高考物理必备—1力与运动

1、如图所示，A、B、C三个完全相同的下水道水泥管道静止叠放在水平地面上，假设每个管道的质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是() A.A对B的弹力大小为mg B.地面对B、C均没有摩擦力作用C.地面对B的支持力大小为mg D.地面对B的摩擦力大小为mg解析选择A、B、C为研究对象，可得其截面图如图甲所示，对A受力分析如图乙所示，由题意知，FBAFCA，2FBAcos 30mg，则A对B的弹力FABFBAmg，选项A正确；对B受力分析如图丙所示，由于A对B有斜向左下的弹力，则地面对B有摩擦力作用，同理，地面对C也有摩擦力作用，选项B错误；由平衡条件可得mgFABcos 30FNB，FABsin

2、 30Ff，联立解得FNBmg，Ffmg，即选项C错误，选项D正确。答案AD(多选)如图所示，一个固定的圆弧阻挡墙PQ，其半径OP水平，OQ竖直。在PQ和一个斜面体A之间卡着一个表面光滑的重球B。斜面体A放在光滑的地面上并用一水平向左的力F推着，整个装置处于静止状态。现改变推力F的大小，推动斜面体A沿着水平地面向左缓慢运动，使球B沿斜面上升一很小高度。在球B缓慢上升过程中，下列说法正确的是()A.斜面体A与球B之间的弹力逐渐减小B.阻挡墙PQ与球B之间的弹力逐渐减小C.水平推力F逐渐增大D.水平地面对斜面体A的弹力逐渐减小解析对球B受力分析，如图甲所示。当球B上升时，用图解法分析B球所受各力的

3、变化，其中角增大，FAB和FOB均减小，则选项A、B正确；对斜面体进行受力分析，如图乙所示，因为FAB减小，由牛顿第三定律可知FABFBA，故FBA也减小，则推力F减小，水平地面对斜面体的弹力FN也减小，则选项C错误，D正确。 答案ABD兴趣课堂上，某同学将完全相同的甲、乙两个条形磁铁水平放在粗糙的水平木板上(N极正对)，如所示，缓慢抬高木板的右端至倾角为，在这一过程中两磁铁均保持静止状态。请对该同学提出的说法进行分析，其中正确的是()A.甲受到的摩擦力的方向(相对木板)可能发生变化B.乙受到的摩擦力的方向(相对木板)可能发生变化C.继续增大倾角，甲、乙将会同时发生滑动D.若减小甲、乙间距，重

4、复上述过程，增大倾角时乙会先发生向上滑动解析因两条形磁铁的N极正对，相互排斥，在较小时，乙有沿木板向上运动的趋势，且随着的增大，乙所受的摩擦力大小沿木板向下逐渐减小，可能出现反向增大的情况；对甲而言，随着的增大，甲所受摩擦力大小增大，且不可能出现摩擦力方向(相对木板)变化的情况，故选项A错误，B正确；增大倾角或减小甲、乙间距时，最易发生相对滑动的为甲，故选项C、D均错误。答案B质量为5 kg的木块与水平面间动摩擦因数为，一人欲用最小的作用力F使木块沿地面匀速运动，如图21所示，则此最小作用力的大小和F与水平面的夹角分别为(g10 m/s2)()A.10 N30 B. N0C.25 N30 D.

5、25 N60解析如图所示，木块受重力G、地面的支持力FN、摩擦力Ff和施加的外力F四个力作用。设力F与x轴夹角为，由共点力平衡条件得Fcos Ff Fsin FNG且有FfFN 联立以上各式得F利用和差角公式变形为F(其中tan )当sin()1时，F具有极小值 Fmin N25 N因为tan 所以60则F与x轴夹角906030，故选项C正确。 答案C如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，绝缘细线下面悬挂一质量为m、长为l的导线，导线中有垂直纸面向里的恒定电流I，静止时细线偏离竖直方向角，现将磁场沿逆时针方向缓慢转动到水平向右，转动时磁感应强度B的大小不变，在此过程中下列说法正确的是()A.导线受

6、到的安培力逐渐变大B.绝缘细线受到的拉力逐渐变大C.绝缘细线与竖直方向的夹角先增大后减小D.导线受到的安培力与绝缘细线受到的拉力的合力大小不变，方向随磁场的方向的改变而改变解析导线受到的安培力F安BIl大小不变，选项A错误；磁场逆时针转动90的过程中，F安方向逐渐由水平向左变为竖直向下，由于变化缓慢，所以F安与mg的合力F合与FT大小相等，方向相反，由图可知，F合大小逐渐增大，逐渐减小，所以FT大小逐渐增大，选项B正确，选项C错误；F安与FT的合力总是与重力大小相等，方向相反，即竖直向上，选项D错误。 答案B一质点由静止开始沿直线运动，通过传感器描绘出关于x的函数图象如图所示，下列说法正确的是

7、()A.质点做匀减速直线运动B.x图象斜率等于质点运动的加速度C.四边形AABB的面积可表示质点从O到C所用的时间D.四边形BBCC的面积可表示质点从C到C所用的时间解析由题中x图象可知，与x成正比，即vx常数，质点的速度随位移的增大而减小，因此质点做减速直线运动，但不是匀减速直线运动，又因为图象的斜率k，显然不等于质点的加速度，选项A、B错误；由于三角形OBC的面积S1OCBC，表示质点从O到C所用的时间，同理，质点从O到C所用的时间可由S2表示，所以四边形BBCC的面积可表示质点从C到C所用的时间，选项C错误，D正确。 答案D(2018全国卷，16)2018年2月，我国500 m口径射电望

8、远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J03180253”，其自转周期T5.19 ms。假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为6.671011 Nm2/kg2。以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为()A.5109 kg/m3 B.51012 kg/m3C.51015 kg/m3 D.51018 kg/m3解析毫秒脉冲星稳定自转时由万有引力提供其表面物体做圆周运动的向心力，根据Gm，MR3，得，代入数据解得51015 kg/m3，C正确。答案C(2017全国卷，14)2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可

9、视为圆轨道)运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的()A.周期变大 B.速率变大C.动能变大 D.向心加速度变大解析根据组合体受到的万有引力提供向心力可得， mr mma，解得T，v，a，由于轨道半径不变，所以周期、速率、加速度均不变，选项A、B、D错误；组合体比天宫二号质量大，动能Ekmv2变大，选项C正确。答案C(2013新课标全国卷，20)2012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气。下列说法正确的是()A.为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙

10、速度之间B.如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C.如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D.航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用解析第一宇宙速度是最小的发射速度、最大的环绕速度，天宫一号与神舟九号均在离地343 km的圆轨道运行，其运行速度必然小于第一宇宙速度，故A错误；由于轨道所处空间还有稀薄的气体，运行一段时间后天宫一号轨道半径必然变小，由于卫星绕地球运动满足Gm，即v，所以当卫星轨道半径变小时速度反而会变大，故B、C正确；宇航员处于完全失重状态，并不是不受重力，而是重力全部用来充当向心力，故D错误。答案BC导航系统是一种利用人造卫星对物体进行定

11、位测速的工具，目前世界上比较完善的导航系统有美国的GPS系统，中国的北斗系统，欧洲的伽利略导航系统以及俄罗斯的GLONASS系统，其中美国的GPS系统采用的是运行周期为12小时的人造卫星，中国的北斗系统一部分采用了同步卫星，现有一颗北斗同步卫星A和一颗赤道平面上方的GPS卫星B，某时刻两者刚好均处在地面某点C的正上方，如图所示，下列说法正确的是()A.A的速度比B的小B.若两者质量相等，则发射A需要更多的能量C.此时刻B处在A、C连线的中点D.从此时刻起，经过12小时，两者相距最远解析利用万有引力定律可知m，得v，即轨道半径越大，运行速度越小，故A的速度比B的小，选项A正确；若A、B质量相等，

12、则A在发射过程中克服引力做功多，故所需发射速度大，发射A需要更多的能量，选项B正确；由T知周期与半径呈非线性关系，故B不在A、C连线的中点处，选项C错误；经过12小时，A运动半周，而B运动一周，两者在地心异侧共线，相距最远，选项D正确。 答案ABD极地近地卫星运动的轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆)，如图11所示，关于极地近地卫星、地球同步卫星和赤道上的物体，下列说法正确的是()A.如果地球的自转变快，同步卫星的高度将变低B.如果地球的自转变快，极地近地卫星的速度将变小C.如果地球的自转变快，赤道上的重力加速度将变小D.若极地近地卫星、地球同步卫星和赤道上的物体的向心加速度分别为a1、

13、a2、a3，则a1a2a3解析根据万有引力提供向心力有Gm()2R，得T，如果地球的自转变快，则周期变小，同步卫星的高度将变低，所以选项A正确；极地近地卫星的速度与地球的自转快慢无关，所以选项B错误；对赤道上的物体，有Gm0g赤m02R，当地球自转变快时，赤道上的重力加速度将变小，所以选项C正确；对卫星有Gm1an，所以轨道半径越大，向心加速度越小，故a1a2，赤道上的物体和同步卫星的角速度相同，由an2r可知，a2a3，所以选项D正确。 答案ACD2017年4月，我国第一艘货运飞船天舟一号顺利升空，随后与天宫二号对接。假设天舟一号从B点发射经过椭圆轨道运动到天宫二号所在的圆轨道上完成对接，如

14、图所示。已知天宫二号的轨道半径为r，天舟一号沿椭圆轨道运动的周期为T，A、B两点分别为椭圆轨道的远地点和近地点，地球半径为R，引力常量为G。则下列说法正确的是()A.天宫二号的运行速度小于7.9 km/sB.天舟一号的发射速度大于11.2 km/sC.根据题中信息可以求出地球的质量D.天舟一号在A点的运行速度大于天宫二号在A点的运行速度解析由Gm可得线速度与半径的关系为v，即轨道半径r越大，速率v越小。第一宇宙速度(7.9 km/s)是近地卫星(轨道半径近似等于地球半径)的运行速度，由题图可知天宫二号轨道半径大于地球半径，所以天宫二号的运行速度小于7.9 km/s，选项A正确；第二宇宙速度(1

15、1.2 km/s)是人造卫星脱离地球引力范围围绕太阳运动的最小发射速度，而天舟一号是围绕地球运动的，所以天舟一号的发射速度小于11.2 km/s，选项B错误；根据题中信息可知，天舟一号沿椭圆轨道运动的轨道半长轴a(Rr)，设天宫二号绕地球运动的周期为 T，根据开普勒第三定律可得，故而可求得T，再由Gmr()2，可以求出地球的质量M，选项C正确；由天舟一号在A点要进入圆轨道，需加速，可知天舟一号在A点的运行速度小于天宫二号在A点的运行速度，选项D错误。答案AC如图所示，水平路面CD的右侧有一长度L12 m的木板。一物块放在木板的最右端，并随木板一起向左侧固定的平台运动，木板的上表面与平台等高。平

16、台上表面AB的长度s3 m，光滑半圆轨道AFE竖直固定在平台上，圆轨道半径R0.4 m，最低点与平台AB相切于A点。当木板的左端与平台的距离L2 m时，木板与物块向左运动的速度v08 m/s。木板与平台的竖直壁碰撞后，木板立即停止运动，物块在木板上滑动并滑上平台。已知木板与路面间的动摩擦因数10.05，物块与木板的上表面及轨道AB间的动摩擦因数均为20.1，物块质量m1 kg，取g10 m/s2。(1)求物块进入圆轨道时对轨道上的A点的压力；(2)判断物块能否到达圆轨道的最高点E。如果能，求物块离开E点后在平台上的落点到A点的距离；如果不能，则说明理由。(2)设物块能通过圆轨道的最高点，且在最

17、高点处的速度为v3，由动能定理得mg2Rmvmv解得v36 m/s2 m/s故物块能通过圆轨道的最高点E，物块离开E点后做平抛运动，有xv3t，2Rgt2答案(1)140 N，方向竖直向下(2)能2.4 m(多选)如图所示，圆形区域AOB内存在垂直纸面向内的匀强磁场，AO和BO是圆的两条相互垂直的半径，一带电粒子从A点沿AO方向进入磁场，从B点离开，若该粒子以同样的速度从C点平行于AO方向进入磁场，则()A.粒子带负电B.只要粒子入射点在AB弧之间，粒子仍然从B点离开磁场C.入射点越靠近B点，粒子偏转角度越大D.入射点越靠近B点，粒子运动时间越短解析粒子从A点正对圆心射入，恰从B点射出，根据洛

18、伦兹力方向可判断粒子带正电，故选项A错误；粒子从A点射入时，在磁场中运动的圆心角为190，粒子运动的轨迹半径等于BO，当粒子从C点沿AO方向射入磁场时，粒子的运动轨迹如图所示，设对应的圆心角为2，运动的轨迹半径也为BO，粒子做圆周运动的轨迹半径等于磁场圆的半径，磁场区域圆的圆心O、轨迹圆的圆心O1以及粒子进出磁场的两点构成一个菱形，由于O1C和OB平行，所以粒子一定从B点离开磁场，故选项B正确；由图可得此时粒子偏转角等于BOC，即入射点越靠近B点对应的偏转角度越小，运动时间越短，故选项C错误，D正确。 答案BD(2018湖北宜昌二模)如图所示，在x轴下方的第、象限中，存在垂直于xOy平面方向的

19、匀强磁场，磁感应强度B12B22B，带电粒子a、b分别从x轴上的P、Q两点(图中没有标出)以垂直于x轴方向的速度同时进入匀强磁场B1、B2中，两粒子恰在第一次通过y轴时发生正碰，碰撞前带电粒子a的速度方向与y轴正方向成60角，若两带电粒子的比荷分别为k1、k2，进入磁场时的速度大小分别为v1、v2，不计粒子重力和两粒子间相互作用，则下列关系正确的是()A.k12k2 B.2k1k2C.v12v2 D.2v1v2解析两粒子在y轴上发生正碰时粒子a的速度与y轴正方向成60角，则粒子b速度与y轴负方向成60角，轨迹对应的圆心角分别为120和60，如图所示。两粒子同时进入磁场并相撞，则运动时间相等，即

20、t1t2，而t1，t2，将B12B22B代入得k1k2；由于两粒子正碰则轨道半径相等，而R1，R2，解得v12v2。答案C(多选)如图10所示，环带区域有垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在环带的内边界上有一个粒子源S，可以沿各个方向均匀向磁场中发射速度大小相等、质量为m、电荷量为q的带负电粒子，粒子在磁场中运动的轨迹半径为d，环形区域内环的半径为d，环带的宽度为d，则下列说法正确的是()A.粒子速度大小为B.若粒子从环带外边界射出，则粒子在磁场中运动的最短时间为C.若粒子从环带外边界射出，则粒子在磁场中运动的最长时间为D.粒子源发射的粒子中从环带外边界射出的数量占总数量的解析粒子在

21、磁场中运动的轨迹半径为d，则粒子的速度大小为，选项A错误；粒子的速度方向在沿过S点的切线范围内，当粒子的速度方向沿切线方向时，轨迹如图甲所示，将速度方向顺时针旋转，则轨迹以S为圆心顺时针转动，轨迹与环带外边界的交点与S的连线即为粒子在磁场中运动轨迹对应的弦长，该弦长先减小后增大，最短弦长为环带的宽度，此时粒子运动轨迹所对的圆心角为60，如图乙所示，最短时间为tmin，选项B正确；当轨迹与环带外边界相切时，如图丙所示，由几何关系可得粒子运动轨迹所对的圆心角为150，最长时间为tmax，选项C错误；当轨迹与外边界相切时，速度方向与切线的夹角为30，则粒子从外边界射出的数量占总数量的，选项D正确。

22、答案BD(2018山东济宁市二模)智能手机的普及使“低头族”应运而生。低头时，颈椎受到的压力会增大(当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量)。现将人体头颈简化为如图所示的模型：重心在头部的P点，在可绕O转动的颈椎OP(轻杆)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止状态。当低头时，若颈椎与竖直方向的夹角为45，PQ与竖直方向的夹角为53，此时颈椎受到的压力与直立时颈椎受到压力的比值为(sin 530.8，cos 530.6)()A.4 B.5 C.4 D.5解析由题意可明确人的头受力情况，如图所示：由题意知，FG，则由几何关系可知：4。根据牛顿第三定律可知C正确。答案C如图所示，在一竖

23、直平面内，y轴左侧有一水平向右的匀强电场E1和一垂直纸面向里的匀强磁场B，y轴右侧有一竖直方向的匀强电场E2，一电荷量为q(电性未知)、质量为m的微粒从x轴上A点以一定初速度与水平方向成37角沿直线经P点运动到图中C点，其中m、q、B均已知，重力加速度为g，则()A.微粒一定带负电B.电场强度E2一定竖直向上C.两电场强度之比D.微粒的初速度为v解析微粒从A到P受重力、静电力和洛伦兹力作用做直线运动，则微粒做匀速直线运动，由左手定则及静电力的性质可确定微粒一定带正电，选项A错误；此时有qE1mgtan 37，微粒从P到C在静电力、重力作用下做直线运动，必有mgqE2，所以E2的方向竖直向上，选

24、项B正确；由以上分析可知，选项C错误；AP段有mgBqvcos 37，即v，选项D正确。答案BD如图所示，倾角为37的两根平行长直金属导轨的间距为d，其底端接有阻值为R的电阻，整个装置处在垂直两导轨所在斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量均为m(质量分布均匀)、电阻均为R的导体杆ab、cd垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触。两导体杆与导轨间的动摩擦因数均为0.5，现杆ab在恒力F作用下沿导轨向上做匀速运动，杆cd能保持静止状态。导轨电阻不计，重力加速度大小为g。求杆ab的速度大小。解析导体杆ab以速度v运动，切割磁感线产生感应电动势，则有：EBdv根据闭合电路欧姆定律，有EI(R

25、)导体杆ab有最小速度vmin时，对于导体杆cd则有Bdmgcos 37mgsin 37解得vmin导体杆ab有最大速度vmax时，对于导体杆cd则有Bdmgcos 37mgsin 37解得vmax故导体杆ab的速度应满足条件：v 答案v如图所示，轻质弹簧两端连接质量均为m的小球1和2，弹簧和小球处于封闭的竖直管AE内，小球直径略小于管的直径。整个装置静止时，小球1处于管壁的C点。其中ABBCCDDEL，弹簧原长3L，重力加速度大小为g。现使管AE在竖直方向上运动，当小球1、2相对管AE静止时，下列说法正确的是()A.弹簧可能处于伸长状态B.当小球1处于完全失重状态时，管AE一定向下运动C.当

26、弹簧长度为2L时，小球2可能做匀速直线运动D.当弹簧长度为L时，小球2加速度大小一定为g解析若弹簧伸长，受力分析可知小球1、2所受合力不同，则两球加速度不可能相同，选项A错误；当小球1处于完全失重状态时，弹簧处于原长，系统可以向上或向下运动，选项B错误；当弹簧长度为2L、小球2处于E点时系统受力平衡，小球2可能做匀速直线运动，选项C正确；由初始条件可知mgkL，当小球1处于A端、弹簧长度为L时，小球2受大小为2mg的弹力，所受合力为3mg，加速度大小为3g，方向向下，选项D错误。答案C如图，光滑绝缘水平面上两个相同的带电小圆环A、B，电荷量均为q，质量均为m，用一根光滑绝缘轻绳穿过两个圆环，并

27、系于结点O。在O处施加一水平恒力F使A、B一起加速运动，轻绳恰好构成一个边长为l的等边三边形，则()A.小环A的加速度大小为B.小环A的加速度大小为C.恒力F的大小为D.恒力F的大小为解析设轻绳的拉力为T，则对A：TTcos 60k，Tcos 30maA，联立解得aA，选项B正确，A错误；恒力F的大小为F2Tcos 30T，选项C正确，D错误。答案BC某登山探险小组被困在一狭小的山谷底部，救援中心收到求救信息后，派出直升机营救，直升机悬停在山谷正上方某位置，放下一质量不计的绳索，探险者利用登山扣将绳索的一端系在身上，在绳索的牵引下从静止开始竖直向上运动，绳索拉力F随时间t变化的关系图象如图所示

28、，探险者与装备的总质量M80 kg，重力加速度大小g10 m/s2，空气阻力不计。求：(1)探险者加速上升时的加速度大小a；0.5 m/s2(2)探险者匀速上升的距离x；50 m(3)在t15 s时，一件装备突然脱离探险者，此装备经多长时间落到谷底？(结果可含根号)解析(3)由题意知，装备脱离探险者时的速度大小v5 m/s，脱离后装备先向上做匀减速运动，再向下做匀加速运动，装备脱离瞬间，离山谷底部的高度Ht1v(tt1)解得H50 m装备向上做匀减速运动所用的时间t30.5 s匀减速上升的距离h装备从速度为零的点自由下落的时间t4满足Hhgt联立解得t4 s则装备从脱离至落到谷底的时间为t总t

29、3t4 s答案(3)如图所示，光滑水平地面上，可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，此时弹簧的压缩量为x0，以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示的一维坐标系。现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动，下列关于拉力F、两滑块间弹力FN与滑块B的位移x关系的图象可能正确的是()解析外力F反向，当A和B相对静止加速时，对A、B整体，由牛顿第二定律得Fk(x0x)(mAmB)a，Fx图象为线性图象，当A、B分离时，对A，k(x0x)mAa，此时xx0，当A、B分离后，对B，FmBa大小恒定，与x无关，选项B正确；在A、B分离前，对A，k(x0x)FNmAa

30、，分离后，FN0，选项D正确。答案BD(2018安徽省示范高中联考)如图甲所示，在2017年郑州航展上奥伦达开拓者飞行表演队完成了倒飞筋斗的动作。现将其简化成如图乙所示的光滑球拍和小球，让小球在竖直面内始终不脱离球拍而做匀速圆周运动，且在运动到图乙中的A、B、C、D位置时球与球拍间无相对运动。A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高，且此时球拍与水平面成角。设小球的质量为m，做圆周运动的半径为R，则()A.小球通过C点时向心力的大小等于小球通过A点时的向心力大小B.小球在C点受到的球拍的弹力比在A点时大3mgC.在B、D两处球拍的倾角与小球的运动速度v应满足tan D.小球在B、D两点

31、受到的球拍的弹力大小为FNmg解析小球在竖直面内始终不脱离球拍而做匀速圆周运动，小球通过C点时向心力大小与小球通过A点时的向心力大小相等，选项A正确；对小球在A、C两点时受力分析，由圆周运动的特点得FN1mg，FN2mg，联立得FN2FN12mg，选项B错误；已知球拍与水平方向的夹角为，受力分析可知tan ，选项C正确；对小球在B、D两点受力分析，可得小球受到的球拍的弹力大小为FN，选项D错误。答案AC(2018常州一模)如图为固定在竖直平面内的轨道，直轨道AB与光滑圆弧轨道BC相切，圆弧轨道的圆心角为37，半径为r0.25 m，C端水平，AB段的动摩擦因数为0.5。竖直墙壁CD高H0.2 m

32、，紧靠墙壁在地面上固定一个和CD等高，底边长L0.3 m的斜面。一个质量m0.1 kg的小物块(视为质点)在倾斜轨道上从距离B点l0.5 m处由静止释放，从C点水平抛出。重力加速度取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。(1)求小物块运动到C点时对轨道压力的大小；2.2 N(2)求小物块从C点抛出到击中斜面的时间； s(3)改变小物块从斜面上释放的初位置，求小物块击中斜面时动能的最小值。(3)x0.31.5yvt2v(0.31.5y)2vEkmvmgymgmgy解得当y0.12 m时，Ekm0.15 J如图所示，遥控电动赛车通电后电动机以额定功率P3 W工作，赛车(可视为质

33、点)从A点由静止出发，经过时间t(未知)后关闭电动机，赛车继续前进至B点后水平飞出，恰好在C点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，通过轨道最高点D后水平飞出，E点为圆弧形轨道的最低点。已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到恒定阻力f0.5 N，赛车的质量m0.8 kg，轨道AB的长度L6.4 m，B、C两点的高度差h0.45 m，赛车在C点的速度大小vC5 m/s，圆弧形轨道的半径R0.5 m。不计空气阻力，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求： (1)赛车运动到B点时的速度vB的大小；4 m/s(2)赛车电动机工作的时间t；3.2 s(3)赛车经过最高点

34、D时对轨道的压力的大小。解析 (3)设圆弧轨道的圆心O和C点的连线与竖直方向的夹角为，则有tan 解得37赛车从C点运动到最高点D的过程中，由机械能守恒定律得mvmvmgR(1cos )设赛车经过最高点D处时轨道对小车的压力为FN，根据牛顿第二定律得mgFN联立解得FN3.2 N根据牛顿第三定律可得，赛车对轨道的压力大小为FN3.2 N如图所示，平行板电容器两极板的间距为d，极板与水平面成45角，上极板带正电。一电荷量为q(q0)的粒子在电容器中靠近下极板处，以初动能Ek0竖直向上射出。不计重力，极板尺寸足够大。若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为()A. B. C. D.解析当电

35、场足够大时，粒子打到上极板的极限情况为粒子到达上极板处时速度恰好与上极板平行，粒子的运动为类斜抛运动。将粒子初速度v0分解为垂直极板的vy和平行极板的vx，根据运动的合成与分解，当vy0时，根据运动学公式有v，vyv0cos 45，Ek0mv，联立得E，故选项B正确。答案B(2018湖南衡阳模拟)如图2所示，在直角三角形ABC内充满垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，AB边长度为d，B。现垂直AB边射入一群质量均为m、电荷量均为q、速度大小均为v的带正电粒子，已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0，而运动时间最长的粒子在磁场中的运动时间为t0(不计重力)。则下列判断正确的是()A.

36、粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为2t0B.该匀强磁场的磁感应强度大小为C.粒子在磁场中运动的轨道半径为dD.粒子进入磁场时速度大小为解析带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间是T，即Tt0，则得周期T4t0，故选项A错误；由T得B，故选项B错误；设运动时间最长的粒子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角为，则有T，得，画出该粒子的运动轨迹如图，设轨道半径为R，由几何知识得Rcos 60d可得R，故选项C正确；根据，解得v，故选项D错误。答案C2017年6月19日，长征三号乙遥二十八火箭发射中星9A卫星过程中运载火箭出现异常，未能将卫星送入预定轨道。中国航天科技集团公司

37、在西安卫星测控中心的密切配合下，通过准确实施10次轨道调整，卫星于2017年7月5日成功定点于东经101.4赤道上空的预定轨道。如图1是卫星变轨前后的两个轨道，对于此次变轨前后卫星的运动，下列说法正确的是()A.从近地点到远地点，卫星受到的万有引力变大B.变轨后，卫星的运行周期变小C.在近地点，卫星要点火加速才能到达更高轨道D.变轨后，卫星可能处于地球同步卫星轨道解析从近地点到远地点，卫星受到的万有引力减小，选项A错误；变轨后，卫星的运行周期变大，选项B错误；在近地点，卫星要点火加速才能到达更高轨道，选项C正确；变轨后，卫星处于椭圆轨道，不可能处于地球同步卫星轨道，选项D错误。答案C中国国家航

38、天局目前计划于2020年发射嫦娥工程第二阶段的月球车“嫦娥四号”。如图4所示，假设运载火箭先将“嫦娥四号”月球探测器成功送入太空，由地月转移轨道进入半径为r1100 km的环月圆轨道后成功变轨到近月点为15 km的椭圆轨道，再从15 km高度降至近月圆轨道，最后成功实现登月。若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m的质点到质量为M的物体中心距离为r时，其引力势能表达式为EpG(式中G为引力常量)。已知月球质量为M0，月球半径为R，发射的“嫦娥四号”探测器质量为m0。则下列关于“嫦娥四号”登月过程的说法正确的是()A.“嫦娥四号”探测器在轨道上运行的动能大于在轨道上运行的动能B.“嫦娥

39、四号”探测器从轨道上变轨到轨道上时，势能减小了GM0m0()C.“嫦娥四号”探测器在轨道上运行时的机械能等于在轨道上运行时的机械能D.落月的“嫦娥四号”探测器从轨道回到轨道，需要提供的最小能量是()解析根据万有引力定律有Gm，得“嫦娥四号”探测器在轨道和轨道上的动能分别是Ek1、Ek2，由于r1R，所以“嫦娥四号”探测器在轨道上运行的动能小于在轨道上运行的动能，选项A错误；根据EpG可知，“嫦娥四号”探测器在轨道和轨道上的势能分别是Ep1、Ep2，“嫦娥四号”探测器从轨道上变轨到轨道上时，势能减小了EpGM0m0()，选项B错误；根据能量守恒定律，落月的“嫦娥四号”探测器从轨道回到轨道，所要提

40、供的最小能量是EEp1Ep2Ek1Ek2()，选项C错误，D正确。答案D“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空。与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380 km的圆轨道上飞行，则其()A.角速度小于地球自转角速度B.线速度小于第一宇宙速度C.周期小于地球自转周期D.向心加速度大于地面的重力加速度解析根据万有引力提供向心力得Gm(Rh)2mm(Rh)ma，解得v，T，a，由题意可知，“天舟一号”的离地高度小于同步卫星的离地高度，则“天舟一号”的角速度大于同步卫星的角速度，也大于地球的自转角速度，“天舟一号”的周期小于同步卫星的周期，也小于地球的

41、自转周期，选项A错误，C正确；由第一宇宙速度v可知，“天舟一号”的线速度小于第一宇宙速度，选项B正确；由地面的重力加速度g可知，“天舟一号”的向心加速度小于地面的重力加速度，选项D错误。答案BC如图，已知地球的一颗同步通讯卫星信号最多覆盖地球赤道上的经度范围为2。假设地球的自转周期变大，周期变大后的一颗地球同步通讯卫星信号最多覆盖的赤道经度范围为2，则前后两次同步卫星的运动周期之比为()A. B.C. D.解析同步卫星绕地球做圆周运动时万有引力提供向心力，由关系式可得，周期T2，则，如图所示连接卫星和圆心O，由三角函数可得rcos R，类似的rcos R，则，解得，选项A正确。答案A美国国家科学基金会2010年9月29日宣布，天文学家发现一颗迄今为止与地球最类似的太阳系外的行星，如图所示，这颗行星距离地球约20亿光年(189.21万亿千米)，公转周期约37年，这颗名叫Gliese581g的行星位于天秤座星群，它的半径大约是地球的2倍，重力加速度与地球相近(忽略自转对重力加速度的影响)。则下列说法中正确的是()A.该行星的质量约为地球质量的2倍B.该行星的平均密度约是地球平均密度的2倍C.Gliese581g行星的第一宇宙速度约为11.2 km/s