09年各地名校试题分类及详解整理.doc

21物理分类详解读图5一、直线运动1.北京奥运火炬成功登上珠峰，如图5所示是火炬手攀登珠峰的线路图，据此图判断下列说法正确的是（ ）A.由起点到终点火炬手所走线路的总长度等于位移B.线路总长度与火炬所走时间的比等于登山者的平均速度C.在计算登山运动的速度时可以把火炬手当成质点D.珠峰顶的重力加速度要比拉萨的重力加速度小1.【解析】线路的总长度是路程，则A错；路程与时间的比是速率，则B错；计算登山运动的速度不必考虑登山运动员的大小和形状，则C对；由万有引力规律可知在峰顶的重力加速度比拉萨的小，则D对【答案】CD tx86426图6O2某物体的运动图象如图6所示，以下说法正确的是（ ）A若x表示位移，则物体做往复运动B若x表示位移，则物体做匀速直线运动C若x表示速度，则物体做朝某一方向的直线运动D若x表示速度，则物体做匀变速直线运动【解析】分析图象问题时，先要看纵坐标表示什么，再看图线，注意图线不代表物体运动的轨迹，物体做直线运动若x表示位移，位移图线的斜率表示速度，图线的斜率在02s、46s为正，24s、68s为负，表示相应的速度一会为正，一会为负，故物体做往复直线运动，A正确若x表示速度，速度图线的斜率表示加速度，图线的斜率在02s、46s为正，24s、68s为负，表示相应的加速度一会为正，一会为负，但大小相等因而速度均为正，故物体先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动到速度为0，接着再做匀加速直线运动，然后再做匀减速直线运动到速度为0，所以物体一直向某一方向做直线运动【答案】AC3如图7所示的位移(s)时间(t)图象和速度(v)时间(t)图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（ ）A图线1表示物体做曲线运动 图7Bst图象中t1时刻v1v2Cvt图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等D两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动【解析】图线1是位移图象表示物体是作变速直线运动，所以选项A正确；st图象中某点斜率的大小表示速度的大小，选项B正确；vt图象中0至t3时间内3和4位移不同，所以平均速度不相等；t2、表示2开始反向运动，t4时刻4的方向不变，所以选项D错。【答案】AB 4跳水比赛是我国的传统优势项目某运动员正在进行10m跳台训练，下列说法正确的是（ ）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【解析】因运动员的技术动作有转动情况，不能将正在比赛的运动员视为质点，选项A错；以运动员为参考系，水作变速运动，所以选项B错；运动员前一半时间内平均速度小，故位移小，选项C错；若是相同的位移，则前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短。所以选项D正确。【答案】D5为了安全，在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离（称为思考距离）；而从采取制动动作到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离（称为制动距离）下表给出了汽车在不同速度下的思考距离和制动距离等部分数据请分析这些数据，完成表格速度（km/h）思考距离（m）制动距离(m)停车距离（m）45914237515389073105217596【解析】分析表格中的数据，可知停车距离为思考距离和制动距离之和，由此可知当汽车速度为75 km/h时，停车距离为由题意可知思考距离即人在作出反应之前汽车以原来的速度运动的距离此题的关键需先求出人的反应时间以及刹车时的加速度选取表格中第一组数据（45km/h12.5m/s），由，解得（本题刹车时的加速度可以不求出）对于表格中第三组数据（90km/h25m/s），思考距离为；制动距离注：求刹车时的加速度，选取第一组数据（45km/h12.5m/s），由，解得6为了拍摄重为15000N的汽车从山崖坠落的情景，电影导演通常用一辆汽车模型代替实际汽车，设汽车模型与实际汽车的大小比例为，那么山崖也必须用的比例来代替真实的山崖，设电影每分钟放映的胶片张数是一定的，为了能把汽车模型坠落的情景放映得恰似拍摄实景，以达到以假乱真的视觉效果，问：在实际拍摄的过程中，摄影机每秒钟拍摄的胶片数应为实景拍摄的胶片数的几倍？汽车模型在山崖上坠落的行驶速度应是真实汽车的实际行驶速度的几倍？【解析】 又 h = 所以t模= 为了使效果逼真，拍摄模型的胶片张数与实景拍摄时胶片数应相同，故拍摄模型时每秒拍摄胶片数应是实景拍摄时每秒拍摄胶片数的5倍。水平方向：X=V0t 为了达到逼真效果，汽模在水平方向上飞行的距离也应是实际距离的即X模=，所以V0模= 图8跑道起点终点线折返线木箱10m7如图8所示， “10米折返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质。测定时，在平直跑道上，受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前，当听到“跑”的口令后，全力跑向正前方10米处的折返线，测试员同时开始计时。受试者到达折返线处时，用手触摸折返线处的物体（如木箱），再转身跑向起点终点线，当胸部到达起点终点线的垂直面时，测试员停表，所用时间即为“10米折返跑”的成绩。设受试者起跑的加速度为4m/s2，运动过程中的最大速度为4m/s，快到达折返线处时需减速到零，减速的加速度为8m/s2，返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲线。求该受试者“10米折返跑”的成绩为多少秒？【解析】对受试者，由起点终点线向折返线运动的过程中加速阶段：； 减速阶段：； 匀速阶段： 由折返线向起点终点线运动的过程中加速阶段：； 匀速阶段： 受试者“10米折返跑”的成绩为：8物体甲从离地面高度h处自由下落，同时在它正下方的地面上有一物体乙以初速度v0竖直向上抛。重力加速度为g，不计空气阻力，两物体均看作质点。（1）要使两物体在空中相碰，乙的初速度v0应满足什么条件？（2）要使乙在下落过程中与甲相碰，v0应满足什么条件？【解析】（）设经过时间t甲乙在空中相碰，甲做自由落体运动的位移 乙做竖直上抛运动的位移 由几何关系 h=h1+h2 联立解得 设乙抛出后经过时间tmax落地，根据速度时间关系有 甲乙在空中相遇应满足 0ttmax 联立解得 v0 （）在乙下落过程中，甲乙相遇应满足 t 联立解得 v0（或v0） 9在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间计时器所用电源的频率为50Hz，图9为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示（单位：cm）图9由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4_ms，小车的加速度大小a_ms2【解析】 用逐差法算加速度：10在一条平直的公路上，甲、乙两车同向行驶，乙车以10m/s的速度匀速行驶，甲车在乙车的后面作加速度为a的匀减速行驶，甲车的初速度为15m/s，试讨论，在甲车开始减速时，两车间的距离L满足什么条件可以使：（1）两车不相遇（2）两车只能相遇一次（3）两车能两次相遇【解析】由题意知道，两车距离有极值的临界条件是当两车速度相等的时候对于甲车做匀减速运动：当时,由得对于乙车做匀速直线运动: 两车间的位移差（1）两车不相遇,则,即 （2）两车只能相遇一次,则,即（3）两车能两次相遇,则11利用水滴下落可以测出重力加速度，调节水龙头，让水一滴一滴地流出在水龙头的正下方放一个盘子调整盘子的高度，使一个水滴碰到盘子时，恰好有另一个水滴从水龙头开始下落，而空中还有一个正在下落的水滴测出水龙头到盘子间的距离为再用秒表测时间，从第一个水滴离开水龙头开始计时，到第n个水滴落到盘中，共用时间为t求第一个水滴落到盘子时，第二个水滴离开水龙头的距离为多少？测得的重力加速度是多少【解析】由于水龙头滴水的时间间隔是恒定的，因此，题中所提到的某一时刻恰好滴到盘子的和正在空中下落的这两个水滴，可以看做是同一个水滴离开水龙头作自由落体运动经两个相等的时间间隔分别运动到了空中某点处和盘子处据此，可以利用比例关系求解设第一个水滴落到盘子时，第二个水滴距水龙头1，距盘子2，则1：21：3，1+2，故1=由题意可知，每相邻两滴水滴落下的时间间隔为,所以有，即 二、物体的平衡1猎人非法猎猴，用两根轻绳将猴子悬于空中，猴子处于静止状态。以下相关说法正确的是：（ ）A猴子受到三个力的作用B绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡C地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力 D人将绳子拉得越紧，猴子受到的合力越大 【解析】 猴子受重力和两个拉力作用，所以选项A正确；两拉力的合力与重力平衡，B错；地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力，C正确；猴子静止合力总为零，选项D错2 如图9是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图。使用时，用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上。撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长。粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚，使撑轩与墙壁间的夹角越来越小。该过程中撑竿对涂料滚的推力为，涂料滚对墙壁的压力为，下列说法正确的是（ ）A、均减小 B、均增大 C减小，增大 D增大，减小【解析】由力的三角形定则，在重力不变的情况下，、和重力 图9构成一个封闭的三角形，从而得到、均减小 【答案】AFab3物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如图10所示，a、b 处于静止状态，关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是 Aa受到两个摩擦力的作用 Ba共受到四个力的作用 图10Cb共受到三个力的作用 Da受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大【解析】由受力分析和摩擦力的产生条件可得选项C正确 4如图11所示，为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系，根据图象判断，正确的结论是（ ）A弹簧的劲度系数为1N/m www.ks5B弹簧的劲度系数为100N/mC弹簧的原长为6cmD弹簧伸长0.02m时，弹力的大小为4N 图11【解析】由图可知弹簧先压缩后伸长，当弹簧的长度为6cm时，弹力为零，所以弹簧的原长为6cm；当弹簧伸长2cm时，弹力为2N，故弹簧的劲度系数为100N/m 【答案】BC5如图12所示，物体A、B用细绳连接后跨过滑轮A静止在倾角为450的斜面上，B悬挂着已知质量mA = 2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由450增大到500，但物体仍保持静止，那么下列说法中正确的是（ ）A绳子的张力将增大 B物体A对斜面的压力将减少C绳子的张力及A受到的静摩擦力都不变 D物体A受到的静摩擦力将增大 图12【解析】 隔离物体B可知，绳的张力不变，所以选项A错；隔离物体A得选项D正确O2图中插入文字乙甲O1图中插入文字F图中插入文字6在固定于地面的斜面上垂直安放一个挡板，截面为 圆的柱状物体甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态，如图13所示。现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止。设乙对挡板的压力F1，甲对斜面的压力为F2，在此过程中（ ） 图13AF1缓慢增大，F2缓慢增大 BF1缓慢增大，F2缓慢减小CF1缓慢减小，F2缓慢增大 DF1缓慢减小，F2缓慢不变【解析】 以整体为研究对象，设斜面的倾角为，则F3 ，是个定值不变；隔离球乙，求得F1缓慢减小【答案】D9在倾角的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量m=3kg、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图16所示。不计一切摩擦，求拉力F和斜面对圆柱体的弹力FN的大小。（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）某同学分析过程如下：将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解。沿斜面方向：Fcos=mgsin （1）沿垂直于斜面方向：Fsin+FN=mgcos（2） 问：你认为上述分析过程正确吗？若正确， 按照这种分析方法求出F及FN的大小；若不正确，指明错误之处并求出你认为正确的结果【解析】不正确。 平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用。（1）式应改为：Fcos+F=mgsin 由得30N=10N 将代入得FN=mgcosFsin=300.8100.6N=18N 10放在水平面上的物体，与水平面间的动摩擦因数为，物体在水平恒力F1的作用下，在水平面上作匀速直线运动，今若再对物体施加一大小与F1相等的恒力F2后，要使物体仍然能沿原速度方向在水平面上作匀速直线运动，那么力F2的方向应满足什么条件？【解析】原来匀速时F1= （1）当F2为推力且与F1夹角为时，有因为F2=F1，解得(2)当F2为拉力且与水平方向成角时，有综上所述，当力F2与F1在同一竖直平面内，力F2的方向与力F1的夹角为arccotu或 11一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图17所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，B间的细绳呈伸直状态，与水平线成300夹角。已知B球的质量为m，求细绳对B球的拉力和A球的质量 图17【解析】对B球，受力分析如图所示。Tcos300=NAsin300 . T=2mg 对A球，受力分析如图D-1所示。在水平方向Tcos300=NAsin300 . 在竖直方向NAcos300=mAg+Tsin300 由以上方程解得：mA=2m 三、牛顿运动定律FPABv01如图9所示，平板车长为L=6m，质量为M=10kg，上表面距离水平地面高为h=1.25m，在水平面上向右做直线运动，A、B是其左右两个端点某时刻小车速度为v0=7.2m/s，在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N，与此同时，将一个质量m=1kg为小球轻放在平板车上的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），经过一段时间，小球脱离平板车落到地面车与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计取g=10m/s2求：（1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间；（2）小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间； 图9（3）从小球轻放上平板车到落地瞬间，平板车的位移大小【解析】（1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间 （2）小球放到平板车后相对地面静止，小车的加速度为 小车向右运动的距离为 小于4m，所以小球不会从车的左端掉下小车向右运动的时间为 小车向左运动的加速度为 小车向左运动的距离为 小车向左运动的时间为 （3） 小球刚离开平板车瞬间，小车的速度方向向左，大小为 小球离开车子后，车的加速度为 图10 车子向左运动的距离为 从小球轻放上平板车到落地瞬间，平板车的位移大小X= x1 + x2+ x3 =5.175m 3在农村人们盖房打地基叫打夯，夯锤的结构如图10所示，打夯共有5人，四个人分别握住夯锤的一个把手，一个人负责喊号，喊号人一声号子，四个人同时向上用力将夯锤提起，号音一落四人同时松手，夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时，设夯锤的质量为80kg，将夯锤提起时，每个人都对夯锤施加竖直向上的力，大小均为250N，力的持续时间为0.6s，然后松手。夯锤落地时将地面砸出2cm深的一个凹痕。求：（1）夯锤能够上升的最大高度？（2）夯锤落地时对地面的平均作用力为多大？（g=10m/s2） 【解析】 落地时速度 注意：单位的写法，此处应用括号4如图11所示，倾角a = 37的固定斜面上放一块质量M = 1 kg，长度 图11ABaCL = 3 m的薄平板AB。平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为7m。在平板的上端A处放一质量m = 0.6kg的滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速释放。假设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为m = 0.5，求滑块、平板下端B到达斜面底端C的时间差是多少？（sin37=0.6 cos37=0.8 g=10m/s） 【解析】对薄板由于Mgsin37m(M+m)gcos37故滑块在薄板上滑动时，薄板静止不动. 对滑块：在薄板上滑行时加速度a=gsin37=6m/s，至B点时速度V=6m/s。滑块由B至C时的加速度a= gsin37-mgcos37=2 m/s,滑块由B至C用时t,由L=Vt+at即t+6t-7=0 解得t=1s对薄板：滑块滑离后才开始运动，加速度a= gsin37-mgcos37=2 m/s，滑至C端用时t=s故滑块、平板下端B到达斜面底端C的时间差是t= t-t=-1=1.65s 5如图12所示，一滑块以的速度从A点开始进入轨道ABC已知AB段斜面倾角为53，BC段斜面倾角为37，滑块与AB斜面的动摩擦因数为，滑块与BC段动摩擦因数为，A点离B点所在水平面的高度，滑块运动中始终未脱离轨道，不计在B点的机械能损失，最大静摩擦力等于滑动摩擦力（取，=0.6，=0.8）求： （1）求滑块到达B点时速度大小（2）从滑块到达B点时起，1秒内发生的位移 图12【解析】（1）到由动能定理解得（2）滑块沿BC段向上运动的加速度大小滑块做减速运动，速度为0时所用的时间对滑块受力分析：所以后滑块静止在斜面上由得6某物体静止在水平面上，现用平行于水平面的力F拉该物体，得到加速度a和拉力F的关系图象如图13所示。试求：（取g=10m/s2） （1）该物体的质量。 （2）该物体与水平面之间的动摩擦因数。 图13【解析】（1）由图像可知：物体所受摩擦力f=3N由牛顿第二定律F-f=ma；可得 （2）N=mg=10N, 7图14为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A，B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角，C, D两端相距4. 45m，B, C相距很近。水平传送以5m/s的速度沿顺时针方向转动，现将质量为10kg的一袋大米无初速度地放在A段，它随传送带到达B端后，速度大小不变地传到倾斜送带的C点，米袋与两传送带间的动摩擦因数均为0. 5，g取10m/s2，sin37=0. 6，cos37=0. 8 (1)若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带在CD上所能上升的最大距离； 图14(2)若倾斜部分CD以4ms的速率顺时针方向转动，求米袋从C运动到D所用的时间。【解析】(1)米袋在AB上加速时的加速度米袋的速度达到=5ms时，滑行的距离，因此米加速一段后与传送带一起匀速运动到达B点，到达C点时速度v0=5ms，设米袋在CD上运动的加速度大小为a，由牛顿第二定律得 代人数据得a=10ms2 所以，它能上滑的最大距离 (2顺斜部分传送带沿顺时针方向转动时，米袋速度减为4ms之前的加速度为 速度减为4m / s时上滑位移为 米袋速度等于4ms时，滑动摩擦力方向改变，由于，故米继续向上减速运动 米袋速度小于4ms减为零前的加速度为 速度减到0时上滑位移为 可见，米袋速度减速到0时，恰好运行到D点。米袋从C运动到D所用的时间 8如图15所示，一块质量为M、长为l的匀质板放在很长的水平桌面上，板的左端有一质量为m的物块，物块上连接一根很长的细绳，细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮并与桌面平行，某人以恒定的速度v向下拉绳，物块最多只能到达板的中点，且此时板的右端距离桌边定滑轮足够远求：（1）若板与桌面间光滑，物块与板的动摩擦因 图15数及物块刚到达板的中点时板的位移（2）若板与桌面间有摩擦，为使物块能到达板右端，板与桌面的动摩擦因数的范围 【解析】（1）板在摩擦力作用下向右做匀加速运动直至与物块速度相同，此时物块刚到达板的中点，设木板加速度为a1，运动时间为t1，对木板有 1mg = Ma、v = a1t1 t1 = 设在此过程中物块前进位移为s1，板前进位移为s2，则 s1 = vt1、 s2 = t1 又因为s1 s2 = ，-由以上几式可得物块与板间的动摩擦因数1= 、板的位移s2 = （2）设板与桌面间的动摩擦因数为2，物块在板上滑行的时间为t2，木板的加速度为a2，对板有 1mg 2(m + M) g = Ma2，且v = a2t2 解得t2 = 又设物块从板的左端运动到右端的时间为t3，则vt3 t3 = l， t3 = 为了使物块能到达板的右端，必须满足 t2 t3 即，则2 -所以为了使物块能到达板的右端，板与桌面间的摩擦因数2 四、曲线运动与万有引力五、机械能考查的重点是功、功率、机械能、功能关系的这些基本概念；若是综合题往往和动量守恒定律、平抛运动、圆周运动等知识一起来考查动能定理、机械能守恒、功能关系的运用还可能与生产、生活、科学技术相联系以考查学生的建模能力1.下面关于摩擦力做功的叙述，正确的是( )A.静摩擦力对物体一定不做功B.动摩擦力对物体一定做负功C.一对静摩擦力中，一个静摩擦力做正功，另一静摩擦力一定做负功D.一对动摩擦力中，一个动摩擦力做负功，另一动摩擦力一定做正功【解析】一对静摩擦力的作用点不发生相对移动，它们的合功为零，它们的功可以一正一负；可以都为零；一对动摩擦力的作用点发生相对移动，它们的合功为负值，它们的功可以一正一负；可以一零一负；可以两负. 【答案】C 2.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（ ）A他的动能减少了B他的重力势能增加了C他的机械能减少了D他的机械能减少了 【解析】动能减少应是合力功为所以选项A错，重力势能减少了重所以选项B错;机械能的减少应是除重力外,其它力所做的功,故选项D正确. 3.滑块以速率靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率为，且，若滑块向上运动的位移中点为A，取斜面底端重力势能为零，则( ）A.上升时机械能减小，下降时机械增大。B.上升时机械能减小，下降时机械能也减小。C.上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方。 D.上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方。【解析】由可知，斜面与滑块间有摩擦，滑块无论上升还是下降时，都有机械能损失，故B正确.为判断C、D的情况，可先求出斜面中点A的动能和势能情况，滑块初始机械能，滑块在斜面中点A的速度，在A点的机械能.联立式得：，而因斜面与滑块间有摩擦，知，所以，动能和势能相等的位置应出现在A点之上，因此选(BC) 4. 利用传感器和计算机可以测量快速变化的力。如图11是用这种方法获得的弹性绳中拉力随 时间的变化图线。实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落。从此图线所提供的信息，判断以下说法中正确的是 At1时刻小球速度最大 Bt2时刻绳子最长 Ct3时刻小球动能最小 Dt3与t4时刻小球动能相同 图11图12【解析】小球自由下落时绳中拉力为零；t1时刻绳子拉紧并开始伸长，因为重力大于绳中拉力且拉力逐渐增大，故小球做加速度减小的加速运动，加速度为零的时刻速度最大；然后绳子继续拉伸，因为绳中拉力大于重力且拉力继续增大，故小球做加速度增大的减速运动，t2时刻速度为零而绳子最长，所以答案B正确；再以后小球反方向先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，t2时刻回到绳子原长的位置，t1时刻与t2时刻小球高度相等，绳子拉力为零，根据机械能守恒定律知小球的动能相等。由对称性知t1时刻与t2时刻小球运动情况完全对应，故答案D正确。【答案】BD5.如图12是打秋千的示意图，最初人直立站在踏板上(A点所示)，绳与竖直方向成角，人的重心到悬点O的距离为；从A点向最低点B运动过程中，人由直立状态自然下蹲，在B点人的重心到悬点O的距离为；在最低点处，人突然由下蹲变成直立状态(人的重心到悬点O的距离恢复为)且保持该状态到最高点C.设人的质量为m，踏板和绳的质量不计，空气阻力不计.求： (1)人刚到最低点B还处于下蹲状态时，两根绳中的总拉力F为多大？(2)人到达左端最高点C时，绳与竖直方向的夹角为多大？(用反三角函数表示)【解析】(1)如图所示，以悬点为参考平面，人从点的自然下蹲过程中机械能守恒，所以，即,解得：在最低点B处，,解得：(2) 人在最低点处，突然由下蹲变成直立状态，人的内力做功，使人的机械能增加,之后，人从点的上摆过程中机械能守恒，所以或，即,得： v图136.如图13所示，将一颗小钢珠由静止释放到盛有蓖麻油的量筒中，下落不久钢珠就开始作匀速直线运动.（量筒中为什么不放清水而用蓖麻油？这是因为蓖麻油的密度虽小于清水，但它对钢珠产生的粘滞阻力却大大超过清水）有,其中物理量为液体的粘滞系数，r为球的半径，v球体在液体中下落速度.钢珠在蓖麻油中运动一段时间后就以稳定的速度下落，这一速度称为收尾速度。（1）实验室的温度为20.0 时，蓖麻油的粘滞系数为0.986，请写出它的单位.（2）若钢珠的半径为2.00，钢珠的质量为，在蓖麻油中所受的浮力为，求钢珠在蓖麻油中的收尾速度。（3）设量筒中蓖麻油的深度为H=40.0，钢珠从液面无初速释放，下沉至刚要到达筒底时，因克服粘滞阻力而产生的热量为多少？【解析】（1）因粘滞阻力，故有，其单位应是（2）钢珠稳定下落时，其所受向上粘滞阻力F与、mg平衡，有得：（3）根据总能量守恒的方法：钢珠下落过程中损失的势能 转化为钢珠的动能，以及与钢珠同样大小的油滴上升至液面处的动能和势能，还有钢珠克服粘滞阻力而产生的热量Q，其中油滴重力. 7.如图14所示，质量为m的滑块，放在光滑的水平平台上，平台右端B与水平传送带相接，传送带的运行速度为v0，长为L，今将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时突然释放，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同。滑块与传送带间的动摩擦因数为。 图14 （1）试分析滑块在传送带上的运动情况。 （2）若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求释放滑块时，弹簧具有的弹性势能。 （3）若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。【解析】（1）若滑块冲上传送带时的速度小于带速，则滑块在带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；若滑物冲上传送带时的速度大于带速，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动。 （2）设滑块冲上传送带时的速度为v，在弹簧弹开过程中， 由机械能守恒 设滑块在传送带上做匀减速运动的加速度大小为a，由牛顿第二定律： 由运动学公式 解得： （3）设滑块在传送带上运动的时间为t，则t时间内传送带的位移s=v0t 滑块相对传送带滑动的位移 相对滑动生成的热量 解得：8.汽车发动机的功率为60KW，汽车的质量为。当汽车在足够水平路面从静止以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动。求： （1）汽车在水平路面能达到的最大速度vm1（2）汽车在水平路面做匀加速运动能维持多长时间？（3）在10s末汽车的瞬时功率多大？20s末汽车的瞬时功率又是多少呢？（4）若汽车以vm1速度驶上一倾角为的足够长的斜面（）。简要描述汽车作何运动，并求出在此斜面上最终速度vm2（已知汽车在行驶中所受路面阻力恒定为重力的0.1倍，g取10m/s2）【解析】（1）汽车达到最大速度时，有： （2）经t时间，汽车匀加速达到额定功率时，由牛顿第二定律有： 由运动学规律有： 而 解得 t = 15.625s （3）t=10s时，汽车还处于匀加速阶段，牵引力 瞬时速度 所以此时汽车的瞬时功率 t=20s时，汽车已经达到额定功率，故汽车的瞬时功率P=60KW BAPOFC （4）汽车保持额定功率驶上斜面，由于行驶阻力增大，汽车牵引力增大，汽车作加速度不断减小的减速运动，直至达到最终速度匀速行驶。 行驶阻力 所以 9.如图15所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆， 图15在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m=2kg小球A。半径R0.3m的光滑半圆形细轨道，竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，g取10m/s2。现给小球A一个水平向右的恒力F55N。求：（1）把小球B从地面拉到P点正下方C点过程，力F做的功； （2）小球B运动到C处时的速度大小； （3）小球B被拉到离地多高时与小球A速度大小相等。【解析】（1）小球B运动到P点正下方过程中的位移为（m） 得：WF=FxA=22J（2）由动能定理得 代入数据得：v=4m/s当绳与圆环相切时两球的速度相等。=0.225m10.如图16所示，质量20kg的物体从光滑曲面上高度m处释放，到达底端时水平进入水平传送带，传送带由一电动机驱动着匀速向左转动，速率为3ms已知物体与传送带间的动摩擦因数0.1.（g取10ms2）（1）若两皮带轮之间的距离是6m，物体冲上传送带后就移走光滑曲面，物体 图16将从哪一边离开传送带?通过计算说明你的结论 （2）若皮带轮间的距离足够大，从M滑上到离开传送带的整个过程中，由于M和传送带间的摩擦而产生了多少热量? 【解析】（1）物体将从传送带的右边离开。物体从曲面上下滑时机械能守恒，有 解得物体滑到底端时的速度 以地面为参照系，物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零，期间物体的加速度大小和方向都不变，加速度大小为 物体从滑上传送带到相对地面速度减小到零，对地向右发生的位移为 表面物体将从右边离开传送带。 （2）以地面为参考系，若两皮带轮间的距离足够大，则物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零，后向左做匀加速运动，直到速度与传送带速度相等后与传送带相对静止，从传送带左端掉下，期间物体的加速度大小和方向都不变，加速度大小为 取向右为正方向，物体发生的位移为 物体运动的时间为 这段时间内皮带向左运动的位移大小为 物体相对于传送带滑行的距离为物体与传送带相对滑动期间产生的热量为 11.如图17所示，某要乘雪橇从雪坡经A点滑到B点，接着沿水平路面滑至C点停止。人与雪橇的总质量为70kg。右表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，开始时人与雪橇距水平路面的高度h=20m，请根据右表中的数据解决下列问题：（取g=10m/s2）（1）人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少？ 图17（2）设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力的大小。（3）人与雪橇从B运动到C的过程中所应的距离。 位置ABC 速度（m/s）2.012.00时刻（s）04.010.0 【解析】（1）从A到B的过程中，人与雪橇损失的机械能为 代入数据解得E=9.1103J （2）人与雪橇在BC段做减速运动的加速度大小 根据牛顿第二定律有 解得 N （3）由动能定得得 代入数据解得 x=36m CmBO1mAO212.如图18所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角=60，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰现将小物块从C点由静止释放，试求：（1）小球下降到最低点时，小物块的机械能（取C点所在的水平面为参考平面）；（2）小物块能下滑的最大距离； 图18（3）小物块在下滑距离为L时的速度大小【解析】（1）设此时小物块的机械能为E1由机械能守恒定律得 （2）设小物块能下滑的最大距离为sm，由机械能守恒定律有 而代入解得 （3）设小物块下滑距离为L时的速度大小为v，此时小球的速度大小为vB，则 解得 甲13.（1）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图19甲所示的装置实验步骤如下：（1）把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器（2）改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力（3）用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连（4）接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点（5）测出s、s1、s2（如图19乙所示），查得打点周期为T判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是本实验还需ABs1s2s直接测量的物理量是：_（并用相应的符号表示）探究结果的表达式是_（用相应的符号表示）图19乙13【解析】本题考查探究恒力做功与动能改变的关系与探究加速度与力、质量的关系实验的迁移能力、误差分析能力、文字表述能力及从图表归纳所需信息能力。考查逻辑推理能力、运用数学知识解决物理问题能力和实验探究能力。 【答案】纸带上点迹间距相等 小车的质量M、砂桶的质量m 14.用如图20所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：打点计时器纸带夹子重物A. 按照图示的装置安装器件；B. 将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C. 用天平测出重锤的质量；D. 释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E. 测量纸带上某些点间的距离；F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。 图20As2s1BCDEs0O（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如上图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a_。（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小。若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是_ _。试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=_ _ _。【解析】步骤B是错误的。应该接到电源的交流输出端。步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带。步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去。重锤的质量m 由牛顿第二定律: 代入a 得F= 六、动量考查动量的矢量性，辨析“动量和动能”、“冲量与功”的基本概念；也可能常设置一个瞬间碰撞的情景，用动量定理求变力的冲量；或求出平均力；或用动量守恒定律来判定在碰撞后的各个物体运动状态的可能值；计算题的命题多与其他知识（如牛顿运动定律、功能关系、电场、磁场和原子物理等）交叉综合，也常与生产、生活、科技内容（如碰撞、爆炸、反冲等）相结合，这类问题一般过程复杂、难度大、能力要求高，经常是高考的压轴题hmM1.如图11所示，质量为M=400g的铁板固定在一根轻弹簧上方，铁板的上表面保持水平弹簧的下端固定在水平面上，系统处于静止状态在铁板中心的正上方有一个质量为m=100g的木块，从离铁板上表面高h=80cm处自由下落木块撞到铁板上以后不再离开，两者一起开始 图11做往复运动木块撞到铁板上以后，共同下降l1=2.0cm的时刻，它们的共同速度第一次达到最大值又继续下降了l2=8.0cm后，它们的共同速度第一次减小为零空气阻力忽略不计，弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度取g=10m/s2求：（1）弹簧的劲度系数k（2）从木块和铁板共同开始向下运动到它们的共同速度第一次减小到零的过程中，弹簧的弹性势能增加了多少？ 【解析】（1）M静止时，设弹簧压缩量为l0，则Mgkl0 速度最大时，M、m组成的系统加速度为零，则 (Mm)gk(l0l1)0 -联立解得：k50N/m 或：因M初位置和速度最大时都是平衡状态，故mgkl1，解得：k50N/m（2）m下落h过程中，mghmv02 -m冲击M过程中， m v0(Mm)v -所求过程的弹性势能的增加量：E(Mm)g(l1l2) (Mm)v2 联立解得：E0.66J （用弹性势能公式计算的结果为E0.65J也算正确）2如图12所示，物体A、B的质量分别是，用轻弹簧相连结放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙相接触。另有一个物体C从t=0时刻起以一定的速度向左运动，在t=0.5s时刻与物体A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开。物体C的v t图象如图13所示。试求： 物块C的质量m3；在5.0s到15s的时间内物块A的动量变化