【备战】全国高中物理试题汇编（11月第一期）C2牛顿第二定律 单位制（含解析）.doc

c2 牛顿第二定律 单位制【原创纯word版精品解析】物理卷2015届浙江省温州市十校联合体（温州中学等）高三第一次月考（201410）】20如图16，一个质量为m的小球,以某一初速度从a点水平抛出，恰好从圆管bcd的b点沿切线方向进入圆弧，经bcd从圆管的最高点d射出，恰好又落到b点。已知圆弧的半径为r且a与d在同一水平线上，bc弧对应的圆心角=600，不计空气阻力求：图16(1) （3分）小球从a点做平抛运动的初速度v0的大小；(2) （6分）在d点处管壁对小球的作用力n；(3) （3分）小球在圆管中运动时克服阻力做的功wf【知识点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力c2 d4 e2【答案解析】（1） （2） （3） 解析： （1）小球从a到b：竖直方向 则 在b点，由速度关系 （2）小球从d到b：竖直方向 解得： 则小球从d点抛出的速度 在d点，由向心力公式得： 解得： 方向竖直向上 （3）从a到d全程应用动能定理： 解得： 【思路点拨】（1）根据几何关系求出平抛运动下降的高度，从而求出竖直方向上的分速度，根据运动的合成和分解求出初速度的大小（2）根据平抛运动知识求出小球在d点的速度，再根据牛顿第二定律求出管壁对小球的弹力作用（3）对a到d全程运用动能定理，求出小球在圆管中运动时克服阻力做的功本题综合考查了平抛运动和圆周运动的基础知识，难度不大，关键搞清平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及圆周运动向心力的来源【原创纯word版精品解析】物理卷2015届浙江省温州市十校联合体（温州中学等）高三第一次月考（201410）】15如图10所示，轻杆一端固定在o点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为r的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为f，小球在最高点的速度大小为v，其f一v2图象如图11所示。则（ ） a小球的质量为b当地的重力加速度大小为cv2 =c时，小球对杆的弹力方向向下dv2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等【知识点】向心力；牛顿第二定律c2 d4【答案解析】d 解析： a、b、由图乙看出：在最高点，若v=0，则f=mg=a；若f=0，则mg=m，解得：g=，m= r，故a、b错误；c、由图可知：v2=b时f=0，向心力fn=mg，根据向心力公式fn=m，可知：当v2b时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，则小球对杆的弹力方向向上，故c错误；d、若c=2b则f+mg=m，解得：f=a，而a=mg，则得：f=mg，故d正确故选d【思路点拨】在最高点，若v=0，则f=mg=a；若f=0，则mg=m，联立即可求得当地的重力加速度大小和小球质量；由图可知：当v2b时，杆对小球弹力方向向上，当v2b时，杆对小球弹力方向向下；若c=2b根据向心力公式即可求解本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，要求同学们能根据图象获取有效信息，关键是读图时要抓住斜率、截距等数学知识分析图象的意义【首发【原创纯word版精品解析】物理卷2015届河南省洛阳市高三上学期期中考试（201410）word版】19.(12分)一竖直杆上相距l的a、b两点拴着一根不可伸长的轻绳，绳长1.4l，绳上套着一个光滑的小铁环。设法转动竖直杆不让绳缠绕在杆上，而让铁环在某水平面上做匀速圆周运动，如图13所示，当两段绳成直角时，求铁环转动的周期。已知重力加速度为g.【知识点】向心力；牛顿第二定律c2 d4【答案解析】 解析： 设某时刻铁环所在的位置为o点，.以o为原点建立正交坐标系，对铁环受力分析，如图所示，铁环在水平面内做匀速圆周运动，设向心力加速度为a，轨道半径为r。两段绳对环的拉力大小相等，设为f.由牛顿第二定律得： 由圆周运动规律得 由几何关系得 由方程可知 由和联立得 联立得： 【思路点拨】铁环在某水平面上做匀速圆周运动，合外力提供向心力，对小环受力分析，根据牛顿第二定律及几何关系列式即可求解本题的关键是对小环进行受力分析，能够利用圆周运动相关公式结合几何关系求解，难度适中【首发【原创纯word版精品解析】物理卷2015届河南省洛阳市高三上学期期中考试（201410）word版】2.下列关于运动和力的叙述中，正确的是a.做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的b.物体做圆周运动时，所受的合力一定指向圆心c.物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动d.物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同【知识点】物体做曲线运动的条件；牛顿第二定律 c2 d1【答案解析】c 解析： a、做曲线运动的物体，其速度一定变化，但加速度不一定变化，比如平抛运动，故a错误；b、物体做圆周运动，所受的合力不一定指向圆心，当是匀速圆周运动时，由于速度大小不变，所以加速度垂直于速度，因此合力一定指向圆心，故b错误；c、当物体所受合力方向与运动方向相反，则一定做减速且直线运动，故c正确；d、物体运动的速率在增加，则一定有加速度存在，但不一定与运动方向相同，比如平抛运动，合力方向与运动方向不相同故d错误；故选：c【思路点拨】曲线运动的条件是初速度与加速度不在一条直线上，速度不断变化，它是变速运动，曲线运动有加速度不变的，也有加速度变化的当物体做圆周运动，其合力不一定指向圆心，若是匀速圆周运动，则合力一定指向圆心曲线运动有加速度，所以必定是变速，可能是匀变速曲线，比如：平抛运动也可能是速率不变，方向变化比如：匀速圆周运动【全网首发-【原创纯word版精品解析】物理卷2015届河北省衡水中学高三上学期二调考试（201410）word版】19.(10分)如图所示，水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9形固定轨道相接,钢管内径很小。传送带的运行速度为v0=6m/s，将质量m=1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带a端，传送带长度为l=12.0m,9字全高h=0. 8m.9字上半部分圆弧半径为r=0.2m，滑块与传送带间的动摩擦因数为=0. 3，重力加速度g=10m/s2，试求:(1)滑块从传送带a 端运动到b端所需要的时间；(4分)(2)滑块滑到轨道最高点c时对轨道作用力的大小和方向;(3分)(3)若滑块从“9”形轨道d点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角=45的斜面上p点，求p、d两点间的竖直高度h。【知识点】动能定理；牛顿第二定律c2 e2【答案解析】（1）3s（2）90n 向上（3）1.4m 解析：（1）在传送带上加速运动时，由牛顿定律mg=ma得a=g=3m/s2 加速到与传送带达到共速所需要的时间t2s，前2s内的位移x1at26m，之后滑块做匀速运动的位移x2=l-x1=6m所用的时间t21s，故t=t1+t2=3s（2）滑块由b到c的过程中动能定理mgh在c点，轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力，设轨道对滑块的弹力方向竖直向下，由牛顿第二定律得fn+mgm，解得fn=90n，方向竖直向下，由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小90n，方向竖直向上（3）滑块从b到d的过程中由动能定理得mg(h2r)在p点vy，又h，代入数据，解得h=1.4m 【思路点拨】（1）滑块在传送带上先做匀加速直线运动，达到传送带速度后做匀速直线运动，结合运动学公式求出滑块从a端到达b端的时间（2）对b到c的过程运用动能定理求出c点的速度，根据牛顿第二定律求出轨道在c点对滑块的弹力，从而得出滑块对轨道的作用力大小和方向（3）对b到d的过程运用动能定理，求出到达d点的速度，根据平抛运动的规律求出到达p点竖直方向上的分速度，结合速度位移公式求出p、d两点间的高度本题考查了多过程问题，关键理清物体的运动规律，结合牛顿第二定律、动能定理进行求解【全网首发-【原创纯word版精品解析】物理卷2015届河北省衡水中学高三上学期二调考试（201410）word版】12.如图，轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成，一个小滑块从距轨道最低点b为h的a处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦。则下列说法错误的是( )a.若滑块能通过圆轨道最高点d，h最小为2.5rb.若h=2r，当滑块到达与圆心等高的c点时，对轨道的压力为3mgc.若h=2r，滑块会从c、d之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动d.若要使滑块能返回到a点，则hr【知识点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力c2 d4 e3【答案解析】 b 解析： a、要使物体能通过最高点，则由mg=m可得：v=，从a到d根据机械能守恒定律得：mgh=mg2r+mv2，解得h=2.5r，故a正确；b、若h=2r，从a到c根据机械能守恒定律得：mgh=mgr+mv2，在c点有：n=m，解得：n=2mg，故b错误；c、若h=2r，小滑块不能通过d点，在cd中间某一位置即做斜上抛运动离开轨道，做斜抛运动，故c正确；d、若要使滑块能返回到a点，则物块在圆弧中运动的高度不能超过c点，否则就不能回到a点，则则hr，故d正确故选b【思路点拨】物体进入右侧半圆轨道后做圆周运动，由圆周运动的临界条件可知物体能到达d点的临界值；再由机械能守恒定律可得出a点最小高度，分情况讨论即可机械能守恒定律与圆周运动的结合题目较为常见，在解题时一定要把握好竖直平面内圆周运动的临界值的分析【全网首发-【原创纯word版精品解析】物理卷2015届河北省衡水中学高三上学期二调考试（201410）word版】9.据河南日报消息，京广铁路不久也将开通时速达到300公里以上“动车组”列车。届时，乘列车就可以体验时速300公里的追风感觉。我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损。为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是( )a.减小内外轨的高度差b.增加内外轨的高度差c.减小弯道半径d.增大弯道半径【知识点】向心力；牛顿第二定律c2 d4【答案解析】bd 解析： a、对运行的火车进行受力分析如图，得：mgtanm，由于较小，则tansin，h为内外轨道的高度差，l为路面的宽度 则mg，l、r一定，v增大，需要h增大故a错误，b正确 c、设弯道半径为r，路面的倾角为，由牛顿第二定律得 mgtanm，一定，v增大时，可增大半径r故c错误，d正确故选：bd【思路点拨】火车高速转弯时不使外轨受损，则拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供根据牛顿第二定律分析本题是实际应用问题，考查应用物理知识分析处理实际问题的能力，本题与圆锥摆问题类似，基础是对物体进行受力分析【全网首发-【原创纯word版精品解析】物理卷2015届河北省衡水中学高三上学期二调考试（201410）word版】19.(10分)如图所示，水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9形固定轨道相接,钢管内径很小。传送带的运行速度为v0=6m/s，将质量m=1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带a端，传送带长度为l=12.0m,9字全高h=0. 8m.9字上半部分圆弧半径为r=0.2m，滑块与传送带间的动摩擦因数为=0. 3，重力加速度g=10m/s2，试求:(1)滑块从传送带a 端运动到b端所需要的时间；(4分)(2)滑块滑到轨道最高点c时对轨道作用力的大小和方向;(3分)(3)若滑块从“9”形轨道d点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角=45的斜面上p点，求p、d两点间的竖直高度h。【知识点】动能定理；牛顿第二定律c2 e2【答案解析】（1）3s（2）90n 向上（3）1.4m 解析：（1）在传送带上加速运动时，由牛顿定律mg=ma得a=g=3m/s2 加速到与传送带达到共速所需要的时间t2s，前2s内的位移x1at26m，之后滑块做匀速运动的位移x2=l-x1=6m所用的时间t21s，故t=t1+t2=3s（2）滑块由b到c的过程中动能定理mgh在c点，轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力，设轨道对滑块的弹力方向竖直向下，由牛顿第二定律得fn+mgm，解得fn=90n，方向竖直向下，由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小90n，方向竖直向上（3）滑块从b到d的过程中由动能定理得mg(h2r)在p点vy，又h，代入数据，解得h=1.4m 【思路点拨】（1）滑块在传送带上先做匀加速直线运动，达到传送带速度后做匀速直线运动，结合运动学公式求出滑块从a端到达b端的时间（2）对b到c的过程运用动能定理求出c点的速度，根据牛顿第二定律求出轨道在c点对滑块的弹力，从而得出滑块对轨道的作用力大小和方向（3）对b到d的过程运用动能定理，求出到达d点的速度，根据平抛运动的规律求出到达p点竖直方向上的分速度，结合速度位移公式求出p、d两点间的高度本题考查了多过程问题，关键理清物体的运动规律，结合牛顿第二定律、动能定理进行求解【全网首发-【原创纯word版精品解析】物理卷2015届河北省衡水中学高三上学期二调考试（201410）word版】12.如图，轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成，一个小滑块从距轨道最低点b为h的a处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦。则下列说法错误的是( )a.若滑块能通过圆轨道最高点d，h最小为2.5rb.若h=2r，当滑块到达与圆心等高的c点时，对轨道的压力为3mgc.若h=2r，滑块会从c、d之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动d.若要使滑块能返回到a点，则hr【知识点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力c2 d4 e3【答案解析】 b 解析： a、要使物体能通过最高点，则由mg=m可得：v=，从a到d根据机械能守恒定律得：mgh=mg2r+mv2，解得h=2.5r，故a正确；b、若h=2r，从a到c根据机械能守恒定律得：mgh=mgr+mv2，在c点有：n=m，解得：n=2mg，故b错误；c、若h=2r，小滑块不能通过d点，在cd中间某一位置即做斜上抛运动离开轨道，做斜抛运动，故c正确；d、若要使滑块能返回到a点，则物块在圆弧中运动的高度不能超过c点，否则就不能回到a点，则则hr，故d正确故选b【思路点拨】物体进入右侧半圆轨道后做圆周运动，由圆周运动的临界条件可知物体能到达d点的临界值；再由机械能守恒定律可得出a点最小高度，分情况讨论即可机械能守恒定律与圆周运动的结合题目较为常见，在解题时一定要把握好竖直平面内圆周运动的临界值的分析【全网首发-【原创纯word版精品解析】物理卷2015届河北省衡水中学高三上学期二调考试（201410）word版】9.据河南日报消息，京广铁路不久也将开通时速达到300公里以上“动车组”列车。届时，乘列车就可以体验时速300公里的追风感觉。我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损。为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是( )a.减小内外轨的高度差b.增加内外轨的高度差c.减小弯道半径d.增大弯道半径【知识点】向心力；牛顿第二定律c2 d4【答案解析】bd 解析： a、对运行的火车进行受力分析如图，得：mgtanm，由于较小，则tansin，h为内外轨道的高度差，l为路面的宽度 则mg，l、r一定，v增大，需要h增大故a错误，b正确 c、设弯道半径为r，路面的倾角为，由牛顿第二定律得 mgtanm，一定，v增大时，可增大半径r故c错误，d正确故选：bd【思路点拨】火车高速转弯时不使外轨受损，则拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供根据牛顿第二定律分析本题是实际应用问题，考查应用物理知识分析处理实际问题的能力，本题与圆锥摆问题类似，基础是对物体进行受力分析【原创纯word版精品解析】物理卷2015届山东省师大附中高三第一次模拟考试（201409）】11某电场的部分电场线如图所示，a、b是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹(图中虚线)上的两点，下列说法中正确的是a粒子一定是从b点向a点运动b粒子在a点的加速度大于它在b点的加速度c粒子在a点的动能小于它在b点的动能d电场中a点的电势高于b点的电势 【知识点】电场线；牛顿第二定律；电势c2 i1【答案解析】b 解析： a、带电粒子仅在电场力作用下运动，带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧，粒子可能是从b点向a点运动，也有可能是从a点向b点运动的，故a错误b、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，粒子在a点时受到的电场力大，故b正确c、带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧，假设由a点运动到b点过程中，电场力与轨迹上每一点的切线方向也就是速度方向成钝角，所以电场力做负功，电势能增大，动能减小，所以粒子在a点的动能大于它在b点的动能，粒子在a点的电势能小于它在b点的电势能反之一样故c错误d、带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧，所以粒子带正电，由于粒子在a点的电势能小于它在b点的电势能，所以电场中a点的电势低于b点的电势，故d错误故选b【思路点拨】根据做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹的内侧来判断电场力方向，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功时，电势能减小，电场力做负功时，电势能增加解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，然后利用电场线、电势、电场强度、电势能、电场力做功等之间的关系进一步判断各个物理量的变化情况【原创纯word版精品解析】物理卷2015届山东省师大附中高三第一次模拟考试（201409）】9下列各图是反映汽车(额定功率p额)从静止开始匀加速启动，最后做匀速运动的过程中，其速度随“时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图像，其中正确的是【知识点】功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律a5 c2 e1【答案解析】acd 解析： 汽车开始做初速度为零的匀加速直线运动，当达到额定功率时，匀加速结束，然后做加速度逐渐减小的加速运动，直至最后运动运动开始匀加速时：f-f=ma设匀加速刚结束时速度为v1，有：p额=fv1最后匀速时：f=f，有：f额=fvm由以上各式解得：匀加速的末速度为：v1，最后匀速速度为：vm在v-t图象中斜率表示加速度，汽车开始加速度不变，后来逐渐减小，故a正确；汽车运动过程中开始加速度不变，后来加速度逐渐减小，最后加速度为零，故b错误；汽车牵引力开始大小不变，然后逐渐减小，最后牵引力等于阻力，故c正确；开始汽车功率逐渐增加，p=fv=fat，故为过原点直线，后来功率恒定，故d正确故选acd【思路点拨】汽车以恒定牵引力启动时，汽车开始做匀加速直线运动，由p=fv可知汽车功率逐渐增大，当达到额定功率时，随着速度的增大，牵引力将减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，汽车开始匀速运动，明确了整个汽车启动过程，即可正确解答本题对于机车启动问题，要根据牛顿第二定律和汽车功率p=fv进行讨论，弄清过程中速度、加速度、牵引力、功率等变化情况【原创纯word版精品解析】物理卷2015届山东省师大附中高三第一次模拟考试（201409）】7“快乐向前冲”节目，中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为，绳的悬挂点o距平台的竖直高度为h，绳长为l，不考虑空气阻力和绳的质量，下列说法正确的是a选手摆到最低点时处于失重状态b选手摆到最低点时所受绳子的拉力为c选手摆到最低点时所受绳子的拉力大小大于选手对绳子的拉力大小d选手摆到最低点的运动过程中，其运动可分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向上的匀加速运动【知识点】牛顿第二定律；超重和失重；向心力c2 c3 d4【答案解析】b 解析： ：a、失重时物体有向下的加速度，超重时物体有向上的加速度，选手摆到最低点时向心加速度竖直向上，因此处于超重状态，故a错误；b、摆动过程中机械能守恒，有：mgl(1cos)mv2 设绳子拉力为t，在最低点有：tmgm 联立解得：t=（3-2cos）mg，故b正确； c、绳子对选手的拉力和选手对绳子的拉力属于作用力和反作用力，因此大小相等，方向相反，故c错误；d、选手摆到最低点的运动过程中，沿绳子方向有向心加速度，沿垂直绳子方向做加速度逐渐减小的加速运动，其运动不能分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向上的匀加速运动，故d错误故选b【思路点拨】选手向下摆动过程中，机械能守恒，在最低点时绳子拉力和重力的合力提供向心力，选手在最低点松手后，做平抛运动，明确了整个过程的运动特点，依据所遵循的规律即可正确求解本题属于圆周运动与平抛运动的结合，对于这类问题注意列功能关系方程和向心力公式方程联合求解【全网首发-【原创纯word版精品解析】物理卷2015届河北省衡水中学高三上学期二调考试（201410）word版】19.(10分)如图所示，水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9形固定轨道相接,钢管内径很小。传送带的运行速度为v0=6m/s，将质量m=1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带a端，传送带长度为l=12.0m,9字全高h=0. 8m.9字上半部分圆弧半径为r=0.2m，滑块与传送带间的动摩擦因数为=0. 3，重力加速度g=10m/s2，试求:(1)滑块从传送带a 端运动到b端所需要的时间；(4分)(2)滑块滑到轨道最高点c时对轨道作用力的大小和方向;(3分)(3)若滑块从“9”形轨道d点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角=45的斜面上p点，求p、d两点间的竖直高度h。【知识点】动能定理；牛顿第二定律c2 e2【答案解析】（1）3s（2）90n 向上（3）1.4m 解析：（1）在传送带上加速运动时，由牛顿定律mg=ma得a=g=3m/s2 加速到与传送带达到共速所需要的时间t2s，前2s内的位移x1at26m，之后滑块做匀速运动的位移x2=l-x1=6m所用的时间t21s，故t=t1+t2=3s（2）滑块由b到c的过程中动能定理mgh在c点，轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力，设轨道对滑块的弹力方向竖直向下，由牛顿第二定律得fn+mgm，解得fn=90n，方向竖直向下，由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小90n，方向竖直向上（3）滑块从b到d的过程中由动能定理得mg(h2r)在p点vy，又h，代入数据，解得h=1.4m 【思路点拨】（1）滑块在传送带上先做匀加速直线运动，达到传送带速度后做匀速直线运动，结合运动学公式求出滑块从a端到达b端的时间（2）对b到c的过程运用动能定理求出c点的速度，根据牛顿第二定律求出轨道在c点对滑块的弹力，从而得出滑块对轨道的作用力大小和方向（3）对b到d的过程运用动能定理，求出到达d点的速度，根据平抛运动的规律求出到达p点竖直方向上的分速度，结合速度位移公式求出p、d两点间的高度本题考查了多过程问题，关键理清物体的运动规律，结合牛顿第二定律、动能定理进行求解【全网首发-【原创纯word版精品解析】物理卷2015届河北省衡水中学高三上学期二调考试（201410）word版】12.如图，轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成，一个小滑块从距轨道最低点b为h的a处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦。则下列说法错误的是( )a.若滑块能通过圆轨道最高点d，h最小为2.5rb.若h=2r，当滑块到达与圆心等高的c点时，对轨道的压力为3mgc.若h=2r，滑块会从c、d之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动d.若要使滑块能返回到a点，则hr【知识点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力c2 d4 e3【答案解析】 b 解析： a、要使物体能通过最高点，则由mg=m可得：v=，从a到d根据机械能守恒定律得：mgh=mg2r+mv2，解得h=2.5r，故a正确；b、若h=2r，从a到c根据机械能守恒定律得：mgh=mgr+mv2，在c点有：n=m，解得：n=2mg，故b错误；c、若h=2r，小滑块不能通过d点，在cd中间某一位置即做斜上抛运动离开轨道，做斜抛运动，故c正确；d、若要使滑块能返回到a点，则物块在圆弧中运动的高度不能超过c点，否则就不能回到a点，则则hr，故d正确故选b【思路点拨】物体进入右侧半圆轨道后做圆周运动，由圆周运动的临界条件可知物体能到达d点的临界值；再由机械能守恒定律可得出a点最小高度，分情况讨论即可机械能守恒定律与圆周运动的结合题目较为常见，在解题时一定要把握好竖直平面内圆周运动的临界值的分析【全网首发-【原创纯word版精品解析】物理卷2015届河北省衡水中学高三上学期二调考试（201410）word版】9.据河南日报消息，京广铁路不久也将开通时速达到300公里以上“动车组”列车。届时，乘列车就可以体验时速300公里的追风感觉。我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损。为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是( )a.减小内外轨的高度差b.增加内外轨的高度差c.减小弯道半径d.增大弯道半径【知识点】向心力；牛顿第二定律c2 d4【答案解析】bd 解析： a、对运行的火车进行受力分析如图，得：mgtanm，由于较小，则tansin，h为内外轨道的高度差，l为路面的宽度 则mg，l、r一定，v增大，需要h增大故a错误，b正确 c、设弯道半径为r，路面的倾角为，由牛顿第二定律得 mgtanm，一定，v增大时，可增大半径r故c错误，d正确故选：bd【思路点拨】火车高速转弯时不使外轨受损，则拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供根据牛顿第二定律分析本题是实际应用问题，考查应用物理知识分析处理实际问题的能力，本题与圆锥摆问题类似，基础是对物体进行受力分析【原创纯word版精品解析】物理卷2015届山东省师大附中高三第一次模拟考试（201409）】11某电场的部分电场线如图所示，a、b是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹(图中虚线)上的两点，下列说法中正确的是a粒子一定是从b点向a点运动b粒子在a点的加速度大于它在b点的加速度c粒子在a点的动能小于它在b点的动能d电场中a点的电势高于b点的电势 【知识点】电场线；牛顿第二定律；电势c2 i1【答案解析】b 解析： a、带电粒子仅在电场力作用下运动，带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧，粒子可能是从b点向a点运动，也有可能是从a点向b点运动的，故a错误b、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，粒子在a点时受到的电场力大，故b正确c、带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧，假设由a点运动到b点过程中，电场力与轨迹上每一点的切线方向也就是速度方向成钝角，所以电场力做负功，电势能增大，动能减小，所以粒子在a点的动能大于它在b点的动能，粒子在a点的电势能小于它在b点的电势能反之一样故c错误d、带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧，所以粒子带正电，由于粒子在a点的电势能小于它在b点的电势能，所以电场中a点的电势低于b点的电势，故d错误故选b【思路点拨】根据做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹的内侧来判断电场力方向，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功时，电势能减小，电场力做负功时，电势能增加解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，然后利用电场线、电势、电场强度、电势能、电场力做功等之间的关系进一步判断各个物理量的变化情况【原创纯word版精品解析】物理卷2015届山东省师大附中高三第一次模拟考试（201409）】9下列各图是反映汽车(额定功率p额)从静止开始匀加速启动，最后做匀速运动的过程中，其速度随“时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图像，其中正确的是【知识点】功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律a5 c2 e1【答案解析】acd 解析： 汽车开始做初速度为零的匀加速直线运动，当达到额定功率时，匀加速结束，然后做加速度逐渐减小的加速运动，直至最后运动运动开始匀加速时：f-f=ma设匀加速刚结束时速度为v1，有：p额=fv1最后匀速时：f=f，有：f额=fvm由以上各式解得：匀加速的末速度为：v1，最后匀速速度为：vm在v-t图象中斜率表示加速度，汽车开始加速度不变，后来逐渐减小，故a正确；汽车运动过程中开始加速度不变，后来加速度逐渐减小，最后加速度为零，故b错误；汽车牵引力开始大小不变，然后逐渐减小，最后牵引力等于阻力，故c正确；开始汽车功率逐渐增加，p=fv=fat，故为过原点直线，后来功率恒定，故d正确故选acd【思路点拨】汽车以恒定牵引力启动时，汽车开始做匀加速直线运动，由p=fv可知汽车功率逐渐增大，当达到额定功率时，随着速度的增大，牵引力将减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，汽车开始匀速运动，明确了整个汽车启动过程，即可正确解答本题对于机车启动问题，要根据牛顿第二定律和汽车功率p=fv进行讨论，弄清过程中速度、加速度、牵引力、功率等变化情况【原创纯word版精品解析】物理卷2015届山东省师大附中高三第一次模拟考试（201409）】7“快乐向前冲”节目，中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为，绳的悬挂点o距平台的竖直高度为h，绳长为l，不考虑空气阻力和绳的质量，下列说法正确的是a选手摆到最低点时处于失重状态b选手摆到最低点时所受绳子的拉力为c选手摆到最低点时所受绳子的拉力大小大于选手对绳子的拉力大小d选手摆到最低点的运动过程中，其运动可分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向上的匀加速运动【知识点】牛顿第二定律；超重和失重；向心力c2 c3 d4【答案解析】b 解析： ：a、失重时物体有向下的加速度，超重时物体有向上的加速度，选手摆到最低点时向心加速度竖直向上，因此处于超重状态，故a错误；b、摆动过程中机械能守恒，有：mgl(1cos)mv2 设绳子拉力为t，在最低点有：tmgm 联立解得：t=（3-2cos）mg，故b正确； c、绳子对选手的拉力和选手对绳子的拉力属于作用力和反作用力，因此大小相等，方向相反，故c错误；d、选手摆到最低点的运动过程中，沿绳子方向有向心加速度，沿垂直绳子方向做加速度逐渐减小的加速运动，其运动不能分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向上的匀加速运动，故d错误故选b【思路点拨】选手向下摆动过程中，机械能守恒，在最低点时绳子拉力和重力的合力提供向心力，选手在最低点松手后，做平抛运动，明确了整个过程的运动特点，依据所遵循的规律即可正确求解本题属于圆周运动与平抛运动的结合，对于这类问题注意列功能关系方程和向心力公式方程联合求解【原创纯word版精品解析】物理卷2015届四川省成都七中高三上学期入学摸底考试（201409）】10. 研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时间）t0=0.4s，但饮酒会导致反应时间延长，在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v1=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离l=39m，减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如同乙所示，此过程可视为匀变速直线运动，取重力加速度的大小g=10m/s2，求：（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；（2）饮酒使志愿者反应时间比一般人增加了多少；（3）减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系a2 a7 c2 c5【答案解析】 （1）2.5s（2）0.3s(3） 解析： ：（1）设刹车加速度为a，由题可知刹车初速度v0=20m/s，末速度 vt=0 位移 x=25m 2ax t 由式可得：a=8m/s t=2.5s（2）反应时间内的位移为x=l-x=14m 则反应时间为t=0.7s 则反应的增加量为t=0.7-0.4=0.3s （3）设志愿者所受合外力的大小为f，汽车对志愿者的作用力的大小为f0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得f=ma由平行四边形定则得：f2+m2g2- 由式可得： 【思路点拨】（1）由图中所给数据结合位移速度公式可求得加速度，进而由速度变化与加速度求得减速时间（2）由行驶距离与刹车距离可求得反应时间内的运动距离，再求出反应时间进行比较（3）对志愿者受力分析由牛顿第二定律求减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值考查运动学公式，正确应用速度位移公式求加速度是解题的关键，注意受力分析【全网首发-【原创纯word版精品解析】物理卷2015届河北省衡水中学高三上学期二调考试（201410）word版】19.(10分)如图所示，水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9形固定轨道相接,钢管内径很小。传送带的运行速度为v0=6m/s，将质量m=1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带a端，传送带长度为l=12.0m,9字全高h=0. 8m.9字上半部分圆弧半径为r=0.2m，滑块与传送带间的动摩擦因数为=0. 3，重力加速度g=10m/s2，试求:(1)滑块从传送带a 端运动到b端所需要的时间；(4分)(2)滑块滑到轨道最高点c时对轨道作用力的大小和方向;(3分)(3)若滑块从“9”形轨道d点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角=45的斜面上p点，求p、d两点间的竖直高度h。【知识点】动能定理；牛顿第二定律c2 e2【答案解析】（1）3s（2）90n 向上（3）1.4m 解析：（1）在传送带上加速运动时，由牛顿定律mg=ma得a=g=3m/s2 加速到与传送带达到共速所需要的时间t2s，前2s内的位移x1at26m，之后滑块做匀速运动的位移x2=l-x1=6m所用的时间t21s，故t=t1+t2=3s（2）滑块由b到c的过程中动能定理mgh在c点，轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力，设轨道对滑块的弹力方向竖直向下，由牛顿第二定律得fn+mgm，解得fn=90n，方向竖直向下，由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小90n，方向竖直向上（3）滑块从b到d的过程中由动能定理得mg(h2r)在p点vy，又h，代入数据，解得h=1.4m 【思路点拨】（1）滑块在传送带上先做匀加速直线运动，达到传送带速度后做匀速直线运动，结合运动学公式求出滑块从a端到达b端的时间（2）对b到c的过程运用动能定理求出c点的速度，根据牛顿第二定律求出轨道在c点对滑块的弹力，从而得出滑块对轨道的作用力大小和方向（3）对b到d的过程运用动能定理，求出到达d点的速度，根据平抛运动的规律求出到达p点竖直方向上的分速度，结合速度位移公式求出p、d两点间的高度本题考查了多过程问题，关键理清物体的运动规律，结合牛顿第二定律、动能定理进行求解【全网首发-【原创纯word版精品解析】物理卷2015届河北省衡水中学高三上学期二调考试（201410）word版】12.如图，轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成，一个小滑块从距轨道最低点b为h的a处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦。则下列说法错误的是( )a.若滑块能通过圆轨道最高点d，h最小为2.5rb.若h=2r，当滑块到达与圆心等高的c点时，对轨道的压力为3mgc.若h=2r，滑块会从c、d之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动d.若要使滑块能返回到a点，则hr【知识点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力c2 d4 e3【答案解析】 b 解析： a、要使物体能通过最高点，则由mg=m可得：v=，从a到d根据机械能守恒定律得：mgh=mg2r+mv2，解得h=2.5r，故a正确；b、若h=2r，从a到c根据机械能守恒定律得：mgh=mgr+mv2，在c点有：n=m，解得：n=2mg，故b错误；c、若h=2r，小滑块不能通过d点，在cd中间某一位置即做斜上抛运动离开轨道，做斜抛运动，故c正确；d、若要使滑块能返回到a点，则物块在圆弧中运动的高度不能超过c点，否则就不能回到a点，则则hr，故d正确故选b【思路点拨】物体进入右侧半圆轨道后做圆周运动，由圆周运动的临界条件可知物体能到达d点的临界值；再由机械能守恒定律可得出a点最小高度，分情况讨论即可机械能守恒定律与圆周运动的结合题目较为常见，在解题时一定要把握好竖直平面内圆周运动的临界值的分析【全网首发-【原创纯word版精品解析】物理卷2015届河北省衡水中学高三上学期二调考试（201410）word版】9.据河南日报消息，京广铁路不久也将开通时速达到300公里以上“动车组”列车。届时，乘列车就可以体验时速300公里的追风感觉。我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损。为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是( )a.减小内外轨的高度差b.增加内外轨的高度差c.减小弯道半径d.增大弯道半径【知识点】向心力；牛顿第二定律c2 d4【答案解析】bd 解析： a、对运行的火车进行受力分析如图，得：mgtanm，由于较小，则tansin，h为内外轨道的高度差，l为路面的宽度 则mg，l、r一定，v增大，需要h增大故a错误，b正确 c、设弯道半径为r，路面的倾角为，由牛顿第二定律得 mgtanm，一定，v增大时，可增大半径r故c错误，d正确故选：bd【思路点拨】火车高速转弯时不使外轨受损，则拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供根据牛顿第二定律分析本题是实际应用问题，考查应用物理知识分析处理实际问题的能力，本题与圆锥摆问题类似，基础是对物体进行受力分析【首发【原创纯word版精品解析】物理卷2015届湖南省长沙市长郡中学高三上学期第二次月考（201410）word版】17.（14分）如图所示，一轻质弹簧左端固定在a点，自然状态时其右端位于o点.水平向右侧有一竖直光滑圆形轨道在c点与水平面平滑连接，圆心为,半径r=0.4m.另一轻质弹簧一端固定在点的轴上，一端栓着一个小球，弹簧的原长为=0.5m，劲度系数k=100n/m.用质量m1=0.4kg的物体将弹簧缓慢压缩到b点（物体与弹簧不栓接），物块与水平面间的动摩擦因数，释放后物块恰运动到c点停止，bc间距离l=2m.换同种材料、质量m2=0.2kg的物块重复上述过程.（物块、小球均视为质点，g=10m/s2）求：（1）物块m2到c点时的速度大小;(2)若小球的质量也为m2，物块与小球碰撞后交换速度，论证小球是否能通过最高点d.若能通过，求出最高点轨道对小球的弹力n；若不能通过，求出小球离开轨道时的位置和连线与竖直方向的夹角；（3）在（2）问的基础上，若将拴着小球的弹簧换为劲度系数=10n/m的弹簧，再次求解.【知识点】动能定理；向心力 c2 e2【答案解析】（1）vc4m/s（2）8n；（3）为arccos 解析： ：（1）m1从b到c的过程：ep=m1gl m2从b到c的过程：epm2gl+联立解得：vc=4m/s（2）碰后交换速度，小球以vc=4m/s向上运动，假设能到高点，从c到d的过程： m2g2r解得：vd=0m/s对d点：n+m2g-k（l0-r）=0解得：n=8n，求解结果的合理性，说明假设是正确的，小球可以通过最高点（3）假设能到高点，最高点弹力：n+m2g-k（l0-r）=0解得：n=-1n，求解结果的不合理，说明假设是错误的，小球不可以通