高考物理考前冲刺 考前天天练 十(含答案解析)
展开2020年高考物理考前冲刺 考前天天练 十
1.如图甲所示,光滑平台右侧与一长为L=2.5 m的水平木板相接,木板固定在地面上,现有一小滑块以初速度v0=5 m/s滑上木板,恰好滑到木板右端静止.现让木板右端抬高,如图乙所示,使木板与水平地面的夹角θ=37°,让滑块以相同的初速度滑上木板,不计滑块滑上木板时的能量损失,g取10 m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)滑块与木板之间的动摩擦因数μ;
(2)滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间t.
2.如图所示,一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出,经过3 s落到斜坡上的A点.已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员的质量m=50 kg(不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2).求:
(1)A点与O点的距离L;
(2)运动员离开O点时的速度大小;
(3)运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间.
3.如图所示,固定在竖直平面内的光滑绝缘半圆环的两端点A、B,分别安放两个电荷量均为+Q的带电小球,A、B连线与水平方向成30°角,在半圆环上穿着一个质量为m、电荷量为+q的小球.已知半圆环的半径为R,重力加速度为g,静电力常量为k,将小球从A点正下方的C点由静止释放,当小球运动到最低点D时,求:
(1)小球的速度大小;
(2)小球对环的作用力.
4.平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向),P与O的距离为 35 cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间,已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动,周期T=1 s,振幅A=5 cm.当波传到P点时,波源恰好处于波峰位置;此后再经过5 s,平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置,求:
(1)P、Q之间的距离;
(2)从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过路程.
5.某同学为探究小车动能变化与合外力做功的关系,设计了如图甲所示的实验装置,一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上,用细绳绕过定滑轮及轻质动滑轮将小车与弹簧测力计连起来.实验时,改变悬挂的钩码个数进行多次测量,记录弹簧测力计的示数F,并利用纸带计算出小车对应的速度.
(1)实验中为使细绳对小车的拉力为小车受到的合外力,下列的做法正确的是________.
A.钩码的质量要远小于小车质量
B.动滑轮的质量要远小于钩码的质量
C.小车不连细绳时,反复调整木板倾角,直到纸带上打下的点分布均匀
(2)图乙是实验中得到的某条纸带的一部分.已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,由纸带数据求出纸带上打下A点时小车的速度vA=________m/s,打下B点时小车的速度vB=________m/s(结果保留三位有效数字).
(3)按正确操作,使细绳对小车的拉力为小车的合外力,保证小车的质量不变,在钩码个数不同的情况下,测量并找到A、B间的距离(sAB)相等的多条点迹清晰的纸带,分别计算出打下A、B两点时小车的速度vA、vB,算出Δv2,Δv2=v-v,根据实验数据绘出Δv2与外力对小车所做的功W(W=FsAB)的关系图象,下列图象中最符合本实验实际情况的是________.
答案解析
1.解:
(1)设滑块质量为m,木板水平时滑块加速度大小为a,
则对滑块有μmg=ma,滑块恰好滑到木板右端静止,
则0-v=-2aL,解得μ==0.5.
(2)当木板倾斜时,设滑块上滑时的加速度大小为a1,上滑的最大距离为s,上滑的时间为t1,
有μmgcosθ+mgsinθ=ma1,0-v=-2a1s,0=v0-a1t1,
解得s=1.25 m,t1= s.
设滑块下滑时的加速度大小为a2,下滑的时间为t2,
有mgsinθ-μmgcosθ=ma2,s=a2t,解得t2=s,
滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间t=t1+t2=s.
2.解:
(1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有Lsin 37°=gt2,L==75 m.
(2)设运动员离开O点时的速度为v0,运动员在水平方向的分运动为匀速直线运动,
有Lcos 37°=v0t,即v0==20 m/s.
(3)解法一 运动员的平抛运动可分解为沿斜面方向的匀加速运动(初速度为v0cos 37°、
加速度为gsin 37°)和垂直斜面方向的类似竖直上抛运动(初速度为v0sin 37°、
加速度为gcos 37°).
当垂直斜面方向的速度减为零时,运动员离斜坡最远,
有v0sin 37°=gcos 37°t′,解得t′=1.5 s.
解法二 当运动员的速度方向平行于斜坡或与水平方向成37°角时,
运动员离斜坡最远,有=tan 37°,t′=1.5 s.
答案为:
(1)75 m;
(2)20 m/s;
(3)1.5 s;
3.解:
(1)由静电场知识和几何关系可知,C、D两点电势相等,
小球由C运动到D的过程中,mgh=mv2,
由几何关系可知h=,解得v=.
(2)小球运动到D点时,AD=R,BD=R,
小球分别受到A、B两端带电小球的作用力为FA=k,FB=k,
设环对小球的支持力为FN,FN-FAcos30°-FBsin30°-mg=,
由牛顿第三定律可知小球对环的压力FN=F′N,
解得F′N=·+2mg,方向竖直向下.
4.解:
(1)由题意,O、P两点的距离与波长满足OP=λ,
波速与波长的关系为v=.
在t=5 s时间间隔内波传播的路程为vt,由题意有vt=PQ+,
综上解得PQ=133 cm.
(2)Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源运动时间为t1=t+T.
波源由平衡位置开始运动,每经过,波源运动的路程为A,由题意可知t1=25×T,
故t1时间内,波源运动的路程为s=25A=125 cm.
5.答案为:
(1)C;
(2)0.505,3.00;
(3)A;
解析:
(1)为了保证细绳的拉力等于小车受到的合外力,实验前应首先平衡摩擦力,即小车不连细绳时,
反复调整木板倾角,直到纸带上打下的点分布均匀,即小车做匀速直线运动,C正确;
(2)vA=m/s=0.505 m/s,同理打下B点时小车的速度为vB=m/s=3.00 m/s;
(3)由动能定理可知W=mv-mv,即Δv2=,A正确.
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