浙江省江山实验中学高考物理一轮复习 补充练习（5）新人教版.doc

江山实验中学高三物理补充练习（5）1如图所示，光滑水平面右端b处连接一个竖直的半径为r的光滑半圆轨道，在离b距离为x的a点，用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到b处后撤去恒力，质点沿半圆轨道运动到c处后又正好落回a点，求：(1)推力对小球所做的功.(2)x取何值时，完成上述运动所做的功最少?最小功为多少？(3)x取何值时，完成上述运动用力最小?最小力为多少？2.如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点o，用一根长度为l=0.40 m的绝缘细线把质量为m=0.10 kg，带有正电荷的金属小球悬挂在o点，小球静止在b点时细线与竖直方向的夹角为=。现将小球拉至位置a使细线水平后由静止释放，求：(1)小球运动通过最低点c时的速度大小。(2)小球通过最低点c时细线对小球的拉力大小。(g取10 m/s，sin=o.60，cos=0.80)3.地球质量为m，半径为r，自转角速度为，万有引力恒量为g，如果规定物体在离地球无穷远处势能为0，则质量为m的物体离地心距离为r时，具有的万有引力势能可表示为。国际空间站是迄今世界上最大的航天工程，它是在地球大气层上空绕地球飞行的一个巨大人造天体，可供宇航员在其上居住和科学实验。设空间站离地面高度为h，如果在该空间站上直接发射一颗质量为m的小卫星，使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行，求该卫星在离开空间站时必须具有多大的初动能？4.如图所示，无限长金属导轨ac、bd固定在倾角为=53的光滑绝缘斜面上，轨道间距l，底部接一阻值为r的电阻，上端开口。垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度b。一质量为、长度可认为、电阻为r/2的金属棒mn与导轨接触良好，mn与导轨间动摩擦因数=1/3，电路中其余电阻不计。现用一质量为3m的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与mn相连，绳与斜面平行由静止释放，不计空气阻力，当下落高度h时，开始匀速运动（运动中始终垂直导轨）。（1）求棒沿斜面向上运动的最大速度。（2）棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻r上产生的焦耳和流过电阻r的总电量各是多少？5.如图所示，一轻质弹簧竖直固定在地面上，自然长度为1m，上面连接一个质量为m1=1kg的物体，平衡时物体离地面0.9m。距物体m1正上方高为0.3m处有一个质量为m2=1kg的物体自由下落后与弹簧上物体m1碰撞立即合为一体，一起在竖直面内做简谐振动。当弹簧压缩量最大时，弹簧长为0.6m。求（g取10m/s2）：（1）碰撞结束瞬间两物体的动能之和是多少?（2）两物体一起做简谐振动时振幅的大小？（3）弹簧长为0.6m时弹簧的弹性势能大小？6.如图在竖直平面内x轴下方有磁感应强度为b、方向垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场，电场场强为e，一个带电小球从y轴上p(0，h)点以初速度竖直向下抛出，小球穿过x轴后恰好作匀速圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g。(1)小球是带正电还是带负电？(2)小球作圆周运动的半径多大？(3)若从p点出发时开始计时，小球在什么时刻穿过x轴？1.解(1)质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到a点，设质点在c点的速度为v,质点从c点运动到a点所用的时间为t，在水平方向x=v0 t(2分)竖直方向上2r=gt2(2分)解式有v0 = (1分)对质点从a到c由动能定理有wf-mg2r=mv02（3分）解得 wf=mg(16r2+x2) /8r （1分）(2)要使f力做功最少，确定x的取值，由wf=2mgr+mv02知，只要质点在c点速度最小，则功wf就最小，就是物理极值. (1分）若质点恰好能通过c点，其在c点最小速度为v，由牛顿第二定律有mg=,则v= (3分)由式有,解得x=2r时， (1分)wf最小，最小的功wf=mgr. (1分)(3)由式wf=mg() (1分)而f=mg() (1分)因0，x0，由极值不等式有：当时，即x=4r时=8， (2分）最小的力f=mg. (1分)2. (4分 ) (4分) ( 2分) ( 4分) ( 2分)3.解：由得，卫星在空间站上动能为卫星在空间站上的引力势能为机械能为同步卫星在轨道上正常运行时有 故其轨道半径由上式可得同步卫星的机械能卫星运动过程中机械能守恒，故离开航天飞机的卫星的机械能应为e2，设离开航天飞机时卫星的初动能为 则4.解：（1）如图所示，在棒做加速度时，由于v的增加，安培力f变大，棒在做加速度逐渐减小的加速运动，当a=0时，棒速度最大的为vm，即匀速运动的速度，则 t=3mg=mgsin+f+mgcos 3分 f=bil=b2l2vm/(r+r/2) 3分 vm =（1分） （2）由系统的总能量守恒可知，系统减小的重力势能等于系统增加的动能、焦耳热、摩擦而转化的内能之和：qr=mghcos=0.2mgh 1分3mghmghsin= qr +q +（m+3m）/2 3分q= 1分又因为流过电路的电量q= q=et/（r+r） e=/t 2分q=/（r+r/2）=2blh/3r 2分5.解：设m2与m1碰前瞬间速度为v0有： 4分m2与m1碰撞瞬间竖直方向近似动量守恒，设共同速度为v1，有： 3分2分 （2）当弹簧压缩量最大时，振动物体的速度大小为0，此时物体向下离开平衡位置距离最大，设为a即为所求振幅 k=100n/m 2分 2分 a=lx20.6=0.2m 2分 （3）m2与m1碰后，系统机械能守恒。当弹簧恢复原长时，物体速度恰为零则：. ep=2mga 3分 ep=8 j 2分6.解:(1)小球在电场、磁场、重力场作用下恰作匀