1、2015-2016学年辽宁省沈阳市铁路实验中学高二(下)寒假作业验收考试物理试卷(理科)一、单项选择题(每题4分,共7题,共28分)1伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础关于惯性有下列说法,其中正确的是()A物体运动状态发生变化时物体惯性也发生变化B质量相同的物体在月球上比在地球上的惯性小C物体仅在静止和匀速运动时才具有惯性D运动物体如果没有受到力的作用,将继续以原有速度沿直线运动2如图球静置于水平地面OA并紧靠斜面OB,一切摩擦不计,则()A小球只受重力和地面支持力B小球一定受斜面的弹力C小球受重力、地面支持力和斜面弹力D小球受到的重力和对地
2、面的压力是一对平衡力3做平抛运动的物体,每秒速度的增量总是()A大小相等,方向相同B大小不等,方向不同C大小相等,方向不同D大小不等,方向相同4如图所示,自由下落的小球,从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大程度的过程中,小球的速度和加速度的变化情况()A加速度变大,速度变小B加速度变小,速度变大C加速度先变小后变大,速度先变大后变小D加速度先变小后变大,速度先变小后变大52010年10月1日,我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星“嫦娥二号”原本是“嫦娥一号”的备份卫星,因此两颗星在外形和重量上并没有太大差别不过它的绕月飞行轨道将由“嫦娥一号”时的200公里高度降低到100公里,这样就能把月
3、球看得更清楚它们绕月球运动的示意图如图所示(轨道视为圆周),则下列有关探月卫星的说法正确的是()A“嫦娥二号”卫星所在位置的重力加速度比“嫦娥一号”所在位置的重力加速度大B“嫦娥二号”卫星在图示轨道上运行时的加速度大于月球表面的重力加速度C“嫦娥二号”卫星绕月球运行的动能小于“嫦娥一号”卫星绕月球的动能D“嫦娥一号”卫星在绕月轨道上经过加速变轨可达到“嫦娥二号”的绕月轨道6下列关于超重、失重现象的讨论,正确的是()A体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态C举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D蹦床运动员离开蹦床在空中上升和下落
4、过程中都处于失重状态7一个物体做末速度为零的匀减速直线运动,比较该物体在减速运动的倒数第3m、倒数第2m、最后1m内的运动,下列说法中正确的是()A经历的时间之比是1:2:3B平均速度之比是3:2:1C平均速度之比是D平均速度之比是二、多项选择题(每题4分,错选不得分,漏选得2分,共5题,共20分)8如图所示,绳子的一端固定在O点,另一端拴一重物在光滑水平面上做匀速圆周运动()A转速相同时,绳长的容易断B周期相同时,绳短的容易断C线速度大小相等时,绳短的容易断D线速度大小相等时,绳长的容易断9如图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物体B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正
5、确的是()A若是v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力B若是v1v2,B受到了A所施加向右的滑动摩擦力C若是v1v2,B受到了A所施加向左的滑动摩擦力D若是v1v2,A受到了B所施加向右的滑动摩擦力10箱重G1,人重G2,人站在木箱里用力F向上推木箱,则有()A人对木箱底的压力大小为( G2+F )B人对木箱底的压力大小为( G2F )C木箱对地面的压力大小为( G1+G2)D木箱对地面的压力大小为( G1+G2+F )11下述运动可能出现的是()A物体的加速度增大,速度反而减小B物体的加速度减小,速度反而增大C物体的速度为零时,加速度却不为零D物体的加速度始终不变(a0),速度也始终不变12如图
6、所示、一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上、环与杆的摩擦因数为,现给环一个向右的初速度v0,同时对环加一个竖直向上的作用力F,并使F的大小随v的大小变化,两者关系为F=kv,其中k为常数,则环运动过程中的速度图象可能是图中的()ABCD三、实验题13如图a所示,某实验小组对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改制,在装置两侧都装上完全相同的斜槽A、B,但位置有一定高度差,白色与黑色两个相同的小球A、B都由斜槽某位置静止释放启动闪光连拍相机对上述实验过程拍照实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系,得到如图所示的部分小球位置示意图(1)根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为s(g=10
7、m/s2)(2)(多选题)根据部分小球位置示意图,下列说法正确的是(A)白球A先释放,黑球B后释放(B)A球抛出点坐标(0,0)(C)B球抛出点坐标(0.95,0.50)(D)两小球释放位置到平抛槽口的高度差相同四、计算题14一小球在光滑水平面上做了3s的匀速直线运动后,滑上一斜面,经过4s速度减小为零,此时小球恰好滑到斜面顶端,已知小球在这7s时间内的总路程为4m,求小球在斜面上运动的加速度大小和斜面的长度15如图所示,有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块,从光滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块
8、滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数=0.3,圆弧轨道的半径为R=0.5m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角=53,不计空气阻力,取重力加速度为g=10m/s2求:(1)AC两点的高度差;(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;(3)要使小物块不滑出长木板,木板的最小长度(sin53=0.8,cos53=0.6)五、选考题(共16分)(选修3-1模块,本题共2个小题,第1小题4分,第2小题12分)16在如图所示的电路中,电源的电动势为E内电阻为r,电阻R1与变阻器R2串联,
9、将R2的阻值调至零时,下列说法中正确的是()A电路的外电阻最小B电阻R1消耗的功率最小C电源内消耗的功率最小D电源内部的电势降落最小17如图所示,在y0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度为B一个正电子以速度v从O点射入磁场,入射方向在xOy平面内,与x轴正向的夹角为若正电子射出磁场的位置与O点的距离为L,求(1)正电子的比荷?(2)正电子在磁场中的运动时间?2015-2016学年辽宁省沈阳市铁路实验中学高二(下)寒假作业验收考试物理试卷(理科)参考答案与试题解析一、单项选择题(每题4分,共7题,共28分)1伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠
10、定了牛顿力学的基础关于惯性有下列说法,其中正确的是()A物体运动状态发生变化时物体惯性也发生变化B质量相同的物体在月球上比在地球上的惯性小C物体仅在静止和匀速运动时才具有惯性D运动物体如果没有受到力的作用,将继续以原有速度沿直线运动【考点】惯性【分析】根据惯性定律解释即可:任何物体都有保持原来运动状态的性质,惯性的大小只跟质量有关,与其它任何因素无关【解答】解:A、任何物体都有保持原来运动状态的性质,叫着惯性,惯性只跟质量有关,跟其他因素没有关系,故A错误;B、质量相同的物体,惯性相同,跟所处位置无关,故B错误;C、任何物体任何时候都具有惯性,与运动状态无关,故C错误;D、运动的物体在不受力时
11、,可以保持匀速直线运动,故D正确;故选:D【点评】牢记惯性概念,知道一切物体在任何时候都有惯性,质量是惯性的唯一量度2如图球静置于水平地面OA并紧靠斜面OB,一切摩擦不计,则()A小球只受重力和地面支持力B小球一定受斜面的弹力C小球受重力、地面支持力和斜面弹力D小球受到的重力和对地面的压力是一对平衡力【考点】力的合成与分解的运用;物体的弹性和弹力;共点力平衡的条件及其应用【专题】受力分析方法专题【分析】分析本题关键是知道物体处于静止状态,所以它受到的力一定是平衡力【解答】解:由题意可知,物体受到重力,水平面向上的支持力,和倾斜的墙面虽然接触,但是没有挤压,所以没有相互作用力如图:故A正确,BC
12、D错误;故选:A【点评】本题主要考查了学生对力的示意图,以及对物体的受力分析的理解和掌握要解答本题需掌握:能根据物体的运动状态,进行受力分析正确的画力的示意图的方法3做平抛运动的物体,每秒速度的增量总是()A大小相等,方向相同B大小不等,方向不同C大小相等,方向不同D大小不等,方向相同【考点】平抛运动【专题】平抛运动专题【分析】速度的增量就是速度的变化量平抛运动的加速度不变,根据公式v=at分析即可【解答】解:平抛运动的物体只受重力,加速度为g,保持不变,根据v=at=gt,每秒速度增量大小相等,方向竖直向下,与加速度的方向相同故A正确,B、C、D错误故选:A【点评】解决本题的关键知道平抛运动
13、每秒的速度增量大小相等,方向相同4如图所示,自由下落的小球,从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大程度的过程中,小球的速度和加速度的变化情况()A加速度变大,速度变小B加速度变小,速度变大C加速度先变小后变大,速度先变大后变小D加速度先变小后变大,速度先变小后变大【考点】牛顿第二定律【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】本题要正确分析小球下落与弹簧接触过程中弹力变化,即可求出小球合外力的变化情况,进一步根据牛顿第二定律得出加速度变化,从而明确速度的变化情况【解答】解:开始阶段,弹簧的压缩量较小,因此弹簧对小球向上的弹力小于向下重力,此时合外力大小:F=mgkx,方向向下,随着压缩量的增加,弹
14、力增大,故合外力减小,则加速度减小,由于合外力与速度方向相同,小球的速度增大;当mg=kx时,合外力为零,此时速度最大;由于惯性物体继续向下运动,此时合外力大小为:F=kxmg,方向向上,物体减速,随着压缩量增大,物体合外力增大,加速度增大故整个过程中加速度先变小后变大,速度先变大后变小,故ABD错误,C正确故选:C【点评】本题考查了牛顿第二定律的综合应用,学生容易出错的地方是:认为物体一接触弹簧就减速对弹簧的动态分析也是学生的易错点,在学习中要加强这方面的练习52010年10月1日,我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星“嫦娥二号”原本是“嫦娥一号”的备份卫星,因此两颗星在外形和重量上并没有太大
15、差别不过它的绕月飞行轨道将由“嫦娥一号”时的200公里高度降低到100公里,这样就能把月球看得更清楚它们绕月球运动的示意图如图所示(轨道视为圆周),则下列有关探月卫星的说法正确的是()A“嫦娥二号”卫星所在位置的重力加速度比“嫦娥一号”所在位置的重力加速度大B“嫦娥二号”卫星在图示轨道上运行时的加速度大于月球表面的重力加速度C“嫦娥二号”卫星绕月球运行的动能小于“嫦娥一号”卫星绕月球的动能D“嫦娥一号”卫星在绕月轨道上经过加速变轨可达到“嫦娥二号”的绕月轨道【考点】万有引力定律及其应用【专题】比较思想;模型法;万有引力定律的应用专题【分析】根据月球对嫦娥卫星的万有引力提供向心力,可分别得到向心
16、加速度、线速度与轨道半径的关系来分析即可【解答】解:根据月球对嫦娥卫星的万有引力提供向心力,则得 G=ma=m解得 a=,v=A、根据G=mg,得 g=a=,“嫦娥二号”卫星的轨道半径小,则“嫦娥二号”卫星所在位置的重力加速度大,故A正确B、当卫星绕月球表面运行时,其运行的加速度等于月球表面的重力加速度,由a=,知r越大,a越小,可知“嫦娥二号”卫星在图示轨道上运行时的加速度小于月球表面的重力加速度故B错误C、卫星的动能为 Ek=,“嫦娥二号”卫星的轨道半径小,则“嫦娥二号”卫星绕月球运行的动能大于“嫦娥一号”卫星绕月球的动能故C错误D、“嫦娥一号”卫星在绕月轨道上经过加速,将做离心运动,轨道
17、半径增大,不可能到达“嫦娥二号”的绕月轨道,故D错误故选:A【点评】本题考查运用万有引力定律与圆周运动知识解决实际问题的能力,关键要掌握万有引力等于向心力和万有引力等于重力两个基本思路,要灵活选择公式的形式6下列关于超重、失重现象的讨论,正确的是()A体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态C举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D蹦床运动员离开蹦床在空中上升和下落过程中都处于失重状态【考点】超重和失重【分析】当物体的加速度方向向上时,物体处于超重状态;当物体的加速度方向向下时,物体处于失重状态根据加速度的方向判断物体处于超重还是
18、失重状态【解答】解:A、运动员吊在空中不动时,没有加速度,故不是失重状态;故A错误;B、游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于静止状态;故不处于失重状态;故B错误;C、举重运动员在举起杠铃后不动,杠铃静止不动,不处于超重状态;故C错误;D、运动员离开蹦床时,不论向上还是向下,均只有重力有向下的加速度,故处于失重状态;故D正确;故选:D【点评】判断超重还是失重,形式上看加速度的方向,实质上可根据牛顿运动定律,分析物体对支持物的压力与重力的关系确定7一个物体做末速度为零的匀减速直线运动,比较该物体在减速运动的倒数第3m、倒数第2m、最后1m内的运动,下列说法中正确的是()A经历的时间之比是1:2:3B
19、平均速度之比是3:2:1C平均速度之比是D平均速度之比是【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;平均速度【专题】直线运动规律专题【分析】将物体所做末速度为零的匀减速直线运动看成初速度为零的匀加速直线运动,由推论和平均速度公式即可求解比例关系【解答】解:将物体所做末速度为零的匀减速直线运动看成初速度为零的匀加速直线运动A、根据初速度为零的匀加速直线运动的推论可知,经历的时间之比是():():1故A错误B、C、D平均速度公式为,x都是1m,则得,平均速度之比与时间成反比,则有平均速度之比是():():1故D正确,BC错误故选D【点评】本题的解题技巧是运用逆向思维和初速度为零的匀加速直线运动的推论
20、,就能轻松快捷作答二、多项选择题(每题4分,错选不得分,漏选得2分,共5题,共20分)8如图所示,绳子的一端固定在O点,另一端拴一重物在光滑水平面上做匀速圆周运动()A转速相同时,绳长的容易断B周期相同时,绳短的容易断C线速度大小相等时,绳短的容易断D线速度大小相等时,绳长的容易断【考点】牛顿第二定律;向心力【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】重物在水平面上做匀速圆周运动时,绳子的拉力提供向心力,根据牛顿第二定律,向心力分别用转速、周期、线速度表示,研究拉力与它们的关系,分析求解【解答】解:A、根据牛顿第二定律得:F=m(2n)2r,m一定,当转速n相同时,绳长r越长,绳子拉力F越大
21、,绳子越容易断故A正确 B、根据牛顿第二定律得:F=m,m一定,当周期T相同时,绳长r越长,绳子拉力F越大,绳子越容易断故B错误 C、D根据牛顿第二定律得:F=m,m一定,线速度大小相等时,绳短的容易断故C正确,D错误故选AC【点评】本题考查灵活选择公式的能力,向心力的公式形式通常有下列几种,在不同条件下选用不同的形式: Fn=m(2n)2r=m=m=m2r=mv9如图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物体B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是()A若是v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力B若是v1v2,B受到了A所施加向右的滑动摩擦力C若是v1v2,B受到了A所施加
22、向左的滑动摩擦力D若是v1v2,A受到了B所施加向右的滑动摩擦力【考点】摩擦力的判断与计算【专题】摩擦力专题【分析】物体之间有无摩擦力主要是看是否满足摩擦力产生的条件,即有无相对运动或相对运动趋势【解答】解:A、若v1=v2,则A、B相对静止,无滑动摩擦力,故A正确;B、若v1v2,则A相对B向右运动,故B对A施加向左的滑动摩擦力,即B受到了A所施加向右的滑动摩擦力,故B正确、D错误;C、若v1v2,则A相对B向左运动,故B对A施加向右的滑动摩擦力,即B受到了A所施加向左的滑动摩擦力,故C正确故选:ABC【点评】本题难度不大,主要考查了摩擦力产生的条件:有相对运动则存在滑动摩擦力,有相对运动趋
23、势则有静摩擦力10箱重G1,人重G2,人站在木箱里用力F向上推木箱,则有()A人对木箱底的压力大小为( G2+F )B人对木箱底的压力大小为( G2F )C木箱对地面的压力大小为( G1+G2)D木箱对地面的压力大小为( G1+G2+F )【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】分别对人和整体分析,根据共点力平衡求出人对木箱的压力和木箱对地面的压力【解答】解:A、对人分析,人受到重力、箱子对人的支持力,箱顶对人的压力,根据平衡有:N=G2+F故A正确,B错误C、对整体分析,受总重力和支持力,有:N=G1+G2则压力与支持力的大小相等,为G1
24、+G2故C正确,D错误故选AC【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,通过共点力平衡进行求解,注意整体法和隔离法的运用11下述运动可能出现的是()A物体的加速度增大,速度反而减小B物体的加速度减小,速度反而增大C物体的速度为零时,加速度却不为零D物体的加速度始终不变(a0),速度也始终不变【考点】加速度【专题】直线运动规律专题【分析】速度是表示物体运动的快慢,加速度是表示物体速度变化的快慢,速度变化率也是指速度变化的快慢,所以加速度和速度变化率是一样的【解答】解:A、加速度是表示物体速度变化的快慢,物体的加速度增大,表示速度变化的快,当加速度的方向和速度的方向相反的时候,速度就要减小,故A正
25、确;B、加速度是表示物体速度变化的快慢,物体的加速度逐渐减小,表示速度变化的越来越慢,当加速度的方向和速度的方向相同的时候,速度就要增加,故B正确;C、当竖直上抛运动到最高点的时候,物体的速度为零,但是加速度不是零,为重力加速度,所以物体的速度为零时,加速度可以不为零,故C正确;D、加速度不变说明速度的变化快慢不变,即速度随时间均匀变化;而速度不变是运动快慢不变,即加速度为零;故D错误;故选ABC【点评】本题主要是考查学生对于速度、加速度和速变化率的理解,关键是要理解加速度的物理含义,加速度是表示物体速度变化快慢的物理量12如图所示、一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上、环与杆的摩擦因
26、数为,现给环一个向右的初速度v0,同时对环加一个竖直向上的作用力F,并使F的大小随v的大小变化,两者关系为F=kv,其中k为常数,则环运动过程中的速度图象可能是图中的()ABCD【考点】匀变速直线运动的图像【专题】运动学中的图像专题【分析】以圆环为研究对像,分析其可能的受力情况,分析其运动情况,再选择速度图象【解答】解:A、当F=mg时,圆环竖直方向不受直杆的作用力,水平方向不受摩擦力,则圆环做匀速直线运动故A正确B、当Fmg时,圆环水平方向受到摩擦力而做减速运动,随着速度的减小,F也减小,圆环所受的杆的摩擦力f=(mgF),则摩擦力增大,加速度增大故B正确C、D当Fmg时,圆环水平方向受到摩
27、擦力而做减速运动,随着速度的减小,F也减小,加速度减小,当F=mg后,圆环做匀速直线运动故C错误,D正确故选ABD【点评】本题考查分析物体的受力情况和运动情况的能力,条件不明时要加以讨论,不要漏解三、实验题13如图a所示,某实验小组对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改制,在装置两侧都装上完全相同的斜槽A、B,但位置有一定高度差,白色与黑色两个相同的小球A、B都由斜槽某位置静止释放启动闪光连拍相机对上述实验过程拍照实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系,得到如图所示的部分小球位置示意图(1)根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为0.1s(g=10m/s2)(2)(多选题)根据部分小球位置
28、示意图,下列说法正确的是ABD(A)白球A先释放,黑球B后释放(B)A球抛出点坐标(0,0)(C)B球抛出点坐标(0.95,0.50)(D)两小球释放位置到平抛槽口的高度差相同【考点】研究平抛物体的运动【专题】实验题;平抛运动专题【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动根据竖直方向上在相邻的相等的时间间隔内位移之差是一恒量,即y=gT2,求出时间间隔即为闪光间隔求出球在某点竖直方向上的分速度,求出运动时间,则求出水平位移和竖直位移,从而求出抛出点的坐标比较两球在水平方向上的速度,即可知道是否从相同位置由静止释放【解答】解:(1)根据y=gT2得:T=(2)A、由图可
29、以看出,A球到达C点的时间比B球到达C点的时间长,而AB球同时到达C点,所以A球先释放,故A正确;B、A球水平速度为v0=1.5m/s,左边第二个球在竖直方向上的分速度vy=m/s=1m/s,运动的时间t=0.1s此时水平位移为x=v0t=0.15m,竖直位移为y=0.05m,可知抛出点的坐标为(0,0)故B正确 C、B球水平速度v0=1.5m/s,右边1、3两个球在竖直方向上的位移为0.3m,右边第二个球在竖直方向上的分速度vy=m/s=1.5m/s,则运动的时间t=0.15s此时水平位移为x=v0t=0.225m,竖直位移为y=0.1125m,所以抛出点的横坐标为0.8+0.225m=1.
30、025m纵坐标为0.60.1125m=0.4875m故C错误 D、两球平抛运动的初速度都是1.5m/s所以两小球释放位置到平抛槽口的高度差相同,故D正确故选:ABD故答案为:(1)0.1s,(2)ABD【点评】解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动四、计算题14一小球在光滑水平面上做了3s的匀速直线运动后,滑上一斜面,经过4s速度减小为零,此时小球恰好滑到斜面顶端,已知小球在这7s时间内的总路程为4m,求小球在斜面上运动的加速度大小和斜面的长度【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系【专题】直线运动规
31、律专题【分析】根据匀变速直线运动平均速度的推论,抓住总路程等于4m,求出匀减速运动的初速度,从而结合速度时间公式和平均速度的推论求出加速度和斜面的长度【解答】解:设匀速直线运动的速度为v,则匀速直线运动的路程x1=vt1=3v,匀减速直线运动的路程根据x1+x2=s,解得v=0.8m/s匀减速运动的加速度大小斜面的长度L=答:小球在斜面上运动的加速度大小为0.2m/s2,斜面的长度为1.6m【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷15如图所示,有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块,从光滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度
32、水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数=0.3,圆弧轨道的半径为R=0.5m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角=53,不计空气阻力,取重力加速度为g=10m/s2求:(1)AC两点的高度差;(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;(3)要使小物块不滑出长木板,木板的最小长度(sin53=0.8,cos53=0.6)【考点】牛顿第二定律;平抛运动;向心力【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用
33、【分析】(1)小球从A点抛出做平抛运动,将C点的速度进行分解,求出竖直分速度的大小,从而根据竖直方向上的运动规律求出AC两点的高度差(2)求出C点的速度,对C到D运用动能定理求出到达D点的速度,根据牛顿第二定律求出支持力的大小,从而得出物块对轨道的压力(3)当小物块刚好不从长木板滑出时,与木板具有相同的速度,根据牛顿第二定律和运动学公式求出共同的速度,因为摩擦力与相对路程的乘积等于产生的热量,结合能量守恒定律求出木板的长度【解答】解:(1)小物块在C点速度大小为:vC=5 m/s,竖直分量:vCy=4 m/s 下落高度:h=0.8m (2)小物块由C到D的过程中,由动能定理得:mgR(1cos
34、 53)=解得:vD=m/s小球在D点时由牛顿第二定律得:FNmg=m代入数据解得:FN=68N 由牛顿第三定律得FN=FN=68N,方向竖直向下(3)设小物块刚滑到木板左端达到共同速度,大小为v,小物块在木板上滑行的过程中,小物块与长木板的加速度大小分别为:a1=g=3 m/s2,a2=1 m/s2速度分别为:v=vDa1t,v=a2t 对物块和木板系统,由能量守恒定律得:mgL=mvD2(m+M) v2解得:L=3.625 m,即木板的长度至少是3.625 m答:(1)AC两点的高度差为0.8m(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力为68N(3)木板的最小长度为3.625m【点
35、评】本题综合考查了动能定理、牛顿第二定律、能量守恒定律等知识,综合性较强,关键理清物块的运动过程,选择合适的规律进行求解五、选考题(共16分)(选修3-1模块,本题共2个小题,第1小题4分,第2小题12分)16在如图所示的电路中,电源的电动势为E内电阻为r,电阻R1与变阻器R2串联,将R2的阻值调至零时,下列说法中正确的是()A电路的外电阻最小B电阻R1消耗的功率最小C电源内消耗的功率最小D电源内部的电势降落最小【考点】电功、电功率;闭合电路的欧姆定律【专题】定性思想;推理法;恒定电流专题【分析】将R2的阻值调至零时,R2被短路,电路中电阻最小,则电流最大,根据闭合电路欧姆定律及功率公式即可求
36、解【解答】解:将R2的阻值调至零时,R2被短路,电路中电阻最小,由闭合电路欧姆定律可得电路中电流最大,则内电压最大,电源内部的电势降落最大,根据P=I2R可知,电流最大,则电阻R1消耗的功率最大,电源内消耗的功率也最大,故A正确,BCD错误故选:A【点评】本题考查闭合电路欧姆定律的动态分析类题目,一般思路都是先分析局部电路的电阻变化,再分析整体中电流及电压的变化,最后分析局部电路中的流及电压的变化;在分析局部电路时要注意灵活应用串并联电路的性质17如图所示,在y0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度为B一个正电子以速度v从O点射入磁场,入射方向在xOy平面内,与x轴正向的夹角
37、为若正电子射出磁场的位置与O点的距离为L,求(1)正电子的比荷?(2)正电子在磁场中的运动时间?【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】(1)正电子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可以求出比荷;(2)求出正电子转过的圆心角,然后求出其运动时间【解答】解:(1)正电子在磁场中做匀速匀速运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m,解得:R=,圆轨道的圆心位于OA的中垂线上,由几何关系可得: =Rsin,解得: =;(2)正电子在磁场中转过的圆心角:=22,正电子在磁场中做圆周运动的周期:T=,正电子在磁场中运动的时间:t=T=;答:(1)正电子的比荷: =;(2)正电子在磁场中的运动时间:t=【点评】利用圆的特性构建几何关系,并运用由洛伦兹力提供向心力的物理规律列出方程,从而联立求解2016年3月13日