名师备选题库（五）.doc

1(2012济南模拟)以v0的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法错误的是()A瞬时速度的大小是v0B运动的时间是C竖直分速度的大小等于水平分速度的大小D运动的位移是解析：选C.由xv0t，ygt2和xy，可知t，故B正确，代入vygt，ygt2，结合v，s，可知A、D正确，C错误2(2012菏泽模拟)在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是()A树木开始倒下时，树梢的角速度较大，易于判断B树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断C树木开始倒下时，树梢的向心加速度较大，易于判断D伐木工人的经验缺乏科学依据解析：选B.树木倒下时树干上各部分的角速度相同，半径越大其线速度越大，B项正确3(2012铁岭模拟)小明撑一雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R，现将雨伞绕竖直伞杆以角速度匀速旋转，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为r的圆形，当地重力加速度的大小为g，根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度应为()A.B.C. D.解析：选A.设伞边缘距地面的高度为h，伞边缘水滴的速度vR，水滴下落时间t，水滴平抛的水平位移xvtR，如图所示：由几何关系，R2x2r2，可得：h，A对4如图所示，甲为一根竖直放置内壁光滑的圆弧形细圆管，且管口A与圆心O连线水平，圆弧半径为R，细管半径和R相比可忽略乙为一光滑圆弧轨道和两个足够长水平轨道相连，圆弧半径为R，且左端口D与圆心O连线水平(1)一小球从甲图管口A的正上方h1高处自由下落后，恰好能到达管口C处，求h1.(2)若质量为m的小球从甲图管口A的正上方某高度自由下落，它能从管口C处飞出后又落到管口A处，在该过程中，求小球到细管最低点时对细管的压力(3)如果小球从乙图轨道左端口D正上方静止释放，球到达最高点E后能否落回左端口D处？如能，计算出释放点离D的高度h2；如不能，请说明理由解析：(1)小球恰好到达C处，此时vC0小球从自由下落到C处：mgh1mgRmv解得：h1R.(2)小球从C处平抛：解得vC 又小球从最低点B到C：mvmvmg2R解得：vB小球在B点：NmgmN5.5mg由牛顿第三定律得：小球到细管最低点时对细管的压力为5.5mg，方向向下(3)不能小球到达最高点E 至少满足：mgm解得：vEmin若能，由(2)得：vE 所以不能答案：见解析5如图所示是游乐场中的滑道模型，它位于竖直平面内圆弧轨道AO是半径为R的1/4圆周，在O点轨道的切线是水平的B点位于水池边，O、B在同一竖直线上，O、B之间的距离为R，水面与地面在同一水平面内一小滑块自A点由静止开始下滑，不计小滑块与轨道间的摩擦和空气阻力，求：(1)小滑块刚要到达O点时，轨道对它的作用力的大小；(2)小滑块的落水点与B点的距离解析：(1)设小滑块到达O点时速度为v，根据机械能守恒，有：mgRmv2设小滑块刚要到达O点时受到的支持力为F，根据牛顿第二定律，有：Fmgm解得：F3mg.(2)设落水点与B点的距离为s，小滑块离开O点后经过t时间落到水面，根据平抛运动，有：svt，Rgt2解得：s2R.答案：见解析6如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半内壁上有一质量为m的小物块求：(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；(2)当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度解析：(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁A点时受到重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡，由平衡条件得摩擦力的大小fmgsin支持力的大小Nmgcosmg.(2)当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，物块在筒壁A点受到重力和支持力作用，它们的合力提供向心力，设筒转动的角速度为，则有mgtanm2由几何关系得tan联立以上各式解得.答案：见解析7(2012莆田月考)小杰跟着爸爸荡秋千的情景如图所示设摆绳长为3 m，悬点在横梁上，小杰连同底板质量共为60 kg.开始时小杰在爸爸的外力作用下使摆绳与竖直方向成37角处于静止状态某时刻爸爸放手让秋千由静止开始摆动，假设摆动过程中，小杰与底板始终没有相对运动当他运动到最低点时摆线拉力共为780 N取g10 m/s2，sin370.6，cos370.8.求：(1)开始小杰处于静止状态时，小杰爸爸施加的最小外力；(2)取悬点处为零势能参考平面，放手前小杰及底板的重力势能；(3)通过计算说明秋千第一次摆到另一侧的最大偏角与37的关系解析：(1)如图所示，当外力与摆绳垂直时最小Fminmgsin37360 N.(2)Epmglcos371440 J.(3)设小杰第一次向下摆动过程中，动能的变化量为Ek，重力势能的变化量为Ep小杰在最低点时，由牛顿第二定律得：Tmgm求得v3 m/sEkmv2270 JEpmgl(1cos37)360 JEpEk说明小杰在向下摆动过程中机械能减少，秋千第一次摆到另一侧的最大偏角小于37答案：见解析 8.(2012仙游一中模拟)如图所示，一位质量m65 kg参加“挑战极限运动”的业余选手，要越过一宽度为s3 m的水沟，跃上高为h1.8 m的平台，采用的方法是：人手握一根长L3.6 m的轻质弹性杆一端从A点由静止开始匀加速助跑，至B点时，杆另一端抵在O点的阻挡物上，接着杆发生形变同时人蹬地后被弹起，到达最高点时杆处于竖直状态，人的重心恰位于杆的顶端，此刻人放开杆水平飞出，最终趴落到平台上，运动过程中空气阻力可忽略不计(g取10 m/s2) (1)设人到达B点时速度vB8 m/s，人匀加速运动的加速度a2 m/s2，求助跑距离sAB.(2)人要到达平台，在最高点飞出时刻速度v至少多大？(3)设人跑动过程中重心离地高度H1.0 m，在(1)、(2)问的条件下，在B点人蹬地弹起瞬间，人至少再做多少功？解析：(1)由vv2assAB m16 m.(2)人飞出做平抛运动，在最高点最小速度为v时恰好落在平台上水平：svt竖直：Lhgt2vs 3 m/s5 m/s.(3)人蹬地瞬间做功为WWmg(LH)mv2mv6510(3.61.0)65526582422.5 (J)答案：见解析9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：(1)求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？最小力为多少解析：(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vC，质点从C点运动到A点所用的时间为t，在水平方向xvCt竖直方向上2Rgt2解有vC 对质点从A到C由动能定理有WFmg2Rmv解得WFmg(16R2x2)/(8R)(2)要使力F做功最少，确定x的取值，由WF2mgRmv知，只要质点在C点速度最小，则功WF就最小，就是物理极值若质点恰好能通过C点，其在C点最小速度为v.由牛顿第二定律有mg，则v由有 ，解得x2R时，WF最小，最小的功WFmgR.(3)由式WFmg 而Fmg因0，x0，由极值不等式有，当时，即x4R时8, 最小的力Fmg.答案：见解析10(经典题)2007年10月24日，“嫦娥一号”卫星星箭分离，卫星进入绕地球轨道在绕地运行时，要经过三次近地变轨：12小时椭圆轨道24小时椭圆轨道48小时椭圆轨道地月转移轨道.11月5日11时，当卫星经过距月球表面高度为h的A点时，再一次实施变轨，进入12小时椭圆轨道，后又经过两次变轨，最后进入周期为T的月球极月圆轨道.如图所示，已知月球半径为R.(1)请回答：“嫦娥一号”在完成第三次近地变轨时需要加速还是减速？(2)写出月球表面重力加速度的表达式解析：(1)由于“嫦娥一号”的轨道半径要不断的增大，所以在地球附近变轨时要加速(2)设月球表面的重力加速度为g月，在月球表面有Gmg月卫星在极月圆轨道有Gm2(Rh)解得g月.答案：(1)加速(2)g月11(2012浙江杭州模拟)某同学设计了一个研究平抛运动的实验实验装置示意图如图所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(左图中P0P0、P1P1)，槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图所示(1)实验前