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高三物理经典例题

高三物理经典例题
高三物理经典例题

高中物理典型例题集锦(一)

力学部分

1、如图1-1所示,长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4米的两杆顶端A、B。绳上挂一个光滑的轻质挂钩。它钩着一个重为12牛的物体。平衡时,绳中张

力T=____

分析与解:本题为三力平衡问题。其基本思路为:选对象、分析力、画力图、列方程。对平衡问题,根据题目所给条件,往往可采用不同的方法,如正交分解法、相似三角形等。所以,本题有多种解法。

解法一:选挂钩为研究对象,其受力如图1-2所示

设细绳与水平夹角为α,由平衡条件可知:2TSinα=F,其中F=12牛

将绳延长,由图中几何条件得:Sinα=3/5,则代入上式可得T=10牛。

解法二:挂钩受三个力,由平衡条件可知:两个拉力(大小相等均为T)的合力F’与F大小相等方向相反。以两个拉力为邻边所作的平行四边形为菱形。如图1-2所示,

其中力的三角形△OEG与△ADC相似,则:得:

牛。

想一想:若将右端绳A 沿杆适当下移些,细绳上张力是否变化?

(提示:挂钩在细绳上移到一个新位置,挂钩两边细绳与水平方向夹角仍相等,细绳的张力仍不变。)

2、如图2-1所示,轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、B上,质量为m的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等。在轻绳两端C、D分别施加竖直

向下的恒力F=mg。先托住物块,使绳处于水平拉直状态,由静止释放物块,在物块下落

过程中,保持C、D两端的拉力F不变。

(1)当物块下落距离h为多大时,物块的加速度为零?

(2)在物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力F做功W为多少?

(3)求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H?

分析与解:物块向下先作加速运动,随着物块的下落,两绳间的夹角逐渐减小。因

为绳子对物块的拉力大小不变,恒等于F,所以随着两绳间的夹角减小,两绳对物块拉力

的合力将逐渐增大,物块所受合力逐渐减小,向下加速度逐渐减小。当物块的合外力为

零时,速度达到最大值。之后,因为两绳间夹角继续减小,物块所受合外力竖直向上,

且逐渐增大,物块将作加速度逐渐增大的减速运动。当物块下降速度减为零时,物块竖

直下落的距离达到最大值H。

当物块的加速度为零时,由共点力平衡条件可求出相应的θ角,再由θ角求出相

应的距离h,进而求出克服C端恒力F所做的功。

对物块运用动能定理可求出物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H。

(1)当物块所受的合外力为零时,加速度为零,此时物块下降距离为h。因为F恒

等于mg,所以绳对物块拉力大小恒为mg,由平衡条件知:2θ=120°,所以θ=60°,由

图2-2知:h=L*tg30°=L [1] (2)当物块下落h时,绳的C、D端均上升h’,由几何关系可得:h’=-L [2]

克服C端恒力F做的功为:W=F*h’ [3]

由[1]、[2]、[3]式联立解得:W=(-1)mgL

(3)出物块下落过程中,共有三个力对物块做功。重力做正功,两端绳子对物块的拉力做负功。两端绳子拉力做的功就等于作用在C、D端的恒力F所做的功。因为物块下降距离h时动能最大。由动能定理得:mgh-2W= [4] 将[1]、[2]、[3]式代入[4]式解得:Vm=

当物块速度减小为零时,物块下落距离达到最大值H,绳C、D上升的距离为H’。

由动能定理得:mgH-2mgH’=0,又H’=-L,联立解得:H=。

3、如图3-1所示的传送皮带,其水平部分 ab=2米,bc=4米,bc与水平面的夹角α=37°,一小物体A与传送皮带的滑动摩擦系数μ=0.25,皮带沿图示方向运动,速率为2米/秒。若把物体A轻轻放到a点处,它将被皮带送到c点,且物体A一直没有脱离皮带。求物体A从a点被传送到c点所用的时间。

分析与解:物体A轻放到a点处,它对传送带的相对运动向后,传送带对A的滑动摩擦力向前,则 A 作初速为零的匀加速运动直到与传送带速度相同。设此段时间为t1,则:

a1=μg=0.25x10=2.5米/秒2 t=v/a1=2/2.5=0.8秒

设A匀加速运动时间内位移为S1,则:

设物体A在水平传送带上作匀速运动时间为t2,则

设物体A在bc段运动时间为t3,加速度为a2,则:

a2=g*Sin37°-μgCos37°=10x0.6-0.25x10x0.8=4米/秒2

解得:t3=1秒(t3=-2秒舍去)

所以物体A从a点被传送到c点所用的时间t=t1+t2+t3=0.8+0.6+1=2.4秒。

4、如图4-1所示,传送带与地面倾角θ=37°,AB长为16米,传送带以10米/秒的速度匀速运动。在传送带上端A无初速地释放一个质量为0.5千克的物体,它与传送带之间的动摩擦系数为μ=0.5,求:(1)物体从A运动到B所需时间,(2)物体从A 运动到B 的过程中,摩擦力对物体所做的功(g=10米/秒2)

分析与解:(1)当物体下滑速度小于传送带时,物体的加速度为α1,(此时滑动摩

擦力沿斜面向下)则:

t1=v/α1=10/10=1米

当物体下滑速度大于传送带V=10米/秒时,物体的加速度为a2,(此时f沿斜面向上)则:

即:10t2+t22=11 解得:t2=1秒(t2=-11秒舍去)

所以,t=t1+t2=1+1=2秒

(2)W1=fs1=μmgcosθS1=0.5X0.5X10X0.8X5=10焦

W2=-fs2=-μmgcosθS2=-0.5X0.5X10X0.8X11=-22焦

所以,W=W1+W2=10-22=-12焦。

想一想:如图4-1所示,传送带不动时,物体由皮带顶端A从静止开始下滑到皮带底端B用的时间为t,则:(请选择)

A. 当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定大于t。

B. 当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定等于t。

C. 当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间可能等于t。

D. 当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间可能小于t。

答案:(B、C、D)

5、如图5-1所示,长L=75cm的静止直筒中有一不计大小的小球,筒与球的总质量为4千克,现对筒施加一竖直向下、大小为21牛的恒力,使筒竖直向下运动,经t=0.5秒时间,小球恰好跃出筒口。求:小球的质量。(取g=10m/s2)

分析与解:筒受到竖直向下的力作用后做竖直向下的匀加速运

动,且加速度大于重力加速度。而小球则是在筒内做自由落体运动。

小球跃出筒口时,筒的位移比小球的位移多一个筒的长度。

设筒与小球的总质量为M,小球的质量为m,筒在重力及恒力的

共同作用下竖直向下做初速为零的匀加速运动,设加速度为a;小

球做自由落体运动。设在时间t内,筒与小球的位移分别为h1、h2(球可视为质点)如图5-2所示。

由运动学公式得:

又有:L=h1-h2代入数据解得:a=16米/秒2

又因为筒受到重力(M-m)g和向下作用力F,据牛顿第二定律:

F+(M-m)g=(M-m)a 得:

6、如图6-1所示,A、B两物体的质量分别是m1和m2,其接触面光滑,与水平面的夹角为θ,若A、B与水平地面的动摩擦系数都是μ,用水平力F推A,使A、B一起加速运动,求:(1)A、B间的相互作用力(2)为维持A、B间不发生相对滑动,力F的取值范围。

分析与解:A在F的作用下,有沿A、B间斜面向上运动的趋势,据题意,为维持A、B间不发生相对滑动时,A处刚脱离水平面,即A不受到水平面的支持力,此时A与水平面间的摩擦力为零。

本题在求A、B间相互作用力N和B受到的摩擦力f2时,运用隔离法;而求A、B组成的系统的加速度时,运用整体法。

(1)对A受力分析如图6-2(a)所示,据题意有:N1=0,f1=0

因此有:Ncosθ=m1g [1] , F-Nsinθ=m1a [2]

由[1]式得A、B间相互作用力为:N=m1g/cosθ

(2)对B受力分析如图6-2(b)所示,则:N2=m2g+Ncosθ[3] , f2=μN2 [4]

将[1]、[3]代入[4]式得: f2=μ(m1+ m2)g

取A、B组成的系统,有:F-f2=(m1+ m2)a [5]

由[1]、[2]、[5]式解得:F=m1g(m1+ m2)(tgθ-μ)/m2

故A、B不发生相对滑动时F的取值范围为:0<F≤m1g(m1+ m2)(tgθ-μ)/m2

想一想:当A、B与水平地面间光滑时,且又m1=m2=m时,则F的取值范围是多少?(0<F≤2mgtgθ=。

7、某人造地球卫星的高度是地球半径的15倍。试估算此卫星的线速度。已知地球半径R=6400km,g=10m/s2。

分析与解:人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对卫星的引力提供,设地球与卫星的质量分别为M、m,则:= [1]

又根据近地卫星受到的引力可近似地认为等于其重力,即:mg= [2]

[1]、[2]两式消去GM解得:V===2.0X103 m/s

说明:n越大(即卫星越高),卫星的线速度越小。若n=0,即近地卫星,则卫星

的线速度为V0==7.9X103m/s,这就是第一宇宙速度,即环绕速度。

8、一内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为R(比细管的内径大得多。在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球(可视为质点)。A球的质量为m1,B 球的质量为m2。它们沿环形圆管顺时针运动,经过最低点时的速度都为V0。设A球运动到最低点时,B球恰好运动到最高点,若要此时两球作用于圆管的合力为零,那么m1、m2、R与V0应满足的关系式是。

分析与解:如图7-1所示,A球运动到最低点时速度为V0,A球受到向下重力mg和细管向上弹力N1的作用,其合力提供向心力。那么,N1-m1g=m1 [1]

这时B球位于最高点,速度为V1,B球受向下重力m2g和细管弹

力N2作用。球作用于细管的力是N1、N2的反作用力,要求两球作用于

细管的合力为零,即要求N2与N1等值反向,N1=N2 [2],且N2方向一

定向下,对B球:N2+m2g=m2[3]

B球由最高点运动到最低点时速度为V0,此过程中机械能守恒:

即m2V12+m2g2R=m2V02 [4]

由[1][2][3][4]式消去N1、N2和V1后得到m1、m2、R与V0满足的关系式是:

(m1-m2)+(m1+5m2)g=0 [5]

说明:(1)本题不要求出某一物理量,而是要求根据对两球运动的分析和受力的分析,在建立[1]-[4]式的基础上得到m1、m2、R与V0所满足的关系式[5]。(2)由题意要求两球对圆管的合力为零知,N2一定与N1方向相反,这一点是列出[3]式的关键。且由[5]式知两球质量关系m1<m2。

9、如图8-1所示,质量为m=0.4kg的滑块,在水平外力F作用下,在光滑水平面上从A点由静止开始向B点运动,到达B点时外力F突然撤去,滑块随即冲上半径为 R=0.4米的1/4光滑圆弧面小车,小车立即沿光滑水平面PQ运动。设:开始时平面AB与圆弧CD相切,A、B、C三点在同一水平线上,令AB连线为X轴,且AB=d=0.64m,滑块在AB 面上运动时,其动量随位移的变化关系为P=1.6kgm/s,小车质量M=3.6kg,不计能量损失。求:

(1)滑块受水平推力F为多大? (2)滑块通过C点时,圆弧C点受到压力为多大? (3)滑块到达D点时,小车速度为多大? (4)滑块能否第二次通过C点? 若滑块第二次通过C 点时,小车与滑块的速度分别为多大? (5)滑块从D点滑出再返回D点这一过程中,小车移动距离为多少? (g取10m/s2)

分析与解:(1)由P=1.6=mv,代入x=0.64m,可得滑块到B点速度为: V B=1.6/m=1.6=3.2m/s

A→B,由动能定理得:FS=mVB2

所以 F=mVB2/(2S)=0.4X3.22/(2X0.64)=3.2N

(2)滑块滑上C立即做圆周运动,由牛顿第二定律得:

N-mg=mVC2/R 而VC=VB 则

N=mg+mVC2/R=0.4X10+0.4X3.22/0.4=14.2N

(3)滑块由C→D的过程中,滑块和小车组成系统在水平方向动量守恒,由于滑块始终紧贴着小车一起运动,在D点时,滑块和小车具有相同的水平速度V DX。由动量守恒定律得:mV C=(M+m)V DX

所以 V DX=mV C/(M+m)=0.4X3.2/(3.6+0.4)=0.32m/s

(4)滑块一定能再次通过C点。因为滑块到达D点时,除与小车有相同的水平速度V DX 外,还具有竖直向上的分速度V DY,因此滑块以后将脱离小车相对于小车做竖直上抛运动(相对地面做斜上抛运动)。因题中说明无能量损失,可知滑块在离车后一段时间内,始终处于D点的正上方(因两者在水平方向不受力作用,水平方向分运动为匀速运动,具有相同水平速度),所以滑块返回时必重新落在小车的D点上,然后再圆孤下滑,最后由C 点离开小车,做平抛运动落到地面上。由机械能守恒定律得:

mV C2=mgR+(M+m)V DX2+mV DY2

所以

以滑块、小车为系统,以滑块滑上C点为初态,滑块第二次滑到C点时为末态,此过程中系统水平方向动量守恒,系统机械能守恒(注意:对滑块来说,此过程中弹力与速度不垂直,弹力做功,机械能不守恒)得:

mV C=mV C‘+MV 即mV C2=mV C’2+MV2

上式中VC‘、V分别为滑块返回C点时,滑块与小车的速度,

V=2mV C/(M+m)=2X0.4X3.2/(3.6+0.4)=0.64m/s

V C’=(m-M)V C/(m+M)=(0.4-3.6)X3.2/(0.4+3.6)=-2.56m/s(与V反向)

(5)滑块离D到返回D这一过程中,小车做匀速直线运动,前进距离为:

△S=V DX2V DY/g=0.32X2X1.1/10=0.07m

10、如图9-1所示,质量为M=3kg的木板静止在光滑水平面上,板的右端放一质量

为m=1kg的小铁块,现给铁块一个水平向左速度V0=4m/s,铁块在木板上滑行,与固定在木板左端的水平轻弹簧相碰后又返回,且恰好停在木板右端,求铁块与弹簧相碰过程中,

弹性势能的最大值E P。

分析与解:在铁块运动的整个过程中,系统的动量守恒,因此弹簧压缩最大时和铁块停在木板右端时系统的共同速度(铁块与木板的速度相同)可用动量守恒定律求出。在铁块相对于木板往返运动过程中,系统总机械能损失等于摩擦力和相对运动距离的乘积,可利用能量关系分别对两过程列方程解出结果。

设弹簧压缩量最大时和铁块停在木板右端时系统速度分别为V和V’,由动量守恒得:mV0=(M+m)V=(M+m)V’ 所以,V=V’=mV0/(M+m)=1X4/(3+1)=1m/s

铁块刚在木板上运动时系统总动能为:EK=mV02=0.5X1X16=8J

弹簧压缩量最大时和铁块最后停在木板右端时,系统总动能都为:

E K’=(M+m)V2=0.5X(3+1)X1=2J

铁块在相对于木板往返运过程中,克服摩擦力f所做的功为:

W f=f2L=E K-E K’=8-2=6J

铁块由开始运动到弹簧压缩量最大的过程中,系统机械能损失为:fs=3J

由能量关系得出弹性势能最大值为:E P=E K-E K‘-fs=8-2-3=3J

说明:由于木板在水平光滑平面上运动,整个系统动量守恒,题中所求的是弹簧的最大弹性势能,解题时必须要用到能量关系。在解本题时要注意两个方面:①.是要知道只有当铁块和木板相对静止时(即速度相同时),弹簧的弹性势能才最大;弹性势能量大时,铁块和木板的速度都不为零;铁块停在木板右端时,系统速度也不为零。

②.是系统机械能损失并不等于铁块克服摩擦力所做的功,而等于铁块克服摩擦力所做的功和摩擦力对木板所做功的差值,故在计算中用摩擦力乘上铁块在木板上相对滑动的距离。

11、如图10-1所示,劲度系数为 K的轻质弹簧

一端与墙固定,另一端与倾角为θ的斜面体小车连接,小车置于光滑水平面上。在小车上叠放一个物体,已知小车质量为 M,物体质量为m,小车位于O点时,整个系统处于平衡状态。现将小车从O点拉到B点,令OB=b,无初速释放后,小车即在水平面B、C间来回运动,而物体和小车之间始终没有相对运动。求:(1)小车运动到B点时的加速度大小和物体所受到的摩擦力大小。(2)b的大小必须满足什么条件,才能使小车和物体一起运动过程中,在某一位置时,物体和小车之间的摩擦力为零。

分析与解:

(1)所求的加速度a和摩擦力f是小车在B点时的瞬时值。取M、m和弹簧组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律:kb=(M+m)a 所以a=kb/(M+m)。

取m为研究对象,在沿斜面方向有:f-mgsinθ=macosθ

所以,f=mgsinθ+m cosθ=m(gsinθ+cosθ)

(2)当物体和小车之间的摩擦力的零时,小车的加速度变为a’,小车距O点距离为b’,取m为研究对象,有:mgsinθ=ma’cosθ

取M、m和弹簧组成的系统为研究对象,有:kb‘=(M+m)a’

以上述两式联立解得:b‘=(M+m)gtgθ

说明:在求解加速度时用整体法,在分析求解m受到的摩擦力时用隔离法。整体法和隔离法两者交互运用是解题中常用的方法,希读者认真掌握。

12、质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上。平衡时,弹簧的压缩量为Xo,如图11-1所示。一物块从钢板正上方距离为 3Xo的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m时,它们恰能回到O点。若物块质量为2m,仍从A处自由落下,则物块与钢板回到O点时,还具有向上的速度。求物块向上运动到达的最高点O点的距离。

分析与解:物块自由下落,与钢板碰撞,压缩弹簧后再

反弹向上,运动到O 点,弹簧恢复原长。碰撞过程满足动量

守恒条件。压缩弹簧及反弹时机械能守恒。自由下落3Xo ,

根据机械能守恒:

所以 物块与钢板碰撞时,根据动量守恒: mv 0=(m+m)v 1(v 1

为碰后共同速度)

V 1=V 0/2=

物块与钢板一起升到O 点,根据机械能守恒:2mV 12+Ep=2mgx 0 [1]

如果物块质量为2m ,则:2mVo=(2m+m)V 2 ,即V 2=Vo

设回到O 点时物块和钢板的速度为V ,则:3mV 22+Ep=3mgx 0+3mV 2

[2]

从O 点开始物块和钢板分离,由[1]式得:

Ep=mgx 0 代入[2]得:m(Vo)2+mgx 0=3mgx 0+3mV 2 所以,V 2=gx 0 即

高中物理典型例题集锦(二)

13、如图12-1所示,有两块大小不同的圆形薄板(厚度不计),质量分别为M 和m ,半径分别为R 和r ,两板之间用一根长为0.4m 的轻绳相连结。开始

时,两板水平放置并叠合在一起,静止于高度为0.2m 处。然后自由

下落到一固定支架C 上,支架上有一半径为R‘(r

11-1

能损失的碰撞。碰撞后,两板即分离,直到轻绳绷紧。在轻绳绷紧的瞬间,两物体具有共同速度V ,如图12-2所示。求:(1)若M=m ,则V 值为多大 (2)若M/m=K ,试讨论 V 的方向与K 值间的关系。

分析与解:开始 M 与m 自由下落,机械能守恒。

M 与支架C 碰撞后,M 以原速率返回,向上做匀减速运动。m

向下做匀加速运动。在绳绷紧瞬间,内力(绳拉力)很大,可忽略

重力,认为在竖直方向上M 与m 系统动量守恒。(1)据机械能守恒:(M+m)gh=(M+m)V 02 所以,V 0==2m/s M 碰撞支架后以Vo 返回作竖直上抛运动,m 自由下落做匀加

速运动。在绳绷紧瞬间,M 速度为V 1,上升高度为h 1,m 的速度为V 2,下落高度为h 2。则:

h 1+h 2=0.4m ,h 1=V 0t-gt 2,h 2=V 0t+gt 2

,而h 1+h 2=2V 0t , 故:

所以:V 1=V 0-gt=2-10×0.1=1m/s V 2=V 0+gt=2+10×0.1=3m/s

根据动量守恒,取向下为正方向,mV 2-MV 1=(M+m)V ,所以

那么当m=M 时,V=1m/s ;当M/m=K 时,V=。 讨论:①K<3时,V >0,两板速度方向向下。

②K>3时,V <0,两板速度方向向上。

③K=3时,V=0,两板瞬时速度为零,接着再自由下落。

14、如图13-1所示,物体A 从高h 的P 处沿光滑曲面从静止开始下滑,物体B 用长为L 的细绳竖直悬挂在O 点且刚和平面上Q 点接触。已知mA=mB ,高h 及S(平面部分长)。若A 和B 碰撞时无能量损失。(1)若L≤h/4,碰后A 、B 各将做什么运动?(2)若L=h ,且A 与平面的动摩擦因数为μ,A 、B 可能碰撞几次?

A 最终在何处?

12-2

分析与解:当水平部分没有摩擦时,A球下滑到未碰B球前能量守恒,与B碰撞因无能量损失,而且质量相等,由动量守恒和能量守恒可得两球交换速度。A 停在Q处,B

碰后可能做摆动,也可能饶 O点在竖直平面内做圆周运动。如果做摆动,则经一段时间,B反向与A相碰,使A又回到原来高度,B停在Q处,以后重复以上过程,如此继续下去,若B做圆周运动,B逆时针以O为圆心转一周后与A相碰,B停在Q处,A向右做匀速运动。由此分析,我们可得本题的解如下:

(1)A与B碰撞前A的速度:mgh=mV A2,V A=

因为m A=m B,碰撞无能量损失,两球交换速度,得:V A’=0,V B’=V A=

设B球到最高点的速度为Vc,B做圆周运动的临界条件:m B g=m B V2/L [1]

又因m B V B‘2=m B V2+m B g2L [2]

将[1]式及V B’=代入[2]式得:L=2h/5

即L≤2h/5时,A、B碰后B才可能做圆周运动。而题意为L=h/4<2h/5,故A与B 碰后,B必做圆周运动。因此(1)的解为:A与B碰后A停在Q处,B做圆周运动,经一周后,B再次与A相碰,B停在Q处,A向右以速度做匀速直线运动。

(2)由上面分析可知,当L=h时,A与B碰后,B只做摆动,因水平面粗糙,所以A 在来回运动过程中动能要损失。设碰撞次数为n,由动能定理可得:

m A gh-nμm A gS=0 所以n=h/μS

讨论:若n为非整数时,相碰次数应凑足整数数目。

如n=1.2,则碰撞次数为两次。

当n为奇数时,相碰次数为(n-1)次。如n=3,则相碰次数为两次,且A球刚到达Q 处将碰B而又未碰B;

当n 为偶数时,相碰次数就是该偶数的数值,

如n=4,则相碰次数为四次。球将停在距B 球S 处

的C 点。A 球停留位置如图13-2所示。

15、如图14-1所示,长为L ,质量为m 1的物

块A 置于光滑水平面上,在A 的水平上表面左端放

一质量为m 2的物体B ,B 与A 的动摩擦因数为μ。

A 和

B 一起以相同的速度V 向右运动,在A 与竖直

墙壁碰撞过程中无机械能损失,要使B 一直不从A

上掉下来,V 必须满足什么条件?(用m 1、m 2,L 及μ表示)

分析与解:A 与墙壁发生无机械能损失的碰撞后,A 以

大小为V 的速度向左运动,B 仍以原速度V 向右运动,以后

的运动过程有三种可能:(1)若m 1>m 2,则m 1和m 2最后以某

一共同速度向左运动;(2)若m 1=m 2,则A 、B 最后都停止在

水平面上,但不再和墙壁发生第二次碰撞;(3)若m 1<m 2,则A 将多次和墙壁碰撞,最后停在靠近墙壁处。

若m 1>m 2时,碰撞后系统的总动量方向向左,大小为:P=m 1V-m 2V

设它们相对静止时的共同速度为V’,据动量守恒定律, 有:m 1V-m 2V=(m 1+m 2)V’ 所以V’=(m 1-m 2)V/(m 1+m 2)

若相对静止时B 正好在A 的右端,则系统机械能损失应为μm 2gL , 则据能量守恒:m 1V 2+m 2V 2-(m 1+m 2)(m 1-m 2)2V 2/(m 1+m 2)2=μm 2gL

解得:V= 若m 1=m 2时,碰撞后系统的总动量为零,最后都静止在水平面上,

设静止时A 在B 的右端,则有:m 1V 2+m 2V 2

=μm 2gL

解得:V= 若m 1<m 2时,则A 和墙壁能发生多次碰撞,每次碰撞后总动量方向都向右,

图13-2 图14-1

设最后A静止在靠近墙壁处时,B静止在A的右端,

同理有:m1V2+m2V2=μm2gL

解得:V=

故:若m1>m2,V 必须小于或等于

若m1≤m2,V 必须小于或等于

注意:本题中,由于m1和m2的大小关系没有确定,在解题时必须对可能发生的物理过程进行讨论,分别得出不同的结果。

16、在光滑的水平桌面上有一长L=2米的木板C,它的两端各有一块档板,C的质量m C=5千克,在C的正中央并排放着两个可视为质点的滑块A和B,质量分别为m A=1千克,m B=4千克。开始时,A、B、C都处于静止,并且A、B间夹有少量塑胶炸药,如图15-1

所示。炸药爆炸使滑块A以6米/秒的速度水平向左滑动,如果A、B与C间的摩擦可忽略,两滑块中任一块与档板碰撞后都与挡板结合成一体,爆炸和碰撞所需时间都可忽略。问:(1)当两滑块都与档板相碰撞后,板C的速度多大?

(2)到两个滑块都与档板碰撞为止,板的位移大小和方

向如何?

分析与解:(1)设向左的方向为正方向。炸药爆炸前后

图15-1

A和B组成的系统水平方向动量守恒。设B获得的速度为

m A,则m A V A+m B V B=0,所以:V B=-m A V A/m B=-1.5米/秒对A、B、C组成的系统,开始时都静止,所以系统的初动量为零,因此当A和B都与档板相撞并结合成一体时,它们必静止,所以C板的速度为零。

(2)以炸药爆炸到A与C相碰撞经历的时间:t1=(L/2)/V A=1/6秒,

在这段时间里B的位移为:S B=V B t1=1.5×1/6=0.25米,

设A与C相撞后C的速度为V C,A和C组成的系统水平方向动量守恒:m A V A=(m A+m C)V C,

所以V C =m A V A /(m A +m C )=1×6/(1+5)=1米/秒

B 相对于

C 的速度为: V BC =V B -V C =(-1.5)-(+1)=-2.5米/

因此B 还要经历时间t 2才与C 相撞:

t 2==(1-0.25)/2.5=0.3秒,

故C 的位移为:S C =V C t 2=1×0.3=0.3米,

方向向左,如图15-2所示。

17、如图16-1所示,一个连同装备总质量为M=100千克

的宇航员,在距离飞船为S=45米与飞船处于相地静止状态。宇航员背着装有质量为m 0=0.5千克氧气的贮氧筒,可以将氧气以V=50米/秒的速度从喷咀喷出。为了安全返回飞船,必须向返回的相反方向喷出适量的氧,同时保留一部分氧供途中呼吸,且宇航员的耗氧率为 R=2.5×10-4千克/秒。试计算:(1)喷氧量应控制在什么范围? 返回所需的最长和最短时间是多少?

(2)为了使总耗氧量最低,应一次喷出多少氧? 返回时间又

是多少?

分析与解:一般飞船沿椭圆轨道运动,不是惯性参照系。但

是在一段很短的圆弧上,可以认为飞船作匀速直线运动,是惯性

参照系。

(1)设有质量为m 的氧气,以速度v 相对喷咀,即宇航员喷出,且宇航员获得相对于飞船为V 的速度,据动量守恒定律:mv-MV=0

则宇航员返回飞船所需的时间为:t=S/V=MS/mv

而安全返回的临界条件为:m+Rt=m 0,以t=MS/mv 代入上式,得:m 2v-m 0vm+RMS=0,m=

把m 0、v 、R 、M 、S 代入上式可得允许的最大和最小喷氧量为:

图15-2 图16-1

m max =0.45千克,m min =0.05千克。

返回的最短和最长时间为:t min ==200秒,t max ==1800秒

(2)返回飞船的总耗氧量可表示为:△M=m+Rt=(MS/vt)+Rt

因为MS/vt 与Rt 之积为常量,且当两数相等时其和最小,即总耗氧量最低, 据:MS/vt=Rt ,所以相应返回时间为:t=

=600秒 相应的喷氧量应为:m=Rt=0.15千克。

想一想:还有什么方法可求出这时的喷氧量?(m=MS/vt=0.15千克)

18.如图17-1所示,A、B是静止在水平地面上完全相同的两块长木板.A的左端和B的右端相接触.两板的质量皆为M =2.0kg,

长度皆为L =1.0m.C是质量为m=1.0kg的小物块.现给它一初速度v0=2.0m/s,使它从板B的左端向右滑动.已知地面是光滑的,而C与板A、B之间的动摩擦因数皆为μ=0.10.求最后A、B、C各以多大的速度做匀速运动.取重力加速度g=10m/s2.

参考解答

先假设小物块C

在木板B上移动

x距离后,停在B

上.这时A、B、

C三者的速度相等,设为v,由动量守恒得

mv0=(m+2M)v, ①

在此过程中,木板B的位移为s,小物块C的位移为s+x.由功能关系得

-μmg(s+x)=(1/2)mv2-(1/2)mv02,

μmgs=2Mv2/2,

则 -μmgx=(1/2)(m+2M)v2-(1/2)mv02,②

由①、②式,得

图17-1

x=[mv02/(2M+m)μg],③

代入数值得x=1.6m.④

x比B板的长度大.这说明小物块C不会停在B板上,而要滑到A板上.设C刚滑到A板上的速度为v1,此时A、B板的速度为v2,则由动量守恒得

mv0=mv1+2Mv2,⑤

由功能关系,得(1/2)mv02-(1/2)mv12-2×(1/2)mv22=μmgL,以题给数据代入,得

由v1必是正值,故合理的解是

当滑到A之后,B即以v2=0.155m/s做匀速运动,而C是以v1=1.38m/s的初速在A上向右运动.设在A上移动了y距离后停止在A上,此时C和A的速度为v3,由动量守恒得

Mv2+mv1=(m+M)v3,

解得v3=0.563m/s.

由功能关系得

1/2)mv12+(1/2)mv22-(1/2)(m+M)v32=μmgy,

解得y=0.50m.

y比A板的长度小,所以小物块C确实是停在A板上.最后A、B、C的速度分别为vA=v3=0.563m/s,vB=v2=0.155m/s,vC=vA=0.563m/s.评分标准本题的题型是常见的碰撞类型,考查的知识点涉及动量守恒定律与动能关系或动力学和运动学等重点知识的综合,能较好地考查学生对这些重点知识的掌握和灵活运动的熟练程度.题给数据的设置不够合理,使运算较复杂,影响了学生的得分.从评分标准中可以看出,论证占的分值超过本题分值的50%,足见对论证的重视.而大部分学生在解题时恰恰不注重这一点,平时解题时不规范,运算能力差等,都是本题失分的主要原因.

解法探析本题参考答案中的解法较复杂,特别是论证部分,①、②两式之间的两个方程可以省略.下面给出两种较为简捷的论证和解题方法.

解法一从动量守恒与功能关系直接论证求解.设C刚滑到A板上的速度为v1,此时A、B板的速度为v2,则由动量守恒,得

mv0=mv1+2Mv2,

以系统为对象,由功能关系,得

1/2)mv02-(1/2)mv12-2×(1/2)mv22=μmgL,

由于v1只能取正值,以题给数据代入得到合理的解为

由于小物块C的速度v1大于A、B板的速度v2,这说明小物块C不会停在B板上.以上过程既是解题的必要部分,又作了论证,比参考答案中的解法简捷.后面部分与参考答案相同,不再缀述.

解法二从相对运动论证,用动量守恒与功能关系求解.

以地面为参照系,小物块C在A、B上运动的加速度为aC=μg=1m/s2,A、B整体的加速度为aAB=μmg/2M=0.25m/s2,C相对A、B的加速度a=aC

高中物理力学经典题型

F A B C 一.例题 1.如右图所示,小木块放在倾角为α的斜面上,它受到一个水平向右的力F(F≠0) 的作用下 处于静止状态,以竖直向上为y 轴的正方向,则小木块受到斜面的支持力 摩擦力的合力的方向可能是( ) A.沿y 轴正方向 B.向右上方,与y 轴夹角小于α C.向左上方,与y 轴夹角小于α D.向左上方,与y 轴夹角大于α 2.如图示,物体B 叠放在物体A 上,A 、B 的质量均为m ,且上下表面均与斜面平行,它们以共同的速度沿倾角为θ的固定斜面C 匀速下滑。则:( ) A 、A 、 B 间没有摩擦力 B 、A 受到B 的静摩擦力方向沿斜面向下 C 、A 受到斜面的滑动摩擦力大小为mgsin θ D 、A 与斜面间的动摩擦因数μ=tan θ 3.如图所示,光滑固定斜面C 倾角为θ,质量均为m 的A 、B 一起以某一初速靠惯性 沿斜面向上做匀减速运动,已知A 上表面是水平的。则( ) A .A 受到B 的摩擦力水平向右,B.A 受到B 的摩擦力水平向左, C .A 、B 之间的摩擦力为零 D.A 、B 之间的摩擦力为mgsin θcos θ 4年重庆市第一轮复习第三次月考卷 6.物体A 、B 叠放在斜面体C 上,物体B 上表面水平,如图所示,在水平力F 的作用下一起随斜面向左匀加速运动的过程中,物体A 、B 相对静止,设物体A 受摩擦力为f 1,水平地面给斜面体C 的摩擦为f 2(f 2≠0),则:( ) A .f 1=0 B .f 2水平向左 C .f 1水平向左 D .f 2水平向右 22、如图是举重运动员小宇自制的训练器械,轻杆AB 长1.5m ,可绕固定点O 在竖直平面内自由转动,A 端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0.015m3的沙袋,其中OA=1m ,在B 端施加竖直向上600N 的作用力时,轻杆AB 在水平位置平衡,试求沙子的密度.(g 取10N /kg ,装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计) B θ C A

初中物理力学例题难题[1].doc

1..如图 22所示装置,杠杆 OB 可绕 O 点在竖直平面内转动, OA ∶ AB = 1∶2。当在杠杆 A 点挂 一质量为 300kg 的物体甲时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为 F 1,杠杆 B 端受到 竖直向上的拉力为 T 1时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为 N 1;在物体甲下方加挂 质量为 60kg 的物体乙时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为 F 2 ,杠杆 B 点受到竖 直向上的拉力为 T 2时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为 N 2。已知 N 1∶ N 2= 3∶ 1, 小明受到的重力为 600N ,杠杆 OB 及细绳的质量均忽略不计,滑轮轴间摩擦忽略不计, g 取 10N/kg 。求: ( 1)拉力 T 1; ( 2)动滑轮的重力 G 。 39.解: B A O ( 1)对杠杆进行受力分析如图 1 甲、乙所示: 根据杠杆平衡条件: 甲 G 甲 ×OA = T × 1 OB (G 甲+ G 乙) ×OA =T 2 × OB 又知 OA ∶AB ∶ 2 = 1 所以 OA ∶OB ∶ 3 = 1 图 22 G 甲 m 甲 g 300 kg 10N/kg 3000 N T 1 T 2 A O B A O B G 乙 m 乙 g 60kg 10N/kg 600N G 甲 + G 乙 OA G 甲 1 3000N G 甲 T 1 1000N (1 分) 乙 OB 3 甲 图 1 T 2 OA (G 甲 G 乙 ) 1 3600N 1200N (1 分) F 人 1 F 人 2 OB 3 ( 2)以动滑轮为研究对象,受力分析如图 2 甲、乙所示 因动滑轮处于静止状态,所以: T 动 1=G +2F 1,T 动 2= G + 2F 2 又 T 动 1=T 1,T 动 2=T 2 所以: G 人 G 人 T 1 G 1000N G 500N 1 ( 1 分) 甲 乙 F 1 2 2 G 图 3 2 F 2 T 2 G 1200 N G 600N 1 G (1 分) 2 2 2 T 动 1 T 动 2 以人为研究对象,受力分析如图 3 甲、乙所示。 人始终处于静止状态,所以有: F 人 1+ , = G 人, , = G 人 N 1 F 人 2+ N 2 因为 F 人 1= F 1, F 人 2 =F 2, 1= N , , N 2= 2 , 1 且 G 人 =600N N N G G 所以: 1 2F 2 2F 甲 乙 图 2

高三物理选修3-5综合测试题

高三物理选修3-5综合检测题 一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分) 1.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程.卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献.他们的主要成绩,下列说法中正确的是() A.卢瑟福提出了原子的核式结构 B.查德威克发现了质子 C.卢瑟福把量子理论引入原子模型 D.玻尔提出自己的原子结构假说,成功的解释了氢原子光谱 2.在α粒子散射试验中,少数α粒子发生了大角度偏转,这些α粒子( ) A.一直受到重金属原子核的斥力作用 B.动能不断减小 C.电势能不断增大 D.出现大角度偏转是与电子碰撞的结果 【解析】α粒子一直受到斥力的作用,斥力先做负功后做正功,α粒子动能先减小后增大,势能先增大后减小.α粒子的质量远大于电子的质量,与电子碰后其运动状态基本不变.A项正确 3.某种放射性元素的半衰期为6天,则下列说法中正确的是() A.10个这种元素的原子,经过6天后还有5个没有发生衰变 B.当环境温度升高的时候,其半衰期缩短 C.这种元素以化合物形式存在的时候,其半衰期不变 D.半衰期有原子核内部自身的因素决定 【解析】半衰期跟原子所处的物理环境和化学状态无关,由原子核自身决定,D项正确.半衰期是根据统计规律的出来的,对几个原子核是来说没有意义. 4.(改编题)甲球与乙球相碰,甲球的速度减少了5m/s,乙球的速度增加了3m/s,则甲、

乙两球质量之比m 甲∶m 乙是( ) A 2∶1 B 3∶5 C 5∶3 D 1∶2 【解析】两个物体发生碰撞满足动量守恒时,一个物体动量的增量等于另一个物体动量的减小量,乙乙甲甲v m v m ?=?得m 甲∶m 乙=3∶5 5.科学研究表明,光子有能量也有动量,当光子与电子发生碰撞时,光子的一些能量转移给电子.假设光子与电子碰撞前的波长为λ,碰撞后的波长为λ',则碰撞过程中( ) A . 能量守恒,动量守恒,且λ=λ' B . 能量不守恒,动量不守恒,且λ=λ' C . 能量守恒,动量守恒,且λ<λ' D . 能量守恒,动量守恒,且λ>λ' 【解析】光子与电子的发生的是完全弹性碰撞,动量守恒,能量守恒.由于光子的能量转移给电子,能量减少,由hv E =,光子的频率减小,所以波长增大,C 项正确. 6.为了模拟宇宙大爆炸的情况,科学家们使两个带正电的重离子被加速后,沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞。若要使碰撞前的动能尽可能多地转化为内能,应设法使离子在碰撞前的瞬间具有 ( ) A .相同的速率 B .相同的质量 C .相同的动能 D .大小相同的动量 7.如图40-5所示,带有斜面的小车A 静止于光滑水平面上,现B 以某一初速度冲上斜面,在冲到斜面最高点的过程中 ( ) A.若斜面光滑,系统动量守恒,系统机械能守恒 B.若斜面光滑,系统动量不守恒,系统机械能守恒 C.若斜面不光滑,系统水平方向动量守恒,系统机械能不守恒 D.若斜面不光滑,系统水平方向动量不守恒,系统机械能不守恒 【解析】若斜面光滑,因只有重力对系统做功和系统内的弹力对系统内物体做功,故系统机械能守恒,而无论斜面是否光滑,系统竖直方向动量均不守恒,但水平方向动量均守恒 8.“朝核危机”引起全球瞩目,其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆.重水堆核电 图40-5

高中物理力学经典的题库(含答案)

高中物理力学计算题汇总经典精解(50题) 1.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m·s2) 图1-73 2.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算:(1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样? (2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2) (3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? (注:飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子,它使乘客与飞机座椅连为一体) 3.宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一小球,测出水平射程为L(地面平坦),已知月球半径为R,若在月球上发射一颗月球的卫星,它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 4.把一个质量是2kg的物块放在水平面上,用12N的水平拉力使物体从静止开始运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2秒末撤去拉力,g取10m/s2.求 (1)2秒末物块的即时速度. (2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离. 5.如图1-74所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.40(g=10m/s2).求 图1-74 (1)推力F的大小. (2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3.0s后撤去,箱子最远运动多长距离? 6.一网球运动员在离开网的距离为12m处沿水平方向发球,发球高度为2.4m,网的高度为0.9m. (1)若网球在网上0.1m处越过,求网球的初速度. (2)若按上述初速度发球,求该网球落地点到网的距离. 取g=10/m·s2,不考虑空气阻力. 7.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1-70所示,求:

力学经典例题(3道难题)

力学经典难题 1..如图22所示装置,杠杆OB 可绕O 点在竖直平面内转动,OA ∶AB =1∶2。当在杠杆A 点挂一质量为300kg 的物体甲时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F 1,杠杆B 端受到竖直向上的拉力为T 1时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为N 1;在物体甲下方加挂质量为60kg 的物体乙时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F 2,杠杆B 点受到竖直向上的拉力为T 2时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为N 2。已知N 1∶N 2=3∶1,小明受到的重力为600N ,杠杆OB 及细绳的质量均忽略不计,滑轮轴间摩擦忽略不计,g 取10N/kg 。求: (1)拉力T 1; (2)动滑轮的重力G 。 2.如图24所示,质量为60kg 的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时,货物质量为130kg,工人用力F 1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N 1,滑轮组的机械效率为η1;第二次运送货物时,货物质量为90 kg,工人用力F 2匀速拉绳的功率为P 2,货箱以0.1m/s 的速度匀速上升,地面对人的支持力为N 2, N 1与 N 2之比为2:3。(不计绳重及滑轮摩擦, g 取10N/kg) 求:(1)动滑轮重和力F 1的大小; (2)机械效率η1; (3) 功率P 2。 图 22 B A O 甲 图24

3、图 26是一个上肢力量健身器示意图。配重A 受到的重力为1600N ,配重A 上方连有一根弹簧测力计D ,可以显示所受的拉力大小,但当它所受拉力在0~2500N 范围内时,其形变可以忽略不计。B 是动滑轮,C 是定滑轮;杠杆EH 可绕O 点在竖直平面内转动,OE:OH=1:6.小阳受到的重力为700N ,他通过细绳在H 点施加竖直向下的拉力为T 1时,杠杆在水平位置平衡,小阳对地面的压力为F 1,配重A 受到绳子的拉力为1A F ,配重A 上方的弹簧测力计D 显示受到的拉力1D F 为2.1×103N ;小阳通过细绳在H 点施加竖直向下的拉力为T 2时,杠杆仍在水平位置平衡,小阳对地面的压力为F 2,配重A 受到绳子的拉力为2A F ,配重A 上方的弹簧测力计D 显示受到的拉力2D F 为2.4×103N.已知9:11:21 F F 。(杠杆EH 、弹簧D 和细绳的质量均忽略不计,不计绳和轴之间摩擦)。求: (1)配重A 受到绳子的拉力为1A F ; (2动滑轮B 受到的重力G B ; (3)拉力为T 2. 图

高考物理超经典力学题集萃

高考物理经典力学计算题集萃 =10m/s沿x1.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v 0 轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1-70所示,求(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点 时的速度. 2.如图1-71甲所示,质量为1kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后将拉力撤去.物体运动的v-t图象如图1-71乙,试求拉力F. 3.一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,在A处把物体轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,物体到达B处.A、B相距L=10m.则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率,物体能较快地传送到B处.要让物体以最短的时间从A处传送到B处,说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍,则物体从A传送到B的时间又是多少? 4.如图1-72所示,火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后,以加速度g/2竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18,已知地球半径为R,求火箭此时离地面的高度.(g为地面附近的重力加速度) 5.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m·s2) 6.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算: (1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样? (2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2) (3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人

高考物理电磁综合压轴大题汇编

2016年高考押题 1.(18分)在竖直平面内,以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场,其中匀强电场方向竖直向下,大小为E ;匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小为B 。虚线与水平线之间的夹角为θ=45°,一带负电粒子从O 点以速度v 0水平射入匀强磁场,已知带负电粒子电荷量为q ,质量为m ,(粒子重力忽略不计)。 (1)带电粒子从O 点开始到第1次通过虚线时所用的时间; (2)带电粒子第3次通过虚线时,粒子距O 点的距离; (3)粒子从O 点开始到第4次通过虚线时,所用的时间。 1.(18分)解:如图所示: (1)根据题意可得粒子运动轨迹如图所示。 2πm T Bq = ……………………………………(2分) 因为θ=45°,根据几何关系,带电粒子从O 运动到A 为3/4圆周……(1分) 则带电粒子在磁场中运动时间为: 3π2m t Bq = ………………………………………………………………………………………(1分) (2)由qvB=m 2 v r ………………………………………………………(2分) 得带电粒子在磁场中运动半径为:0 mv r Bq = ,…………………………(1分) 带电粒子从O 运动到A 为3/4圆周,解得0 22OA mv x r Bq ==…………………(1分) 带电粒子从第2次通过虚线到第3次通过虚线运动轨迹为1 4圆周,OA AC x x =所以粒子距O 点的距离0 2222OC mv x r Bq ==………………………………(1 分) (3)粒子从A 点进入电场,受到电场力F=qE ,则在电场中从A 到B 匀减速,再从B 到A 匀加速进入磁场。在电场中加速度大小为:

高中物理经典力学练习题

F 高中物理经典力学练习题 1.一架梯子靠在光滑的竖直墙壁上,下端放在水平的粗糙地面上,有关梯子的受力情况,下 列描述正确的是 ( ) A .受两个竖直的力,一个水平的力 B .受一个竖直的力,两个水平的力 C .受两个竖直的力,两个水平的力 D .受三个竖直的力,三个水平的力 2.如图所示, 用绳索将重球挂在墙上,不考虑墙的摩擦。如果把绳的长度 增加一些,则球对绳的拉力F 1和球对墙的压力F 2的变化情况是( ) A .F 1增大,F 2减小 B .F 1减小,F 2增大 C .F 1和F 2都减小 D .F 1和F 2都增大 3.如图所示,物体A 和B 一起沿斜面匀速下滑,则物体A 受到的力是( ) A .重力, B 对A 的支持力 B .重力,B 对A 的支持力、下滑力 C .重力,B 对A 的支持力、摩擦力 D .重力,B 对A 的支持力、摩擦力、下滑力 4.如图所示,在水平力F 的作用下,重为G 的物体保持沿竖直墙壁匀速下滑, 物体与墙之间的动摩擦因数为μ,物体所受摩擦力大小为:( ) A .μF B .μ(F+G) C .μ(F -G) D .G 5.如图,质量为m 的物体放在水平地面上,受到斜向上的拉力F 的作用而没动, 则 ( ) A 、物体对地面的压力等于mg B 、地面对物体的支持力等于F sin θ C 、物体对地面的压力小于mg D 、物体所受摩擦力与拉力F 的合力方向竖直向上 6.如图所示,在倾角为θ的斜面上,放一质量为m 的光滑小球,小球被竖直挡板挡住,则球对挡板的压力为( ) A.mgco s θ B. mgtan θ C. mg/cos θ D. mg 7.如图所示,质量为50kg 的某同学站在升降机中的磅秤上,某一时刻该同学发现磅秤的示数为40kg ,则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动?( ) A.匀速上升 B.加速上升 C.减速上升 D.减 速下降 8. 如图所示,用绳跨过定滑轮牵引小船,设水的阻力不变,则在小船匀速 靠岸的过程中( ) A. 绳子的拉力不断增大 B. 绳子的拉力不变 C. 船所受浮力增大 D. 船所受浮力变小 9.如图所示,两木块的质量分别为m 1和m 2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1 和k 2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接) ,整个系统处于平衡状态.现缓

(完整)初中物理力学经典例题

1..如图22所示装置,杠杆OB 可绕O 点在竖直平面内转动,OA ∶AB =1∶2。当在杠杆A 点挂一质量为300kg 的物体甲时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F 1,杠杆B 端受到竖直向上的拉力为T 1时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为N 1;在物体甲下方加挂质量为60kg 的物体乙时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F 2,杠杆B 点受到竖直向上的拉力为T 2时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为N 2。已知N 1∶N 2=3∶1,小明受到的重力为600N ,杠杆OB 及细绳的质量均忽略不计,滑轮轴间摩擦忽略不计,g 取10N/kg 。求: (1)拉力T 1; (2)动滑轮的重力G 。 39.解: (1)对杠杆进行受力分析如图1甲、乙所示: 根据杠杆平衡条件: G 甲×OA =T 1×OB (G 甲+G 乙)×OA =T 2×OB 又知OA ∶AB = 1∶2 所以OA ∶OB = 1∶3 N 300010N/kg kg 300=?==g m G 甲甲 N 600N/kg 10kg 60=?==g m G 乙乙 N 0001N 0300311=?==甲G OB OA T (1分) N 2001N 03603 1)(2=?=+=乙甲G G OB OA T (1分) (2)以动滑轮为研究对象,受力分析如图2甲、乙所示 因动滑轮处于静止状态,所以: T 动1=G +2F 1,T 动2=G +2F 2 又T 动1=T 1,T 动2=T 2 所以: G G G T F 21 N 5002N 1000211-=-=-= (1分) G G G T F 21N 6002N 1200222-=-=-= (1分) 图22 B A O 甲 甲 乙 图1 O B A G 甲+ G 乙 T 2O B A G T 1T 2 T 1 G 人 F 人1 F 人2 G 人 图3 甲 乙

届高三物理综合试题目精典

2012届高三物理综合试题精典 一、单项选择题(本题共4小题。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。) 1.太阳内部持续不断地发生着热核反应, 质量减少。核反应方程是2X He H 44 211+→, 这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X 的质量分别为m 1、m 2、m 3,真空中的光速为c 。下列说法中正确的是 ( ) A .方程中的X 表示中子(n 1 0) B .方程中的X 表示电子(e 01-) C .这个核反应中质量亏损Δm=4m 1-m 2 D .这个核反应中释放的核能Δ E =(4m 1-m 2-2m 3)c 2 2.一正点电荷Q 固定在绝缘水平面上,另一质量为m 、电荷量为-q 的滑块(可看做点电荷)从a 点以初速度为v 0沿水平面向Q 运动,到达b 点时速度减为零。a 、b 间的距离为s ,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g 。以下判断正确的是( ) A.滑块做加速度增大的减速运动 B.滑块做加速度减小的减速运动 C.此过程中产生的内能等于0.5mv 02 D.滑块在运动过程中所受的库仑力有可能大于滑动摩擦力 3.把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一纽,就是动车组,如图所示:假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km /h ;则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为 ( ) A .120 km /h B .240 km /h C .320 km /h D .480 km/h 4.构建和谐型、节约型社会深得民心,遍布于生活的方方面面.自动充电式电动车就是很好的一例,电动车的前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接.当在骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时,自行车就可以连通发电机向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来.现有某人骑车以500 J 的初动能在粗糙的水平路面上滑行,第一次关闭自充电装置,让车自由滑行,其动能随位移变化关系如图所示;第二次启动自充电装置,其动能随位移变化关系如图线②所示,则第二次向蓄电池所充的电能是( ) A .200 J B .250 J C .300 J D .500 J 二、不定项选择题(本题共3小题。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。) 5.q 1、q 2为真空中的两个点电荷,设它们之间相互作用力的大小为F ,关于F 可以写出 + a b Q v 0

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高三物理力学综合测试题 一、选择题(4×10=50) 1、如图所示,一物块受到一个水平力F 作用静止于斜面上,F 的方向与斜面平行, 如果将力F 撤消,下列对物块的描述正确的是( ) A 、木块将沿面斜面下滑 B 、木块受到的摩擦力变大 C 、木块立即获得加速度 D 、木块所受的摩擦力改变方向 2、一小球以初速度v 0竖直上抛,它能到达的最大高度为H ,问下列几种情况中,哪种情况小球不. 可能达到高度H (忽略空气阻力): ( ) A .图a ,以初速v 0沿光滑斜面向上运动 B .图b ,以初速v 0沿光滑的抛物线轨道,从最低点向上运动 C .图c (H>R>H/2),以初速v 0沿半径为R 的光滑圆轨道从最低点向上运动 D .图d (R>H ),以初速v 0沿半径为R 的光滑圆轨道从最低点向上运动 3. 如图,在光滑水平面上,放着两块长度相同,质量分别为M1和M2的木板,在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块,开始时,各物均静止,今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2,当物块和木块分离时,两木块的速度分别为v1和v2,,物体和木板间的动摩擦因数相同,下列说法 若F1=F2,M1>M2,则v1 >v2,; 若F1=F2,M1<M2,则v1 >v2,; ③若F1>F2,M1=M2,则v1 >v2,; ④若F1<F2,M1=M2,则v1 >v2,;其中正确的是( ) A .①③ B .②④ C .①② D .②③ 4.如图所示,质量为10kg 的物体A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5N 时,物体A 处于静止状态。若小车以1m/s2的加速度向右运动后,则(g=10m/s2)( ) A .物体A 相对小车仍然静止 B .物体A 受到的摩擦力减小 C .物体A 受到的摩擦力大小不变 D .物体A 受到的弹簧拉力增大 5.如图所示,半径为R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球,现给小 球一个冲击使其在瞬时得到一个水平初速v 0,若v 0≤gR 3 10,则有关小球能够上 升到最大高度(距离底部)的说法中正确的是: ( ) A .一定可以表示为g v 22 B .可能为3 R C .可能为R D .可能为 3 5R 6.如图示,导热气缸开口向下,内有理想气体,气缸固定不动,缸内活塞可自由滑动且不 漏气。活塞下挂一砂桶,砂桶装满砂子时,活塞恰好静止。现给砂桶底部钻一个小洞,细砂慢慢漏出,外部环境温度恒定,则 ( ) A .气体压强增大,内能不变 B .外界对气体做功,气体温度不变 C .气体体积减小,压强增大,内能减小 D .外界对气体做功,气体内能增加 7.如图所示,质量M=50kg 的空箱子,放在光滑水平面上,箱子中有一个质量m=30kg 的铁块,铁块与箱子的左端ab 壁相距s=1m ,它一旦与ab 壁接触后就不会分开,铁块与箱底间的摩擦可以忽略不计。用水平向右的恒力F=10N 作用于箱子,2s 末立即撤去作用力,最后箱子与铁块的共同速度大小是( ) θ F R F

最新届高三物理综合试题目精典

届高三物理综合试题 目精典

2012届高三物理综合试题精典 一、单项选择题(本题共4小题。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。) 1.太阳内部持续不断地发生着热核反应, 质量减少。核反应方程是 2X He H 44 211+→,这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X 的质量分别为m 1、m 2、m 3,真空中的光速为c 。下列说法中正确的是 ( ) A .方程中的X 表示中子(n 1 ) B .方程中的X 表示电子(e 01-) C .这个核反应中质量亏损Δm=4m 1-m 2 D .这个核反应中释放的核能Δ E =(4m 1-m 2-2m 3)c 2 2.一正点电荷Q 固定在绝缘水平面上,另一质量为m 、电荷量为-q 的滑块(可看做点电荷)从a 点以初速度为v 0沿水平面向Q 运动,到达b 点时速度减为零。a 、b 间的距离为s ,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为 g 。以下判断正确的是( ) A.滑块做加速度增大的减速运动 B.滑块做加速度减小的减速运动 C.此过程中产生的内能等于0.5mv 02 D.滑块在运动过程中所受的库仑力有可能大于滑动摩擦力 3.把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一纽,就是动车 组,如图所示:假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖 + a b Q v 0

车编成的动车组的最大速度为120 km /h ;则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为 ( ) A .120 km /h B .240 km /h C .320 km /h D .480 km/h 4.构建和谐型、节约型社会深得民心,遍布于生活的方方面面.自动充电式电动车就是很好的一例,电动车的前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接.当在骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时,自行车就可以连通发电机向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来.现有某人骑车以500 J 的初动能在粗糙的水平路面上滑行,第一次关闭自充电装置,让 车自由滑行,其动能随位移变化关系如图所示;第二次启动自充电装置,其动能随位移变化关系如图线②所示,则第二次向蓄电池所充的电能是( ) A .200 J B .250 J C .300 J D .500 J 二、不定项选择题(本题共3小题。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。) 5.q 1、q 2为真空中的两个点电荷,设它们之间相互作用力的大小为F ,关于F 可以写出三个表达式,一个是221r q q k F =,另一个是2 1 2 r kq q F ?=,再有一个是22 1r kq q F ? =。关于这三个表达式下列说法中正确的是( ) A .前两种表达的形式不同,但采用的物理观点相同 B .前两种表达的形式不同,采用的物理观点也不同 C .后两种表达采用的物理观点相同,表达的内容不同 D .后两种表达采用的物理观点不同,但表达的内容相同 6.为了测一个已知额定电压为100 V 的灯泡的额定功率,设计了如图所示的电路,理想变压器的原、副线圈分别接有理想电流表A 和灯泡L ,滑动变阻器的阻值范围是0~100 Ω,不考虑温度对灯泡电阻的影响,原、副线圈的匝数比为2∶1,交流电源的电压为U 0=440 V ,适当调节滑动变阻器的滑片位置,当灯泡在额定电压下正常工作时,电流表A 的示数为1.2 A ,则 ( ) A .灯泡的额定功率为40 W B .灯泡的额定电流为2.4 A

高中物理经典力学选择题.doc

如图所示,斜面体P 放在水平面上,物体Q 放在斜面上.Q 受一水平作用力F,Q 和P 都静止.这时P 对Q 的静摩擦力和水平面对P 的静摩擦力分别为f、f2 .现使力 F 变大, 1 系统仍静止,则() A. f1 、f2 都变大 B. f1变大,f2 不一定变大 C. f2 变大,f1 不一定变大 D. f1 、f2 都不一定变大 答案:C 如图所示,质量为m 的物体在力 F 的作用下,贴着天花板沿水平方向向右做加速运动, 若力 F 与水平面夹角为,物体与天花板间的动摩擦因数为,则物体的 加速度为() A. F (cos sin ) m B. F cos m F (cos sin ) C. g m F (cos sin ) D. g m 答案:D 如图所示,物体 B 叠放在物体 A 上,A、B 的质量均为m,且上、下表面均与斜面平行, 它们以共同速度沿倾角为的固定斜面 C 匀速下滑,则() A. A、B 间没有静摩擦力 B. A 受到B 的静摩擦力方向沿斜面向上 C. A 受到斜面的滑动摩擦力大小为mg sin D. A 与斜面间的动摩擦因数, =tan 答案:D 一质量为m 的物体在水平恒力 F 的作用下沿水平面运动,在t0 时 刻撤去力F,其v-t 图象如图所示.已知物体与水平面间的动摩擦因 数为,则下列关于力 F 的大小和力 F 做功W 的大小关系式正确的 是() A. F= mg B. F= 2 mg C. W mgv0t 0 3 W mgv t D. 0 0 2 7

41.一列以速度v 匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上的 A 处有一小球.若车厢中 的旅客突然发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从 A 点运动到 B 点.则 由此可以判断列车的运行情况是() A.减速行驶,向北转弯 B.减速行驶,向南转弯 C.加速行驶,向南转弯 D.加速行驶,向北转弯 答案:B 如图所示,一个小环沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动.小环从最高点 A 滑到最 低点 B 的过程中,小环线速度大小的平方 2 v 随下落高度h 的变化图象可能是图中的() 答案:AB 如图所示,以一根质量可以忽略不计的刚性轻杆的一端O 为固定转轴,杆可以在竖直平面内无摩擦地转动,杆的中心点及另一端各固定一个小球 A 和B,已知两球质量相同,现 用外力使杆静止在水平方向,然后撤去外力,杆将摆下,从开始运动到杆 处于竖直方向的过程中,以下说法中正确的是() A .重力对 A 球的冲量小于重力对 B 球的冲量 B.重力对 A 球的冲量等于重力对 B 球的冲量 C.杆的弹力对 A 球做负功,对 B 球做正功 D.杆的弹力对 A 球和B 球均不做功 答案:BC 如图所示,在光滑的水平面上有质量相等的木块A、B,木块 A 以速度v 前进,木块 B 静止.当木块 A 碰到木块 B 左侧所固定的弹簧时(不计弹簧质量),则() A. 当弹簧压缩最大时,木块 A 减少的动能最多,木块 A 的速度要 减少v/2 B.当弹簧压缩最大时,整个系统减少的动能最多,木块 A 的速度 减少v/2 C.当弹簧由压缩恢复至原长时,木块 A 减少的动能最多,木块 A 的速度要减少v D.当弹簧由压缩恢复至原长时,整个系统不减少动能,木块 A 的速度也不减 答案:BC 将小球竖直上抛,若该球所受的空气阻力大小不变,对其上升过程和下降过程时间及损 失的机械能进行比较,下列说法正确的是() A .上升时间大于下降时间,上升损失的机械能大于下降损失的机械能 B.上升时间小于下降时间,上升损失的机械能等于下降损失的机械能 C.上升时间小于下降时间,上升损失的机械能小于下降损失的机械能 D.上升时间等于下降时间,上升损失的机械能等于下降损失的机械能 8

高中物理必修1知识点汇总(带经典例题)

高中物理必修1 运动学问题是力学部分的基础之一,在整个力学中的地位是非常重要的,本章是讲运动的初步概念,描述运动的位移、速度、加速度等,贯穿了几乎整个高中物理内容,尽管在前几年高考中单纯考运动学题目并不多,但力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。近些年高考中图像问题频频出现,且要求较高,它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面。 第一章运动的描述 专题一:描述物体运动的几个基本本概念 ◎知识梳理 1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等形式。 2.参考系:被假定为不动的物体系。 对同一物体的运动,若所选的参考系不同,对其运动的描述就会不同,通常以地球为参考系研究物体的运动。 3.质点:用来代替物体的有质量的点。它是在研究物体的运动时,为使问题简化,而引入的理想模型。仅凭物体的大小不能视为质点的依据,如:公转的地球可视为质点,而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。’ 物体可视为质点主要是以下三种情形: (1)物体平动时; (2)物体的位移远远大于物体本身的限度时; (3)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。 4.时刻和时间 (1)时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量,通常说的“2秒末”,“速度达2m/s时”都是指时刻。 (2)时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。对应位移、路程、冲量、功等过程量.通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。 5.位移和路程 (1)位移表示质点在空间的位置的变化,是矢量。位移用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移的方向由初位置指向末位置。当物体作直线运动时,可用带有正负号的数值表示位移,取正值时表示其方向与规定正方向一致,反之则相反。 (2)路程是质点在空间运动轨迹的长度,是标量。在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体运动过程有关。 (3)位移与路程是在一定时间内发生的,是过程量,二者都与参考系的选取有关。一般情况下,位移的大小并不等于路程,只有当质点做单方向直线运动时,二者才相等。6.速度 (1).速度:是描述物体运动方向和快慢的物理量。 (2).瞬时速度:运动物体经过某一时刻或某一位置的速度,其大小叫速率。

高三物理综合测试题

综合测试题(2018、4、22) 1.满载砂子的总质量为M 的小车,在光滑水平面上做匀速运动,速度为v 0.在行驶途中有质量为m 的砂子从车上漏掉,则砂子漏掉后小车的速度应为:( ) A .v 0 B . m M Mv -0 C .m M mv -0 D . M v m M 0 )(- 2. 如图所示,倾角θ=37°的上表面光滑的斜面体放在水平地面上.一个可以看成质点的 小球用细线拉住与斜面一起保持静止状态,细线与斜面间的夹角也为37°.若将拉力换为大小不变、方向水平向左的推力,斜面体仍然保持静止状态.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.则下列说法正确的是( ) A . 小球将向上加速运动 B . 小球对斜面的压力变大 C . 地面受到的压力不变 D . 地面受到的摩擦力不变 3. 如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R.金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下(方向不变).现使磁感应强度随时间均匀减小,ab 始终保持静止.下列说法正确的是( ) A . ab 中的感应电流方向由b 到a B . 电阻R 的热功率逐渐变小 C . ab 所受的安培力保持不变 D . ab 所受的静摩擦力逐渐变小 4. 如图甲所示,足够长的木板B 静置于光滑水平面上,其上表面放置小滑块A.木板B 在水平拉力F 作用下,其加速度a 随拉力F 变化的关系图象如图乙所示,则小滑块A 的质量为( ) A . 4 kg B . 3 kg C . 2 kg D . 1 kg 5.如图所示,半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场;重力不计、电荷量一定的带电粒子以速度v 正对着圆心O 射入磁场,若粒子射入、射出磁场点间的距离为R ,则粒子在磁场中的运动时间为( ) A .v R 332π B .v R 32π C .v R 3π D .v R 932π 6.关于两等量异种点电荷在其连线中点的电场强度和电势,下列说法中正确的是( )

高中物理力学分析及经典题目

力学知识回顾以及易错点分析: 一:竖直上抛运动的对称性 如图1-2-2,物体以初速度v0竖直上抛,A、B为途中的任意两点,C为最高点,则: (1)时间对称性 物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA相等,同理tAB=tBA. (2)速度对称性 物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等.[关键一点] 在竖直上抛运动中,当物体经过抛出点上方某一位置时,可能处于上升阶段,也 可能处于下降阶段,因此这类问题可能造成时间多解或者速度多解. 易错现象 1、忽略自由落体运动必须同时具备仅受重力和初速度为零 2、忽略竖直上抛运动中的多解 3、小球或杆过某一位置或圆筒的问题 二、运动的图象运动的相遇和追及问题 1、图象: 图像在中学物理中占有举足轻重的地位,其优点是可以形象直观地反映物理量间的函数 关系。位移和速度都是时间的函数,在描述运动规律时,常用x—t图象和v—t图象.

(1) x—t图象 ①物理意义:反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。②表示物体处于静止状态 ②图线斜率的意义 ①图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小. ②图线上某点切线的斜率的正负表示物体方向. ③两种特殊的x-t图象 (1)匀速直线运动的x-t图象是一条过原点的直线. (2)若x-t图象是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处 于静止状态 (2)v—t图象 ①物理意义:反映了做直线运动的物体的速度随时间变化 的规律. ②图线斜率的意义 a图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的加速度的大小. b图线上某点切线的斜率的正负表示加速度的方向. ③图象与坐标轴围成的“面积”的意义 a图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的位移的大小。 b若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正方向;若此面积在时 间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负方向. ③常见的两种图象形式 (1)匀速直线运动的v-t图象是与横轴平行的直线.

高中物理力学典型例题

高中物理力学典型例题 1、如图1-1所示,长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距 为4米的两杆顶端A、B。绳上挂一个光滑的轻质挂钩。它钩着一个重 为12牛的物体。平衡时,绳中张力T=____ 分析与解:本题为三力平衡问题。其基本思路为:选对象、分析力、画 力图、列方程。对平衡问题,根据题目所给条件,往往可采用不同的方 法,如正交分解法、相似三角形等。所以,本题有多种解法。 解法一:选挂钩为研究对象,其受力如图1-2所示,设细绳与水平夹角 为α,由平衡条件可知:2TSinα=F,其中F=12牛,将绳延长,由图 中几何条件得:Sinα=3/5,则代入上式可得T=10牛。 解法二:挂钩受三个力,由平衡条件可知:两个拉力(大小相等均为T) 的合力F’与F大小相等方向相反。以两个拉力为邻边所作的平行四边形 为菱形。如图1-2所示,其中力的三角形△OEG与△ADC相似,则: 得:牛。 想一想:若将右端绳A 沿杆适当下移些,细绳上张力是否变化? (提示:挂钩在细绳上移到一个新位置,挂钩两边细绳与水平方向夹角仍相等,细绳的张力仍不变。) 2、如图2-1所示,轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、 B上,质量为m的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相 等。在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg。先托住物块, 使绳处于水平拉直状态,由静止释放物块,在物块下落过程中,保持 C、D两端的拉力F不变。 (1)当物块下落距离h为多大时,物块的加速度为零? (2)在物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力F做功W为多少? (3)求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H? 分析与解:物块向下先作加速运动,随着物块的下落,两绳间的夹角 逐渐减小。因为绳子对物块的拉力大小不变,恒等于F,所以随着两 绳间的夹角减小,两绳对物块拉力的合力将逐渐增大,物块所受合力 逐渐减小,向下加速度逐渐减小。当物块的合外力为零时,速度达到 最大值。之后,因为两绳间夹角继续减小,物块所受合外力竖直向上, 且逐渐增大,物块将作加速度逐渐增大的减速运动。当物块下降速度 减为零时,物块竖直下落的距离达到最大值H。 当物块的加速度为零时,由共点力平衡条件可求出相应的θ角,再由θ角求出相应的距离h,进而求出克服C端恒力F所做的功。 对物块运用动能定理可求出物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H。 (1)当物块所受的合外力为零时,加速度为零,此时物块下降距离为h。因为F恒等于mg,所以绳对物块拉力大小恒为mg,由平衡条件知:2θ=120°,所以θ=60°,由图2-2知: h=L*tg30°= L [1] (2)当物块下落h时,绳的C、D端均上升h’,由几何关系可得:h’=-L [2] 克服C端恒力F做的功为:W=F*h’[3]

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