赢在高考(物理)全书答案(2)

千里清秋 分享 2022-05-06 下载文档

迁移应用5.解析:由牛顿第二定律得:mg -f =ma

2012

h t at =+v 抛物后减速下降有:///()()f m m g m m a --=-

Δv =a /Δt

解得: //101 kg /a t m m g t

+??==+??v v 例题6.解析:(1)设力F 作用时间为t 1,则 a B =F -μmg /m =6m/s 2 , a A =μmg /M =1m/s 2

相对运动距离△s 1=2

1(a B - a A )t 12

“赢在高考”丛书 物理二轮复习 - 7 - 设撤去F 时B 的速度为v B 、A 的速度为v A 。经t 2时间后 B 正好滑到右端且速度与A 相同 a B '=μg=2m/s 2, 方向向左

a A '=a A =1m/s 2

22B 2B 2A 2A 211S =t t S =t t 22

a a υυ''''+- 相对运动距离△s 2=2B A 21(+)t 2

a a '' 由A 12=(t +t )a υ' ,B 1B 2=t t a a υ'- ,B A 1A B 2()t =(+)t a a a a ''-

得t 2 =5t 1/3 22B A 1B A 211()t (+)t =L 22

a a a a ''+- 得t 1=203 s W F =F ·SB =F ·21a B t 12 得W F =3.6J

(2)M 变大、m 变小、μ变小、F 变大

教师提醒:所谓物体组,就是由多个物体组成的系统。解决物体组的动力学问题,要注意以下几点:(1)在处理方法上,可以灵活使用整体法和隔离法;(2)使用隔离法时要对每个物体进行正确的受力分析;(3)注意分析各个物体间的联系,比如速度关系、时间关系、位移关系等,从而找到解决问题的突破口.

迁移应用6.解析:(1)设A 在C 板上滑动时,B 相对于C 板不动,则对B 、C 有 μmg =2ma 2g

a μ=

又B 依靠摩擦力能获得的最大加速度为 a m =m

mg μ=g μ ∵a m >a ∴ B 未相对C 滑动而随木板C 向右做加速运动

B 受到的摩擦力f b = ma =2

1μmg 方向向右 (2)要使物块A 刚好与物块B 发生碰撞,物块A 运动到物块B 处时,A 、B 的速度相等,即v 1= v 0-μgt =2

1μgt 得v 1= v 0/3 设木板C 在此过程中的位移为x 1,则物块A 的位移为x 1+x ,由动能定理 -μmg (x 1+x ) =

21mv 12-21mv 02 μmgx 1 =2

1(2m )v 12 联立上述各式解得v 0 =gx μ3

要使物块A 、B 发生相碰的条件是v 0>gx μ3

【仿真训练】

1. C

2. A

3. C

4. C

5. A

6.AD

7. AC

8. BC

9. BC

10. 解:(1)B 、C 两球都带负电荷;理由略 ①

(2)由对称性知:q B = q C ②

“赢在高考”丛书 物理二轮复习 - 8 - B 球受三力作用,如图所示。

根据平衡条件有:

k 2r Qq B cos60°= k 2r q q B C ③

解①②两式得:

q B =2Q

④ (3)AB 细线中拉力增大,BC 中仍无作用力 ⑤

11. 解: 由图可知,在t=0到t=t 1=2s 的时间内,体重计的示数大于mg ,故电梯应做向上的加速运动.设在这段时间内体重计作用于小孩的力为f 1,电梯及小孩的加速度为a 1,由牛顿第二定律,得 f 1—mg=m a 1 ①

在这段时间内电梯上升的高度211121t a h = ②

在t 1到t=t 2=5s 的时间内,体重计的示数等于mg ,故电梯应做匀速上升运动,

即v 1= a 1 t 1 ③

在这段时间内电梯上升的高度 h 2= v 1(t 2—t 1) ④

在t 2到t=t 3=6s 的时间内,体重计的示数小于mg ,故电梯应做向上的减速运动.设这段时间内体重计作用于小孩的力为f 2,电梯及小孩的加速度为a 2,由牛顿第二定律,得 mg —f 2=ma 2 ⑤

在这段时间内电梯上升得高度22322313)(21)(t t a t t h --

-=υ ⑥ 电梯上升的总高度321h h h h ++= ⑦

由以上各式,利用牛顿第三定律和题文及题图中的数据,解得 h =9 m

12. 解:由于木块与斜面间有摩擦力的作用,所以小球B 与木块间有压力的作用,并且它们以共同的加速度a 沿斜面向下运动.将小球和木块看作一个整体,设木块的质量为M ,根据牛顿第二定律可得

()()()a m M g m M g m M +=+-+θμθcos sin

代入数据得2

2.0m/s a =

选小球为研究对象,设MN 面对小球的作用力为N ,

根据牛顿第二定律有ma N mg =-θsin

代入数据得 6.0N N =

根据牛顿第三定律,小球对MN 面的压力大小为6.0N ,方向沿斜面

13. 解:(1)当x =0.5m 时,F 2=(2+2×0.5)N=3N 12F F ma -=

221243m/s 0.5m/s 2

F F a m --=== (2)物体所受的合外力为

()()12422N 22N F F F x x =-=-+=-????合

“赢在高考”丛书 物理二轮复习 - 9 - 作出F t -合图如右图所示:

从图中可以看出,当0x =时,物体有最大加速度0a 。

00F ma =

22002m /s 1m /s 2

F a m === 当2m x =时,物体也有最大加速度2a 。

22F ma =

22222m /s 1m /s 2

F a m -===- 负号表示加速度方向向左。

(3)当物体的加速度为零时速度最大。从上述图中可以看出,当1m x =时,10a =,速度1v 最大。

从0x =至1m x =合外力所做的功为 01121J=1J 22

W F x =

=??合 根据动能定理,有 2111=1J 2

K E W mv ==合 所以当1m x =时,物体的速度最大,为 11221m/s 1m/s K E v ?===m 2

专题三 运动的合成与分解 抛体运动

【基础整合】

要点回顾:

1. 不在同一条直线上;变速运动;独立;等效;等时;

2. 平行四边形定则;

3. 恒定;匀速直线运动;匀变速直线运动;tan θ=2tan α; 基础自测:

1. AC

2. C

3. A

4. 解:(1)物体A 上滑过程中,由牛顿第二定律得:mg sin θ=ma

代入数据得:a =6m/s 2

设经过t 时间相撞,由运动学公式:10v at =-

代入数据得:t =1s

(2)平抛物体B 的水平位移:11cos372x v t =

?=2.4m 平抛速度:2x v t

==2.4m/s (3)物体A 、B 间的高度差:2111sin 3722A B h h h v t gt ⊥=+=

?+=6.8m 【考点突破】

例题1. B

教师提醒:物体做曲线运动的条件是所受合力与速度不在同一直线上,而且曲线运动的物体所受合力指向曲线凹的一侧,同时也可得到物体做直线运动的条件是物体所受合力方向与其

“赢在高考”丛书 物理二轮复习 - 10 - 运动方向在同一直线上。

迁移应用1. C

例题2. 解:设河宽为d ,河水流速为v 1,船速第一次为v 2,第二次为v 2’,(v 2、v 2’大小相同,方向不同),由题意有:

d =v 2·t 1=v ’2·sinα·t 2 ①

S BC =v 1·t 1 ②

三式联立,代入数据可求得:河宽d =200m

教师提醒:处理运动的合成与分解问题时,要抓住合运动与分运动的关系:等效性、独立性、等时性。

迁移应用2.解析:物体A 被拉至左侧定滑轮的正下方时获得最大速度,此时物体B 的瞬时速度为0。以物体A 所在水平面为参考平面,在从物体A 刚被释放到物体A 运动至左侧定滑轮正下方的过程中,对系统应用机械能守恒定律,有

)sin (212h h mg mv -=θ

, 解得A 所能获得的最大速度为

)2.053

sin 2.0(102)sin (20-??=-=h h g v θm/s=1m/s 。 例题3. 解析:如图选坐标,斜面的方程为:

3tan 4

y x x θ== ① 运动员飞出后做平抛运动

0x v t = ②

212

y gt = ③ 联立①②③式,得飞行时间:t =1.2 s

落点的x 坐标:x 1=v 0t =9.6 m

“赢在高考”丛书 物理二轮复习 - 11 - 落点离斜面顶端的距离:112 m cos x s θ

== 落点距地面的高度:11()sin 7.8 m h L s θ=-=

接触斜面前的x 分速度:8 m/s x v =

y 分速度:12 m/s y v gt ==

沿斜面的速度大小为:cos sin 13.6 m/s B x y v v v θθ=+=

设运动员在水平雪道上运动的距离为s 2,由功能关系得:

2121cos ()2

B mgh mv mg L s mgs μθμ+=-+ 解得:s 2=74.8 m

教师提醒:平抛、类平抛乃至一般的匀变速曲线运动,都可以根据力的独立作用原理把运动进行分解,把复杂的运动分解为两个简单的运动,再进行处理。

迁移应用3. 解析: 由于小球与竖直墙壁的碰撞只影响水平方向的速度,在竖直方向上的

速度不变,在竖直方向上是自由落体运动,所以小球从抛出到落地所用时间为

2t s ===,小球在水平方向运动的总距离为s =v 0 t =5.0×2m=10m,而两竖直墙壁间的距离为d =1.0m ,小球水平方向运动的总距离为两墙壁间距离的10倍,由于是偶数,所以最后小球落在A 墙壁的下部,说明了小球落地点的水平距离为零,小球落地前与墙壁碰撞的次数n =10-1=9次

【仿真训练】

1. B

2. D

3. A

4. C

5. D

6. BD

7. AC

8. BD

9. AC

10. 解:当击球点高度为2.5m 时,击球速度为v 1时恰好触网;击球速度为v 2时恰好出界。当击球点高度为h

如图中的(a )、(b )、(c (12.5-2.25=2

1gt 12 3=v 1t 1

2.5=2

1gt 22 12=v 2t 2

由此解得: v 1≈13.4m/s v 2≈17m/s

所以,球既不触网又不出界的速度值应为 13.4m/s <υ<17m/s

(2)同样根据平抛运动的规律,有:

h -2.25=

2

1gt 12 3=vt 1 h =2

1gt 22

“赢在高考”丛书 物理二轮复习 - 12 - 12=vt 2

由此解得: h =2.4m

所以,当h <2.4m 时,无论击球速度多大,球总是触网或出界。

11.解析:(1)s 1:s 2=1:3 (2)F /G =2

2 (3)E =12J 12.解析:(1)设滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力为f ,根据动能定理有:

22102

fS mv -=-

由上式解得: 22260460228mv f N N S ?===?

(2)人和滑板一起在空中做平抛运动,设初速为v 0,飞行时间为t ,

根据平抛运动规律有

: t =

且10S v t

= 由以上公式可解得

: 0/5/v s m s === 13. 解析:(1)由牛顿第二定律得: a =F/m =15m/s 2

设质点从O 到P 所用时间为t ,则

x 方向:x P =v 0t

y 方向:y P =at 2/2

且: tan37°= y P / x P

联立解得:t =1s ,x P =10m ,y P =7.5m

所以P 点的坐标为(10m ,7.5m )

(2) v Py =at =15m/s

v P =s m v v py px /1813522

≈=+

与x 轴夹角θ满足tan θ= v py / v px =3/2 ,即θ= arctan(3/2)

专题四 圆周运动与万有引力定律

【基础整合】

要点回顾: 1.T R π2;ωR ;T π2;R v ;v

R π2;ωπ2; 2.方向;大小; 3.gR ;0;匀速圆周;万有引力; 4.减小;减小;增大;减小;环绕;脱离;逃逸;

基础自测

1. BCD

2. A

3. C

4. 解:(1)设此时盒子的运动周期为T 0,因为在最高点时盒子与小球之间刚好无作用力,因此小球仅受重力作用.根据牛顿运动定律得:

“赢在高考”丛书 物理二轮复习

- 13 - 2v mg m R = 且 0

2R v T π= 解之得:g

R T π20=

(2)设此时盒子的运动周期为T ,则此时小球的向心加速度为:R T

a n 22

4π= 由第一问知:R T g 202

4π= 且 2

0T T = 由上述三式知:g a n 4=

设小球受盒子右侧面的作用力为F ,受上侧面的作用力为N ,根据牛顿运动定律知: 在水平方向上:n F ma = 即:4F mg =

在竖直方向上:0N mg += 即:N mg =-

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