1、1/143第一部分：16 年高考物理试题分类汇编专题一、直线运动一、选择题1. （全国新课标 I 卷，21）甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其 图像如图vt所示。已知两车在 时并排行驶，则（ ） 。3tsA. 在 时，甲车在乙车后1stB. 在 时，甲车在乙车前07.5mC. 两车另一次并排行驶的时刻是 2stD. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为 40m【答案】BD【解析】根据 图，甲、乙都沿正方向运动。 时，甲、乙相遇， ， ，由位移和 图面积对vt3st =3/sv甲 25m/sv乙 vt应关系，03 内的位移： ， 。故 时，甲乙相距1=0m452x甲 1=30+25.
2、x乙 0t，即甲在乙前方 ，B 选项正确。1-=7.5mx乙 甲 7.01 内， ， ， ，说明甲、乙第一次相遇。1052x甲 +.m乙 2=7.5x乙 甲A、C 错误。甲、乙两次相遇地点之间的距离为 ，所以 D 选项正确。=4m50x甲 甲 2.（全国新课标 II 卷，19）两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量两球在空气中从静止开始下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关若它们下落相同的距离，则（ ） 。A甲球用的时间比乙球长B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功。【答案】
3、BD【解析】由已知可设 则受力分析得：fkRFmgf乙a乙34R由得 243kgR由 可知 C 错m乙乙 a乙由 v-t 图可知甲乙位移相同，则：B 对v乙A 错t乙由功的定义可知 =Wfx乙 乙f乙则 D 对乙3.（全国新课标 III 卷，16）.一质点做速度逐渐增2/143大的匀加速直线运动，在时间间隔 t 内位移为 s，动能变为原来的 9 倍。该质点的加速度为（ ） 。A. B. C. D.【答案】A【解析】设初速度为 ，末速度为 ，根据题意可得 ，解得 ，根据 ，可得1v2v2219mv213v0+vat，解得 ，代入 可得 ，13+vat12at21sta2st故 A 正确；4.（上
4、海卷，14）物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为 16 m 的路程，第一段用时 4 s，第二段用时2 s，则物体的加速度是（ ） 。(A) (B) (C) (D)2m/324/s328m/s9216/s9【答案】B【解析】根据题意，物体作匀加速直线运动，t 时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，在第一段时间内中间时刻的瞬时速度： ；在第二段时间内中间时刻的瞬时速度为： ；则物16/4vs 216/vms体加速度为： ，故 B 正确283amt5.（江苏卷，5）小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速
5、度 和位置 的关系图象中，能描述该过程的是vx（ ） 。【答案】A。 【难】上半段为上升过程，下半段为下落过程。【解析】由题意知，小球在下落的过程中速度方向向下，与题目中规定的正方向相反，为负值，C、D 错；小球的运动为匀变速运动，依据 可知速度与时间的关系为二次函数，故 A 正确，B 错。上半段为上20vax-=升过程6.（海南卷，1）在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中（ ） 。A速度和加速度的方向都在不断变化B速度与加速度方向之间的夹角一直减小C在相等的时间间隔内，速率的该变量相等D在相等的时间间隔内，动能的改变量相等。【答案】B【解析
6、】物体做平抛运动，说明加速度不变，速度的大小和方向尽管在变化，A 错；如图所示， ，0tanvgt随着时间 t 的变大，tan 变小，则 变小，选项 B 正确；根据加速度定义可知 ，则在等时间间隔vgt内，速度的变化量等，C 错误 C 错误；依据动能定理，在等时间间隔内，动能的该变量等于重力的功，由于POxy3/143平抛在竖直方向上，在等时间内位移不等，故 D 错误。二、计算题1、 （四川卷 10 题 17 分）避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为水平面夹角为的斜面。一辆长 12 m 的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车
7、速为 23 m/s 时，车尾位于制动坡床的低端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了 4 m 时，车头距制动坡床顶端 38 m，再过一段时间，货车停止。已知货车质量是货物质量的 4 倍，货物与车厢间的动摩擦因数为 0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的 0.44 倍。货物与货车分别视为小滑块和平板，取 。求：（1）货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；（2）制动坡床的长度。解：（1）设货物的质量为 m，货物在车厢内滑 动过程中，货物与车厢的动摩擦因数 =0.4，受摩擦力大小为 f，加速度大小 为 a1，则联立并代入数据得：a 1=5 m/sa1 的方向沿制
8、动坡床向下。（2）设货车的质量为 M，车尾位于制动坡床底端时的车速为 v=23 m/s。货车在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s0=38m 的过程中，用时为 t，货物相对制动坡床的运动距离为 s1，在车厢内滑动的距离 s=4m，货车的加速度大小为 a2，货车相对制动坡床的运动距离为 s2。货车受到制动坡床的阻力大小为 F，F 是货车和货物总重的 k 倍，k=0.44，货车长度l0=12m，制动坡床的长度为 l，则联立-并代入数据得：专题二、相互作用一、选择题1. （全国新课标 I 卷，19）如图，一光滑的轻滑轮用 细绳 悬挂于O4/143点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块 ，另一端系一位于
9、水平粗糙桌面上的物块 。外力 向右上方Oa bF拉 ，整个系统处于静止状态。若 方向不变，大小在一定范围内变化，物块 仍始终保持静止，则（ ） 。bFA. 绳 的张力也在一定范围内变化B. 物块 所受到的支持力也在一定范围内变化bC. 连接 和 的绳的张力也在一定范围内变化aD. 物块 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化。【答案】BD【解析】由题意，在 保持方向不变，大小发生变化的过程中，F 物体 、 均保持ab静止，各绳角度保持不变；选 受力分析得，绳的拉a 力 ，所以物Tmg体 受到绳的拉力保持不变。由滑轮性质，滑轮两侧a 绳的拉力相等，所以 受到绳的拉力大小、方向均保持不变，C 选项错误
10、；b 、 受到绳的拉力大小方向均不变，所以 的张力不变，A 选项错误；O 对 进行受力分析，b并将各力沿水平方向和竖直方向分解，如上图所示。 由受力平衡得：， 。 和 始终不变，当xxTfFyybNTmgb 大小在一定范围F内变化时；支持力在一定范围内变化，B 选项正确； 摩擦力也在一定范围内发生变化，D 选项正确；故答案选 BD。2. （全国新课标 II 卷，14）质量为 m 的物体用轻绳 AB 悬挂于天花板上用水平向左的力 F 缓慢拉动绳的中点 O，如图 所示用 T 表示绳OA 段拉力的大小，在 O 点向左移动的过程中（ ） 。A F 逐渐变大， T 逐渐变大B F 逐渐变大， T 逐渐变
11、小C F 逐渐变小， T 逐渐变大D F 逐渐变小， T 逐渐变小【答案】A【解析】动态平衡问题，与 的变化情况如图： T可得： T3（全国新课标 III 卷，17）如图，两个轻环 a 和 b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上，一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为 m 的小球。在 a 和 b 之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b 间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为（ ） 。A. B. C. m D.2m2m32【答案】C【解析】如图所示，Oab 为等边三角形， 120aOb，则 ，Tmg根据几何关系可知，绳子上张力的合力等于 ，mg 所 以小物块的质量为 m，C 正确
12、4.（上海卷，15）如图，始终竖直向上的力 F 作用在三角板 A 端，使其绕 B 点在竖直平面内缓慢地沿顺时针方向转动一小角度，力 F 对 B 点的力矩为 M，则转动过程中（ ） 。gfTx TyNmb T FxFy FTgoabGNB5/143(A)M 减小， F 增大 (B) M 减小， F 减小(C)M 增大， F 增大 (D) M 增大， F 减小【答案】A【解析】受力如图所示，对三角板受力分析受到重力、支持力和拉力，由于缓慢转动，三角板近似平衡，所以有： ，在转动过程中，支持力减小而拉力 F 在增加；力矩是力与力到作用点的距离的乘积，应GN用极端思维法，当三角板被竖直时，力与转动轴的
13、距离为零，此时力矩为零，故此过程中力矩在减小，选项A 正确。5.（江苏卷，1）一 轻 质 弹 簧 原 长 为 8 cm， 在 4 N 的 拉 力 作 用 下 伸 长 了 2 cm， 弹 簧 未 超 出 弹 性 限 度 ， 则 该 弹 簧的 劲 度 系 数 为 （ ） 。（A）40 m/N （B）40 N/m（C）200 m/N （D）200 N/m【答案】D【解析】根据胡克定律 ，代入数据可得 ，故Fkx20/kNm 选 D6.（江苏卷，9）如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出， 鱼缸最终没有滑出桌面若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（ ） 。(A)桌布对鱼缸
14、摩擦力的方向向左(B)鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等(C)若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大(D)若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面。【答案】BD【解析】鱼缸受力如图，f 向右，A 错误；鱼缸与桌布， 鱼缸与桌面间动摩擦因数相同，则在桌布上加速和在桌面上减速的时间是相等的， B 对；如增大拉力，鱼缸与桌布之间的摩擦力还是滑动摩擦力，大小是不变的，C 错误；若减小拉力，桌布的加速度会减小， 鱼缸与桌布可能相对滑动页有可能相对静止，鱼缸在桌面运动的时间变长，所以鱼缸由可能画出桌面，D 正确。7.（浙江卷，17）如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射 波速为 v 的超声波，超
15、声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间 隔。质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当 测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为 t0，输出电压为 U0，某同学站上测重台，测量 仪记录的时间间隔为 t，输出电压为 U，则该同学的身高和质量分别为（ ） 。GNf6/143A v（ t0-t） ， B v（ t0-t） ，0MU120MUC v（ t0-t） ， D v（ t0-t） ，00()00()【答案】D【解析】当侧重台没有站人时， ； 站人时： ； ，解得：02xvt0UkMg2()xhvt0()UkMgm,故选 D 00()Mm
16、U8. （海南卷，2）如图，在水平桌面上放置一斜面体 P，两长方体物块 a 和 b 叠放在 P 的斜面上，整个系统处于静止状态。若将 a 和 b、 b 与 P、 P 与桌面之间摩擦力的大小分别用 f1、 f2和 f3表示。则（ ） 。A f1=0， f20， f30B f10， f2=0， f3=0C f10， f20， f3=0D f10， f20， f30【答案】C【解析】整体受力如图所示，由平衡条件可知， ，ab 为整体受力如图，ab 有整体下滑趋势，则 ，30f 20f同理 ab 之间也有摩擦力 ，故选 C10f专题三、牛顿运动定律一、选择题1. （全国新课标 I 卷，18）一质点做匀
17、速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（ ） 。A. 质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B. 质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C. 质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D. 质点单位时间内速率的变化量总是不变【答案】BC【解析】质点一开始做匀速直线运动，处于平衡状态，施加恒力后，则该质点的合外力为该恒力若该恒力方向与质点原运动方向不共线，则质点做曲线运动，质点速度方向时刻与恒力方向不同，故 A 错；若 的方向某一时刻与质点运动方向垂直，之后质点作曲线运动，力与运动方向夹角会发生变化，例如平F抛运动，故 B 正确；由牛顿第二定律可知，质点加速度方向与其所
18、受合外力方向相同；根据加速度的定义，相等时间内速度变化量相同，速率变化量不一定相同，故 D 错。2. （全国新课标 III 卷，20）如图，一固定容器的内壁是半径为 R 的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为 m 的质点 P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的 过程中，克服摩擦力做的功GN2f7/143为 W。重力加速度大小为 g。设质点 P 在最低点时，向心加速度的大小为 a，容器对它的支持力大小为 N，则（ ） 。A. B. C. D.【答案】AC【解析】质点 P 下滑过程中，利用动能定理可得 ，在最低点21fmgRWv由牛顿第二定律有 ,可得：2mvNgaR,2()32,f fmgRW
19、aN故 B、D 错误，A、C 正确。3.（上海卷，4）如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的（ ） 。（A）OA 方向 （B）OB 方向（C）OC 方向 （D）OD 方向【答案】D【解析】据题意可知，小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则三者属于同一整体，根据整体法和隔离法的关系分析可知，球和小车的加速度相同，所以球的加速度也应该向右，故选项 D 正确。4.（上海卷，7）.在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力，体验者在加速下落过程中（ ）。（A）失重且机械
20、能增加（B）失重且机械能减少（C）超重且机械能增加（D）超重且机械能减少【答案】B【解析】据题意，体验者漂浮时： ；在加速下降过程中， ，即重力对体验者做正功，风力做mgfmgf负功，体验者的机械能减小；加速下降过程中，加速度方向向下，体验者处于失重状态，故选项 B 正确。5.（天津卷，8）我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设 动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨 道上运行过程中阻力与车重成正比，某列动车组由 8 节车厢组成，其中 第 1 和 5 节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组（ ）
21、 。A、启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运 动的方向相反B、做匀加速运动时，第 5、6 节与第 6、7 节车厢间的作用力之 比为 3:2C、进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭 发动机时的速度成正比D、与改为 4 节动车带 4 节拖车的动车组最大速度之比为 1:2【答案】BDNmaf8/143【解析】列车启动时，乘客随车厢一起加速，加速度方向与车的运动方向相同，故乘客受到车厢的作用力方向与车运动方向相同，A 错；对动车组，由牛顿第二定律有 ，则 ，以 6、 7、8 节车28Fkmga4Fkgm厢为整体： ;对 7、8 有 ；则 5、6 节与 7、8 节间作用力之比为5630.5fmak
22、gF670.fa3:2，B 对；由 可得 ，则 C 错误；8 节车厢有 2 节动车时的最大速度 ；同理有 4 节动车21Msv2sk 12mPvkg时的最大速度 ，则 ，D 正确；故选 BD。248mPvkg12m6（海南卷，5）沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力 F 的作用，其下滑的速度-时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在 0-5s，5-10s，10-15s 内 F 的大小分别为 F1、 F2和 F3，则（ ） 。A F1F3C F1F3 D F1=F3【答案】A【解析】根据 图像可以知道，在 内加速度为 ，方向沿斜面向下；在 内，加速度vt05s120./
23、msa510s；在 内加速度为 ，方向沿20a15s12./ma 斜面向上；受力分析如图：在 内，根据牛顿第二定律：s ，则：1sinmgfmaF；1in0.2mgfF在 内，根据牛顿第二定律：5s ，则：2sif；2if在 内，根据牛顿第二定律： ，则：10s 33sinfmgaF3sin0.2mgfF故可以得到： ，故选项 A 正确。321F二、填空题1（上海卷 25）地面上物体在变力 F 作用下由静止开始竖直向上运动，力 F 随高度 x 的变化关系如图所示，物体能上升的最大高为 h， hTB B.EkAEKb C.SA=SB D.32BRT【答案】AD【解析】根据 知，轨道半径越大，周2
24、24MmGrrT 期越大，所以 TATB，故 A 正确；由 知， ，所以 vBvA，又因为质量相等，所以 EkBEkA，故 B 错误；根据开普勒第v二定律可知，同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，所以 C 错误；由开普勒第三定律知，D 正确6.（四川卷，3）国务院批复，自 2016 年起将 4 月 24 日设立为“中国航天日” 。1970 年 4 月 24 日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为 440km，远地点高度约为 2060km；1984 年 4月 8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空 35786km 的 地 球 同 步
25、轨 道 上 。设东方红一号在远地点的加速度为 a1， 东 方 红 二 号 的 加 速 度 为 a2， 固 定 在 地 球 赤 道 上 的 物 体 随地球自转的加速度为 a3，则 a1、 a2、 a3的大小关系为A a2a1a3 B a3a2a1 C a3a1a2 D a1a2a3【答案】D【解析】由于东方红二号卫星是同步卫星，则其角速度和赤道上的物体角速度相等，可得出： 2r由于， ,则可以得出： ；323a由万有引力定律： 及题目中数据可以得出：2MmGr12r则可以得出 , 故整理，得出选项 D 正确。21a20/1437.（海南卷，7）通过观察冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量。假设卫
26、星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。这两个物理量可以是（ ） 。A卫星的速度和角速度 B卫星的质量和轨道半径C卫星的质量和角速度 D卫星的运行周期和轨道半径【答案】AD【解析】根据线速度和角速度可以求出半径 ，根据万有引力提供向心力则：vr，整理可以得到： ，故选项 A 正确；由于卫星的质量 约掉，故与卫星的质量无关，22GMmvr23rMGv m故选项 BC 错误；若知道卫星的周期和半径，则 ，整理得到： ，故选项 D 正确。22()MmrrT234MGrT二、填空题1.（上海卷，22B）.两颗卫星绕地球运行的周期之比为 27:1，则它们的角
27、速度之比为_，轨道半径之比为_。【答案】1:27；9:1【解析】据题意，卫星饶地球做匀速圆周运动，卫星的运行角速度与周期关系为： ，即角速度与周2wT期成反比，则 ；两颗卫星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有： ，即127wT 22MmGrw，所以有： 。32GMr2139r三、计算题1.（江苏卷，13） （15 分）据报道，一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间照片中， “天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见如图所示，假设“天宫一号”正以速度 v=7.7 km/s 绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端 M、 N 的连线 垂直， M、 N 间的距离 L=20 m，地磁场的
28、磁感应强度垂直于 v、 MN 所在平面 的分量 B=1.010-5 T，将太阳帆板视为导体（1）求 M、 N 间感应电动势的大小 E；（2）在太阳帆板上将一只“1.5 V，0.3 W”的小灯 泡与 M、 N 相连构成闭合电路，不计太阳帆板和导线的电阻，试判断小灯泡能否发光，并说明理由；（3）取地球半径 R=6.4103 km，地球表面的重力加速度 g=9.8 m/s2，试估算“天宫一号”距离地球表面的高度 h（计算结果保留一位有效数字） 【答案】 （1）1.54V （2）不能（3）410 5 m【解析】 （1）法拉第电磁感应定律有 E=BLv，代入数据得 E=1.54V;(2)不能，因为穿过闭
29、合回路的磁通量不变，不产生感应电流。（3）在地面： 2MmGgR21/143匀速圆周运动：22()MmvGRh解得： ,代入数据得: 2ghv5410专题六、机械能守恒定律一、选择题1.（全国新课标 II 卷，16）小球 P 和 Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P 球的质量大于 Q 球的质量，悬挂 P 球的绳比悬挂 Q 球的绳短将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点AP 球的速度一定大于 Q 球的速度BP 球的动能一定小于 Q 球的动能CP 球所受绳的拉力一定大于 Q 球所受绳的拉力DP 球的向心加速度一定小于 Q 球的向心加速度【答案】C【解析】由
30、动能定理可知，210mgLv2vgL由 ，则 A 错1lPQv大小无法判断 B 错2kQE1kgl受力分析TmgF乙2vL乙a乙由得 3Tg2a则 C 对pQD 错P2.（全国新课标 II 卷，21）如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹 簧一端固定于 O 点，另一端与小球相连现将小球从 M 点由静止释放，它在下降的过程中经 过了 N 点，已知在 M、N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等且 ，在2ONM小球从 M 点运动到 N 点的过程中（ ） 。22/143A弹力对小球先做正功后做负功B有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D小球到达 N 点时的动能等于其
31、在 M、N 两点的重力势能差【答案】BCD【解析】由题意可知在运动过程中受力如下小球的位移为 MN则从 弹簧处于压缩态，则弹力做负功MA从 弹簧从压缩变为原长，弹力做正功B从 弹簧从原长到伸长，弹力做负功，N 则 A 错。在 A 点受力如下：则 即 ，B 对在 B 点弹簧处于原长则受力如下：Fmg乙a在 A 点时， 垂直于杆，则 ，C 对乙 =cos0PFV乙从 M 到 N 小球与弹簧机械能守恒，则即 kPE乙 0kPMNPMEE重 重 弹 弹由于 M、N 两点弹簧弹力相同，由胡克定律可知，弹簧形变量相同，则 ，即PNME乙，D 对.KN乙3.(四川卷，1)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠
32、的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧 比 赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功 1900J，他克服阻力做功 100J。韩晓鹏在此过程中（ ） 。A动能增加了 1900JB动能增加了 2000JC重力势能减小了 1900JD重力势能减小了 2000J【答案】C【解析】由题可得，重力做功 1900J，则重力势能减少 1900J ，可得 C 正确 D 错误。由动能定理：GfkWE可得动能增加 1800 J，则 A，B 错误。4.（浙江卷，18）如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为 h，与水平面倾角分别为 45和 37的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为 。质量为 m
33、 的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计 滑草车在两段滑道交接处的能量损失， ） 。则（ ） 。sin37=0.6cos.8，A动摩擦因数 B载人滑草车最大速度为 27ghC载人滑草车克服摩擦力做功为 mgh23/143D载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为 35g【答案】AB【解析】由动能定理得： ，解得： ，选项 A 正确；对前一段轨道：2cot4cot70mghmh67解得： ，B 正确；载人滑草车克服摩擦力做功 2mgh,C 错误；载人滑草车在下段滑1cot45mghv7道上的加速度 ，D 错误，选 AB.sin37cos35ggag
34、二、填空题1.（天津卷，9） （1）如图所示，方盒 A 静止在光滑的水平面上，盒内有一个小滑块 B，盒的质量是滑块质量的 2 倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为 ；若滑块以速度 v 开始向左运动，与盒的左右壁发生无机械能损失的碰撞， 滑块在盒中来回运动多次，最终相对盒静止，则此时盒的速度大小为 ； 滑块相对盒运动的路程 。【答案】 3v2g【解析】试题分析：设滑块质量为 m，则盒子的质量为 2m；对整个过程，由动量守恒定律可得：mv=3mv 共解得 v 共 = 3由能量关系可知： 2213()vgxv解得：23vx三、计算题1. （全国新课标 I 卷，25） （18 分）如图，一轻弹簧原长为
35、 ，其一端固定在倾角为 的固定直轨道2R37的底端 A 处，另一端位于直轨道上 B 处，弹簧处于自然状态。直轨道与一半径为 的光滑圆弧轨道相C56R切于 点， 均在同一竖直平面内。质量为 的小物块 自 点由静止开始下滑，最低7RBCD， 、 、 、 mPC到达 点（未画出）随后 沿轨道被弹回，EP 最高到达 点， 。已知F4A与直轨道间的动摩擦因数 ，重力加速P14度大小为 。 （取 ，g3sin75）4cos375(1)求 第一次运动到 点时速度的大小。B(2)求 运动到 点时弹簧的弹性势能。E(3)改变物块 的质量，将 推至 点，从静止PPE开始释放。已知 自圆弧轨道的最高点 处D24/1
36、43水平飞出后，恰好通过 点。 点在 点的左下方，与 点水平相距 、竖直相距 ，求 运动到 点时GCC72RRPD速度的大小和改变后 的质量。P【解析】 （1）选 为研究对象，受力分析如图：P设 加速度为 ，其垂直于斜面方向受力平衡：a cosGN沿斜面方向，由牛顿第二定律得： sinfma且 ，可得：fN25agg对 段过程，由CB20tvs代入数据得 点速度： BR（2） 从 点出发，最终静止在 ，分析整段过程；PF由 到 ，重力势能变化量： F3sinPEmg减少的重力势能全部转化为内能。设 点离 点的距离为 ，从 到 ，产热：EBxRCcos(72)Qmg由 ，联立、解得： ；P1研究
37、 从 点运动到 点过程CE重力做功： sin(5)GWmgRx摩擦力做功： cof动能变化量： 0JkE由动能定理： Gfk弹代入得：125mgRW弹由 ，到 点时弹性势能 为 。E弹 弹 EE弹125mgR（3）其几何关系如下图可知： ，23OQR12C由几何关系可得， 点在 左下方，竖直高度差为 ，GD52R水平距离为 。3R设 从 点抛出时速度为 ，到 点时间为PD0vt其水平位移： 03Rv竖直位移：251gt解得： 035gRv研究 从 点到 点过程，设 此时质量为 ，此过程中：PEDPm重力做功： 351(6sin)20GWgRgR摩擦力做功： cof弹力做功： 15Emg弹 弹
38、动能变化量： 20Jkv9R由动能定理： Gf kW弹将代入，可得：1325/1432.（全国新课标 II 卷，25） （20 分）轻质弹簧原长为 2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m 的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为 l，现将该弹簧水平放置，一端固定在 A 点，另一端与物块 P 接触但不连接AB 是长度为 5l 的水平轨道，B 端与半径 l 的光滑半圆轨道 BCD 相切，半圆的直径 RD 竖直，如图所示，物块 P 与 AB 间的动摩擦因数 用外力推动物块 P，将弹簧压缩至长度 l，0.5然后放开，P 开始沿轨道运动，重力加速度大小为 g若 P 的质量为 m，
39、求 P 到达 B 点时的速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到 AB 上的位置与 B 点之间的距离；若 P 能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求 P 的质量的取值范围【解析】地面上， 转化为 ， 守恒PE乙P乙E乙 P重 弹，此时弹簧长度为 l5mgl：能量守恒：ABPKBQ即2146Blvmglvgl：动能定理：D221DBDmvgl此后，物体做平抛运动： 214lylgtDxvlB 点速度 ，落点与 B 点距离为6B 2l假设物块质量为 m则 ：能量守恒：ApKEQ2154Bglvgl解得：l若要滑上圆弧，则 ，即 ，解得0Bv 20Bv 52m若要滑上圆弧还能沿圆弧滑下，则最高不能超过 C
40、 点此时 假设恰好到达 C 点，则根据能量守恒： ppcEQ54mgllg解得：3故若使物块不超过 C 点，53m综上：5323.（天津卷，10）我国将于 2022 年举办奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示，质量m=60kg 的运动员从长直助滑道末端 AB 的 A 处由静止开始以加速度 匀加速滑下，到达助滑道末端23.6/amsB 时速度 ，A 与 B 的竖直高度差 H=48m，为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用24/Bvms一段弯曲滑道衔接，其中最低点 C 处附近是一段以 O 为圆心的圆弧。助滑道末端 B 与滑道最低点 C 的高度差h=5m，运动员在 B、C
41、间运动时阻力做功 W=-1530J，取 210/gs26/143（1）求运动员在 AB 段下滑时受到阻力 的大小；fF（2）若运动员能够承受的最大压力为其 所受重力的 6 倍，则 C 点所在圆弧的半径 R 至少应为多大。【答案】 （1）144 N（2）12.5 m 【解析】 （1）在 AB 段匀加速运动： ；2BvaxHgfax代入数据可得 14N（2）BC 段： 221cBmhWvmC 处:2cNFgR6m则 R=12.5m4.（江苏卷，14） （16 分）如图所示，倾角为 的斜面 A 被固定在水平面上，细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块 B 相 连， B 静止在斜面上滑
42、轮左侧的细线水平，右侧的细线与斜 面平行 A、 B 的质量均为m撤去固定 A 的装置后， A、 B 均做直 线运动不计一切摩擦，重力加速度为 g求：（1） A 固定不动时， A 对 B 支持力的大小 N；（2） A 滑动的位移为 x 时， B 的位移大小 s；（3） A 滑动的位移为 x 时的速度大小 vA【答案】 （1） （2） （3）cosNmg(1cos)x2sincoAgxv【解析】 （1）支持力的大小，g（2）根据几何关系 ，且 ，(1cos),sinxysx2xys解得 (co)s（3）B 的下落高度 sinyx由动能定理： 221ABmgv又 ,ABxsvtt则 2(1co)Av
43、27/1432sin3coAgxv专题七、静电场一、选择题1. （全国新课标 I 卷，14）一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。若将云母介质移出，则电容器（ ）A. 极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B. 极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C. 极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D. 极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变【答案】D【解析】由 可知，当云母介质抽出时， 变小，电容器的电容 变小；4rSCkdrC因为电容器接在恒压直流电源上，故 不变，根据 可知，当 减小时， 减小。再由 ，由于 与 都不UQCUQUEdd变，故电场强度 不变，答案为 DE2.
44、（全国新课标 I 卷，20） 如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点 的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知（ ）PA. 点的电势比 点高QB. 油滴在 点的动能比它在 点的大C. 油滴在 点的电势能比它在 点的大D. 油滴在 点的加速度大小比它在 点的小P【答案】AB【解析】由于匀强电场中的电场力和重力都是恒力，所以合外力为恒力，加速度恒定不变，所以 D 选项错。由于油滴轨迹相对于过 的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲内侧，所以油滴所受合外力沿竖直方向，电场力竖P直向上。当油滴得从 点运动到 时，电场力做正功，电势能减小，C 选项错误；油滴带负
45、电，电势能减小，Q电势增加，所以 点电势高于 点电势，A 选项正确；在油QP 滴从 点运动到 的过程中，合PQ外力做正功，动能增加，所以 点动能大于 点，B 选项正P确；所以选 AB。3.（全国新课标 II 卷，15）如图，P 是固定的点电荷，虚 线是以 P 为圆心的两个圆带电粒子 Q 在 P 的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内， a、b、c 为轨迹上的三个点若Q 仅受 P 的电场力作用，其在 a、b、c 点的加速度大小分 别为 ， ， ，速度大小分别abc28/143为 ， ， ，则avbcA abcacbv乙B baC bcac乙D bv【答案】D【解析】由库仑定律可知，粒子在 a、
46、b、c 三点受到的电场力的大小关系为 ，由 ，可知bcaFFm乙bca由题意可知，粒子 Q 的电性与 P 相同，受斥力作用结合运动轨迹，得 acbv4（全国新课标 III 卷，15）关于静电场的等势面，下列说法正确的是A.两个电势不同的等势面可能相交B.电场线与等势面处处相互垂直C.同一等势面上各点电场强度一定相等D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功【答案】B【解析】等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，故 A 错误；电场线与等势面垂直，B 正确；同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C 错误；将负电荷从高
47、电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D 错误；5.（上海卷，11）国际单位制中，不是电场强度的单位是（A） N/C（B） V/m（C） J/C（D） T.m/s【答案】C【解析】由公式 可知，电场强度单位为 N/C，选项 A 是电场强度单位；由公式 可知， V/mFEq UEd也是电场强度单位，选项 B 也是电场强度单位；由 可得 ，故 T.m/s 也是电场电场强度单位，qEvBv选项 D 也是电场强度单位；由公式 可知， J/C 是电势差单位，故选项 C 正确。WU6. （天津卷，4）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在 P 点的点电荷，以 E 表示两板间的电场强度， 表示点电荷在 P 点pE的电势能， 表示静电计指针的偏角。若保持下 极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ） 。A、 增大， E 增大 B、 增大， 不变pE29/143C、 减小， 增大 D、 减小，E 不变pE【答案】D【解析】上板下移，由 可知，C 变大，Q 一定，则
