1、高考资源网() 您身边的高考专家一、单项选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分)1下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )A.公路在通过小型水库泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,也叫“过水路面”,汽车通过凹形桥的最低点时,车对桥的压力小于汽车的重力B.在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是减轻轮缘与外轨的挤压C.杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时,处于完全失重状态,不受重力的作用D.洗衣机脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出【答案】B【解析】考点:圆周运动的实例分析2如图所示,某杂技演员在做手指玩耍盘子的高难度表演。若
2、盘的质量为m,手指与盘之间的动摩擦因数为,重力加速度为g,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,盘底处于水平状态且不考虑盘的自转。则下列说法正确的是( ) A若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则手指对盘的作用力大于mgB若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动,则盘受到水平向右的静摩擦力C若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动,则手对盘的作用力大小为D若盘随手指一起水平匀加速运动,则手对盘的作用力大小不可超过【答案】D【解析】试题分析:若手支撑着盘子使盘保持静止状态,合力为零,盘子受重力和支持力,不受静摩擦力,则手指对盘的作用力等于mg,故A错误;若手支撑着盘子一起水平向右匀速运动,合力为零,盘子受重力和
3、支持力,不受静摩擦力,故B错误;若手支撑着盘子一起水平向右匀加速运动,盘子受重力、支持力和静摩擦力,其中重力和支持力平衡,静摩擦力等于合力,提供加速度,故加速度最大为;手对盘子的作用力为支持力和静摩擦力的合力,由于fmg,故手对盘子的作用力大小小于;故C错误,D正确; 故选D.考点:牛顿第二定律的应用3如图所示,足够长的水平传送带以v0=2 m/s的速度匀速运行,t=0时刻,在最左端轻放一质量为m的小滑块,t=2 s时刻,传送带突然被制动而停止。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数=0.2,重力加速度g=10 m/s2,下列关于滑块相对地面运动的v-t图象正确的是( ) A B C D【答案】D【
4、解析】试题分析:滑块放在传送带上受到滑动摩擦力作用做匀加速运动,加速度为,滑块运动到与传送带速度相同时需要的时间,然后随传送带一起匀速运动的时间 t2=t-t1=1s当送带突然制动停下时,滑块在传送带摩擦力作用下做匀减速运动直到静止,a=-a=-2m/s2,运动的时间,所以速度时间图象对应D选项故D正确故选D。考点:牛顿定律的综合应用4“飞车走壁”杂技表演简化后的模型如图所示,表演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动。若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变,摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零,轨道平面离地面的高度为H,侧壁倾斜角度不变,则下列说法中正确的是( ) A摩托车做圆周运动的H越高,
5、角速度越小B摩托车做圆周运动的H越高,线速度越小C摩托车做圆周运动的H越高,向心力越大D摩托车对侧壁的压力随高度H变大而减小【答案】A【解析】试题分析:摩托车做匀速圆周运动,摩擦力恰好为零,由重力mg和支持力F的合力提供圆周运动的向心力,作出力图如图,则有:向心力Fn=mgtan,m,不变,向心力大小不变由mgtan=mr2得:,则知H越高,r越大,越小,故A正确,C错误根据牛顿第二定律得,h越高,r越大,Fn不变,则v越大故B错误侧壁对摩托车的支持力不变,则摩托车对侧壁的压力不变故D错误故选A.考点:牛顿第二定律5寻找马航失联客机时,初步确定失事地点位于南纬3152东经11552的澳大利亚西
6、南城市珀斯附近的海域,有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,每天上午同一时刻在该区域的正上方海面照像。已知地球半径为R,地表重力加速度为g,卫星轨道半径为r,则下列说法正确的是( )A该卫星的运行速度大于第一宇宙速度 B该卫星可能是同步卫星C该卫星的向心加速度为 D该卫星的周期为【答案】C【解析】考点:万有引力定律的应用6如图所示,长为2L的轻弹簧AB两端等高的固定在竖直墙面上,弹簧刚好处于原长。现在其中点O处轻轻地挂上一个质量为m的物体P后,物体向下运动,当它运动到最低点时,弹簧与竖直方向的夹角为,重力加速度为g。下列说法正确的是( ) A物体向下运动的过程中,加速度先增大后减小B物体向下运动的
7、过程中,物体的机械能守恒C物体在最低点时,弹簧的弹性势能为D物体在最低点时,AO部分弹簧对物体的拉力大小为.Com【答案】C【解析】试题分析:物块向下运动,弹簧弹力增大,所受合外力减小,加速度减小,方向向下,当加速度为零时,重力和弹簧弹力的合力相等速度最大,物块继续向下运动弹簧弹力增大,合力增大,加速度增大方向向上,到达最低点时速度为零,故加速度先减小后增大,故A错误;物体向下运动的过程中,弹簧弹力向上,位移向下,做负功,根据W除重=E可知机械能一直减小,故B错误;根据能量守恒定律,物体在最低点时,速度为零,动能为零,物块减小重力势能转化为弹簧的弹性势能,有几何关系得物块下降的高度,故弹簧的弹
8、性势能为,故C正确;当加速度为零时,重力和弹簧弹力的合力相等,物块继续向下运动弹簧弹力增大,弹簧弹力的合力大于重力,则有:,解得:,故D错误;故选C。考点:能量守恒定律;牛顿定律的应用二、多项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)7如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其vt图象如图乙所示。同时人顶杆沿水平地面运动的xt图象如图丙所示。若以地面为参考系,则下列说法中正确的是( ) A猴子的运动轨迹为直线 B猴子在02 s内做匀变速曲线运动Ct=0时猴子的速度大小为8 m/s Dt=1 s时猴子的加速度大小为4 m/s2
9、【答案】BD【解析】试题分析:由乙图知,猴子竖直方向上做匀减速直线运动,加速度竖直向下由甲图知,猴子水平方向上做匀速直线运动,则猴子的加速度竖直向下,与初速度方向不在同一直线上,故猴子在2s内做匀变速曲线运动故A错误,B正确s-t图象的斜率等于速度,则知猴子水平方向的初速度大小为vx=4m/s,竖直方向分速度vy=8m/s,t=0时猴子的速度大小为:故C错误v-t图象的斜率等于加速度,则知猴子的加速度大小为:故D正确故选BD。考点:运动的合成和分解;曲线运动8如图所示,质量相等的A、B两物体在同一水平线上,当以大小为的水平速度抛出A物体的同时,B物体开始以大小为的初速度竖直向下运动(空气阻力忽
10、略不计)。曲线AC为A物体的运动轨迹,直线BD为B物体的运动轨迹,两轨迹相交于O点。则下列说法中正确的是( )AA、B两个物体在O点相遇BA、B两个物体过O点时动能相同CA、B两个物体过O点时重力的功率不同DA、B两个物体从开始运动到O点的过程中速度的变化量相同【答案】BC【解析】考点:平抛运动;功率9高速公路上一辆新型轿车正在超速行驶,其质量为2103 kg,发动机的额定功率为160 kW,若汽车在该路面上所受阻力大小恒为4 103 N,则下列判断中正确的是( )A汽车的最大动能可达到1.6106 JB若汽车从静止开始以加速度2 m/s2匀加速启动,则匀加速过程中的最大速度为40 m/sC若
11、汽车从静止开始以加速度2 m/s2匀加速启动,则启动后2秒发动机实际功率为32 kWD若汽车启动时保持功率160 kW不变,则汽车先做匀加速运动再做匀速运动【答案】AC【解析】试题分析:当牵引力等于阻力时,速度达到最大则所以汽车的最大动能为:,故A正确汽车以加速度2m/s2匀加速启动,则F=ma+f=8103N,则匀加速过程中的最大速度为,选项B错误;若汽车从静止开始以加速度2 m/s2匀加速启动,起动后第2秒末的速度为v=at=4m/s,此时的实际功率P=Fv=32000W,故C正确;若汽车启动时保持功率160 kW不变,则汽车先做加速度减小的变加速运动再做匀速运动,选项D错误;故选BC.考
12、点:牛顿第二定律;功率10如图为湖边一倾角为30的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O。一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石块,已知AO=40 m,重力加速度g=10 m/s2,忽略人的身高,不计空气阻力。下列说法正确的是( )A若v020 m/s,则石块可以落入水中B若v0OQ,则( ) A星球P的质量一定大于Q的质量B星球P的线速度一定大于Q的线速度C双星间距离一定,双星的质量越大,其转动周期越大D双星的质量一定,双星之间的距离越大,其转动周期越大【答案】BD【解析】试题分析:根据万有引力提供向心力m12r1=m22r2,因为r1r2,所以m1m2,即P的质量一定小于Q的质量,故A
13、错误双星系统角速度相等,根据v=r,且POOQ,可知,P的线速度大于Q的线速度,故B正确设两星体间距为L,中心到P的距离为r1,到Q的距离为r2,根据万有引力提供向心力公式得:,解得周期为,由此可知双星的距离一定,质量越大周期越小,故C错误;总质量一定,转动周期越大,双星之间的距离就越大,故D正确故选BD.考点:万有引力定律的应用12如图所示,圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上,Oc与Oa的夹角为,轨道最低点a与桌面相切。一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道边缘c的两边,开始时,m1位于c点,然后从静止释放,设轻绳足够长,不计一切摩擦。则(
14、)A. 在m1由c下滑到a的过程中,两球速度大小始终相等B. 在m1由c下滑到a的过程中,重力的功率先增大后减小C. 若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点,则m1=2m2D. 若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点,则m1=3m2【答案】BC【解析】试题分析:m1由C点下滑到a点的过程中,沿绳子方向的速度是一样的,在m1滑下去一段过程以后,此时的绳子与圆的切线是不重合,而是类似于圆的一根弦线而存在,所以此时两个物体的速度必然不相同的,考点:能量守恒定律;功率三、实验题(本题共2小题,共16分。请按要求完成下列各题)13. (8分)为了测量木块与木板间的动摩擦因数,某实验小组设计了如图甲所示的实验装置:一
15、个木块放在水平长木板上,通过细线跨过定滑轮与重物相连,木块与纸带相连,在重物牵引下,木块先向左加速运动,重物落地后,木块做减速运动,打出的纸带撕下其中一段如图乙所示,已知交流电频率为50 Hz,重力加速度g取10 m/s2。 (1)木块减速阶段的加速度大小为 m/s2(结果保留两位有效数字)。 (2)木块与木板间的动摩擦因数= (纸带与打点计时器间的摩擦可忽略不计)。【答案】(1)4.0(2)0.4【解析】试题分析:由图所示纸带可知,计数点间的时间间隔t=0.02s;(1)木块做减速运动时加速度约为,(2)由牛顿第二定律得:-mg=ma,解得动摩擦因素=0.4考点:测量木块与木板间的动摩擦因数
16、14. (8分)某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一宽度为d的遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。 (1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的t1 t2(填“”“=”或“”)时,说明气垫导轨已经水平。 (2)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与钩码Q相连,钩码Q的质量为m。将滑块P由图甲所
17、示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若t1、t2、d和重力加速度g已知,要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒,还应测出 和 (写出物理量的名称及符号)。 (3)若上述物理量间满足关系式 ,则表明在上述过程中,滑块和钩码组成的系统机械能守恒。【答案】(1)=(2)滑块的质量M ; 两光电门的间距L(3)【解析】试题分析:(1)如果遮光条通过光电门的时间相等,说明遮光条做匀速运动,即说明气垫导轨已经水平(2)要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,就应该去求出动能的增加量和重力势能的减小量,光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法由于光电门的宽度很小,所以我们用很短时间内的平均速度代考点
18、:验证机械能守恒定律四、计算题(本题共3小题,共36分。请按要求完成下列各题)15. (10分)如图所示,上表面光滑下表面粗糙足够长且质量为M=10 kg的木板,在F=50 N的水平拉力作用下,沿水平地面向右匀加速运动,加速度a=2.5 m/s2。某时刻当木板的速度为v0=5 m/s,将一个小铁块(可视为质点)无初速地放在木板最右端,这时木板恰好匀速运动,当木板运动了L=1.8 m时,又将第二个同样的小铁块无初速地放在木板最右端,g取10 m/s2。求: (1)木板与地面间的动摩擦因数;(2)放上第二个铁块后木板又运动L距离时的速度。【答案】(1)0.25(2)4m/s【解析】试题分析:(1)
19、木板做匀加速直线运动时,由牛顿第二定律得代入数据得0.25(2)每放一个小铁块,木板所受的摩擦力增加mg,放上第一个小铁块后木板匀速运动由平衡条件得解得m10 kg设刚放第二块铁块时木板的加速度为,由牛顿第二定律得由运动学公式得联立代入数据解得v4 m/s(或者由动能定理得,代入数据解得v=4 m/s)考点:牛顿第二定律的应用16(12分)宇航员驾驶一艘宇宙飞船飞临X星球,然后在该星球上做火箭发射实验。微型火箭点火后加速上升4 s后熄火,测得火箭上升的最大高度为80 m,若火箭始终在垂直于星球表面的方向上运动,火箭燃料质量的损失及阻力忽略不计,且已知该星球的半径为地球半径的1/2,质量为地球质
20、量的1/8,地球表面的重力加速度g0取10 m/s2。(1)求该星球表面的重力加速度;(2)求火箭点火加速上升时所受的平均推力与其所受重力的比值;(3)若地球的半径为6400 km,求该星球的第一宇宙速度。【答案】(1)5m/s2(2)2(3)4103m/s【解析】试题分析:(1)根据 解得m/s2(2)加速上升阶段: 减速上升阶段:又h1+h2=80 m解得a=5 m/s2根据牛顿第二定律有F-mg=ma 解得(3)由得m/s= m/s考点:牛顿第二定律;万有引力定律的应用17(14分)如图1所示,粗糙程度均匀的水平地面与半径为R=0.4 m的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O
21、是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上。质量为m=2 kg的小物块在与水平方向成=37o的恒力F=20 N的推动下,由静止开始运动,当小物块运动到B点时撤去F,小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点,已知AB间的距离为2.5 m,sin 37o=0.6,cos 37o=0.8,重力加速度g=10 m/s2。小物块可视为质点。 (1)求小物块运动到B点时的速度大小;(2)求小物块与水平地面间的动摩擦因数;(3)若在A处放置一弹射器(如图2所示),弹射器将小物块水平弹出后,仍能通过最高点D,求弹射器释放的弹性势能Ep应满足的条件。【答案】(1)(2)0.25(3)32.5 J【解析】试题分析:(1)因为小物块恰能通过D点,所以在D点有小物块由B运动D的过程中机械能守恒,则有所以 (2)小物块在水平面上从A运动到B的过程中根据动能定理,有考点:功能关系;动能定理;- 14 - 版权所有高考资源网