当前位置:文档之家› 高考物理备考之临界状态的假设解决物理试题压轴突破训练∶培优易错试卷篇含详细答案

高考物理备考之临界状态的假设解决物理试题压轴突破训练∶培优易错试卷篇含详细答案

故得最大拉力

(2)撤去F后A、B均做匀减速运动,B的加速度大小仍为 ,A的加速度大小为 ,则
解得
故A滑动的时间
(3)撤去F后A滑动的距离
B滑动的距离
故木板A的长度

【点睛】
解题的关键是正确对滑块和木板进行受力分析,清楚滑块和木板的运动情况,根据牛顿第二定律及运动学基本公式求解。
2.一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定。上一层只有一只桶C,自由地摆放在A、B之间,和汽车一起保持静止,如图所示,当C与车共同向左加速时
【详解】
A.设圆锥对物体支持力为FN,绳对物体拉力为T,当物体没离开圆锥时: , 两方程联立: ,线速度越大,拉力越大.选项A正确
B.根据选项A分析B错误
C.当要脱离时,FN=0,所以 , 得到 所以C错误
D.根据C分析, 时脱离圆锥,只受重力和拉力作用,所以选项D正确
故选AD
7.如图所示,光滑水平桌面上放置一个倾角为37°的光滑楔形滑块A,质量为M=0.8kg。一细线的一端固定于楔形滑块A的顶端O处,细线另一端拴一质量为m=0.2kg的小球。若滑块与小球在外力F作用下,一起以加速度a向左做匀加速运动。取g=10 m/s2;sin370=0.6;sin530=0.8,则下列说法正确的是()
选项D正确。
故选BD。
8.客车以v=20m/s的速度行驶,突然发现同车道的正前方x0=120 m处有一列货车正以v0=6 m/s的速度同向匀速前进,于是客车紧急刹车,若客车刹车的加速度大小为a=1m/s2,做匀减速运动,问:
(1)客车与货车速度何时相等?
(2)此时,客车和货车各自位移为多少?
(3)客车是否会与货车相撞?若会相撞,则在什么时刻相撞?相撞时客车位移为多少?若不相撞,则客车与货车的最小距离为多少?
(i)玻璃砖的临界角C;
(ii)投射灯能照亮多高的建筑物。
【答案】(ⅰ) ;(ⅱ)3.85m
【解析】
【分析】
【详解】
(ⅰ)玻璃砖的临界角
解得
(ⅱ)光路如图所示
照亮建筑物的最高处的光线对应玻璃砖中的折射角为α,则
根据
联立解得
h≈3.75m
则灯光可以照射的高度
H=h+L≈3.85m
14.如图为玻璃三棱镜,其界面ABC为直角三角形,一光线以 的人射角射到侧面AB上,∠B= ;若三棱镜的另一侧面BC上折射光线恰好消失。求:
(1)电场强度的大小;
(2)最小的磁感应强度的大小;
(3)粒子在最小磁场中的运动时间。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由几何关系可知粒子的水平位移为2h,竖直位移为h,由类平抛运动规律得
由牛顿第二定律可知
联立解得
(2)粒子到达O点,沿y铀正方向的分速度
则速度与x轴正方向的夹角α满足
1处于平衡,则1对2的压力应为 ;当1放在2的边缘上时距离最大;2处于杠杆平衡状态,设2露出的长度为x,则2下方的支点距重心在 处;由杠杆的平衡条件可知: ,解得 ,设4露出的部分为 ;则4下方的支点距重心在 处;4受到的压力为 ,则由杠杆的平衡条件可知 ,解得 ,则6、7之间的最大距离应为 ,A正确.
A.随着物体线速度的不断增大,绳子的拉力不断增大
B.随着物体线速度的不断增大,物体受到的支持力先增大后减小
C.当V= 时物体恰好飘离圆锥面
D.当V= 时物体只受到两个力的作用
【答案】AD
【解析】
【分析】
根据题意分析可知,本题考查水平面内圆周运动有关知识,根据水平面内圆周运动的规律方法,运用向心力方程、力的分解等,进行求解.
10.如图所示,在平面直角坐标系内,第I象限的等腰三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m带电荷量为q的带电粒子从电场中Q(-2h,-h)点以速度v0水平向右射出,经坐标原点O射入第I象限,最后垂直于PM的方向射出磁场。已知MN平行于x轴,NP垂直于x轴,N点的坐标为(2h,2h),不计粒子的重力,求:

粒子从MP的中点垂直于MP进入磁场,由洛伦兹力提供向心力
解得
粒子运动轨迹越大,磁感应强度越小,由几何关系分析可得,粒子运动轨迹与PN相切时,垂直于PM的方向射出磁场垂直于MP射出磁场,则
轨道半径
粒子在磁场中的速度
解得
(3)带电粒子在磁场中圆周运动的周期
带电粒子在磁场中转过的角度为 ,故运动时间
11.如图所示,宽度为d的匀强有界磁场,磁感应强度为B,MN和PQ是磁场左右的两条边界线,现有一质量为m,电荷量为q的带正电粒子沿图示方向垂直射入磁场中,θ=45o,要使粒子不能从右边界PQ射出,求粒子入射速率的最大值为多少?
【答案】(1)2.5 m/s2(2)6.1 m/s2
【解析】
试题分析:(1)司机反应时间内做匀速直线运动的位移是: ;
加速过程:
代入数据解得:
(2)汽车加速结束时通过的位移:
此时离停车线间距为:
此时速度为:
匀减速过程:
带入数据解得:
考点:匀变速直线运动规律
【名师点睛】本题关键分析清楚汽车的运动规律,然后分阶段选择恰当的运动学规律列式求解,不难.
4.如图所示,轻质杆的一端连接一个小球,绕套在固定光滑水平转轴O上的另一端在竖直平面内做圆周运动。小球经过最高点时的速度大小为v,杆对球的作用力大小为F,其 图像如图所示。若图中的a、b及重力加速度g均为已知量,规定竖直向上的方向为力的正方向。不计空气阻力,由此可求得( )
A.小球做圆周运动的半径为
考点:追击及相遇问题
【名师点睛】这是两车的追击问题,速度相等时,它们的距离最小,这是判断这道题的关键所在,知道这一点,本题就没有问题了.
9.在某路口,有按倒计时显示的时间显示灯.有一辆汽车在平直路面上正以36 km/h的速度朝该路口停车线匀速前行,在车头前端离停车线70 m处司机看到前方绿灯刚好显示“5”.交通规则规定:绿灯结束时车头已越过停车线的汽车允许通过.
(1)若不考虑该路段的限速,司机的反应时间为1 s,司机想在剩余时间内使汽车做匀加速直线运动以通过停车线,则汽车的加速度至少为多大?
(2)若该路段限速60 km/h,司机的反应时间为1 s,司机反应过来后汽车先以2 m/s2的加速度沿直线加速3 s,为了防止超速,司机在加速结束时立即踩刹车使汽车匀减速直行,结果车头前端与停车线相齐时刚好停下,求刹车后汽车加速度的大小.(结果保留两位有效数字)
高考物理备考之临界状态的假设解决物理试题压轴突破训练∶培优易错试卷篇含详细答案
一、临界状态的假设解决物理试题
1.质量为m2=2Kg的长木板A放在水平面上,与水平面之间的动摩擦系数为0.4;物块B(可看作质点)的质量为m1=1Kg,放在木板A的左端,物块B与木板A之间的摩擦系数为0.2.现用一水平向右的拉力F作用在木板A的右端,让木板A和物块B一起向右做匀加速运动.当木板A和物块B的速度达到2 m/s时,撤去拉力,物块B恰好滑到木板A的右端而停止滑动,最大静摩擦力等于动摩擦力,g=10m/s2,求:
(1)电子过B点时的速度大小;
(2)两水平金属板间的电压大小U;
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设电子过B点时的速度大小为v,根据动能定理有
解得
(2)电子在水平板间做类平抛运动,有
联立各式解得
13.景观灯是现代景观不可缺少的部分,其中有一类景观灯是为照亮建筑物而设计的投射灯,其简化模型如图所示。投射灯固定于地面A点,右侧放置一块高L=10cm,厚d=17.3cm,折射率n=1.2的玻璃砖做保护层,玻璃砖上表面被遮挡,右端距建筑物的水平距离s=5m,不计玻璃砖左侧面的折射影响。求:
A.当a=5 m/s2时,滑块对球的支持力为0 NB.当a=15 m/s2时,滑块对球的支持力为0 N
C.当a=5 m/s2时,外力F的大小为4ND.当a=15 m/s2时,地面对A的支持力为10N
【答案】BD
【解析】
【详解】
设加速度为a0时小球对滑块的压力等于零,对小球受力分析,受重力和拉力,
根据牛顿第二定律,有:
水ห้องสมุดไป่ตู้方向: ,
竖直方向: ,
解得
A.当 时,小球未离开滑块,斜面对小球的支持力不为零,选项A错误;
B.当 时,小球已经离开滑块,只受重力和绳的拉力,滑块对球的支持力为零,选项B正确;
C.当 时,小球和楔形滑块一起加速,由整体法可知:
选项C错误;
D.当系统相对稳定后,竖直方向没有加速度,受力平衡,所以地面对A的支持力一定等于两个物体的重力之和,即
解得:
则C错误,D正确;
故选D。
3.如图所示,七块完全相同的砖块按照图示的方式叠放起来,每块砖的长度均为L,为保证砖块不倒下,6号砖块与7号砖块之间的距离S将不超过( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
试题分析:因两部分对称,则可只研究一边即可;1砖受2和3支持力而处于平衡状态,则可由力的合成求得1对2的压力;而2砖是以4的边缘为支点的杠杆平衡,则由杠杆的平衡条件可得出2露出的长度,同理可求得4露出的长度,则可求得6、7相距的最大距离.
AB.原来C处于静止状态,根据平衡条件可得:
NBsin30°=NAsin30°;
令C的加速度为a,根据正交分解以及牛顿第二定律有:
N′Bsin30°-N′Asin30°=ma
可见A对C的支持力减小、B对C的支持力增大,故AB错误;
CD.当A对C的支持力为零时,根据牛顿第二定律可得:
mgtan30°=ma
则杆对小球的作用力方向向下,根据牛顿第三定律可知,小球对杆的弹力方向向上,故C错误;
相关主题