
?2021-2022華南師大附中高一物理壓軸題訓(xùn)練
1. 如圖所示,靜止在水平地面上的長(zhǎng)為長(zhǎng)木板A,質(zhì)量,質(zhì)量的小滑塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在長(zhǎng)木板A的左端。已知小滑塊和木板動(dòng)摩擦因數(shù),木板和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù),最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,水平地面足夠長(zhǎng),不計(jì)空氣阻力,取。求:
(1)對(duì)小滑塊B施加一水平向右力F使A、B能一起運(yùn)動(dòng)時(shí),力F的最大值;
(2)現(xiàn)對(duì)小滑塊B施加一水平向右恒力,小滑塊B滑離長(zhǎng)木板A時(shí)的速度大??;
(3)現(xiàn)對(duì)小滑塊B施加一水平向右恒力,經(jīng)過(guò)時(shí)間后撤去該力,最終B停在A上的位置到A左端的距離。
【答案】(1);(2);(3)
2. 如圖所示,傳送帶與水平面夾角θ=37°,以恒定速率v=10m/s沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)在傳送帶上端A處無(wú)初速度地放一質(zhì)量m=1kg的小煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn),忽略滑動(dòng)過(guò)程中的質(zhì)量損失),小煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,已知傳送帶上A到B的長(zhǎng)度L=29m。取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小煤塊剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大?。?br />
(2)小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間;
(3)從A到B的過(guò)程中小煤塊在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)度;
(4)從A到B的過(guò)程中小煤塊和傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1)10m/s2;(2)3s;(3)5m;(4)36J
3. 如圖所示,光滑的水平地面與傾角為30°的足夠長(zhǎng)的光滑斜坡平滑相連,某時(shí)刻A球在斜坡底C位置,B球在A球左邊相距L=16m的地方,A球以v0=10m/s的初速度滑上斜坡,B球也以v0=10m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)。兩小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小不變,已知A、B兩球沿斜坡上滑和下滑時(shí)加速度不變,兩球加速度大小均為a=5m/s2,方向均沿斜坡向下。求:
(1)A沿斜坡滑上的最大位移;
(2)A滑上斜坡后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間兩物塊相遇;
(3)若將球在C位置的初速度改為20m/s,其余條件不變,A滑上斜坡后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間兩球相遇。
【答案】(1)10m;(2)2.8s;(3)10.4s
4. 如圖甲所示,質(zhì)量為M = 1.0kg的平板小車C靜止在光滑的水平面上,在t = 0時(shí),質(zhì)量為2.0kg的物塊A與質(zhì)量為1.0kg的物塊B同時(shí)從左右兩端水平?jīng)_上小車,1.0s內(nèi)它們的v—t圖像如圖乙所示,(g取10m/s2)求:
(1)物塊A和B與平板小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μA、μB;
(2)要使A、B在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)相碰,車的長(zhǎng)度至少為多少。
【答案】(1)0.3,0.3;(2)7.125m
5. 新交規(guī)規(guī)定:“在沒(méi)有信號(hào)燈路口,一旦行人走上人行道,機(jī)動(dòng)車車頭便不能越過(guò)停止線”。如圖甲所示,一長(zhǎng)度為的卡車以的初速度向左行駛,車頭距人行道為,人行道寬度為。同時(shí),一距離路口為的行人以的速度勻速走向長(zhǎng)度為的人行道。圖乙為卡車的側(cè)視圖,貨箱可視為質(zhì)點(diǎn),貨箱與車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,貨箱距離車頭、車尾的間距為、。重力加速度取,求:
(1)當(dāng)司機(jī)發(fā)現(xiàn)行人在圖中位置時(shí)立即加速且以后加速度恒定,要保證卡車整體穿過(guò)人行道時(shí),人還沒(méi)有走上人行道,卡車的加速度最小為多少;
(2)如果司機(jī)以第(1)問(wèn)的最小加速度加速,且穿過(guò)人行道后立即勻速,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明貨箱是否會(huì)掉下來(lái);
(3)當(dāng)司機(jī)發(fā)現(xiàn)行人在圖示位置時(shí)立即減速且以后加速度恒定,要保證不違反交規(guī),且貨箱不撞到車頭,求卡車剎車時(shí)加速度大小需要滿足的條件。
【答案】(1);(2)會(huì);(3)
6. 直角光滑固定支架PQN,P點(diǎn)固定于墻面,N點(diǎn)固定于地面,PQ水平,長(zhǎng)度為15cm,QN豎直,足夠長(zhǎng)。PQ、QN分別穿過(guò)中間有孔的A、B小球,小球質(zhì)量均為,A、B間用鉸鏈與硬質(zhì)輕桿相連,桿長(zhǎng)為10cm。原長(zhǎng)為8cm的輕質(zhì)彈簧(始終在彈性限度內(nèi))一端固定于P點(diǎn),另一端連接小球B。初始時(shí),將小球A提至Q點(diǎn)(A、B間輕桿水平),由靜止釋放A球,當(dāng)A球下落6cm時(shí),A的速度為1.6m/s,g取10m/s2.求:
(1)此時(shí)A球重力做功的功率;
(2)此時(shí)B的速度大??;
(3)若將A的質(zhì)量換為2m,B的質(zhì)量換為m,仍將A球提至Q點(diǎn),由靜止釋放,求A下落8cm時(shí)A的速度大小。
【答案】(1)16W;(2)1.2m/s;(3)
7. 如圖所示,一質(zhì)量m=0.4kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止于水平軌道上的A點(diǎn)?,F(xiàn)對(duì)滑塊施加一恒定的水平外力F=5N,使其向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后撤去外力,滑塊繼續(xù)滑行至B點(diǎn)后水平飛出,恰好在點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道,軌道的最低點(diǎn)D處裝有壓力傳感器,當(dāng)滑塊到達(dá)傳感器上方時(shí),傳感器的示數(shù)。已知軌道AB的長(zhǎng)度L=2.0m,半徑OC和豎直方向的夾角,圓形軌道的半徑R=0.5m,物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,空氣阻力可忽略,重力加速度,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度的大??;
(2)求水平外力作用在滑塊上的位移S;
(3)若改變拉力大小和作用距離,要使物塊離開B點(diǎn)后落在D點(diǎn)右側(cè),求拉力F的最小值(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
【答案】(1)5m/s;(2)0.8m;(3)2.4N
8. 如圖所示,光滑的部分圓弧軌道PMN豎直放置,在右側(cè)N點(diǎn)與一傾斜傳送帶相切。M為圓弧軌道最低點(diǎn),圓弧所在圓的圓心為O,PO水平,∠PON=127°。一質(zhì)量m=2kg的小物塊a(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧軌道最左端P以m/s的初速度向下運(yùn)動(dòng)。已知圓弧軌道半徑R=5m,傳送帶L=8m且在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下始終以速度m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(與輪子間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)),小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,求:
(1)小物塊經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí),小物塊對(duì)圓弧軌道的壓力大小;
(2)傳送帶在傳送小物塊過(guò)程中,其電機(jī)多做的功。
【答案】(1)68N;(2)
9. 如圖所示,水平傳送帶以一定速度勻速運(yùn)動(dòng),將質(zhì)量m=1kg的小物塊輕輕放在傳送帶上的P點(diǎn),小物塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后被水平拋出,小物塊恰好無(wú)碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道。B、C為圓弧上的兩點(diǎn),其連線水平,O點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn),BC垂直于,已知圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ=106°,圓弧半徑R=5.5m,A點(diǎn)距水平面的高度h=3.2m,圓弧C點(diǎn)與斜面CD恰好相切,小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小與B點(diǎn)相等,并沿固定斜面向上滑動(dòng),小物塊從C點(diǎn)到第二次經(jīng)過(guò)斜面上D點(diǎn)的時(shí)間間隔為1.6s,已知小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù),重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)小物塊離開A點(diǎn)時(shí)的水平速度大小;
(2)小物塊在O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小(結(jié)果保留1位小數(shù));
(3)斜面上C、D兩點(diǎn)間的距離。
【答案】(1);(2);(3)
10. 如圖所示,CD與EG是兩段半徑為R的四分之一豎直光滑圓弧軌道,G為圓弧軌道的最高點(diǎn),圓連線水平,DE錯(cuò)開的距離略大于小滑塊的大小,將一輕彈簧放置在水平軌道AC上,彈簧左端固定在A點(diǎn),右端位于B點(diǎn),并與質(zhì)量為m的小滑塊接觸但不連接,此時(shí)彈簧恰好處于原長(zhǎng)?,F(xiàn)將小滑塊推至O點(diǎn)并由靜止釋放,小滑塊向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入圓弧軌道,通過(guò)G點(diǎn)后落到水平軌道AN的P點(diǎn)(P點(diǎn)未畫出)。已知G點(diǎn)在水平軌道上的投影點(diǎn)為M,,,,滑塊與水平軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,BC部分光滑且與豎直圓弧軌道相切于C點(diǎn)。用g表示重力加速度大小,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,小滑塊可視為質(zhì)點(diǎn),彈簧在彈性限度內(nèi)的最大壓縮量為2.5R。求:
(1)小滑塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最高點(diǎn)G時(shí),對(duì)軌道的壓力F;
(2)彈簧被壓縮到O點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能;
(3)若保證小滑塊能夠進(jìn)入圓弧軌道且在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中中途不脫離圓弧軌道,小滑塊釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的距離范圍(已知彈簧的彈性勢(shì)能與其形變量的平方成正比)。
【答案】(1);(2)3mgR;(3)或
11. 如圖所示,處于豎直平面內(nèi)的光滑弧形軌道與水平軌道相切于點(diǎn),以速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶與直軌道、、處于同一水平面上,、、的長(zhǎng)度均為。圓弧形細(xì)管道半徑為,在豎直直徑上,點(diǎn)高度為。一質(zhì)量的小球由光滑圓弧形軌道上的點(diǎn)由靜止釋放,點(diǎn)與水平軌道間的高度為。已知,,,,,,小球與、之間的動(dòng)摩擦因數(shù),軌道和管道均光滑,小球落到時(shí)不反彈且靜止。忽略、和、之間的空隙,與平滑連接,小球可視為質(zhì)點(diǎn)。
(1)若,求小球到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度的大??;
(2)若小球能通過(guò)最高點(diǎn),求小球在最高點(diǎn)時(shí)管道對(duì)小球的作用力與間滿足的關(guān)系式;
(3)若小球釋放高度,求小球最終靜止的位置坐標(biāo)的取值范圍(以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平向右為正,建立軸)
【答案】(1);(2)以豎直向下為正方向,();
(3)當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),
12. 如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的軌道由高為的平臺(tái),斜面,半徑的豎直圓軌道(軌道在處稍微錯(cuò)開)及傾角為的斜面組成,一勁度系數(shù)為的彈簧一端固定在斜面的最高點(diǎn),其下端距離地面。一質(zhì)量為的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從平臺(tái)末端A以速度水平飛出,恰好無(wú)碰撞的從B點(diǎn)沿斜面向下滑行,B離地高度為,已知滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,其余摩擦不計(jì),不計(jì)滑塊經(jīng)軌道轉(zhuǎn)折點(diǎn)能量損失及空氣阻力,最大靜摩擦力認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力,當(dāng)彈簧壓縮量為時(shí),彈簧具有的彈性勢(shì)能為(或可以用圖像下的面積求變力做功)。
(1)求B與A間的水平距離;
(2)滑塊經(jīng)圓軌道最高點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)滑塊的壓力;
(3)滑塊沿右側(cè)斜面第一次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能;
(4)滑塊最終靜止的位置距端的距離。
【答案】(1);(2);(3);(4)
13. 小明用如圖所示軌道探究滑塊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。足夠長(zhǎng)的光滑斜軌道傾角為,斜軌道底端平滑連接長(zhǎng)的水平軌道,水平軌道左端與半徑的光滑半圓形軌道底端B平滑連接。將質(zhì)量m=0.2kg的滑塊(可不計(jì)大小)放在斜軌道離底端距離為處?kù)o止釋放。已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。
(1)當(dāng)、時(shí),求滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓軌道壓力的大??;
(2)當(dāng)時(shí),為保證滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離軌道,求的取值范圍;
(3)為保證滑塊離開半圓軌道頂端A后恰好能垂直撞擊斜軌道,求的范圍。
【答案】(1);(2)或;(3)
14. 過(guò)山車是游樂(lè)場(chǎng)一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的娛樂(lè)項(xiàng)目,小車從高處開始運(yùn)動(dòng),沖進(jìn)圓形軌道,到達(dá)圓形軌道最高點(diǎn)時(shí),乘客在座椅里頭朝下,人體顛倒,非常驚險(xiǎn)刺激。現(xiàn)將過(guò)山車簡(jiǎn)化成模型如圖所示,質(zhì)量m=1kg的小球從光滑傾斜軌道距地面高h(yuǎn)的A點(diǎn)靜止釋放,傾斜軌道AB和水平軌道BC用一小段平滑圓弧連接,小球經(jīng)過(guò)時(shí)速度大小不變,水平軌道BC長(zhǎng)L=1m,小球從C點(diǎn)向右進(jìn)入半徑R=1m的光滑圓形軌道,圓形軌道底部C處前后錯(cuò)開,小球可以從C點(diǎn)向右離開圓形軌道,在水平軌道上繼續(xù)前進(jìn),小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4(不計(jì)其它阻力,重力加速度g =10m/s2)
(1)若釋放點(diǎn)A高度h1=3m,則小球經(jīng)過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)E時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大?
(2)要使小球完成圓周運(yùn)動(dòng),則釋放點(diǎn)A的高度h需要滿足什么條件?
(3)若小球恰好不脫離軌道,求小球最后靜止的位置到圓軌道最低點(diǎn)C的距離?
【答案】(1)2N ;(2)不小于2.9m;(3)最后靜止的位置可能在C點(diǎn)的左側(cè)1m處或在C點(diǎn)右側(cè)6.25m處
15. 如圖所示,一游戲裝置由安裝在水平臺(tái)面上的高度H可調(diào)的斜軌道KA、水平直軌道AB,圓心為的豎直半圓軌道BCD、圓心為的豎直半圓管道DEF,水平直軌道FG及彈性板等組成,F(xiàn)、D、B在同一豎直線上,軌道各部分平滑連接,已知滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從K點(diǎn)靜止開始下滑,滑塊質(zhì)量m=0.01kg,軌道BCD的半徑R=0.8m,管道DEF的半徑r=0.1m,滑塊與軌道FG間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,其余各部分軌道均光滑,軌道FG的長(zhǎng)度L=2m,H可調(diào)最大的高度是5m,滑塊與彈性板作用后以等大速率彈回。
(1)若滑塊第1次恰能過(guò)D點(diǎn),求高度H的大小;
(2)若滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不脫離軌道,求第1次經(jīng)過(guò)管道DEF的最高點(diǎn)F時(shí),軌道對(duì)滑塊彈力的最小值;
(3)若滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不脫離軌道且最終靜止在軌道FG中點(diǎn)的右側(cè)區(qū)域內(nèi),求可調(diào)高度H的范圍。
【答案】(1)2m;(2)0.3N,方向豎直向上;(3)2.3m
這是一份2022-2023學(xué)年廣東省廣州市華南師范大學(xué)附屬中學(xué)高二上學(xué)期期末物理試題含解析,共24頁(yè)。試卷主要包含了考生必須保持答題卡的整潔等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2022-2023學(xué)年廣東省廣州市三校(廣大附中、鐵一、廣外)聯(lián)考高一上學(xué)期期末物理試題(解析版),共15頁(yè)。試卷主要包含了單項(xiàng)選擇題,多項(xiàng)選擇題,實(shí)驗(yàn)題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份廣東省廣州市華南師范大學(xué)附屬中學(xué)2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題(含答案),共17頁(yè)。試卷主要包含了考生必須保持答題卡的整潔,如圖所示為回旋加速器的示意圖,下面說(shuō)法正確的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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