高考物理冲刺复习 物理精练19

用心 爱心 专心1 物理精练 物理精练 1919 例题 如图所示 物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B 这时 突然使它所受力反向 大小不变 即由F变为 F 在此力作用下 物体以后运动情况 下列说法正确的是 A 物体不可能沿曲线Ba运动 B 物体不可能沿直线Bb运动 C 物体不可能沿曲线Bc运动 D 物体不可能沿原曲线由B返回A 解析 因为在曲线运动中 某点的速度方向是轨迹上该点的切线方向 如图所示 在 恒力作用下AB为抛物线 由其形状可以画出vA方向和F方向 同样 在B点可以做出vB 和 F方向 由于vB和 F不在一条直线上 所以以后运动轨迹不可能是直线 又根据运 动合成的知识 物体应该沿BC轨道运动 即物体不会沿Ba运动 也不会沿原曲线返回 因此 本题应选 A B D 掌握好运动和力的关系以及物体的运动轨迹形状由什么决定是解好本题关键 答案 答案 A B D 例题 如图所示 以 9 8 米 秒的水平初速度抛出的物体 飞行一段时间后 垂直地撞 0 v 在倾角为 30 的斜面上 可知物体完成这段飞行的时间是 A 秒B 秒 3 3 3 32 C 秒D 2 秒3 用心 爱心 专心2 解析 平抛运动可以认为是水平匀速和自由落体运动的合运动 飞行时间与初速无关 它可以从飞行高度或落地竖直分速度的信息中取得 本题可以使用竖直分速度这一信息 把垂直撞在斜面的速度分解为水平分速度和竖直分速度 v0vyvvvgt yy 0 30ctg 解之得秒 正确选项 C t 3 例题 宇航员站在一星球表面的某高处 沿水平方向抛出一个小球 小球落到星球表 面 测得抛出点与落地点之间的距离为L 若抛出时的初速度增大到 2 倍 则抛出点与落 地点之间的距离为 如图所示 已知小球飞行时间为t 且两落地点在同一水平面上 3L 求该星球表面的重力加速度的数值 解析 本题是近几年来的新题型 它的特色是给出了抛出点与落地点间的距离这一信 息而没有直接给出 飞行的高度或水平射程 我们只要把已知的信息与飞行高度或水平射 程建立联系 就又把这类习题改成了传统题 即把未知转化为已知 设抛出点高度为h 初速度为v 星球表面重力加速度为g 由题意可知 2222222 23 2 1 vthLvthLgth 解之得 2 3 32 t L g 答案 该星球表面重力加速度数值为 2 3 32 t L 如果本题再已知该星球半径为R 万有引力常数为G 还可以求该星球的质量M 读者 可以试一试 答案为 2 2 3 32 Gt LR M 例题 如图所示 一个同学做平抛实验时 只在纸上记下过起点的纵坐标y方向 但未记 录平抛运动的起点 并描下了平抛运动的一段轨迹 在轨迹上取A B两点 用刻度尺分别 测量出它们到y轴的距离x1 x2以及AB的竖直距离h 则小球平抛运动的初速度v0 用心 爱心 专心3 解析 画出平抛运动由抛出点开始的轨迹如图所示 用平抛运动是水平匀速和自由落 体合运动的知识 把参量还原到抛出点去考虑 又转化成了平抛的基本题 设从抛出点到A B的竖直高度分别为HA和HB 由题意可知 hHH BA 再设平抛到A B的时间为tA和tB 22 2 1 AB ttgh h xxg v v x v x gh tvxtvxtvx BA 22 1 2 1 2 2 0 2 0 2 1 2 0 2 2 02010 答案 例题 下列说法正确的是 A 匀速圆周运动是一种匀速运动 B 匀速圆周运动是一种匀变速运动 C 匀速圆周运动是一种变加速运动 D 因为物体有向心力存在 所以才使物体不断改变速度的方向而做圆周运动 解析 匀速圆周运动的加速度大小不变而方向在时刻改变 因此属于变加速运动 力 是改变物体运动状态的原因 向心力对速度大小的改变没有贡献 它作用只是不断改变速 度方向 所以正确选项是 C D 例题 将来人类离开地球到宇宙中去生活 可以设计成如图所示 的宇宙村 它是一个圆形的密封建筑 人们生活在圆环的边上 为了 使人们在其中生活不至于有失重感 可以计它旋转 设这个建筑物的 直径为 200m 那么 当它绕其中心轴转动的转速为多少 r s 时 人类感觉到像生活在地球上一样要承受 10m s2的加速度 如果转速 h xxg v 2 2 1 2 2 0 用心 爱心 专心4 超过了上述值 人们将有怎样的感觉 解析 处于宇宙间的物体处于完全失重状态 现要生活在其宇宙村中的人无失重感 题中告诉让该装置转动 即处于宇宙村边缘的人随宇宙村一起旋转时 所需的向心加速度 等于题中所给的 10m s2时对应的转速就是所求转速 由圆周运动的向心力加速度公式有a 2 n 2R 得n 代入数值有n 0 05r s R a 2 1 若转速超过此值 由上式可知 其加速度将大于 10m s2 因而人有超重的感觉 例题 如图所示一皮带轮传动装置 右轮半径为r a是它边缘上的一点 左侧是一轮轴 大轮的半径为 4r 小轮半径为 2r b点在小轮上 到小轮中心距离为r c点和d点分别 位于小轮和大轮的边缘上 若在传动过程中 皮带不打滑 则 A a点与b点的线速度大小相等 B a点与b点的角速度大小相等 C a点与c点的线速度大小相等 D a点与d点的向心加速度大小相等 解析 匀速圆周运动中各参量的关系 即 vR v R T 2 2 T 在皮带传动中这些参量的特殊制约和联系是 皮带上各点线速a v R R 2 2 av 度大小相等 同轴的轮上各点角速度相等 由题意可知 再经过简vv ac cbd 单运算可得出正确选项是 C D 例题 质量相等的小球A B分别固定在轻杆OB的中点及端点 当杆在光滑水平面上绕O 点匀速转动 如图所示 求杆的OA段及AB段对球的拉力之比 用心 爱心 专心5 解析 A B小球受力如图所示 在竖直方向上A与B处于平衡态 在水平方向上根据 匀速圆周运动规律 TTmOA AB 2 TmOB B 2 OBOA 2 TmOATmOA AB 22 32 TA TB 3 2 答案 TA TB 3 2 例题 铁轨拐弯处半径为 R 内外轨高度差为 H 两轨间距为 L 火车总质量为 M 则 火车在拐弯处运动的 规定速度 vP 大小为 若火车实际速度大于 vP 则 轨将受到侧向压力 若火车实际速度小于 vP 则 轨将受到侧向压力 解析 mgtan m R v2 LgRHgRv tan 火车做离心运动 外轨受到侧向压力 火车做向心运动 内轨受到侧向压力 例题 在高速公路的拐弯处 路面造得外高内低 即当车向右拐弯时 司机左侧的路面比 右侧的要高一些 路面与水平面间的夹角为 设拐弯路段是半径为R的圆弧 要使车速 为v时车轮与路面之间的横向 即垂直于前进方向 摩擦力等于零 应等于 A arcsin B arctan Rg v2 Rg v2 C arcsin D arccot 2 1 Rg v22 Rg v2 解析 如图所示 要使摩擦力为零 必使车受的重力与支持力 的合力捉供向心力 则 F mgtan m 故所以 arctan n R v2 即答案为 B Rg v2 点评点评这是一道综合应用题 是用圆周运动知识来解决处理实际物理问题 这在实际生活 中有着广泛的应用 例如铁路 高速公路 杂技表演等 都是利用自身的重力分力提供转 弯所需的向心力 水流星 节目分析 例题 绳系杯子在竖直平面内圆运动 最高点杯中水不流 出的原因是 用心 爱心 专心6 杯在最高点的最小速度 vmin 设杯内水的质量为 m 则当最高点的速度 v1 vmin时 杯对水的压力 N 设杯运动到最低点速度为 v2 则此时水对杯的压力 N 解析 水和重力提供水做圆周运动的向心力 l v mmg 2 glv l v mNmg 2 mg l v mN 2 l v mmgN 2 mg l v mN 2 例题 一宇航员抵达一半径为R的星球表面后 为了测定该星球的质量M 做如下的 实验 取一根细线穿过光滑的细直管 细线一端拴一质量为m 的砝码 另一端连接在一固定的测力计上 手握细直管抡动砝 码 使它在竖直平面内做完整的圆周运动 停止抡动细直管 砝码可继续在同一竖直平面内做完整的圆周运动 如图所示 此时观察测力计得到当砝码运动到圆周的最低点和最高点两位 置时测力计的读数差为 F 已知引力常量为G 试