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2015-2016学年天津市天津一中高一下学期期末考试物理(解析版).doc

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资源描述

1、2015-2016 学年天津市天津一中高一下学期期末考试物理1关于摩擦力,下列说法正确的是A、摩擦力对物体总做负功B、滑动摩擦力对物体总做负功C、静摩擦力总不做功D、以上说法都不对2两个材料相同的物体,甲的质量大于乙的质量,甲、乙以相同的初动能在同一水平面上滑行,最后都静止下来,它们滑行的距离A、甲大 B、乙大 C、相等 D、无法确定3如右图所示,木块 A 放在木板 B 上左端,用恒力 F 将 A 拉至 B 的右端,第一次将 B 固定在地面上,F 做功为 ,生热为 ,第二次让 B 可以在光滑地面上自由滑动,这次 F 做功1W1Q为 生热为 ,则应有22A、 , 12W12QB、 ,C、 , 1

2、212D、 ,Q4高空作业须系安全带,如果质量为 m 的高空作业人员不慎跌落,从开始落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为 h(可视为自由落体运动) 。此后经历时间 t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为A、 2mghtB、 tC、 mghtD、 t5某消防队员从一平台上跳下,下落 2m 后双脚着地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了 0.5m,由此可估计在着地过程中,地面对他双脚的平均作用力为自身所受重力的A、2 倍 B、5 倍 C、8 倍 D、10 倍6一个质量为 0.3kg 的物体沿水平面做直线运动,如图所示,图线

3、 a 表示物体受水平拉力时的 v-t 图像,图线 b 表示撤去水平拉力后物体继续运动的 v-t 图像,下列说法中正确的是A、水平拉力的大小为 0.1N,方向与摩擦力方向相反B、水平拉力对物体做功为-1.2JC、撤去拉力后物体还能滑行 7.5mD、物体与水平面间的动摩擦因数为 0.17如图所示,物体沿足够长的斜面向上运动,经过 A 点时具有动能 100J,当它向上滑行道 B 点时,动能减少了 80J,机械能损失了 20J,则物体回到 A 点时的动能为A、100J B、50J C、20J D、60J8一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动,运动一圈时间为 T,人和车的总质量为m,轨道半径为 R,

4、车经最高点时发动机功率为 ,,车对轨道的压力为 2mg,设轨道对摩0P托车的阻力与车对轨道的压力成正比,则A、车经最低点时对轨道的压力为 3mgB、车经最低点时发动机功率为 2 0PC、车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功等于 0.5 T0PD、车从最低点经半周到最高点的过程中发动机做的功等于 2mgR9如图是质量为 1kg 的质点在水平面上运动的 v-t 图像,以水平向右的方向为正方向。以下判断正确的是A、在 03s 时间内,合力对质点做功为 6JB、在 46s 时间你诶,质点的平均速度为 3m/sC、在 15s 时间内,合力的平均功率为 4WD、在 t=6s 时,质点的加速度为零1

5、0质量为 m 的物体,从静止匀加速上升到 h 高度,加速度大小为 g,以下说法中正确的是A、物体的动能增加了 mghB、物体的重力势能增加了 mghC、物体的机械能增加了 2mghD、物体的机械能不变11在某一高处的同一点将三个质量都相等的小球,以大小相等的初速度分别竖直上抛,平抛和竖直下抛,不计空气阻力,则A、从抛出到落地的过程中,重力对它们做的功相等B、落地时三个小球的动能相等C、三小球落地时间相同D、从抛出到落地的过程中,重力对它们做功的平均功率相等12如图所示,劲度系数为 k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m 的物体接触(未连接)弹簧水平且无变形,用水平力,缓慢推

6、动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了 ,此时物体静止,撤去 F 后,物体开始向左运动,运动的最大距离为 4 0x,物体与水平面间的动摩擦因数为 ,重力加速度为 g,则0xA、撤去 F 后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动B、撤去 F 后,物体岗运动时的加速度大小为 0kxgmC、物体做匀减速运动的时间为 02gD、物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做功为 0()mgxk13如图所示,一质量为 2kg 的物体在光滑的水平面上,处于静止状态,现用与水平方向成 60角恒力 F=10N 作用于物体上,历时 5s,则力 F 对物体的冲量大小为_Ns,物体所受重力冲量大小为_Ns,物体的动量变

7、化为_kgm/s, ()210/gms14一条长为 L 的铁链置于光滑水平桌面上,用手按住一端,使长 的一部分下垂与桌边,1L如图所示,则放手后铁链全部通过桌面的瞬间,铁链具有的速率为_。15一种采用电力和内燃机双动力驱动的新型列车,质量为 M,当它在平直的铁轨上行驶时,若只采用内燃机驱动,发动机额定功率为 ,列车能达到的最大速度为 ;列车行驶1P1v在倾角为 的坡道上时,为了保证列车上坡时有足够大的动力,需改为电力驱动,此时发动机的额定功率为 ,已知列车在坡道上行驶时所受铁轨的阻力是在平直铁轨上行驶的 k2P倍,重力加速度为 g,则列车在坡道上能达到的最大速度为_;16如图,可视为质点的小球

8、 A、B 用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上半径为R 有光滑圆柱,A 的质量为 B 的 3 倍,当 B 位于地面时,A 恰与圆柱轴心等高,将 A 由静止释放,B 上升的最大高度是_17如图所示,质量为 M 的车厢静止在光滑的水平面上,车厢内有一质量为 m 的滑块,以初速度 在车厢底板上向右运动,与车厢两壁发生若干次碰撞,最后静止在车厢中,则车0v厢最终的速度大小_,此过程中损失的机械能_。18在验证机械能守恒定律的实验中,要验证的是重锤重力势能的减少量等于它的动能的增加,以下步骤中仅是实验中的一部分,在这些步骤中多余的活错误的有_A、把打点计时器固定在铁架台上,并用导线把它和低压直流电

9、源连接起来B、把纸带的一端固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,把重锤提升到一定的高度C、接通电源,释放纸带D、用秒表测出重锤下落的时间19在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量 m=1.00kg 的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点,如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,0 为第一个点,A、B、C 为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出) ,已知打点计时器每隔0.02s 打一次点,当体的重力加速度 ,那么:29.8/gms(1)纸带的_端(选填“左”或者“右” )与重物相连;(2)根据图上所得的数据,应取图中 0 点和_点来验证机械能守恒定律;(3)从 0

10、点到所取点,重物重力势能减少量 =_J,该所取点的速度大小为pE_m/s(结果取 3 位有效数字)20如图所示,长 L=1.25m、质量 M=8kg 的平板车静止在光滑水平面上,车的左端放一质量 m=2kg 的木块,它与车面间的动摩擦因数 =0.2,今以水平恒力 F=10N 拖木块在车上滑行,物体最终从车的右端滑落,木块在车上滑动过程中, ( ) ,问210/gms(1)木块 m 的加速度 为多大,平板车 M 的加速度 为多大?1a2a(2)从静止到木块滑落过程中拉力对木块做多少功?(3)木块滑落时小车和木块动能各为多大?(4)从静止到木块滑落过程中摩擦产生多少热量?21如图所示,从 A 点以

11、 的水平速度抛出一质量 m=1kg 的小物块(可视为质点)04/vms,当物块运动至 B 点时,恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道 BC,经圆弧轨道后滑上与 C 点等高,静止在光滑水平面的长木板上,滑到 C 点时速度大小为 6m/s,圆弧轨道 C 端切线水平,已知长木板的质量 M=2kg,物块与长木板之间的动摩擦因数 =0.5,OB 与竖直方向 OC 间的夹角 =37, (sin37=0.6,cos37=0.8, ) ,求: 210/gms(1)小物块运动至 B 点时的速度大小;(2)小物块滑动至 C 点时对圆弧轨道 C 点的压力(保留一位小数) ;(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑

12、出长木板。22某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点 A 出发,沿水平直线轨道运动到 L 后,由 B 点进入半径为 R 的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到 C 点,并能越过壕沟,已知赛车质量 m=0.1kg,通电后以额定功率 P=1.5W 工作,进入竖直轨道前受到阻力恒为 0.3N,随后在运动中受到的阻力均可不计,图中 L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.50m,问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?( ,保留两位小数)210/gms23如图所示,质量为 的 光滑圆弧形轨道 ABC 与一质量为 的物块 P13m

13、kg221mkg紧靠着(不粘连)静置于光滑水平面上,B 为半圆轨道的最低点,AC 为轨道的水平直径,轨道半径 R=0.3m,一质量为 的小球(可视为质点)从圆弧轨道的 A 处由静止释3放, ,求:210/gs(1)小球第一次滑到 B 点时的速度 ;1v(2)小球第一次经过 B 点后,相对 B 能上升的最大高度 h。参考答案1D【解析】试题分析:摩擦力可能对物体做正功,如无初速度放到传送带上的物块,在滑动摩擦力作用下使得物块和传送带一起运动,这种情况下,滑动摩擦力做正功,人走路时,受到静摩擦力,静摩擦力做正功,摩擦力也可能对物体做负功,如推动水平面上的物体沿水平面运动,这是受到的滑动摩擦力做负功

14、,D 正确;考点:考查了摩擦力【名师点睛】判断滑动摩擦力是做负功还是做正功,首先还得搞清是判断哪个摩擦力对哪个物体做功及摩擦力的方向,摩擦力方向和相对运动或者相对运动趋势方向相反,和运动方向的关系是不确定的,可能相同,可能垂直,摩擦力不一定是阻力,也可能是动力,因此摩擦力可能对物体做正功,也可能不做功,也可能做负功2B【解析】试题分析:材料相同,即接触面间的动摩擦因数相同,设为 ,在物体滑行过程中,根据牛顿第二定律可得运动加速度为 ,最后都静下来,末速度为零,所以根据mga公式 可得滑行距离为 ,加速度相同,所以初速度大的物体滑行距离远,20vax20vx根据 , 可得乙的初速度小于甲的初速度

15、,故乙的滑行距离大,B 正确;21kEm甲 乙考点:考查了牛顿第二定律,运动学公式的应用【名师点睛】本题涉及力在空间的效应可优先考虑运用动能定理,涉及力在时间的效应优先考虑动量定理,也可以根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解3A【解析】试题分析:设木板 B 的长度为 L,当 B 固定时,F 做功为 ,生热为1WFL,当 B 可以自由滑行时,设 B 滑行距离为 x,则 A 的位移为1Qmgx相 对,所以 F 做功为 ,两者之间发发生的相对位移仍为 L,故摩擦生热L2Wx为 ,故 , ,A 正确;2xgL相 对 1212Q考点:考查了功的计算【名师点睛】根据 ,比较克服摩擦力所做的功,摩擦产生的热

16、量 ,cos Qfs相 对通过比较相对位移比较摩擦产生的热量4A【解析】试题分析:在安全带对人有拉力的瞬间时,人做自由落体运动,此过程机械能守恒,故有,即在产生拉力瞬间速度为 ,之后人在安全带的作用下做变速运21mghv2vgh动,末速度为零,设向上为正方向,则根据动量定理可得:有 ,联立解0Ftmgv得 2Fgt考点:考查了动量定理的应用【名师点睛】本题关键是明确物体的受力情况和运动情况,然后对自由落体运动过程和全程封闭列式求解,注意运用动量定理前要先规定正方向5B【解析】试题分析:着地后有 , ,着地后的初速度为自由下落过程的末速度,NGma2vx所以对于自由下落过程由 ,三式联立可得 ,

17、即21vg11224gxNGmG,B 正确;5N考点:考查了牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题也可以根据动能定理,对全程求解,即 ,对于多过120xF( )程问题,一定要根据受力情况明确物体运动的性质,选择相应的规律解题6B【解析】试题分析:速度时间图像中的斜率表示加速度,所以在有拉力作用下的加速度,根据牛顿第二定律可得 ,没有拉力作用下的加2135/ams 1Fmga速度 ,根据牛顿第二定律可得 ,联立可得 ,213 20.1FN方向与摩擦力方向相同, ,AD 错误;根据速度图象与时间轴围成的面积表示位移5得: ,拉力对物体所做的功为负功(拉力与运动方向相反)122xm,故 B 正确;撤去拉

18、力瞬间物体的速度为 3m/s,加速度为0WFJ,则可以运动的位移为: ,故 C 错误;21/3s20913.5vxma考点:考查了速度时间图像【名师点睛】在速度时间图像中,需要掌握三点,一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化,二、图像的斜率表示物体运动的加速度,三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移7B【解析】试题分析:物体从开始到经过斜面上某一点时,受重力、支持力和摩擦力,根据动能定理,有 ,机械能减小量等于克服摩擦sin80ABABKAmglflEJ力做的功,故,当该物体经过斜面上某一点时,动能

19、减少了 80J,机械能减少了20ABAflEJ20J,所以当物体到达最高点时动能减少了 100J,机械能减少了 25J,所以物体上升过程中克服摩擦力做功是 25J,全过程摩擦力做功 W=-50J 从出发到返回底端,重力做功为零,由动能定理可得 ,即回到 A 点时的动能为 ,B 正确;kfW50kEJ考点:考查了动能定理,功能关系【名师点睛】功能关系有多种表现形式:合力的功(总功)等于动能增加量;重力做功等于重力势能的减小量;除重力外其余力做的功等于机械能的增加量8B【解析】试题分析:在最高点:向心力大小为 ,摩托车做匀速圆周运动,向心13nFNmg力大小不变,则在最低点: ,得 ,故 A 错误

20、;在最高点:发动机功率2nNmg24,在最低点:发动机功率 ,则011PFvv 224PFvNmgv,故 B 正确;车在最高点的发动机功率为 ,车在最低点的发动机功率为 ,0 02P车从最高点经半周到最低点的过程中发动机的功率是变化的,所以发动机做的功不等于,故 C 错误;摩托车做匀速圆周运动,动能不变,根据动能定理得知其合0012TP力做功为零,则发动机做功等于重力做功与摩擦力做功之和,发动机做的功不等于 2mgR,故 D 错误。考点:考查了圆周运动,功率的计算【名师点睛】摩托车做匀速圆周运动,向心力大小不变,根据牛顿第二定律可求出摩托车在最高点时的向心力大小,即可求出最低点时轨道对它的支持

21、力发动机的功率等于牵引力与速度乘积,而牵引力与摩擦力大小相等根据动能定理求解发动机做的功9AB【解析】试题分析:根据动能定理,在 03.0s 时间内,合力对质点做功等于动能的增加量,故,故 A 正确;由于速度时间图线与时间轴包围223011(64)WmvJ的面积表示位移,故物体在 4.0s6.0s 时间内的位移为 ,故平均1246xm速度为 ,故 B 正确;根据动能定理,在 1s5.0s 时间内,合力对质点做63/2mvs功等于动能的增加量,故 ,故合力的平均功2251(60)8WvmJ率为 ,故 C 错误;在 t=6.0s 时,质点速度为零,但从 5s 到 7s 物体做84JPts匀变速直线

22、运动,加速度不变,故该时刻物体的加速度不为零,故 D 错误;考点:考查了速度时间图像,功率的计算【名师点睛】在速度时间图像中,需要掌握三点,一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化,二、图像的斜率表示物体运动的加速度,三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移10ABC【解析】试题分析:物体上升了 h 高度,即克服重力做功 mgh,重力势能增加 mgh,B 正确;根据牛顿第二定律可得 , ,根据动能定理 ,故解得FmgagFGkWE,所以 A 正确;过程中 F 做正功,机械能增加量等于 F 所做的功,,2

23、kE所以 ,C 正确 D 错误;FWh考点:考查了动能定理,功能关系,【名师点睛】本题关键对物体受力分析,然后根据牛顿第二定律列式求出拉力 F,最后根据动能定理和重力做功和重力势能变化的关系列方程求解11AB【解析】试题分析:因为三种运动整个过程中下落的高度相同,所以重力做功相等,根据动能定理可得 ,由于重力做功相同,所以落地时动能增加量相同,AB 正确;落地的时间kmghE不同,竖直上抛时间最长,竖直下抛时间最短,故 C 错误;平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,故上抛时间最长,下抛时间最短,根据 ,平均功率不等,故 D 错误;WPt考点:考查了机械能守恒,功率的计算【名师点睛】球沿着不同的

24、方向抛出,都只有重力做功,机械能守恒,故可得到落地时动能相等,但方向不同;根据运动学规律判断运动时间长短,再根据功率的定义判断平均功率的大小12BD【解析】试题分析:撤去力 F 后,物体受四个力作用,竖直方向上重力和地面支持力是一对平衡力,水平方向受向左的弹簧弹力和向右的摩擦力,合力 ,根据牛顿第二定律物体Ff合 弹产生的加速度 ,撤去 F 后,物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑fam弹动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,弹力先大于滑动摩擦力,后小于滑动摩擦力,则物体向左先做加速运动后做减速运动,随着弹力的减小,合外力先减小后增大,则加速度先减小后增大,故物体先做变加速

25、运动,再做变减速运动,最后物体离开弹簧后做匀减速运动,故 A 错误;撤去 F 后,物体刚运动时的加速度大小为:,故 B 正确;物体离开弹簧后通过的最大距离为00Ffkxmgkxa弹,由牛顿第二定律得:匀减速运动的加速度大小为 将此运动看成向03x mga右的初速度为零的匀加速运动,则: ,得 ,故 C 错误;当弹2013xt006x簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时,速度最大,此时弹簧的压缩量为 ,mgxk则物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为,故 D 正确00()mgWmgxxk考点:考查了牛顿第二定律的应用,功能关系【名师点睛】本题分析物体的受力情况和运动情况是解答的

26、关键,要抓住加速度与合外力成正比,即可得到加速度是变化的运用逆向思维研究匀减速运动过程,求解时间比较简洁1350 100 25【解析】试题分析:力 F 对物体的冲量大小: ,重力对物体的重力大小105FItNs为 ,根据动量定理得,物体受到的合外力的冲量为:10GItmgNs,由动量定理可知: ,则合外力的冲量及动量的变化量为:cos6 6costp,5/2/2pksk考点:考查了冲量,动量定理【名师点睛】解决本题的关键掌握冲量的表达式,以及掌握动量定理的运用,知道合力的冲量等于动量的变化量注意动量和冲量单位的联系1421()Lvg【解析】试题分析:取桌面为零势能面,链条的重力为 m,开始时链

27、条的重力势能为:,当链条刚脱离桌面时的重力势能: ,故重力势能的112PEmgL 2PLEg变化量: ,即重力势能减少 ;根据机械能211()PPgLE 21 ()守恒得: ,解得 221() mgLv21()Lg考点:考查了机械能守恒定律的应用【名师点睛】零势能面的选取是任意的,本题也可以选链条滑至刚刚离开桌边时链条的中心为零势能面,结果是一样的,要注意重力势能的正负15 21Pvmgsinkp【解析】试题分析:内燃机驱动时,当列车以额定功率 匀速行驶时速度最大,设内燃机驱动力为1P,有: , ,当列车上坡时,采用电力驱动,设电力驱动力为 ,1F1Pv1Ff 2F,设列车在坡道上能达到的最大

28、速度为 ,由功率公式得:2mgsinkf2v,由以上各式联立解得:2v 212Pvmgsinkp考点:考查了功率的计算【名师点睛】分别对两种情况由功率公式可求得功率、牵引力及速度的关系;由共点力的平衡可以得出平衡关系;列立可解16 32R【解析】试题分析:设 B 的质量为 m,则 A 的质量为 3m,A 球落地前,A、B 组成的系统机械能守恒,有: ,解得: ,对 B 运用动能定理得:2133gvgR,解得: ,则 B 上升的最大高度为:20mhvRh 32HhR考点:考查了机械能守恒定律的应用【名师点睛】解决本题的关键理清 AB 组成的系统在什么过程中机械能守恒,求出 A 球落地时 B 球的

29、速度大小是解决本题的关键17 、0vmM20【解析】试题分析:选滑块与小车组成的系统为研究对象,规定向右为正方向,由水平方向动量守恒得: ,所以有: ,方向水平向右,与 同向,由能量守0vv0mvM0v恒定律得此过程中损失的机械能 222001Ev考点:考查了动量守恒定律,能量守恒定律的应用【名师点睛】选滑块与小车组成的系统为研究对象,水平方向仅有系统的内力作用而不受外力作用,故此方向满足动量守恒,碰撞前的动量,等于最后的总动量,典型的动量守恒的题目18AD【解析】试题分析:打点计时器都是使用的交流电源,A 错误;在本实验中由于采用了打电计时器,故不需要有用秒表,故 D 错误考点:验证机械能守

30、恒定律的实验【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项,只有这样才能明确每步操作的具体含义,从而确定哪些步骤是必须的,哪些是不必要的19 (1)左端(2)B 点(3) 、1.8J.92/ms【解析】试题分析:(1)重物下落时做匀加速运动,故纸带上的点应越来越远,故应该是左端连接重物(2)验证机械能守恒时,我们验证的是减少的重力势能 和增加的动能pEmgh之间的关系,所以我们要选择能够测 h 和 v 的数据故选 B 点;2kEmv(3)减少的重力势能 ,219.810.8EpghJ2.815.0.2/Bvms考点:用打点计时器验证机械能守恒定律的

31、实验【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时,其两个推论能使我们更为方便解决问题,一、在相等时间内走过的位移差是一个定值,即 ,二、在选定的某一过程中,中间时2xaT刻瞬时速度等于该过程中的平均速度20 (1) 、 (2)15J(3)1J、9J(4)23/ms0.5/s5J【解析】试题分析:(1)根据牛顿第二定律可得 2103/2Fmgas20.5/gasM(2)木块与车分离时两者之间的相对位移为 ,设木块在车运动的时间为 ,则.5l t有: ,又因:lx木 车 22201314xattxat木 车,联立解得: 1ts可得, 2.5am木则拉力对木块做功 1WFxJ木(3)木块从车的右端滑落时的

32、速度为 ,木块的动能为3/vatms木219KEmvJ木此时车的速度为 ,车的动能为 0.5/ats车 21KEMvJ车 车(4)摩擦产生的热量: ;0.2.5Qfmgl考点:考查了牛顿第二定律,运动学公式,功能关系【名师点睛】由牛顿第二定律求出木块和车的加速度,根据木块在车上滑落时木块与车的位移之差等于 l,由位移时间公式求出木块相对于车运动的时间,再求出木块的位移,即可求得拉力做功由速度公式求出速度,然后求出动能;摩擦产生的热量等于摩擦力与相对于位移的乘积,而相对位移等于车长,然后求出产生的热量21 (1) (2) (3)5/ms.1N2.4sm相 对【解析】试题分析:(1)小球做平抛运动

33、,根据运动的合成与分解可得 045/cos.8Bvms(2)根据动能定理可得 221CBghv即 ,解得2(cos37)()CBgR4Rm根据牛顿第二定律可得2vNg解得 23.1(3)根据动能定理可得 2201()msvmMv相 对 共根据动量守恒可得 ()CvM共联立即得 2.4s相 对考点: 考查了牛顿第二定律,平抛运动,动能定理【名师点睛】本题关键要理清物块在多个不同运动过程中的运动规律,掌握物块各个阶段的运动规律是解决本题的关键22 2.5ts【解析】试题分析:设赛车越过壕沟需要的最小速度为 v1,由平抛运动的规律, ,1Svt2hgt解得 110.53/.ms设赛车恰好越过圆轨道,

34、对应圆轨道最高点的速度为 v2,最低点的速度为 v3,由牛顿第二定律及机械能守恒定律 ,2vmgR2231 mvgR解得: 350.4/vs通过分析比较,赛车要完成比赛,在进入圆轨道前的速度最小应该是: 4/minvs设电动机工作时间至少为 t,根据动能定理 21minPtfLv由此可得: ,即要使赛车完成比赛,电动机至少工作 2.5s 的时间2.5ts考点:考查了平抛运动,圆周运动,机械能守恒,动能定理【名师点睛】本题是力电综合问题,关键要将物体的运动分为三个过程,分析清楚各个过程的运动特点和受力特点,然后根据动能定理、平抛运动公式、向心力公式列式求解!23 (1) ,方向向右 (2)2/v

35、ms0.7h【解析】试题分析:(1)小球向下滑动过程中,以小球、弧形轨道 ABC 和物块 P 组成的系统为研究对象,系统在水平方向不受外力,水平方向上系统动量守恒设小球第一次滑到 B 点时的速度为 ,轨道和 P 的速度为 ,取水平向左为正方向,由水1v2v平方向动量守恒有: ,又由机械能守恒有:1230m,2331 mgRvv联解得: 方向向右, ,方向向左/s21/ms故小球第一次滑到 B 点时的速度 ,方向向右1v(2)物块经过 B 点后,物块 P 与轨道分离,小球与轨道水平方向动量守恒,且上升到最高点时,与轨道共速,设为 v,有: 12313v解得: , 方向向右1231()/0./mvmss由机械能守恒定律得: 22231133 vvgh解得: 0.27h考点:考查了动量守恒定律,机械能守恒定律的应用【名师点睛】小球向下滑动过程中,小球、弧形轨道 ABC 和物块 P 组成的系统水平方向动量守恒,系统的机械能守恒,此过程中,小球和物块 P 的过程相同,据此列方程可求出小球第一次滑到 B 点时的速度 ;小球经过 B 点后,物块 P 与弧形轨道 ABC 分离,小球与弧1v形轨道水平方向动量守恒,当二者速度相同时,小球上升高度最大,根据动量守恒和机械能守恒列方程即可求解

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