新课标高考物理可能考的一道大题汇总
精品文档---下载后可任意编辑 (1)4s末物体速度的大小; (2)在图丙的坐标系中画出物体在8s内的v-t 图象;(要求计算出相应数值) (3)在8s 内水平力 F 所做的功。 (20分)解:(1)(6分)物体受到水平力F和摩擦力f的作用,由静止开始向右做匀加速直线运动,设加速度为a1,4s末速度为v1,由牛顿第二定律: F1-µmg = ma1 (2分) a1 = 3m/s2 (2分) v1 = at1= 12m/s (2分) (2)(8分)由图知,4-5s内物体受到水平力F的大小不变,方向改变,设加速度为a2,5s末速度为v2 -(F2+µmg) = ma2 a2 = -7m/ s2(2分) v2= v1 + a2 t2= 5m/s(2分) 由图知,5-8s内物体只受摩擦力f的作用,设加速度为a3,速度为v3 -µmg = ma3 a3 = -2m/ s2 (1分) t3 = -t = 7.5s时物体停止运动,v3=0 (1分) 物体运动的v-t 图象如图所示 (2分) (3)(6分)由v-t图可知(或计算得出) 0-4s内 s1 = 24m (1分) 4-5s内 s2= 8.5 m (1分) 水平力F做功 WF = F1S1-F2S2 (2分) 解得: WF =155J (2分) F A C B L 3.(20分)如图所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为,长为L,车右端(A点)有一块静止的质量为的小金属块.金属块与车间有摩擦,与中点C为界, AC段与CB段动摩擦因数不同.现给车施加一个向右的水平恒力,使车向右运动,同时金属块在车上开始滑动,当金属块滑到中点C时,即撤去这个力.已知撤去力的瞬间,金属块的速度为,车的速度为,最后金属块恰停在车的左端(B点)。假如金属块与车的AC段间的动摩擦因数为,与CB段间的动摩擦因数为,求与的比值. (20分)由于金属块和车的初速度均为零,且经过相等时间加速后车速是金属块速度的2倍,则在此过程中车的加速度是金属块加速度的两倍。 金属块加速度 ① 则车的加速度 ② F A C B L 在此过程中金属块位移 ③ 车的位移④ 由位移关系 ⑤ 得 ⑥ 从小金属块滑至车中点C开始到小金属块停在车的左端的过程中,系统外力为零,动量守恒,设向右为正方向,且最后共同速度为 ⑦ 得 由能量守恒有 ⑧ 得 ⑨ 由⑥⑨得 ⑩ ①~⑩每式2分 9.(12分)如图所示,固定在竖直平面内的半径为R的光滑圆环的最高点C处有就一个光滑的小孔,一质量为m的小球套在圆环上,一根细线的一端拴着这个小球,细线的另一端穿过小孔C,手拉细线使小球从A处沿圆环向上移动。在下列两种情况下,当小球通过B处,即∠COB=α=600时,求细线对小球的拉力F的大小和圆环对小球的弹力N的大小。 (1)小球沿圆环极缓慢地移动; (2)小球以线速度v沿圆环做匀速圆周运动 解:(1)受力分析如图所示: △COB∽力的矢量三角形 1分 O C B G N T 有 2分 1分 解得:N=mg 1分 1分 到达底端速度为③ 在斜面上运动时间④ 联立解得:⑤ 对B,则有:⑥ 解得⑦ 12. (18分)如图所示,在水平地面上有A、B两个小物体,质量分别为mA=3.00 kg、mB=2.00 kg,它们与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1.A、B之间有一原长为L=15.0 cm、劲度系数为k=500 N/m的轻质弹簧连接。分别用两个方向相反的水平恒力F1、F2同时作用在A、B两物体上。当运动达到稳定时,A、B两物体以共同加速度大小为a=1.00 m/s2做匀加速运动。已知F1=20.0 N,g取10 m/s2。求:运动稳定时A、B之间的距离。 解:(1)当系统具有水平向右的加速度a=1 m/s2时分析A受力如图:F1-kΔx1-μmAg=mAa(6分) ∴Δx1== m=2.8×10-2m=2.8 cm(3分) ∴L=L1+Δx1=17.8 cm(3分) (2)当系统具有水平向左的加速度:a=1 m/s2时,kΔx2-μmAg-F1=maa(3分) ∴Δx2===52×10-2m=5.2 cm(3分) ∴L=L+Δx2=20.2 cm(3分) 注只讨论一种情况且结果正确给12分。 【解析】(1)对物体A列牛顿第二定律方程;(2)注意分加速度的方向可能水平向左,也可能水平向右;(3)胡克定律F=kΔx。 A B 地球 同步轨道 图11 14、(10分)如图11所示,发射地球同步卫星时,可认为先将卫星发射至距地面高度为h1的圆形近地轨道上,在卫星经过A点时点火(喷气发动机工作)实施变轨进入椭圆轨道,椭圆轨道的近地点为A,远地点为B。在卫星沿椭圆轨道运动到B点(远地点B在同步轨道上)时再次点火实施变轨进入同步轨道,两次点火过程都使卫星沿切向方向加速,并且点火时间很短。已知同步卫星的运动周期为T,地球的半径的R,地球表面重力加速度为g,求: (1)卫星在近地圆形轨道运动时的加速度大小; (2)同步卫星轨道距地面的高度. 解:(1)设地球质量为M,卫星质量为m,万有引力常量为G 卫星在近地轨道圆运动,由万有引力提供向心力得 G =ma (1) 物体在地球表面受到的万有引力等于重力 G = mg (2) 解得a= g (2)设同步轨道距地面高度为h2,由万有引力提供向心力得 G = m(R+h2) (3) 联立(2)(3)得:h2= - R 16、(12分)如图 12 所示,一块质量为M,长为L的均质长木板放在很长的光滑水平桌面上,板的左端有一质量为m的小物体(可视为质点),物体上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌边的定滑轮.某人以恒定的速率v向下拉绳,物体最多只能到达板的中点,已知整个过程板的右端都不会到达桌边定滑轮处.试求: (1)当物体刚达木板中点时木板的位移; M m v 图 12 (2)若木板与桌面之间有摩擦,为使物体能达到板的右端,板与桌面之间的动摩擦因数应满足什么条件? 解:(1)m与M相对滑动过程 m匀速运动有 : vt = S1 (1) M匀加速运动有:vt/2 =S2 (2) S1 - S2 =L/2 (3) 联立以上三式得S2 = L/2 (2)设m与M之间摩擦因数为μ1 当桌面光滑时有 mgμ1 = Ma1 (4)