2011届高考物理第一轮复习专题检测试题17
2011届高考物理第一轮专练试题101

江苏省2011届高三物理一轮专练功和能 动能定理1.一质量为m 的小球 用长为L 的轻绳悬挂于O 点位置甲处缓慢移动到乙处.则力F 所做的功为 A. mgLcos α B. FLsin αC.mgL(1-cos α)D.FLtan α2.在一次军事演习中 某高炮部队竖直向上发射一枚炮弹.在炮弹由静止运动到炮口的过程中,重力做功W 1,炮膛及空气阻力做功为W 2,高压燃气做功W 3。
则在炮弹6飞出炮口时.(取开始击发时炮弹的重力势能为零)A 、炮弹的重力势能为w 1B 、炮弹的动能为W 3-W 2-W 1C 、炮弹的动能为W 3+W 2+W 1D 、炮弹的总机械能为W 33.一带电小球从空中的a 点运动到b 点的过程中,重力做功为3J ,电场力做功为1J ,克服空气阻力做功0.5J , 则下列判断错误的是;A 、 a 点动能比b 点小3.5JB 、 a 点重力势能比b 点大3JC 、a 点电势能比b 点小1JD 、a 点机械能比 b 点小0.5J4.一人坐在雪橇上,从静止开始沿着高度为15m 的斜坡下滑,到达底部时速度为10m/s 。
人和雪橇的总质量为60kg 求人下滑过程中克服阻力做功等于多少”(取g=10m /s 2)5.质量为m 的物体静止在桌面上, 物体与桌面的动摩擦因数为μ.今用一水平推力推物体加速前进一段时间,撤去此力 物体再滑行一段时间后静止。
已知物体运动的总路程为S .求此推力对物体做的功。
6.假设运动员质量为75kg .在起跑的0.8s 时间内冲出4m 。
若运动员的运动可看作初速度为零的匀加速运动,设每克葡萄糖可转化为机械能 1.2×106J ,则这一过程国他至少消耗体内葡萄糖多少克7.一载重量不变的汽车以相同的速度先后分别在水平的普通路面和结了冰的路面行驶 急刹车后直至完全停下 比较两种情形下急刹车产生的热量8.电动自行车的铭牌如下:(1) 此自行车所配置的电动机的内阻为A 、7.4ΩB 、7.2ΩC 、7.0ΩD 、0.2Ω(2)两次都将蓄电池充足电.第一次以15km/s 的速度匀速行驶.第二次以25km/h 的速度匀速行驶.若行驶时所受阻力与速度成正比 则两次行驶的最大里程之比为:A 3/5B 5/3C 9/25D 25/99.推行节水工程的转动喷水龙头如图,喷水龙头距地面hm .其灌溉半径可达10h 米.每分钟喷水m 千克.所用的水从地下H 米的井里抽取.设水以相同的速率喷出 若水泵效率为η, 则配套的电动机的功率至少多大?10、某校在一次体能测试中要求学生连续立定摸高.某学生身高1.75m.体重60kg.站立举手摸高2.15m.该学生每次平均用力蹬地.经0.4s竖直离地.他跳起摸高2.6m.求;(l)每次起跳蹬地过程该生所做的功((2)若每次立定摸高.该学生消耗的体能是他蹬地做功的1.6倍.1分钟他跳了30次.如果人体运动所需的能量全部由葡萄糖提供。
2011届高考物理第一轮考点复习测试题77

2011河南泌阳高考物理一轮复习--运动学典型问题及解决方法一、相遇、追及与避碰问题对于追及问题的处理,要通过两质点的速度比较进行分析,找到隐含条件(即速度相同时,而质点距离最大或最小)。
再结合两个运动的时间关系、位移关系建立相应的方程求解,必要时可借助两质点的速度图象进行分析。
二、追击类问题的提示1.匀加速运动追击匀速运动,当二者速度相同时相距最远.2.匀速运动追击匀加速运动,当二者速度相同时追不上以后就永远追不上了.此时二者相距最近.3.匀减速直线运动追匀速运动,当二者速度相同时相距最近,此时假设追不上,以后就永远追不上了.4.匀速运动追匀减速直线运动,当二者速度相同时相距最远.5.匀加速直线运动追匀加速直线运动,应当以一个运动当参照物,找出相对速度、相对加速度、相对位移. 规律方法1、追及问题的分析思路(1)根据追赶和被追赶的两个物体的运动性质,列出两个物体的位移方程,并注意两物体运动时间之间的关系.(2)通过对运动过程的分析,画出简单的图示,找出两物体的运动位移间的关系式.追及的主要条件是两个物体在追上时位置坐标相同.(3)寻找问题中隐含的临界条件,例如速度小者加速追赶速度大者,在两物体速度相等时有最大距离;速度大者减速追赶速度小者,在两物体速度相等时有最小距离,等等.利用这些临界条件常能简化解题过程.(4)求解此类问题的方法,除了以上所述根据追及的主要条件和临界条件解联立方程外,还有利用二次函数求极值,及应用图象法和相对运动知识求解.【例1】羚羊从静止开始奔跑,经过50m 能加速到最大速度25m/s ,并能维持一段较长的时间;猎豹从静止开始奔跑,经过60 m 的距离能加速到最大速度30m/s ,以后只能维持此速度4.0 s.设猎豹距离羚羊xm 时开时攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后1.0 s 才开始奔跑,假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动,且均沿同一直线奔跑,求:猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊,x 值应在什么范围?解析:先分析羚羊和猎豹各自从静止匀加速达到最大速度所用的时间,再分析猎豹追上羚羊前,两者所发生的位移之差的最大值,即可求x 的范围。
2011届高考物理第一轮复习单元测试题441

第54讲 单 元 小 结链接高考1.某同学设计了一个转向灯电路(如图所示),其中L 为指示灯,L 1、L 2分别为左右转向灯,S 为单刀双掷开关,E 为电源.当S 置于位置1时,下列判断正确的是[2008年高考·重庆理综卷]( )A.L 的功率小于额定功率B.L 1亮,其功率等于额定功率C.L 2亮,其功率等于额定功率D.含L 支路的总功率较另一支路的大解析:本题考查电路分析的有关知识,为中等难度题目.由电路结构可知,当S 置于位置1时,L 与L 2串联后再与L 1并联,由灯泡的额定电压和额定功率可知,L 1和L 2的电阻相等.L 与L 2串联后的总电阻大于L 1的电阻,由于电源的电动势为6 V ,本身有电阻,所以L 1两端的电压和L 与L 2两端的总电压相等,且都小于6 V ,所以三只灯都没有正常发光,三只灯的实际功率都小于额定功率.含L 支路的总电阻大于含L 1支路的电阻,由于两条支路的电压相等,所以含L 支路的总功率小于另一支路的功率.答案:A2.电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路.当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时,下列说法正确的是[2008年高考·广东物理卷]( )A.电压表和电流表的示数都增大B.电压表和电流表的示数都减小C.电压表的示数增大,电流表的示数减小D.电压表的示数减小,电流表的示数增大解析:当触头由中点移向b 端时,R ↑→R 总↑→I 总↓→U 内↓→U 外↑,故电压表的示数增大又I 总↓→UR 1↓→UR 2↑→I ↑,故电流表的示数增大,选项A 正确.答案:A3.如图所示,汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表的示数为10 A ,电动机启动时电流表的示数为58 A.若电源的电动势为12.5 V ,内阻为0.05 Ω,电流表的内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了[2007年高考·重庆理综卷]( )A.35.8 WB.43.2 WC.48.2 WD.76.8 W解析:电动机启动前车灯的功率为:P =(E -Ir )·I =(12.5-10×0.05)×10 W =120 W电动机启动时车灯两端的电压为:U ′=(12.5-58×0.05) V =9.6 V 由P =U 2R 得: P ′P =U ′2U 2=9.62122解得:P ′=76.8 W故ΔP =P -P ′=43.2 W.答案:B4.一个T 型电路如图所示,电路中的电阻R 1=10 Ω,R 2=120 Ω,R 3=40 Ω.另有一测试电源,电动势为100 V ,内阻忽略不计.则[2008年高考·宁夏理综卷]( )A.当cd 端短路时,ab 之间的等效电阻是40 ΩB.当ab 端短路时,cd 之间的等效电阻是40 ΩC.当ab 两端接通测试电源时, cd 两端的电压为80 VD.当cd 两端接通测试电源时, ab 两端的电压为80 V解析:当一端短路时,可将此短路端直接用导线相连.当cd 短路时,R 2与R 3并联后再与R 1串联,则有:R 总=R 1+11R 2+1R 3=40 Ω 同理,当ab 短路时有:R 总′=R 2+11R 1+1R 3=128 Ω 对于理想电压表,其内阻无穷大,故当电阻与电压表串联时,其分压可不计.当ab 接通测试电源时,R 1与R 3串联,cd 两端的电压等于R 3的分压,即有:U cd =U ·R 3R 1+R 3=80 V当cd 接通测试电源时,R 2与R 3串联,ab 两端的电压等于R 3的分压,即有:U ab =U ·R 3R 3+R 2=25 V故选项A 、C 正确.答案:AC5.图示为一正在测量中的多用电表表盘.(1)如果是用×10 Ω挡测量电阻,则示数为 Ω.(2)如果是用直流10 mA 挡测量电流,则示数为 mA.(3)如果是用直流5 V 挡测量电压,则示数为 V.[2008年高考·宁夏理综卷]解析:欧姆挡在最上面的一排数据读取,读数为6×10 Ω=60 Ω;电流挡测量读取中间的三排数据的最底下一排数据,读数为7.18 mA ;同样直流电压挡测量读取中间的三排数据的中间一排数据较好,读数为35.9×0.1 V =3.59 V .答案:(1)60 (2)7.18 (3)3.596.1 V ,内阻为1000 Ω,现将一阻值在5000~7000 Ω之间的固定电阻R 1与此电压表串联,以扩大电压表的量程.为求得扩大后量程的准确值,再给定一直流电源(电动势E 为6~7 V ,内阻可忽略不计),一阻值R 2=2000 Ω的固定电阻,两个单刀开关S 1、S 2及若干导线.(1)为达到上述目的,将题图连成一个完整的实验电路图.(2)连线完成以后,当S 1和S 2均闭合时,电压表的示数为0.90 V ,当S 1闭合,S 2断开时,电压表的示数为0.70 V ,由此可以计算出改装后电压表的量程为 V ,电源电动势为 V.[2008年高考·全国理综卷Ⅰ]解析:解决本题的关键在于准确测出R 1的阻值,而本题并未按常规给出电压表、电流表或电阻箱等,而是给了一定值电阻R 2及与之并联的单刀开关S 2,故应通过S 2的通和断引起电压表示数的变化,并利用串联电路的分压关系加以分析.(1)电路连接如图乙所示.(2)由串联分压关系U V E =R V R 总得:S 1与S 2闭合时,有:0.9E =1000R 1+1000S 1闭合、S 2断开时,有: 0.7E =1000R 1+1000+2000联立解得:E =6.3 V ,R 1=6000 Ω电压表改装后其允许通过的最大电流不变,即有:I m =U m R 0=U m ′R 0+R 1解得:U m ′=7 V ,即改装后电压表的量程为7 V.答案:(1)如图乙所示 (2)7 6.37.某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量电池组的电动势E 和内阻r .根据实验数据绘出如图乙所示的R -1I图象,其中R 为电阻箱读数,I 为电流表读数,由此可以得到E = V ,r = Ω.[2006年高考·天津理综卷]甲 乙解析:根据闭合电路的欧姆定律I =E R +r,有:R =E ·1I -r ,所以图乙所示的R -1I 关系图线中的斜率表示E ,纵截距的绝对值表示r ,由图中数值可得:E =8.0-5.03.0-2.0V =3 V ,r =1 Ω .答案:3 18.要描绘某电学元件(最大电流不超过6 mA ,最大电压不超过7 V)的伏安特性曲线,设计电路如图甲所示.图中定值电阻R 为1 kΩ,用于限流;电流表10 mA ,内阻约为 5 Ω;电压表(未画出)的量程为10 V ,内阻约为10 kΩ;电源的电动势E 为12 V ,内阻不计.(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择:a.阻值0~200 Ω,额定电流0.3 Ab.阻值0~20 Ω,额定电流0.5 A本实验应选用的滑动变阻器是 .(填“a ”或“b ”)与 之间的②根据以上数据,在图乙中画出该元件的伏安特性曲线.(3)在图丙中画出待测元件两端的电压U M O 随M 、N 间电压U MN 变化的示意图.(无需数值)[2007年高考·江苏物理卷]解析:(1)本实验中的滑动变阻器采用分压式接法,而采用此接法的滑动变阻器要求在满足安全的情况下,阻值越小越好.滑动变阻器b 尽管总阻值小,但不满足做实验的安全原则(由于E R =1220A =0.6 A >I 额=0.5 A).故应选用的滑动变阻器是a. (2)①由表中数据可知,当待测元件两端加上U 4=6.16 V 、U 10=6.40 V 的电压时,其电阻分别为:R 4=U 4I 4= 6.160.06×10-3 Ω=1.03×105 Ω R 10=U 10I 10= 6.405.50×10-3 Ω=1.16×103 Ω 由于待测元件的电阻远大于电流表的内阻,故在将电流表、电压表接入电路时采用电流表内接法,即将电压表并联在M 与P 之间.答案:(1)a (2)①P ②如图丁所示(3)如图戊所示丁9.某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现有器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定....)、电压表,待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等. (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在图甲所示的实物图上连线.甲 乙 (2)实验的主要步骤:①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关, , ,断开开关;③重复第②步操作若干次,测得多组数据.(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得图乙所示的R -t 关系图线,请根据图线写出该热敏电阻的R -t 关系式:R = + t (Ω)(保留三位有效数字).[2008年高考·广东物理卷]答案:(1)如图丙所示(2)记录电压表的电压值 温度计数值(3)100 0.400丙10.关系.图中E 为直流电源,S 为开关,S 1R 为滑动变阻器,R x 为待测稀盐水溶液液柱.(1)实验时,闭合S 之前将R 的滑片P 置于 (填“C ”或“D ”)端;当用电流表外接法测量R x 的阻值时,S 1应置于位置 (填“1”或“2”).乙(2)在一定条件下,用电流表内外接法得到R x 的电阻率随浓度变化的两条曲线如图乙所示(不计由于通电导致的化学变化).实验中R x 的通电面积为20 cm 2,长度为20 cm ,用内接法测得R x 的阻值是3500 Ω,则其电阻率为 Ω·m ,由图中对应曲线 (填“1”或“2”)可得此时溶液浓度约为 %(结果保留2位有效数字).[2008年高考·重庆理综卷]解析:(1)为了安全,应使待测电路接通时分得的电压最小,故在闭合S 之前应将R 的滑片P 置于D 端;当用电流表外接法测R x 的阻值时,S 1应置于位置1.(2)由R =ρL S 得ρ=RS L,代入数据得ρ=35 Ω·m ,当溶液的浓度低时,液体的电阻很大,此时应选用电流表内接法;当溶液的浓度趋近于零时,其电阻应趋近于无穷大,故y 轴应为曲线的渐近线,即图中对应曲线应为曲线1,由图可知此时溶液的浓度为0.013%.答案:(1)D 1 (2)35 1 0.011~0.014之间均对11.风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源.风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置,其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等,如图所示.(1)利用总电阻R =10 Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能,输送功率P 0=300 kW ,输电电压U =10 kV ,求导线上损失的功率与输送功率的比值.(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积.设空气密度为ρ,气流速度为v ,风轮机叶片长度为r ,求单位时间内流向风轮机的最大风能P m .在风速和叶片数确定的情况下,要提高风轮机单位时间接受的风能,简述可采取的措施.(3)已知风力发电机的输出电功率P 与P m 成正比.某风力发电机在风速v 1=9 m/s 时能够输出电功率P 1=540 kW.我国某地区风速不低于v 2=6 m/s 的时间每年约为5000小时,试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时.解析:(1) 导线上损失的功率为:P =I 2R =(P 0U )2R =(300×10310×103)2×10 W =9 kW 损失的功率与输送功率的比值P P 0=9×103300×103=0.03. (2)风垂直流向风轮机时,提供的风能功率最大.单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为ρvS ,其中S =πr 2风能的最大功率可表示为:P 风=12(ρvS )v 2=12ρv πr 2v 2=12πρr 2v 3 采取措施合理即可,如增加风轮机叶片长度,安装调向装置保持风轮机正面迎风等.(3)根据题意,风力发电机的输出功率为:P 2=(v 2v 1)3·P 1=(69)3×540 kW =160 kW 最小年发电量约为:W =P 2t =160×5000 kW·h =8×105 kW·h.答案:(1)0.03 (2)12πρr 2v 3 (3)8×105 kW·h。
2011高考物理第一轮总复习满分练兵测试题5

2011届高考第一轮总复习满分练兵场第一章综合测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,考试时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.下列关于平均速度和瞬时速度的说法中正确的是( )A .做变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的B .瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度C .平均速度就是初、末时刻瞬时速度的平均值D .某物体在某段时间内的瞬时速度都为零,则该物体在这段时间内静止[答案] D[解析] 平均速度对应一段时间或一段位移,不同段的平均速度一般不同,所以A 错误;瞬时速度对应某一时刻,所以B 错D 对;平均速度等于对应某过程的总位移与总时间的比值,一般不能用初、末瞬时速度的平均值来表示(匀变速直线运动除外),所以C 错.2.(2009·江苏启东高三调研)第29届奥运会已于2008年8月在北京举行,跳水比赛是我国的传统优势项目.某运动员进行10m 跳台比赛时,下列说法正确的是(不计空气阻力)( )A .为了研究运动员的技术动作,可将正在比赛的运动员视为质点B .运动员在下落过程中,感觉水面在匀加速上升C .前一半时间内位移大,后一半时间内位移小D .前一半位移用的时间长,后一半位移用的时间短[答案] BD[解析] 为了研究运动员的技术动作不能把运动员看成质点;根据运动的相对性,运动员匀加速下降,以运动员为参考系,看到水面匀加速上升;前一半时间内平均速度小,位移小;前一半位移内平均速度小,时间长.3.(2009·阳谷一中高三物理第一次月考)在以速度v 上升的电梯内竖直向上抛出小球,电梯内的人看见小球经t 秒后到达最高点,则有( )A .地面上的人看见小球抛出时的初速度为v 0=gtB .电梯中的人看见小球抛出的初速度为v 0=gtC .地面上的人看见小球上升的最大高度为h =12gt 2 D .地面上的人看见小球上升的时间也为t[答案] B[解析] 电梯匀速上升,电梯中上抛一个小球,小球相对电梯做竖直上抛运动,相对电梯的初速度为gt ,B 正确;地面上的人看到小球抛出时的初速度为v +gt ,A 错误;地面上的人看到小球上升的时间为t +v g ,因此,地面上的人看到球上升的最大高度为12g ⎝⎛⎭⎫t +v g 2,C 、D 错误.4.沿直线做匀加速运动的质点在第一个0.5s 内的平均速度比它在第一个1.5s 内的平均速度大2.45m/s ,以质点的运动方向为正方向,则质点的加速度为( ) A .2.45m/s 2 B .-2.45m/s 2C .4.90m/s 2D .-4.90m/s 2[答案] D[解析] 做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,所以原题意可解释为:0.25s 时刻的瞬时速度v 1比0.75s 时刻的瞬时速度v 2大2.45m/s ,即v 2-v 1=at ,加速度a =v 2-v 1t =-2.45m/s 0.5s=-4.90m/s 2. 5.如图所示,为甲、乙两物体相对于同一坐标的x -t 图象,则下列说法正确的是( )A .甲、乙均做匀变速直线运动B .甲比乙早出发时间t 0C .甲、乙运动的出发点相距x 0D .甲的速率大于乙的速率[答案] BC[解析] 图象是x -t 图线,甲、乙均做匀速直线运动;乙与横坐标的交点表示甲比乙早出发时间t 0;甲与纵坐标的交点表示甲、乙运动的出发点相距x 0;甲、乙运动的速率大小用图线的斜率的绝对值大小表示,由图可知甲的速率小于乙的速率,故B 、C 正确.6.汽车刹车后开始做匀减速运动,第1s 内和第2s 内的位移分别为3m 和2m ,那么从2s 末开始,汽车还能继续向前滑行的最大距离是( )A .1.5mB .1.25mC .1.125mD .1m[答案] C[解析] 由平均速度求0.5s 、1.5s 时的速度分别为3m/s 和2m/s ,得a =-1m/s 2.由v =v 0+at 得v 0=3.5m/s ,共运动3.5s,2s 末后汽车还运动1.5s ,由x =12at 2得x =1.125m. 7.一杂技演员,用一只手抛球、接球,他每隔0.4s 抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外,空中总有4个球,将球的运动近似看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取g =10m/s 2)( )A .1.6mB .2.4mC .3.2mD .4.0m[答案] C[解析] 由演员刚接到球的状态分析,此时空中有三个球,由于相邻球的运动时间间隔皆为0.40s ,考虑到运动特点知,此时最高点有一个球.因此,球单向运动时间为0.80s ,故所求高度为:h =12gt 2=12×10×(0.80)2m =3.2m.8.(2010·潍坊期中考试)某实验装置将速度传感器与计算机相结合,可以自动作出物体运动的图象.某同学在一次实验中得到的运动小车的速度—时间图象如图所示,由此图象可知 ( )A .小车先做匀加速运动,后做匀减速运动B .小车运动的最大速度约为0.8m/sC .小车的最大位移在数值上等于图象中曲线与t 轴所围的面积D .小车做曲线运动[答案] BC[解析] 速度—时间图象中图线的斜率表示加速度,图线与坐标轴所围面积表示位移,选项C 正确;因为图线是一段曲线,选项A 错误;据图象知小车运动的最大速度约为0.8m/s ,选项B 正确;据图象知速度始终不小于零,说明小车做直线运动,选项D 错误.9.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g 值,g 值可由实验精确测定.近年来测g 值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g 归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,能将g 值测得很准,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O 点向上抛小球又落到原处的时间为T 2,在小球运动过程中经过比O 点高H 的P 点,小球离开P 点到又回到P 点所用的时间为T 1,测得T 1、T 2和H ,可求得g 等于( )A.8H T 22-T 21B.4H T 22-T 21C.8H (T 2-T 1)2D.H 4(T 2-T 1)2[答案] A[解析] 小球从O 点能上升的最大高度为12g ⎝⎛⎭⎫T 222,小球从P 点能上升的高度为12g ⎝⎛⎭⎫T 122,所以有H =12g ⎝⎛⎭⎫T 222-12g ⎝⎛⎭⎫T 122,由此得g =8H T 22-T 21,正确答案为A. 10.如图所示,某轴承厂有一条滚珠传送带,传送带与水平面间的夹角为θ,上方A 处有一滚珠送料口,欲使滚珠从送料口沿无摩擦的斜槽最快地送到传送带上,应采取的方法是( )A .沿AB 所在的竖直方向安放斜槽B .过A 点向传送带做垂线,得垂足C ,应沿AC 方向安放斜槽C .考虑路程和加速度两方面的因素,应在AB 和AC 之间某一适当位置安放斜槽D .上述三种方法,滚珠滑到传送带上所用的时间相同[答案] C[解析] 以AB 为直径做圆,该圆必过C 点,从A 点沿不同弦滑至圆周上各点的时间相等.故选C.第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分.把答案直接填在横线上)11.(6分)某同学在研究小车运动实验中,获得一条点迹清晰的纸带.每隔0.02s打一个点,该同学选择A 、B 、C 、D 四个计数点,测量数据如图所示,单位是cm.(1)小车在B 点的速度是________m/s ;(2)小车的加速度是________m/s 2.[答案] (1)0.415 (2)2.00[解析] (1)v B =0.015+0.01824×0.02m/s =0.415m/s ; (2)a =x BC -x AB t 2=0.0182-0.015(0.02×2)2m/s 2=2.00m/s 2. 12.(6分)(2009·安徽芜湖质量检测)2007年10月24日,中国用长征运载火箭成功地发射了“嫦娥1号”卫星.如图是某监测系统每隔2.5s 拍摄的,关于起始匀加速阶段火箭的一组照片.已知火箭的长度为40m ,用刻度尺测量照片上的长度关系,结果如图所示.火箭的加速度大小a =________m/s 2,火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v =________m/s.[答案] 8 42[解析] 由题图知每厘米代表402m =20mΔh =h 2-h 1=[(10.5-4)-(4-0)]×20m =50m.a =Δh T 2=502.52m/s 2=8m/s 2v =h 1+h 22T =10.5×205m/s =42m/s.13.(6分)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.用下面的方法测量它匀速转动时的角速度.(1)如图所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上.(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点.(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量.①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=________.式中各量的意义是________.②某次实验测得圆盘半径r =5.50×10-2m ,得到的纸带的一段如下图所示.求出角速度为____________________________________________________________________________________________________________________________________.[答案] (3)①x 2-x 1T (n -1)rT 为电磁打点计时器打点的时间间隔,r 为圆盘的半径,x 2、x 1是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值,n 为选定的两点间的打点数(含两点).②6.8rad/s(6.75~6.84)三、论述计算题(共4小题,共42分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)14.(10分)一辆汽车以72km/h 速率行驶,现因故紧急刹车并最终停止运动,已知汽车刹车过程加速度的大小为5m/s 2,则从开始刹车经过5s ,汽车通过的位移是多大?[答案] 40m[解析] 在汽车刹车的过程中,汽车做匀减速直线运动并最终停止,汽车停止运动后加速度消失.故题给的时间内汽车是否一直减速,还需要判定.设汽车由刹车开始至停止运动所用的时间为t 0,选初速方向为正方向.v 0=72km/h =20m/s由t 0=v -v 0a =0-20-5s =4s 可见,该汽车刹车后经4s 停止.∴刹车后5s 内通过的位移x =v 0t 0+12at 20=20×4m +12×(-5)×42m =40m 因为汽车最终静止,也可由v 2-v 20=2ax 求解x =v 2-v 202a =0-2022×(-5)m =40m 15.(10分)(2009·南京质检)如图所示,A 、B 两棒长均为L =1m ,A 的下端和B 的上端相距s =20m ,若同时A 做自由落体运动,B 做初速度为v 0=40m/s 的竖直上抛运动,求:(1)A 、B 两棒何时相遇;(2)从相遇开始到分离所需时间.[答案] (1)0.5s (2)0.05s[解析] 以A 为参考系,B 以v 0向上匀速运动(1)t =s v 0=0.5s (2)Δt =2L v 0=0.05s. 16.(11分)汽车正以10m/s 的速度在平直的公路上前进,突然发现正前方有一辆自行车以4m/s 的速度做同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门做加速度大小为6m/s 2的匀减速直线运动,汽车恰好不碰上自行车,求关闭油门时汽车离自行车多远?[答案] 3m[解析] 汽车在关闭油门减速后的一段时间内,其速度大于自行车的速度,因此汽车和自行车之间的距离在不断缩小,当这个距离缩小到零时,若汽车的速度减至与自行车相同,则能满足题设的汽车恰好不碰上自行车的条件,所以本题要求的汽车关闭油门时离自行车的距离x ,应是汽车从关闭油门减速运动,直到速度与自行车速度相等时发生的位移x 汽与自行车在这段时间内发生的位移x 自之差,如图所示汽车减速到4m/s 时发生的位移和运动的时间分别为x 汽=v 2汽-v 2自2a =100-162×6m =7m , t =v 汽-v 自a =10-46s =1s. 这段时间内自行车发生的位移x 自=v 自t =4×1m =4m ,汽车关闭油门时离自行车的距离x =x 汽-x 自=7m -4m =3m.17.(11分)(2009·安徽师大附中模拟)某高速公路单向有两条车道,最高限速分别为120km/h 、100km/h.按规定在高速公路上行驶车辆的最小间距(单位:m)应为车速(单位:km/h)的2倍,即限速为100km/h 的车道,前后车距至少应为200m.求:(1)两条车道中限定的车流量(每小时通过某一位置的车辆总数)之比;(2)若此高速公路总长80km ,则车流量达最大允许值时,全路(考虑双向共四车道)拥有的最少车辆总数.[答案] (1)1:1 (2)1466辆[解析] (1)设车辆速度为v ,前后车距为d ,则车辆1h 内通过的位移s =v t ,车流量n =s d, 而d =2v ,得n =t 2, 则两车道中限定的车流量之比n 1:n 2=1:1.(2)设高速公路总长为L ,一条车道中车辆总数为N 1,另一条车道中车辆总数为N 2,则车与车的最小间距分别为240m 和200m ,则N 1=80×103240=10003,在此车道中同时存在333辆车, N 2=8×103200=400, 全路拥有的车辆总数为N =2(N 1+N 2),代入数据联立解得N =1466.。
2011届高考物理第一轮专练试题161

江苏省2011届高三物理一轮专练机械波和电磁波1.关于机械振动和机械波下列叙述正确的是:A .有机械振动必有机械波B .有机械波必有机械振动C .在波的传播中,振动质点并不随波的传播发生迁移D .在波的传播中,如振源停止振动,波的传播并不会立即停止2.波长指的是:A .在一个周期内波振动在介质中传播的距离B .横波中两个波峰之间的距离C .横波中一个波峰和相邻的一个波谷之间距离的两倍D .在波的传播方向上,两个相邻的任意时刻位移都相同的质点间的距离3.一列波从空气传入水中,保持不变的物理量是:A .波速B .波长C .频率 D.振幅4.一列波沿直线传播,在某一时刻的波形图如图所示,质点A 的位置与坐标原点相距0.5 m ,此时质点A 沿y 轴正方向运动,再经过0.02s 将第一次达到最大位移,由此可见:A .这列波波长是2 mB .这列波频率是50 HzC .这列波波速是25 m /sD .这列波的传播方向是沿x 轴的负方向5.如图所示,为一列沿x 轴正方向传播的机械波在某一时刻的图像,由图可知,这列波的 振幅A 、波长λ和x=l 米处质点的速度方向分别为:A .A=O.4 m λ=1m 向上B .A=1 m λ=0.4m 向下C .A=O.4 m λ=2m 向下D .A=2 m λ=3m 向上6.一列波正沿x 轴正方向传播,波长为λ,振幅为A ,波速为v .某时刻波形如右图所示,经过vt 45λ=时,下面说法正确的是: A .波前进了5 λ/4B .质点P 完成了5/4次全振动C .质点P 此时正向y 轴负方向运动D .质点P 运动的路程为5A7.根据麦克斯韦电磁场理论,如下说法正确的是:A .变化的电场一定产生变化的磁场B .均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场C .稳定的电场一定产生稳定的磁场D .周期性变化的电场一定产生周期性变化的磁场8.以下有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是:A .频率越大,传播的速度越大-B.频率不同,传播的速度相同C.频率越大,其波长越大D.频率不同,传播速度也不同9.一列横波向右传播,在传播方向上,有相距3 m的a、b两点.当a点到达波峰时,右侧b 点恰通过平衡位置向下运动,.则这列波的波长为多少?lO.一列沿x轴传播的简谐横波,其周期为T,某时刻的波形图象如图中的实线所示,再经t=0.02s的波形图如图中的虚线所示.求:Array (1)若t小于T,则此列波的波速为多大.(2)若t大于T,则此列波的波速为多大.参考答案1.BcD2.AcD3.c4.AcD5.c6.ABc7.D8.B9.λ=12/(4n+3)(n=0,1,2,)1O.(1)v=2.5m/s (向左) v=7.5m/s (向右)(2)V=(10n+2.5)m/s (向左):V=(10n+7.5)m/s (向右) (n=0,l,2,)。
2011届高考物理第一轮考点复习测试题23

2011河南泌阳高考物理一轮复习--力的概念 三种性质力(内容分析) 考纲要求1.力是物体间的相互作用,是物体发生形变和物体运动状态变化的原因。
力是矢量。
力的合成和分解。
Ⅱ2.重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力。
重心。
Ⅱ3.形变和弹力,胡克定律。
Ⅱ4.静摩擦,最大静摩擦力。
Ⅰ5.滑动摩擦,滑动摩擦定律。
Ⅱ6.共点力作用下物体的平衡。
Ⅱ知识网络:单元切块:按照考纲的要求,本章内容可以分成三部分,即:力的概念、三个性质力;力的合成和分解;共点力作用下物体的平衡。
其中重点是对摩擦力和弹力的理解、熟练运用平行四边形定则进行力的合成和分解。
难点是受力分析。
§1 力的概念 三种性质力 知识目标一、力1、定义:力是物体对物体的作用力概念定义:力是物体对物体的作用,不能离开施力物体与受力物体而存在。
效果: 要素:大小、方向、作用点(力的图示)使物体发生形变 改变物体运动状态分类 效果:拉力、动力、阻力、支持力、压力性质: 重力: 方向、作用点(关于重心的位置)弹力: 产生条件、方向、大小(胡克定律)摩擦力:(静摩擦与动摩擦)产生条件、方向、大小运算——平行四边形定则力的合成力的分解 |F 1-F 2|≤F 合≤F 1+F 2说明:定义中的物体是指施力物体和受力物体,定义中的作用是指作用力与反作用力。
2、力的性质①力的物质性:力不能离开物体单独存在。
②力的相互性:力的作用是相互的。
③力的矢量性:力是矢量,既有大小也有方向。
④力的独立性:一个力作用于物体上产生的效果与这个物体是否同时受其它力作用无关。
3、力的分类①按性质分类:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等②按效果分类:拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等③按研究对象分类:内力和外力。
④按作用方式分类:重力、电场力、磁场力等为场力,即非接触力,弹力、摩擦力为接触力。
说明:性质不同的力可能有相同的效果,效果不同的力也可能是性质相同的。
2011高考物理第一轮总复习满分练兵测试题211
2011届高考第一轮总复习满分练兵场选修3-4 第2讲一、选择题1.2009年3月1日下午4时13分10秒,“嫦娥一号”卫星在北京航天飞行控制中心科技人员精确控制下,准确落于预定撞击点.撞月时可产生的现象有() A.碰撞会产生大火球B.四处飞溅的碎片C.腾空而起的蘑菇云D.可听到爆炸声[答案]ABC[解析]因为月球上没有传播声波的“媒介”——空气.故不选D.2.(2009·陈经纶中学高三调研)如图所示为某时刻从O点同时发出的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图,P点在甲波最大位移处,Q点在乙波最大位移处,下列说法中正确的是() A.两列波传播相同距离时,乙波所用的时间比甲波的短B.P点比Q点先回到平衡位置C.在P质点完成20次全振动的时间内Q质点可完成30次全振动D.甲波和乙波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样[答案] C[解析]两列波在同一介质中传播速度相同,因此传播相同的距离用时相等,A错误;由图象可知,甲波波长是乙波长的1.5倍,由T=λv可知,其周期是乙波周期的1.5倍,P点比Q 点回到平衡位置用时多,B错误;在P质点完成20次全振动的时间内Q质点可完成30次全振动,C正确;由于周期不同,频率不同,因此甲波和乙波在空间相遇处不会产生稳定的干涉图样,D错误.3.(2009·安徽省皖南八校高三第二次联考)水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1、2、3、…,先使质点1沿着竖直方向做简谐运动,振动将沿绳向右传播,从质点1经过平衡位置向上运动的时刻开始计时,当振动传播到质点13时,质点1恰好完成一次全振动.此时质点10的加速度() A.为零B.为最大值C.方向竖直向上D.方向竖直向下[答案]BD[解析]质点1经过平衡位置向上运动的时刻开始计时,当振动传播到质点13时,质点1恰好完成一次全振动,说明1到13点间有一个完整的波形,由波的传播方向与质点的振动方向可知,质点4处在波谷,质点10在波峰,此时质点10的加速度最大,方向竖直向下.4.(2009·苏北十校联考)如图所示,一简谐横波在x 轴上传播,轴上a 、b 两点相距12m.t =0时a 点为波峰,b 点为波谷,t =0.5s 时a 点为波谷,b 点为波峰,则下列判断中正确的是( )A .波一定沿x 轴正方向传播B .波长可能是8mC .周期可能是0.5sD .波速可能是24m/s[答案] BD[解析] 波沿哪个方向传播不能确定,由题意可知,a 、b 间的距离应为半波长的奇数倍,因此B 正确;0.5s 时间间隔应为半个周期的奇数倍,C 错误;波速v =12×2/(2k +1)0.5×2/(2m +1)(k 、m 为非负整数),当k 、m 取值相同时,波速为24m/s ,D 正确.5.(2009·甘肃省天水一中高三调研)一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,t =0时刻的波形如图中实线所示,t =0.2s 时刻的波形如图中的虚线所示,则 ( )A .质点P 的运动方向向右B .波的周期可能为0.27sC .波的频率可能为1.25HzD .波的传播速度可能为20m/s[答案] C[解析] 质点P 不可能沿波的传播方向移动,A 错误;波沿x 轴正方向传播,由两个时刻的波形可知,0.2s =(k +1/4)T ,显然,将0.27s 代入,k 不可能为非负整数,B 错误;频率1.25Hz ,对应的周期为0.8s ,代入上式可得k =0,因此C 正确;波速v =24(k +1/4)0.2m/s ,将20m/s 代入,k 不可能为非负整数,D 错误.6.(2009·南充市高第一次高考适应性考测)一列简谐横波沿x 轴负方向传播,周期为0.2s ,某时刻波形如图所示,介质中质点a 、b 的平衡位置距原点O 的距离分别是8cm 和16cm ,则该时刻有 ( )A .a 质点正在沿y 轴的正方向运动B .b 质点的加速度方向沿y 轴的正方向C .该波的波速为1m/s ,故经t =0.08s ,b 质点将向x 轴负方向运动0.08m 的距离D .从该时刻起,第一次质点a 的运动状态与该时刻质点b 的运动状态相同时,所经历的时间为t =0.08s[答案] AD[解析] 简谐横波沿x 轴负方向传播,根据逆向走坡法可知,a 质点正在沿y 轴的正方向运动,A 正确,b 质点的加速度方向指向平衡位置,沿y 轴负方向,B 错误;从图上看出波长为20cm ,周期为0.2s ,因此波速为1m/s ,但质点b 不会沿x 轴运动,C 错误;从该时刻起,质点a 的运动状态与该时刻质点b 的运动状态相同时,波形沿-x 方向移动8cm ,需要时间0.08s ,D 正确.二、非选择题7.一列简谐横波,沿x 轴正向传播,位于原点的质点的振动图象如图(甲)所示.①该振动的振幅是________cm ;②振动的周期是________s ;③在t 等于14周期时,位于原点的质点离开平衡位置的位移是________cm.图(乙)为该波在某一时刻的波形图,A 点位于x =0.5m 处.④该波的传播速度是________m/s ;⑤经过12周期后,A 点离开平衡位置的位移是________cm.[答案] ①8 ②0.2 ③0 ④10 ⑤-8[解析] 由振动图象可以看出该振动的振幅为8cm ,振动周期为0.2s ,在t =14周期时,原点的质点刚好回到平衡位置,因而位移为零.由(乙)可以看出,该波的波长为2m ,则波速v =λT =20.2m/s =10m/s.经过12周期后,A 点刚好到达负的最大位移处,因而位移为-8cm. 8.(2009·泰州市第二学期期初联考)位于x =0处的声源从t =0时刻开始振动,振动图象如图所示,已知波在空气中传播的速度为340m/s ,则:(1)该声源振动的位移随时间变化的表达式为________mm.(2)从声源振动开始经过________s ,位于x =68m 的观测者开始听到声音.(3)如果在声源和观测者之间设置一堵长为30m ,高为2m ,吸音效果良好的墙,观测者能否听到声音,为什么?[答案] (1)y =4sin250πt (2)0.2 (3)能 见解析[解析] (1)振动按正弦规律变化,振幅为4mm ,周期为8×10-3s ,角频率ω=250π,因此振动图象为y =4sin250πt .(2)波速为340m/s ,因此传播68m 用时0.2s.(3)因为声波的波长与障碍物的高度差不多,可以发生明显的衍射现象,所以,观察者能够听到声音.9.据研究,在浅水处水波的波速跟水的深度有关,其关系式为v =gh ,式中h 为水深,g 为重力加速度.如图甲是一个池塘的剖面图,A 、B 两部分水深不同,乙图是从上向下看的俯视图,看到岸边从P 点向外传播的水波波形(小弧形实线代表波峰,虚线代表波谷).沿波的传播方向有一把刻度尺L ,若已知A 处水深为20cm ,求B 处的水深.[答案] 80cm[解析] 由乙图可知,B 处的水波波长λB 为A 处水波波长λA 的2倍且A 、B 两处的水波频率均等于P 点的振动频率f .由v =fλ,有:v B v A =λB λA=2 而v A =gh A ;v B =gh B 得:h B =4h A =80cm.10.有一种沙漠蝎子既没有眼睛,也没有耳朵.它捕食猎物靠的是一种地震仪式的本领.它有八条腿,趴伏时大致对称地放置在躯体四周(如图所示).不远处的小虫一有骚动,就会在沙面上引起一阵地震波.蝎子从哪只腿先感到地震波就能判断小虫所在的方向,并从P 波和S 波到达的时间差就可以“算出”小虫到它的距离.方位和距离都知道了,它就能扑上去捕获小虫了.已知P 波速度为150m/s ,S 波速度为50m/s.如果两波到达沙漠蝎子的时间差为3.5×10-3s ,则小虫离它的距离多大?[答案] 26cm[解析] 从P 波和S 波到达沙漠蝎子的时间差及其波速即可确定小虫与沙漠蝎子间的距离,根据x =v t ,结合题意有:x v 1-x v 2=Δt ,即:x 50-x 150=3.5×10-3,解得:x =0.2625m ≈26cm. 11.(2009·北京模拟)质量为m 的均匀方形木块在平静的水面上处于平衡状态,用力F 向下压木块使之向下移动距离d ,然后松开后,不计水的粘滞作用,木块做简谐运动.(1)当木块正好经过平衡位置向下运动时,某同学开始观察木块的振动过程,该同学发现经过0.5s 后木块第一次回到平衡位置.已知d =2cm ,取竖直向上为正方向,请将该同学观察到的木块振动过程用振动图象描述出来(在图(甲)中画出),另一位同学在该同学观察3.5s 后开始计时,请在图(乙)中画出后一位同学观察的振动图象.(2)如果由于该木块的振动,在水面形成机械波,3.5s 内传播了3.5m ,则该波的波长是多少?(3)画出该同学在3.5s 时观察到的某一方向的波形图.(至少画一个波长)[答案] 见解析[解析] (1)图象如图.(2)因为水波3.5s 内传播了3.5m ,所以波速为v =x t =1m/s ,又由图象得T =1s ,根据v =λT,所以λ=1m.(3)如图所示12.(2009·烟台模拟)如图所示,在坐标原点O 处有一质点S ,它沿y 轴做频率为10Hz 、振幅为2cm 的简谐运动,形成的波沿x 轴传播,波速为4m/s ,当t =0时,S 从原点开始沿y 轴负方向运动.(1)画出当S 完成第一次全振动时的波形图;(2)经过多长时间x =1m 处的质点第一次出现波峰?[答案] (1)见解析 (2)0.325s[解析] (1)波长λ=v f=0.4m ,S 完成一次全振动波沿x 轴正、负方向传播一个波长,且此时S 回到平衡位置沿y 轴负方向振动,由特殊点可画出此时的波形图.由波速和频率可求得波长,图象如图所示.(2)设S 点的振动经t 1传播到x =1m 处t 1=x v =0.25s振动传到该质点后又经过34周期该质点才振动到波峰 t 2=34T =34f=0.075s 所以x =1m 处的质点第一次出现波峰的时间为t =t 1+t 2=0.325s13.一列简谐横波,某时刻的波形图象如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A 质点的振动图象如图乙所示.求(1)若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为多少;(2)若该波能发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸应满足什么条件;(3)从该时刻起,再经过Δt =0.4s ,P 质点通过的路程和波传播的距离分别为多少;(4)若t =0时振动刚传到A 点,从该时刻起再经多长时间甲图中坐标为45m 的质点(未画出)第二次位于波峰.[答案] (1)1.25Hz (2)小于或等于20m (3)4cm 10m (4)1.8s[解析] (1)由振动图象可以看出,此波的周期为0.8s ,所以频率为1.25Hz.因为发生稳定干涉的条件是两列波的频率相等,所以另一列波的频率为1.25Hz.(2)由波动图象可以看出,此波的波长为20m ,当障碍物的尺寸小于或等于20m 时能够发生明显的衍射现象.(3)Δt =0.4s =T 2,质点P 通过的路程为2×2cm =4cm , 在T 2内波传播的距离为λ2=10m. (4)由A 点t =0时刻向上振动知,波沿x 轴正方向传播,波速v =λT=25m/s.x =45m 处的质点第一次到达波峰的时间t 1=45-2025s =1s 此质点第二次位于波峰的时间t =t 1+T =1.8s。
2011高考物理第一轮总复习满分练兵测试题191
2011届高考第一轮总复习满分练兵场选修3-3综合测试题说明:本试题共12个题,1-4题每题7分,5-12题每题9分,共100分,考试时间90分钟.1.(2009·福建)(1)现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关,下列关于材料、能源的说法正确的是________.(填选项前的编号)①化石能源为清洁能源②纳米材料的粒度在1~100μm之间③半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间④液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向同性(2)一定质量的理想气体在某一过程中,外界对气体做功7.0×104J,气体内能减少1.3×105J,则此过程____________.(填选项前的编号)①气体从外界吸收热量2.0×105J②气体向外界放出热量2.0×105J③气体从外界吸收热量2.0×104J④气体向外界放出热量6.0×104J[答案](1)③(2)②[解析](1)化石能源为非清洁能源;1nm=10-9m;液晶既有液体的流动性,又有单晶体的各向异性.(2)根据热力学第一定律,W+Q=ΔU,所以Q=ΔU-W=-1.3×105J-7.0×104J=-2.0×105J,即气体向外界放出热量2.0×105J.2.开发利用太阳能,将会满足人类长期对大量能源的需求.太阳能的光热转换是目前技术最为成熟、应用最广泛的形式.太阳能热水器的构造示意图如右图所示,下方是像日光灯管似的集热管,由导热性能良好的材料制成,在黑色管的下方是一块光亮的铝合金反光板,做成凹凸一定的曲面.(1)说明太阳能热水器哪些结构与其功能相适应,水箱为何安装在顶部而非下部?(2)图中A是集热器,B是储水容器,在阳光直射下水将沿________时针方向流动,这是因为____________________.C是辅助加热器,其作用是____________________.请在右图中适当位置安上进水阀门和出水阀门,并说明选择位置的理由.[答案](1)见解析(2)顺,见解析[解析](1)日光灯管似的集热管面积较大,便于吸收较多的太阳能;外有透明玻璃管,内有黑色管子,使阳光能直射入玻璃管而不易被反射;在黑色管和外面透明管间有空隙,并抽成真空,减少两管间因空气对流引起的热损失,减少热传导;集热管的下方是一块光亮的铝合金板子,做成凹凸一定的曲面,使周围及穿过管隙的阳光尽量聚焦在水管内,水箱安装在顶部而非下部,便于水的对流.(2)集热器中的水被太阳光晒热后密度变小,受浮力作用沿管向右上方运动;在阴天用电加热的方式使水温升高;在封闭的环形管道的左下方安上进水阀门,在贮水容器下方竖直管道上安出水阀门,可使热水流出,冷水得以补充.3.为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时,所能承受的最大内部压强.某同学自行设计制作了一个简易的测试装置,该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器,测试过程可分为如下操作步骤()A.记录密闭容器内空气的初始的温度t1B.当安全阀开始漏气时,记录容器内空气的温度t2C.用电加热器加热容器内的空气D.将待测的安全阀安装在容器盖上E.盖紧装有安全阀的容器盖,将一定量空气密闭在容器内(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写:________;(2)若测得的温度分别为t 1=27℃,t 2=87℃,已知大气压强为1.0×105Pa ,则测试结果是:这个安全阀能承受的最大内部压强是________.[答案] (1)DEACB (2)1.2×105Pa[解析] (1)实验步骤必须符合科学的实验方法.本实验大致顺序为:封气体→测初态→测末态,据此步骤应为DEACB.(2)气体做等容变化,由查理定律p 1t 1+273.15=p 2t 2+273.15, p 2=t 2+273.15t 1+273.15×p 1=1.2×105Pa 4.(2009·苏北四市2月)(1)如图甲所示,汽缸内封闭一定质量的某种理想气体,活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡,已知活塞距缸口0.2m ,活塞面积为10cm 2,大气压强为1.0×105Pa ,物重50N ,活塞的质量及摩擦忽略不计.缓慢升高环境温度,使活塞刚好升到缸口,封闭气体吸收了60J 的热量,则封闭气体的压强将________(填“增加”、“减小”或“不变”),气体内能变化量为________J.(2)若一定质量的理想气体分别按图乙所示的三种不同过程变化,其中表示等容变化的是________(填“a →b ”、“b →c ”或“c →d ”),该过程中气体的内能________(填“增加”、“减小”或“不变”).(3)一种油的密度为ρ,摩尔质量为M ,取体积为V 的油慢慢滴出,可滴n 滴.将其中一滴滴在水面上形成面积为S 的单分子油膜,则可推算出阿伏加德罗常数为________.[答案] (1)不变 50 (2)a →b 增加 (3)6Mn 3S 3πρV 3[解析] (1)活塞缓慢上升可认为处于平衡状态,对其进行受力分析可知气体压强不变.气体做功W =-pS ·Δh =-⎝⎛⎭⎫p 0-mg S ·S ·Δh =-10J.由热力学第一定律W +Q =ΔU ,得内能变化量为ΔU =50J.(2)ab 延长线过原点,故a →b 是等容变化.理想气体的内能只与温度有关,所以温度升高,内能增加.(3)一滴油的体积为V /n ,设油分子的直径为d ,有V n =dS .油分子的体积V 分=πd 36=M ρN A,可解得N A =6Mn 3S 3πρV 3. 5.已知金刚石的密度为ρ=3.5×103kg/m 3。
2011届高考物理第一轮考点复习测试题46
2011河南泌阳高考物理一轮复习--带电粒子在复合场中的运动(试题展示) 试题展示 1.串列加速器是用来产生高能离子的装置.图11-4-3中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零).现将速度很小的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小,这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动.已知碳离子的质量m=2.0×10-26 kg,U=7.5×105 V,B=0.5 T,n=2,元电荷e=1.6×10-19 C,求R. 解析:设碳离子到达b处时的速度为v1,从c端射出时的速度为v2,由能量关系得
21mv12=eU ①
21mv22=21mv12+neU ②
进入磁场后,碳离子做圆周运动,可得
nev2B=Rmv22 ③
由①②③三式可得R=Bn1enmU)1(2 ④ 由④式及题给数值可解得R=0.75 m. 答案:R=0.75 m 2. 为了诊断病人的心脏功能和动脉中血液粘滞情况需测量血管中血液的流速和流量.如图为电磁流量计的示意图,将血管置于磁感应强度为B的匀强磁场中,测得血管两侧电压为U,已知管的直径为d,试求出血液在血管中的流速v为多少?流量Q(单位时间内流过的体积)是多少?(重力不计) 解析:血液是导电液体,含有大量的正负离子.设血液中正负离子向右流动的速度为v,由于洛仑兹力的作用,正离子向管道a的一侧集中,负离子向管道b的一侧集中,a、b间形成电势差.当正负离子所受电场力与洛仑兹力达到平衡时,离子不再偏移,此时ab之间有
了稳定电势差U,形成一个匀强电场.离子在电场中受力平衡,则E=dU,Eq=qvB.
所以v=BdU 设在时间Δt内流进管道的血液体积为V,则流量
Q=tV=ttvd2)2(=BdU4. 答案:BdU BdU4 点评:这是一道实际应用题,是速度选择器与电磁流量计组合的一个问题.要求学生认真构建物理模型. 3.如图所示,静止在负极板附近的带负电的微粒m、在MN间突然加上电场时开始运动,水平地击中速度为零的中性微粒m2后黏合在一起恰好沿一段圆弧运动落在N极板上,若m1=9.995×10-7 kg,电荷量q=10-8 C,电场强度E=103 V/m,磁感应强度B=0.5 T,求m1击中m2时的高度,m1击中m2前的瞬时速度,m2的质量及m1和m2黏合体做圆弧运动的半径. 图
2011届高考物理第一轮振动与波的图像及多解问题考点复习测试题及答案51
实用精品文献资料分享 2011届高考物理第一轮振动与波的图像及多解问题考点复习测试题及答案51 2011河南泌阳高考物理一轮复习--振动与波的图像及多解问题(内容分析) 一、振动图象和波的图象 振动是一个质点随时间的推移而呈现的现象,波动是全部质点联合起来共同呈现的现象. 简谐运动和其引起的简谐波的振幅、频率相同,二者的图象有相同的正弦(余弦)曲线形状,但二图象是有本质区别的.见表: 振动图象 波动图象 研究对象 一振动质点 沿波传播方向所有质点 研究内容 一质点的位移随时间的变化规律 某时刻所有质点的空间分布规律 图线 物理意义 表示一质点在各时刻的位移 表示某时刻各质点的位移 图线变化 随时间推移图延续,但已有形状不变 随时间推移,图象沿传播方向平移 一完整曲线占横坐标距离 表示一个周期 表示一个波长 【例1】如图6―27所示,甲为某一波动在t=1.0s时的图象,乙为参与该波动的P质点的振动图象 (1)说出两图中AA/的意义? (2)说出甲图中OA/B图线的意义? (3)求该波速v=? (4)在甲图中画出再经3.5s时的波形图 (5)求再经过3.5s时p质点的路程S和位移 解析:(1)甲图中AA/表示A质点的振幅或1.0s时A质点的位移大小为0.2m,方向为负.乙图中AA/’表示P质点的振幅,也是 P质点在 0.25s的位移大小为0.2m,方向为负. (2)甲图中OA/B段图线表示O 到B之间所有质点在1.0s时的位移、方向均为负.由乙图看出P质点在1.0s时向一y方向振动,由带动法可知甲图中波向左传播,则OA/间各质点正向远离平衡位置方向振动,A/B间各质点正向靠近平衡位置方向振动. (3)甲图得波长λ=4 m,乙图得周期 T=1s 所以波速v=λ/T=4m/s (4)用平移法:Δx=v•Δt=14 m=(3十½)λ 所以只需将波形向x轴负向平移½λ=2m即可,如图6――28所示 (5)求路程:因为n= =7,所以路程S=2An=2×0•2×7=2。8m 求位移:由于波动的重复性,经历时间为周期的整数倍时.位移不变•所以只需考查从图示时刻,p质点经T/2时的位移即可,所以经3.5s质点P的位移仍为零. 【例2】如图所示,(1)为某一波在t=0时刻的波形图,(2)为参与该波动的P实用精品文献资料分享 点的振动图象,则下列判断正确的是 A. 该列波的波速度为4m/s ; B.若P点的坐标为xp=2m,则该列波沿x轴正方向传播 C、该列波的频率可能为 2 Hz; D.若P点的坐标为xp=4 m,则该列波沿x轴负方向传播; 解析:由波动图象和振动图象可知该列波的波长λ=4m,周期T=1.0s,所以波速 v=λ/T=4m/s. 由P质点的振动图象说明在t=0后,P点是沿y轴的负方向运动:若P点的坐标为xp=2m,则说明波是沿x轴负方向传播的;若P点的坐标为xp=4 m,则说明波是沿x轴的正方向传播的.该列波周期由质点的振动图象被唯一地确定,频率也就唯一地被确定为f= l/t=0Hz.综上所述,只有A选项正确. 点评:当一列波某一时刻的波动图象已知时,它的波长和振幅就被唯一地确定,当其媒质中某质点的振动图象已知时,这列波的周期也就被唯一地确定,所以本题中的波长λ、周期T、波速v均是唯一的.由于质点P的坐标位置没有唯一地确定,所以由其振动图象可知P点在t=0后的运动方向,再由波动图象确定波的传播方向 二、波动图象的多解 波动图象的多解涉及:(1)波的空间的周期性;(2)波的时间的周期性;(3)波的双向性;(4)介质中两质点间距离与波长关系未定;(5)介质中质点的振动方向未定. 1.波的空间的周期性 沿波的传播方向,在x轴上任取一点P(x),如图所示,P点的振动完全重复波源O的振动,只是时间上比O点要落后Δt,且Δt =x/v=xT0/λ.在同一波线上,凡坐标与P点坐标x之差为波长整数倍的许多质点,在同一时刻t的位移都与坐标为λ的质点的振动位移相同,其振动速度、加速度也与之相同,或者说它们的振动“相貌”完全相同.因此,在同一波线上,某一振动“相貌”势必会不断重复出现,这就是机械波的空间的周期性. 空间周期性说明,相距为波长整数倍的多个质点振动情况完全相同. 2.波的时间的周期性 在x轴上同一个给定的质点,在t+nT时刻的振动情况与它在t时刻的振动情况(位移、速度、加速度等)相同.因此,在t时刻的波形,在t+nT时刻会多次重复出现.这就是机械波的时间的周期性. 波的时间的周期性,表明波在传播过程中,经过整数倍周期时,其波的图象相同. 3.波的双向性 双向性是指波沿正负方向传播时,若正、负两方向的传播时间之和等于周期的整数倍,则沿正负两方向实用精品文献资料分享 传播的某一时刻波形相同. 4.介质中两质点间的距离与波长关系未定 在波的传播方向上,如果两个质点间的距离不确定,就会形成多解,解题时若不能联想到所有可能情况,易出现漏解. 5.介质中质点的振动方向未定 在波的传播过程中,质点振动方向与传播方向联系,若某一质点振动方向未确定,则波的传播方向有两种,这样形成多解. 说明:波的对称性:波源的振动要带动它左、右相邻介质点的振动,波要向左、右两方向传播.对称性是指波在介质中左、右同时传播时,关于波源对称的左、右两质点振动情况完全相同. 【例3】一列在x轴上传播的简谐波,在xl= 10cm和x2=110cm处的两个质点的振动图象如图所示,则质点振动的周期为 s,这列简谐波的波长为 cm. 【解析】由两质点振动图象直接读出质点振动周期为 4s.由于没有说明波的传播方向,本题就有两种可能性:(1)波沿x轴的正方向传播.在t=0时,x1在正最大位移处,x2在平衡位置并向y轴的正方向运动,那么这两个质点间的相对位置就有如图所示的可能性,也就x2一 x1=(n十1/4)λ,λ=400/(1十4n)cm (2)波沿x轴负方向传播.在t=0时.x1在正最大位移处,x2在平衡位置并向y轴的正方向运动,那么这两个质点间的相对位置就有如图所示的可能性,x2一 x1=(n十3/4)λ,λ=400/(3+ 4n)cm 点评:由于波在媒质中传播具有周期性的特点,其波形图每经过一个周期将重复出现以前的波形图,所以由媒质中的质点的振动图象确定波长的值就不是唯一的(若要是唯一的,就得有两个前提:一个是确定波传播方向;一个是确定波长的范围). 【例4】如图实线是某时刻的波形图象,虚线是经过0.2s时的波形图象。求: ①波传播的可能距离 ②可能的周期(频率) ③可能的波速 ④若波速是35m/s,求波的传播方向 ⑤若0.2s小于一个周期时,传播的距离、周期(频率)、波速。 解析:①题中没给出波的传播方向,所以有两种可能:向左传播或向右传播。 向左传播时,传播的距离为x=nλ+3λ/4=(4n+3)m (n=0、1、2 …) 向右传播时,传播的距离为x=nλ+λ/4=(4n+1)m (n=0、1、2 …) ②向左传播时,传播的时间为t=nT+3T/4得:T=4t/(4n+3)=0.8 /(4n+3)(n=0、1、2 …) 向右传播时,传播的时间为t=nT+T/4得:T=4t/(4n+1)=0.8 /(4n+1) (n=0、1、2 …) ③计算波速,实用精品文献资料分享 有两种方法。v=x/t 或v=λ/T 向左传播时,v=x/t=(4n+3)/0.2=(20n+15)m/s. 或v=λ/T=4 (4n+3)/0.8=(20n+15)m/s.(n=0、1、2 …) 向右传播时,v=x/t=(4n+1)/0.2=(20n+5)m/s. 或v=λ/T=4 (4n+1)/0.8=(20n+5)m/s. (n=0、1、2 …) ④若波速是35m/s,则波在0.2s内传播的距离为x=vt=35×0.2m=7m=1 λ,所以波向左传播。 ⑤若0.2s小于一个周期,说明波在0.2s内传播的距离小于一个波长。则: 向左传播时,传播的距离x=3λ/4=3m;传播的时间t=3T/4得:周期T=0.267s;波速v=15m/s.向右传播时,传播的距离为λ/4=1m;传播的时间t=T/4得:周期T=0.8s;波速v =5m/s. 点评:做此类问题的选择题时,可用答案代入检验法。 【例5】如图所示,一列简谐横波在t1时刻的波形,如图甲所示,质点P在该时刻的振动速度为v,t2时刻质点P的振动速度与t1时刻的速度大小相等,方向相同;t3时刻质点P的速度与t1时刻的速度大小相等,方向相反.若t2-t1=t3―t2=0.2秒,求这列波的传播速度. 解析:从振动模型分析,若质点P从t1时刻开始向平衡位置方向振动,在一个周期内,从t1时刻到t2时刻,从t2时刻到t3时刻,对应的振动图象如图乙所示.考虑到振动的周期性,则有: t2―t1=(n+1/4)T n=0,1,2…… 周期为:T=(t2一t1)/(n十1/4) n=0,1,2…… 由公式:v=λ/T 得出速度v的通解为: v=20(n+l/4) n=0,1,2……方向向左. 若质点 P从 t1时刻开始背离平衡位置方向振动,在一个周期内,从t1时刻到t2时刻,从t2时刻到t3时刻,对应的振动图象如图丙所示.考虑到振动的周期性,则有: t2―t1=(n+3/4)T n=0,1,2…… 周期为:T=(t2一t1)/(n十3/4) n=0,1,2…… 由公式:v=λ/T 得出速度v的通解为: v=20(n+3/4) n=0,1,2……方向向右. 答案:v=20(n+l/4)(n=0,1,2……) 方向向左. 或v= 20( n+ 3/4)( n= 0,1,2,……)方向向右 【例6】已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示;在时刻t2该波的波形如图中虚线所示。t2-t1 = 0.02s来求:⑴该波可能的传播速度。 ⑵若已知T< t2-t1<2T,且图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向上,求可能的波速。 ⑶若0.01s
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第三讲 牛顿运动定律的综合应用 一、单项选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分) 1.(2009·安徽高考)为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图1所示.那么下列说法中正确的是 ( )
图1 A.顾客始终受到三个力的作用 B.顾客始终处于超重状态 C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下 D.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方,再竖直向下 解析:人加速运动时,受重力、支持力和水平向右的静摩擦力作用,扶梯对人的作用力指向右上方,人对扶梯的作用力指向左下方;当人匀速运动时,人只受重力和竖直向上的支持力作用,所以仅C项正确. 答案:C 2.(2010·郑州实验中学模拟)如图2甲所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M(m∶M=1∶2)的物块A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数相同.当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为x1.当用同样大小的力F竖直加速提升两物块时(如图乙所示),弹簧的伸长量为x2,则x1∶x2等于( )
图2 A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.2∶3
解析:水平放置时,F-μ(m+M)g=(M+m)a1,kx1-μmg=ma1,可得x1=mFM+mk;
竖直放置时:F-(m+M)g=(M+m)a2,kx2-mg=ma2,x2=mFM+mk,故x1∶x2=1∶1,A正确. 答案:A 3.如图3所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个 物体,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使 A、B以同一加速度运动,则拉力F的最大值为 ( ) 图3 A.μmg B.2μmg C.3μmg D.4μmg 解析:当A、B之间恰好不发生相对滑动时力F最大,此时,对于A物体所受的合外力为μmg 由牛顿第二定律知aA=μmgm=μg 对于A、B整体,加速度a=aA=μg 由牛顿第二定律得F=3ma=3μmg.C项正确. 答案:C 4.(2010·南通调研)如图4所示,质量为M的长平板车放在光滑的倾 角为α的斜面上,车上站着一质量为m的人,若要平板车静止在 斜面上,车上的人必须 ( ) A.匀速向下奔跑图4
B.以加速度a=Mmgsinα向下加速奔跑
C.以加速度a=(1+Mm)gsinα向下加速奔跑 D.以加速度a=(1+Mm)gsinα向上加速奔跑 解析:以车为研究对象,在平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立 坐 标系,如图所示.因为车静止不动,即两个方向上合力都为零, x 方向:Ff-Mgsinα=0,所以摩擦力(人对车)沿斜面向上,大小等于 Mgsinα,故人受车的作用力沿斜面向下. 以人为研究对象受力分析如图所示. 则有Ff′+mgsinα=ma Ff=Ff′ 所以a=(1+Mm)gsinα, 故C正确. 答案:C 5.(2009·全国卷Ⅱ)两物体甲和乙在同一直线上运动,它们 在0~0.4 s时间内的v-t图象如图6所示.若仅在两物 体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中
时间t1分别为 ( ) 图6 A.13和0.30 s B.3和0.30 s C.13和0.28 s D.3和0.28 s
解析:根据图线特点知甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动,根据a=ΔvΔt得3a
甲=a乙,根据牛顿第二、第三定律有Fm甲=13Fm乙,得m甲m乙=3. 再由图线乙有4-00.4=4-1t1,所以t1=0.3 s,B正确. 答案:B 二、双项选择题(本题共5小题,共35分.在每小题给出的四个选项中,只有两个选项正确,全部选对的得7分,只选一个且正确的得2分,有选错或不答的得0分) 6.(2010·齐河月考)电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上方有一质量为m的物体.当电梯静止时弹簧被压缩了x;当电梯运动时弹簧又被压缩了x.试判断电梯运动的可能情况是 ( ) A.以大小为2g的加速度加速上升 B.以大小为2g的加速度减速上升 C.以大小为g的加速度加速上升 D.以大小为g的加速度减速下降 解析:物体静止时,kx=mg,当电梯运动时,取向上为正方向,由牛顿第二定律得:2kx-mg=ma,可求出:a=g,方向竖直向上,因此电梯可能以大小为g的加速度加速上升,也可能以大小为g的加速度减速下降,故A、B均错误,C、D正确. 答案:CD 7.(2010·广州模拟)在2009年第11届全运会上,福建女选手郑幸娟以“背越式”成功地跳过了1.95 m的高度,成为全国冠军,若不计空气阻力,则下列说法正确的是( ) A.下落过程中她处于失重状态 B.起跳以后上升过程她处于超重状态 C.起跳时地面对她的支持力等于她对地面的压力 D.起跳时地面对她的支持力大于她对地面的压力 解析:无论是上升过程还是下落过程,运动员的加速度始终向下,所以她处于失重状态,A选项正确,B选项错误;起跳时地面对她的支持力与她对地面的压力为一对作用力与反作用力,大小应相等,C项正确,D项错误. 答案:AC 8.在由静止开始向上运动的电梯里,某同学把一测量加速度的小探头(重力不计)固定在 一个质量为1 kg的手提包上进入电梯,到达某一楼层后停止.该同学将采集到的数据分析处理后列在下表中:
物理模型 匀加速直线运动
匀速 直线运动 匀减速
直线运动
时间段(s) 3.0 8 3.0
加速度(m/s2) 0.40 0 -0.40
为此,该同学在计算机上画出了很多图象,请你根据上表数据和所学知识判断图6所示的图象(设F为手提包受到的拉力,取g=9.8 m/s2)中正确的是 ( )
图6 解析:由题意可知,电梯在14 s内一直向上运动,位移x一直增大,故D错误;前3 s做匀加速直线运动,最后3 s做匀减速直线运动,加速度大小不随时间改变,故B错误,A正确;由F1-mg=ma1,F1=m(g+a1)=10.2 N,中间8 s内,F2=mg=9.8 N,最后3 s内,F3-mg=ma2,F3=m(g+a2)=9.4 N,故C正确. 答案:AC 9.(2010·湛江联考)一根质量分布均匀的长绳AB,在水平外力F的作用下,沿光滑水平面做直线运动,如图7甲所示.绳内距A端x处的张力FT与x的关系如图乙所示,由图可知 ( )
图7 A.水平外力F=6 N B.绳子的质量m=3 kg C.绳子的长度l=2 m D.绳子的加速度a=2 m/s2 解析:取x=0,对A端进行受力分析,F-FT=ma,又A端质量趋近于零,则F=FT=6 N,A正确;由于不知绳子的加速度,其质量也无法得知,B、D均错误;由图易知C正确. 答案:AC 10.(2010·泰州模拟)如图8甲所示,两物体A、B叠放在光滑水平面上,对物体A施加一水平力F,F-t关系图象如图乙所示.两物体在力F作用下由静止开始运动,且始终相对静止.则 ( )
图8 A.两物体做匀变速直线运动 B.两物体沿直线做往复运动 C.B物体所受摩擦力的方向始终与力F的方向相同 D.t=2 s到t=3 s这段时间内两物体间的摩擦力逐渐增大 解析:由于两物体在F作用下由静止开始运动,且始终相对静止,则有F=(mA+mB)a,对B有Ff=mBa,由F-t图象可知,F随时间变化,则a随时间变化,A项错,C项正确;A、B先沿正方向做加速度增大的变加速运动,再做加速度逐渐减小的变加速运动,然后做加速度增大的变减速运动,再做加速度逐渐减小的变减速运动至速度为0,整个过程中运动方向不变,B项错;2 s~3 s的时间内,F逐渐增大,a增大,Ff
增大,D项正确. 答案:CD 三、非选择题(本题共2小题,共30分) 11.(15分)(2009·安徽高考)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳 索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和 自强不息的精神.为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用, 可将过程简化如下:一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一 吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图9所示.设运动员的质 量为65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加 速度取g=10 m/s2.当运动员与吊椅一起以加速度a=1 m/s2上升时,试求:
图9 (1)运动员竖直向下拉绳的力; (2)运动员对吊椅的压力. 解析:法一:(1)设运动员和吊椅的质量分别为M和m,绳拉运动员的力为F.以运动员和吊椅整体为研究对象,受到重力的大小为(M+m)g,向上的拉力为2F,根据牛顿第二定律 2F-(M+m)g=(M+m)a 解得F=440 N 根据牛顿第三定律,运动员拉绳的力大小为440 N,方向竖直向下. (2)以运动员为研究对象,运动员受到三个力的作用,重力大小Mg,绳的拉力F,吊椅对运动员的支持力FN.根据牛顿第二定律 F+FN-Mg=Ma 解得FN=275 N 根据牛顿第三定律,运动员对吊椅压力大小为275 N,方向竖直向下.