高中物理力教案

高考物理沖刺力與運(yùn)動(dòng)2專(zhuān)題復(fù)習(xí)。

一名優(yōu)秀的教師就要對(duì)每一課堂負(fù)責(zé)，作為教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來(lái)，幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。所以你在寫(xiě)教案時(shí)要注意些什么呢？急您所急，小編為朋友們了收集和編輯了“高考物理沖刺力與運(yùn)動(dòng)2專(zhuān)題復(fù)習(xí)”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

20xx屆高考黃岡中學(xué)物理沖刺講解、練習(xí)題、預(yù)測(cè)題02：第1專(zhuān)題力與運(yùn)動(dòng)（2）經(jīng)典考題

在本專(zhuān)題中，正交分解、整體與隔離相結(jié)合是最重要也是最常用的思想方法，是高考中考查的重點(diǎn)．力的獨(dú)立性原理、運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用次之，在高考中出現(xiàn)的概率也較大．

1．有一個(gè)直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑．AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡(如圖1－20甲所示)．現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較，AO桿對(duì)P環(huán)的支持力N和細(xì)繩上的拉力T的變化情況是[1998年高考上海物理卷]()

圖1－20甲

A．N不變，T變大B．N不變，T變小

C．N變大，T變大D．N變大，T變小

【解析】Q環(huán)的受力情況如圖1－20乙所示，由平衡條件得：Tcosθ＝mg．

P環(huán)向左移動(dòng)后θ變小，T＝mgcosθ變?。?/p>

圖1－20乙圖1－20丙

P環(huán)的受力情況如圖1－20丙所示，由平衡條件得：

NP＝mg＋Tcosθ＝2mg，NP與θ角無(wú)關(guān)．

故選項(xiàng)B正確．

[答案]B

【點(diǎn)評(píng)】①本例是正交分解法、隔離法的典型應(yīng)用，以后的許多考題都由此改編而來(lái)．

②求解支持力N時(shí)，還可取P、Q組成的整體為研究對(duì)象，將整體受到的外力正交分解知豎直方向有：NQ＝2mg．

2．如圖1－21甲所示，在傾角為α的固定光滑斜面上有一塊用繩子拴著的長(zhǎng)木板，木板上站著一只貓．已知木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2倍．當(dāng)繩子突然斷開(kāi)時(shí)，貓立即沿著板向上跑，以保持其相對(duì)斜面的位置不變．則此時(shí)木板沿斜面下滑的加速度為[2004年高考全國(guó)理綜卷Ⅳ]()

圖1－21甲

A．g2sinαB．gsinα

C．32gsinαD．2gsinα

【解析】繩子斷開(kāi)后貓的受力情況如圖1－21乙所示，由平衡條件知，木板對(duì)貓有沿斜面向上的摩擦力，有：

f＝mgsinα

圖1－21乙圖1－21丙

再取木板為研究對(duì)象，其受力情況如圖1－21丙所示．由牛頓第二定律知：

2mgsinα＋f′＝2ma

解得：a＝32gsinα．

[答案]C

【點(diǎn)評(píng)】①貓腳與木塊之間的摩擦力使貓保持平衡狀態(tài)．

②還可取貓、木板組成的整體為研究對(duì)象，由牛頓第二定律：3mgsinα＝2ma求解，但這一方法高中不作要求．

3．如圖1－22所示，某貨場(chǎng)需將質(zhì)量m1＝100kg的貨物(可視為質(zhì)點(diǎn))從高處運(yùn)送至地面，為避免貨物與地面發(fā)生撞擊，現(xiàn)利用固定于地面的光滑四分之一圓軌道，使貨物由軌道頂端無(wú)初速度滑下，軌道半徑R＝1.8m．地面上緊靠軌道依次排放兩塊完全相同的木板A、B，長(zhǎng)度均為l＝2m，質(zhì)量均為m2＝100kg，木板上表面與軌道末端相切．貨物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.2．(最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，取g＝10m/s2)

[2009年高考山東理綜卷]

圖1－22

(1)求貨物到達(dá)圓軌道末端時(shí)對(duì)軌道的壓力．

(2)若貨物滑上木板A時(shí)，木板不動(dòng)，而滑上木板B時(shí)，木板B開(kāi)始滑動(dòng)，求μ1應(yīng)滿(mǎn)足的條件．

(3)若μ1＝0.5，求貨物滑到木板A末端時(shí)的速度和在木板A上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

【解析】(1)設(shè)貨物滑到圓軌道末端時(shí)的速度為v0，對(duì)貨物的下滑過(guò)程中根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：

mgR＝12m1v20

設(shè)貨物在軌道末端所受支持力的大小為FN，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)N－m1g＝m1v20R

聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得FN＝3000N

根據(jù)牛頓第三定律，貨物到達(dá)圓軌道末端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為3000N，方向豎直向下．

(2)若滑上木板A時(shí)，木板不動(dòng)，由受力分析得：

μ1m1g≤μ2(m1＋2m2)g

若滑上木板B時(shí)，木板B開(kāi)始滑動(dòng)，由受力分析得：

μ1m1g＞μ2(m1＋m2)g

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得0.4＜μ1≤0.6．

(3)μ1＝0.5，由上問(wèn)可得，貨物在木板A上滑動(dòng)時(shí)，木板不動(dòng)，設(shè)貨物在木板A上做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得μ1m1g＝m1a1

設(shè)貨物滑到木板A末端時(shí)的速度為v1，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：

v21－v20＝－2a1l

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得v1＝4m/s

設(shè)在木板A上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：

v1＝v0－a1t

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得t＝0.4s．

[答案](1)3000N，方向豎直向下(2)0.4＜μ1≤0.6

(3)0.4s

【點(diǎn)評(píng)】象這樣同時(shí)考查受力分析、動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)的題型在20xx屆高考中出現(xiàn)的可能性最大．

4．如圖1－23甲所示，P、Q為某地區(qū)水平地面上的兩點(diǎn)，在P點(diǎn)正下方一球形區(qū)域內(nèi)儲(chǔ)藏有石油．假定區(qū)域周?chē)鷰r石均勻分布，密度為ρ；石油密度遠(yuǎn)小于ρ，可將上述球形區(qū)域視為空腔．如果沒(méi)有這一空腔，則該地區(qū)重力加速度(正常值)沿豎直方向；當(dāng)存在空腔時(shí)，該地區(qū)重力加速度的大小和方向會(huì)與正常情況有微小偏離．重力加速度在原豎直方向(即PO方向)上的投影相對(duì)于正常值的偏離叫做“重力加速度反?！保疄榱颂綄な蛥^(qū)域的位置和石油儲(chǔ)量，常利用P點(diǎn)附近重力加速度反?，F(xiàn)象．已知引力常數(shù)為G．

圖1－23甲

(1)設(shè)球形空腔體積為V，球心深度為d(遠(yuǎn)小于地球半徑)，PQ＝x，求空腔所引起的Q點(diǎn)處的重力加速度反常．

(2)若在水平地面上半徑L的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)：重力加速度反常值在δ與kδ(k＞1)之間變化，且重力加速度反常的最大值出現(xiàn)在半徑為L(zhǎng)的范圍的中心，如果這種反常是由于地下存在某一球形空腔造成的，試求此球形空腔球心的深度和空腔的體積．

[2009年高考全國(guó)理綜卷Ⅱ]

【解析】(1)由牛頓第二定律得：a＝F引m

故重力加速度g＝GMr2

假設(shè)空腔處存在密度為ρ的巖石時(shí)，對(duì)Q處物體的引力產(chǎn)生的重力加速度為Δg＝GM′d2＋x2＝GρVd2＋x2

由力的獨(dú)立原理及矢量的合成定則知，球形區(qū)域?yàn)榭涨粫r(shí)Q點(diǎn)處的物體的重力加速度的矢量關(guān)系如圖1－23乙所示

圖1－23乙

即

故加速度反常Δg′＝Δgcosθ＝GρVd(d2＋x2)3．

(2)由(1)解可得，重力加速度反常Δg′的最大值和最小值分別為：

(Δg′)max＝GρVd2，(Δg′)min＝

由題設(shè)有(Δg′)max＝kδ、(Δg′)min＝δ

聯(lián)立以上各式得，地下球形空腔球心的深度和空腔的體積分別為：

d＝，V＝．

[答案](1)(2)

【點(diǎn)評(píng)】①對(duì)于本題大部分同學(xué)不知如何入手，其原因在于對(duì)力的獨(dú)立性原理及矢量(加速度)的合成與分解理解不夠深刻和熟練．

②本考題使大部分同學(xué)陷入一個(gè)思維誤區(qū)，總在思考g＝Gm，而不去思考g也是自由落體的加速度g＝F引m，遵循矢量的平行四邊形定則．

能力演練

一、選擇題(10×4分)

1．如圖所示，A、B是兩個(gè)長(zhǎng)方形物塊，F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力，A和B以相同的速度在水平地面C上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(空氣阻力不計(jì))．由此可知，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1和B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2有可能是()

A．μ1＝0，μ2＝0B．μ1＝0，μ2≠0

C．μ1≠0，μ2＝0D．μ1≠0，μ2≠0

【解析】本題中選A、B整體為研究對(duì)象，由于A、B在推力F的作用下做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，可知地面對(duì)B的摩擦力一定水平向左，故μ2≠0；對(duì)A進(jìn)行受力分析可知，水平方向不受力，μ1可能為零，故正確答案為BD．

[答案]BD

2．如圖所示，從傾角為θ、高h(yuǎn)＝1.8m的斜面頂端A處水平拋出一石子，石子剛好落在這個(gè)斜面底端的B點(diǎn)處．石子拋出后，經(jīng)時(shí)間t距斜面最遠(yuǎn)，則時(shí)間t的大小為(取g＝10m/s2)()

A．0.1sB．0.2sC．0.3sD．0.6s

【解析】由題意知，石子下落的時(shí)間t0＝2hg＝0.6s

又因?yàn)樗轿灰苮＝hcotθ

故石子平拋的水平初速度v0＝xt0＝hcotθt0

當(dāng)石子的速度方向與斜面平行時(shí)，石子距斜面最遠(yuǎn)

即gtv0＝tanθ

解得：t＝h2g＝0.3s．

[答案]C

3．在輕繩的兩端各拴一個(gè)小球，一人用手拿著上端的小球站在3樓的陽(yáng)臺(tái)上，放手后讓小球自由下落，兩小球相繼落地的時(shí)間差為T(mén)．如果站在4樓的陽(yáng)臺(tái)上，同樣放手讓小球自由下落，則兩小球相繼落地的時(shí)間差將()

A．不變B．增大C．減小D．無(wú)法判斷

【解析】?jī)尚∏蚨甲鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，可在同一v－t圖象中作出速度隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線(xiàn)，如圖所示．設(shè)人在3樓的陽(yáng)臺(tái)上釋放小球后，兩球落地的時(shí)間差為Δt1，圖中陰影部分的面積為Δh；若人在4樓的陽(yáng)臺(tái)上釋放小球后，兩球落地的時(shí)間差為Δt2，要保證陰影部分的面積也是Δh，從圖中可以看出一定有Δt2＜Δt1．

[答案]C

4．如圖甲所示，小球靜止在小車(chē)中的光滑斜面A和光滑豎直擋板B之間，原來(lái)小車(chē)向左勻速運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)在小車(chē)改為向左減速運(yùn)動(dòng)，那么關(guān)于斜面對(duì)小球的彈力NA的大小和擋板B對(duì)小球的彈力NB的大小，以下說(shuō)法正確的是()

甲

A．NA不變，NB減小B．NA增大，NB不變

C．NB有可能增大D．NA可能為零

【解析】小球的受力情況如圖乙所示，有：

乙

NAcosθ＝mg

NAsinθ－NB＝ma

故NA不變，NB減?。?/p>

[答案]A

5．小球從空中自由下落，與水平地面第一次相碰后彈到空中某一高度，其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，則()

A．小球第一次反彈后的速度大小為3m/s

B．小球碰撞時(shí)速度的改變量為2m/s

C．小球是從5m高處自由下落的

D．小球反彈起的最大高度為0.45m

【解析】第一次反彈后的速度為－3m/s，負(fù)號(hào)表示方向向上，A正確．碰撞時(shí)速度的改變量Δv＝－8m/s，B錯(cuò)誤．下落的高度h1＝12×5×0.5m＝1.25m，反彈的高度h2＝12×3×0.3＝0.45m，D正確．

[答案]AD

6．如圖甲所示，四個(gè)質(zhì)量、形狀相同的斜面體放在粗糙的水平面上，將四個(gè)質(zhì)量相同的物塊放在斜面頂端，因物塊與斜面的摩擦力不同，四個(gè)物塊運(yùn)動(dòng)情況不同．A物塊放上后勻加速下滑，B物塊獲一初速度后勻速下滑，C物塊獲一初速度后勻減速下滑，D物塊放上后靜止在斜面上．若在上述四種情況下斜面體均保持靜止且對(duì)地面的壓力依次為F1、F2、F3、F4，則它們的大小關(guān)系是()

甲

A．F1＝F2＝F3＝F4B．F1＞F2＞F3＞F4

C．F1＜F2＝F4＜F3D．F1＝F3＜F2＜F4

【解析】斜面的受力情況如乙圖所示，其中，f1、N分別為斜面對(duì)物塊的摩擦力和支持力的反作用力

乙

N＝mgcosθ

f2可能向左，也可能向右或?yàn)榱悖?/p>

a圖中，f1＜mgsinθ，故

F＝Mg＋mgcosθcosθ＋f1sinθ＜(M＋m)g

b圖中，f1＝mgsinθ，故F＝Mg＋mgcosθcosθ＋f1sinθ＝(M＋m)g

c圖中，f1＞mgsinθ，故F＝Mg＋mgcosθcosθ＋f1sinθ＞(M＋m)g

d圖中，f1＝mgsinθ，故F＝(M＋m)g．

[答案]C

7．把一鋼球系在一根彈性繩的一端，繩的另一端固定在天花板上，先把鋼球托起(如圖所示)，然后放手．若彈性繩的伸長(zhǎng)始終在彈性限度內(nèi)，關(guān)于鋼球的加速度a、速度v隨時(shí)間t變化的圖象，下列說(shuō)法正確的是()

A．甲為a－t圖象B．乙為a－t圖象

C．丙為v－t圖象D．丁為v－t圖象

【解析】由題圖可知，彈性繩處于松弛狀態(tài)下降時(shí)鋼球做自由落體運(yùn)動(dòng)，繃緊后小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；當(dāng)小球上升至繩再次松弛時(shí)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故v～t圖象為圖甲，a～t圖象為圖乙．

[答案]B

8．如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以速度v沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，傳送帶的右端與光滑曲面的底部平滑連接，曲面上的A點(diǎn)距離底部的高度h＝0.45m．一小物塊從A點(diǎn)靜止滑下，再滑上傳送帶，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又返回曲面．g取10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是()

A．若v＝1m/s，則小物塊能回到A點(diǎn)

B．若v＝2m/s，則小物塊能回到A點(diǎn)

C．若v＝5m/s，則小物塊能回到A點(diǎn)

D．無(wú)論v等于多少，小物塊均能回到A點(diǎn)

【解析】小物塊滑上傳送帶的初速度v0＝2gh＝3m/s

當(dāng)傳送帶的速度v≥3m/s時(shí)，小物塊返回曲面的初速度都等于3m/s，恰好能回到A點(diǎn)，當(dāng)傳送帶的傳送速度v＜3m/s時(shí)，小物塊返回曲面的初速度等于v，不能回到A點(diǎn)．

[答案]C

9．如圖甲所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩拴住放在粗糙的水平傳送帶上，物體距傳送帶左端的距離為L(zhǎng)．當(dāng)傳送帶分別以v1、v2的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(v1＜v2)，穩(wěn)定時(shí)繩與水平方向的夾角為θ，繩中的拉力分別為F1，F(xiàn)2；若剪斷細(xì)繩時(shí)，物體到達(dá)左端的時(shí)間分別為t1、t2，則下列說(shuō)法正確的是()

甲

A．F1＜F2B．F1＝F2

C．t1一定大于t2D．t1可能等于t2

【解析】繩剪斷前物體的受力情況如圖乙所示，由平衡條件得：FN＋Fsinθ＝mg

乙

f＝μFN＝Fcosθ

解得：F＝μmgμsinθ＋cosθ，F(xiàn)的大小與傳送帶的速度無(wú)關(guān)繩剪斷后m在兩速度的傳送帶上的加速度相同

若L≤v212μg，則兩次都是勻加速到達(dá)左端，t1＝t2

若L＞v212μg，則物體在傳送帶上先加速再勻速到達(dá)左端，在速度小的傳送帶上需要的時(shí)間更長(zhǎng)，t1＞t2．

[答案]BD

10．靜電透鏡是利用靜電場(chǎng)使電子束會(huì)聚或發(fā)散的一種裝置，其中某部分靜電場(chǎng)的分布如圖甲所示．圖中虛線(xiàn)表示這個(gè)靜電場(chǎng)在xOy平面內(nèi)的一族等勢(shì)線(xiàn)，等勢(shì)線(xiàn)形狀關(guān)于Ox軸、Oy軸對(duì)稱(chēng)．等勢(shì)線(xiàn)的電勢(shì)沿x軸正方向增加，且相鄰兩等勢(shì)線(xiàn)的電勢(shì)差相等．一個(gè)電子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)(其橫坐標(biāo)為－x0)時(shí)，速度與Ox軸平行，適當(dāng)控制實(shí)驗(yàn)條件，使該電子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)僅在Ox軸上方運(yùn)動(dòng)．在通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，該電子沿y軸方向的分速度vy隨位置坐標(biāo)x變化的示意圖是圖乙中的()

甲

乙

【解析】在x軸負(fù)方向，電子所受的電場(chǎng)力向右偏下，則電子的豎直分速度沿y軸負(fù)方向不斷增加，到達(dá)x＝0時(shí)豎直分速度最大，到達(dá)x軸正方向后，電子所受的電場(chǎng)力向右偏上，則其豎直分速度沿y軸負(fù)方向不斷減小；又由于在x軸負(fù)方向的電子運(yùn)動(dòng)處的電場(chǎng)線(xiàn)比在x軸正方向電子運(yùn)動(dòng)處的電場(chǎng)線(xiàn)密，相應(yīng)的電子的加速度大，故電子在x軸正方向經(jīng)過(guò)與x軸負(fù)方向相同的水平距離時(shí)，y軸方向的分速度不能減為零，D正確．

[答案]D

二、非選擇題(共60分)

11．(6分)在某次實(shí)驗(yàn)中得到小車(chē)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的s－t關(guān)系如圖所示．

(1)由圖可以確定，小車(chē)在AC段和DE段的運(yùn)動(dòng)分別為()

A．AC段是勻加速運(yùn)動(dòng)，DE段是勻速運(yùn)動(dòng)

B．AC段是加速運(yùn)動(dòng)，DE段是勻加速運(yùn)動(dòng)

C．AC段是加速運(yùn)動(dòng)；DE段是勻速運(yùn)動(dòng)

D．AC段是勻加速運(yùn)動(dòng)；DE段是勻加速運(yùn)動(dòng)

(2)在與AB、AC、AD對(duì)應(yīng)的平均速度中，最接近小車(chē)在A點(diǎn)的瞬時(shí)速度是________段中的平均速度．

[答案](1)C(2)AB(每空3分)

12．(9分)當(dāng)物體從高空下落時(shí)，其所受阻力會(huì)隨物體速度的增大而增大，因此物體下落一段距離后將保持勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這個(gè)速度稱(chēng)為此物體下落的收尾速度．研究發(fā)現(xiàn)，在相同環(huán)境下，球形物體的收尾速度僅與球的半徑和質(zhì)量有關(guān)．下表是某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

小球編號(hào)ABCDE

小球的半徑(×10－3m)0.50.51.522.5

小球的質(zhì)量(×10－6kg)254540100

小球的收尾速度(m/s)1640402032

(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，求出B球與C球達(dá)到收尾速度時(shí)所受的阻力之比．

(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，歸納出球形物體所受的阻力f與球的速度大小及球的半徑之間的關(guān)系．(寫(xiě)出有關(guān)表達(dá)式，并求出比例系數(shù)，重力加速度g取9.8m/s2)

(3)現(xiàn)將C球和D球用輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)連接，若它們?cè)谙侣鋾r(shí)所受的阻力與單獨(dú)下落時(shí)的規(guī)律相同，讓它們同時(shí)從足夠高的同一高度下落，試求出它們的收尾速度，并判斷它們落地的順序(不需要寫(xiě)出判斷理由)．

【解析】(1)球在達(dá)到收尾速度時(shí)處于平衡狀態(tài)，有：

f＝mg

則fB∶fC＝mB∶mC

代入數(shù)據(jù)解得：fB∶fC＝1∶9．

(2)由表中A、B兩球的有關(guān)數(shù)據(jù)可得，阻力與速度成正比，即f∝v

由表中B、C兩球的有關(guān)數(shù)據(jù)可得，阻力與球的半徑的平方成正比，即f∝r2

得：f＝kvr2

其中k＝4.9Ns/m3．

(3)將C球和D球用細(xì)線(xiàn)連接后，應(yīng)滿(mǎn)足：

mCg＋mDg＝fC＋fD

即mCg＋mDg＝kv(r2C＋r2D)

代入數(shù)據(jù)解得：v＝27.2m/s

比較C、D兩小球的質(zhì)量和半徑，可判斷出C球先落地．

[答案](1)1∶9(3分)

(2)f＝kvr2，k＝4.9Ns/m3(3分)

(3)27.2m/sC球先落地(3分)

13．(10分)將一平板支撐成一斜面，一石塊可以沿著斜面往不同的方向滑行，如圖所示．如果使石塊具有初速度v，方向沿斜面向下，那么它將做勻減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)距離L1后停下來(lái)；如果使石塊具有同樣大小的速度，但方向沿斜面向上，它將向上運(yùn)動(dòng)距離L2后停下來(lái)．現(xiàn)在平板上沿水平方向釘一光滑木條(圖中MN所示)，木條的側(cè)邊與斜面垂直．如果使石塊在水平方向以與前兩種情況同樣大小的初速度緊貼著光滑木條運(yùn)動(dòng)，求石塊在水平方向通過(guò)的距離L．

【解析】設(shè)斜面的傾斜角為θ，石塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，故石塊沿斜面減速下滑時(shí)的加速度為：

a1＝μgcosθ－gsinθ(2分)

沿斜面減速上滑時(shí)的加速度a2＝μgcosθ＋gsinθ

(2分)

緊貼光滑木條水平運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a3＝μgcosθ

(2分)

由題意可得：

v2＝2a1L1

v2＝2a2L2

v2＝2a3L(3分)

解得：L＝2L1L2L1＋L2．(1分)

[答案]2L1L2L1＋L2

14．(10分)如圖所示，一固定的斜面傾角為30°，一邊與地面垂直，頂上有一定滑輪．一柔軟的細(xì)線(xiàn)跨過(guò)定滑輪，兩端分別與物塊A和B連結(jié)，A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m．開(kāi)始時(shí)將B按在地面上不動(dòng)，然后放開(kāi)手，讓A沿斜面下滑而B(niǎo)上升．物塊A與斜面間無(wú)摩擦．當(dāng)A沿斜面下滑s距離后，細(xì)線(xiàn)突然斷了，求物塊B上升的最大高度．(不計(jì)細(xì)線(xiàn)與滑輪之間的摩擦)

【解析】設(shè)細(xì)線(xiàn)斷前物塊的加速度大小為a，細(xì)線(xiàn)的張力為T(mén)，由牛頓第二定律得：

4mgsin30°－T＝4ma(2分)

T－mg＝ma(2分)

解得：a＝15g(1分)

故線(xiàn)斷瞬間B的速度大小vB＝2as＝25gs(2分)

線(xiàn)斷后B再上升的最大高度h＝v2B2g＝15s(1分)

物塊B上升的最大高度h總＝s＋h＝65s．(2分)

[答案]65s

15．(12分)在光滑的絕緣水平面上有一質(zhì)量m＝1.0×10－3kg、電荷量q＝＋1.0×10－10C的帶電小球靜止在O點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy(如圖所示)．現(xiàn)突然加一個(gè)沿x軸正方向、場(chǎng)強(qiáng)大小E＝2.0×106V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)使小球運(yùn)動(dòng)，并開(kāi)始計(jì)時(shí)．在第1s末所加電場(chǎng)方向突然變?yōu)檠貀軸正方向，大小不變；在第2s末電場(chǎng)突然消失，求第3s末小球的位置．

一位同學(xué)這樣分析：第1s內(nèi)小球沿x軸做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，可求出其位移x1；第2s內(nèi)小球沿y軸正方向做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，可求出其位移y2及其速度v，第3s內(nèi)小球沿y軸正方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，可求出其位移s，最后小球的橫坐標(biāo)是x1，縱坐標(biāo)是y2＋s．

你認(rèn)為他的分析正確嗎？如果認(rèn)為正確，請(qǐng)按他的思路求出第3s末小球的位置；如果認(rèn)為不正確，請(qǐng)指出錯(cuò)誤之處并求出第3s末小球的位置．

【解析】該同學(xué)的分析不正確．因?yàn)榈?s末小球有沿x方向的初速度，所以第2s內(nèi)小球做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，第3s內(nèi)也不沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)．(3分)

第1s內(nèi)小球做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，有：

a1x＝Fm＝qEm(1分)

x1＝12a1xt21＝qEt212m

＝1.0×10－10×2.0×106×122×1.0×10－3m＝0.1m(1分)

v1x＝a1xt1＝qEt1m

第2s內(nèi)小球做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，有：

a2y＝qEm(1分)

y2＝12a2yt22＝qEt222m

＝1.0×10－10×2.0×106×122×1.0×10－3m＝0.1m(1分)

v2y＝a2t2＝qEt2m

x2＝v1xt2＝qEt1t2m

＝1.0×10－10×2.0×106×1×11.0×10－3m＝0.2m(1分)

第3s內(nèi)小球做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，沿x方向速度為v1x，沿y方向速度為v2y，有：

x3＝v1xt3＝qEt1t3m

＝1.0×10－10×2.0×106×1×11.0×10－3m＝0.2m(1分)

y3＝v2yt3＝qEt2t3m

＝1.0×10－10×2.0×106×1×11.0×10－3m＝0.2m(1分)

第3s末小球的位置坐標(biāo)為：

x＝x1＋x2＋x3＝0.5m(1分)

y＝y(tǒng)2＋y3＝0.3m．(1分)

[答案]略

16．(13分)如圖所示，長(zhǎng)L＝1.5m、高h(yuǎn)＝0.45m、質(zhì)量M＝10kg的長(zhǎng)方體木箱在水平面上向右做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．當(dāng)木箱的速度v0＝3.6m/s時(shí)，對(duì)木箱施加一個(gè)方向水平向左的恒力F＝50N，并同時(shí)將一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的小球輕放在距木箱右端L3處的P點(diǎn)(小球可視為質(zhì)點(diǎn)，放在P點(diǎn)時(shí)相對(duì)于地面的速度為零)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小球脫離木箱落到地面．已知木箱與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，而小球與木箱之間的摩擦不計(jì)．取g＝10m/s2，求：

(1)小球從開(kāi)始離開(kāi)木箱至落到地面所用的時(shí)間．

(2)小球放上P點(diǎn)后，木箱向右運(yùn)動(dòng)的最大位移．

(3)小球離開(kāi)木箱時(shí)木箱的速度．

【解析】(1)小球離開(kāi)木箱后做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)其落到地面所用的時(shí)間為t，由h＝12gt2得：

t＝2hg＝2×0.4510s＝0.3s．(2分)

(2)小球放上木箱后相對(duì)地面靜止

由F＋μFN＝Ma1(1分)

FN＝(M＋m)g(1分)

得木箱的加速度：

a1＝F＋μ(M＋m)gM＝50＋0.2(10＋1)×1010m/s2

＝7.2m/s2(2分)

木箱向右運(yùn)動(dòng)的最大位移s1＝v202a1＝3.622×7.2m＝0.9m．

(1分)

(3)由于s1＝0.9m＜1m，故木箱在向右運(yùn)動(dòng)期間，小球不會(huì)從木箱的左端掉下(1分)

得木箱向左運(yùn)動(dòng)的加速度：

a2＝F－μ(M＋m)gM＝50－0.2(10＋1)×1010m/s2

＝2.8m/s2(2分)

設(shè)木箱向左運(yùn)動(dòng)s2時(shí)，小球從木箱的右端掉下，有：

s2＝s1＋L3＝0.9m＋0.5m＝1.4m(1分)

設(shè)木箱向左運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間為t2，則由s2＝12a2t22得：

t2＝2s2a2＝2×1.42.8s＝1s(1分)

小球剛離開(kāi)木箱時(shí)木箱的速度方向向左，大小為：

v2＝a2t2＝2.8×1m/s＝2.8m/s．(1分)

[答案](1)0.3s(2)0.9m(3)2.8m/s

擴(kuò)展閱讀

高考物理沖刺專(zhuān)題復(fù)習(xí)

20xx屆高考黃岡中學(xué)物理沖刺講解、練習(xí)題、預(yù)測(cè)題18:第9專(zhuān)題高中物理常見(jiàn)的物理模型(2)能力演練

一、選擇題(10×4分)
1．圖示是原子核的核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系圖象，下列說(shuō)法正確的是()
A．若D和E結(jié)合成F，結(jié)合過(guò)程中一定會(huì)吸收核能
B．若D和E結(jié)合成F，結(jié)合過(guò)程中一定會(huì)釋放核能
C．若A分裂成B和C，分裂過(guò)程中一定會(huì)吸收核能
D．若A分裂成B和C，分裂過(guò)程中一定會(huì)釋放核能
【解析】D、E結(jié)合成F粒子時(shí)總質(zhì)量減小，核反應(yīng)釋放核能；A分裂成B、C粒子時(shí)，總質(zhì)量減小，核反應(yīng)釋放核能．
[答案]BD
2．單冷型空調(diào)器一般用來(lái)降低室內(nèi)溫度，其制冷系統(tǒng)與電冰箱的制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本相同．某單冷型空調(diào)器的制冷機(jī)從低溫物體吸收熱量Q2，向高溫物體放出熱量Q1，而外界(壓縮機(jī))必須對(duì)工作物質(zhì)做功W，制冷系數(shù)ε＝Q2W．設(shè)某一空調(diào)的制冷系數(shù)為4，若制冷機(jī)每天從房間內(nèi)部吸收2.0×107J的熱量，則下列說(shuō)法正確的是()
A．Q1一定等于Q2
B．空調(diào)的制冷系數(shù)越大越耗能
C．制冷機(jī)每天放出的熱量Q1＝2.5×107J
D．制冷機(jī)每天放出的熱量Q1＝5.0×106J
【解析】Q1＝Q2＋W＞Q2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；ε越大，從室內(nèi)向外傳遞相同熱量時(shí)壓縮機(jī)所需做的功(耗電)越小，越節(jié)省能量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；又Q1＝Q2＋Q2ε＝2.5×107J，故選項(xiàng)C正確．
[答案]C
3．圖示為一列簡(jiǎn)諧橫波的波形圖象，其中實(shí)線(xiàn)是t1＝0時(shí)刻的波形，虛線(xiàn)是t2＝1.5s時(shí)的波形，且(t2－t1)小于一個(gè)周期．由此可判斷()
A．波長(zhǎng)一定是60cm
B．波一定向x軸正方向傳播
C．波的周期一定是6s
D．波速可能是0.1m/s，也可能是0.3m/s
【解析】由題圖知λ＝60cm
若波向x軸正方向傳播，則可知：
波傳播的時(shí)間t1＝T4，傳播的位移s1＝15cm＝λ4
故知T＝6s，v＝0.1m/s
若波向x軸負(fù)方向傳播，可知：
波傳播的時(shí)間t2＝34T，傳播的位移s2＝45cm＝3λ4
故知T＝2s，v＝0.3m/s．
[答案]AD
4．如圖所示，在水平桌面上疊放著質(zhì)量均為M的A、B兩塊木板，在木板A的上面放著一個(gè)質(zhì)量為m的物塊C，木板和物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)．A、B、C之間以及B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ．若用水平恒力F向右拉動(dòng)木板A，使之從C、B之間抽出來(lái)，已知重力加速度為g，則拉力F的大小應(yīng)該滿(mǎn)足的條件是(已知最大靜摩擦力的大小等于滑動(dòng)摩擦力)()
A．F＞μ(2m＋M)gB．F＞μ(m＋2M)g
C．F＞2μ(m＋M)gD．F＞2μmg
【解析】無(wú)論F多大，摩擦力都不能使B向右滑動(dòng)，而滑動(dòng)摩擦力能使C產(chǎn)生的最大加速度為μg，故F－μmg－μ(m＋M)gM＞μg時(shí)，即F＞2μ(m＋M)g時(shí)A可從B、C之間抽出．
[答案]C
5．如圖所示，一束單色光a射向半球形玻璃磚的球心，在玻璃與空氣的界面MN上同時(shí)發(fā)生反射和折射，b為反射光，c為折射光，它們與法線(xiàn)間的夾角分別為β和θ．逐漸增大入射角α，下列說(shuō)法中正確的是()
A．β和θ兩角同時(shí)增大，θ始終大于β
B．b光束的能量逐漸減弱，c光束的能量逐漸加強(qiáng)
C．b光在玻璃中的波長(zhǎng)小于b光在空氣中的波長(zhǎng)
D．b光光子的能量大于c光光子的能量
【解析】三個(gè)角度之間的關(guān)系有：θ＝α，sinβsinα＝n＞1，故隨著α的增大，β、θ都增大，但是θ＜β，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，且在全反射前，c光束的能量逐漸減弱，b光束的能量逐漸加強(qiáng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；又由n＝sinβsinα＝cv＝λλ′，b光在玻璃中的波長(zhǎng)小于在空氣中的波長(zhǎng)，但光子的能量不變，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤．
[答案]C
6．如圖所示，水平傳送帶以v＝2m/s的速度勻速前進(jìn)，上方漏斗中以每秒50kg的速度把煤粉豎直抖落到傳送帶上，然后一起隨傳送帶運(yùn)動(dòng)．如果要使傳送帶保持原來(lái)的速度勻速前進(jìn)，則傳送帶的電動(dòng)機(jī)應(yīng)增加的功率為()
A．100WB．200WC．500WD．無(wú)法確定
【解析】漏斗均勻持續(xù)將煤粉抖落在傳送帶上，每秒鐘有50kg的煤粉被加速至2m/s，故每秒鐘傳送帶的電動(dòng)機(jī)應(yīng)多做的功為：
ΔW＝ΔEk＋Q＝12mv2＋fΔs＝mv2＝200J
故傳送帶的電動(dòng)機(jī)應(yīng)增加的功率ΔP＝ΔWt＝200W．
[答案]B
7．如圖所示，一根用絕緣材料制成的輕彈簧，勁度系數(shù)為k，一端固定，另一端與質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球相連，靜止在光滑絕緣水平面上．當(dāng)施加水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E后，小球開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是()
A．小球的速度為零時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為qEk
B．小球的速度為零時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為2qEk
C．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
D．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球動(dòng)能變化量、彈性勢(shì)能變化量以及電勢(shì)能的變化量之和保持為零
【解析】由題意知，小球位于平衡位置時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量x0＝qEk，小球速度為零時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)或伸長(zhǎng)了2x0＝2qEk，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確．
小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中彈簧彈力和電場(chǎng)力都做功，機(jī)械能不守恒，動(dòng)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能的總和保持不變，選項(xiàng)D正確．
[答案]BD
8．如圖所示，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為θ的固定斜面上．滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g，則[2009年高考北京理綜卷]()
A．將滑塊由靜止釋放，如果μ＞tanθ，滑塊將下滑
B．給滑塊沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑塊將減速下滑
C．用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動(dòng)，如果μ＝tanθ，則拉力大小應(yīng)是2mgsinθ
D．用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動(dòng)，如果μ＝tanθ，則拉力大小應(yīng)是mgsinθ
【解析】對(duì)于靜止置于斜面上的滑塊，可沿斜面下滑的條件為mgsinθ＞μmgcosθ；同理，當(dāng)mgsinθ＜μmgcosθ時(shí)，具有初速度下滑的滑塊將做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；當(dāng)μ＝tanθ時(shí)，滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦力f＝mgsinθ，由平衡條件知，使滑塊勻速上滑的拉力F＝2mgsinθ，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤．
[答案]C
9．國(guó)產(chǎn)“水刀”——超高壓數(shù)控萬(wàn)能水切割機(jī)，以其神奇的切割性能在北京國(guó)際展覽中心舉行的第五屆國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上引起轟動(dòng)，它能切割40mm厚的鋼板、50mm厚的大理石等材料．
將普通的水加壓，使其從口徑為0.2mm的噴嘴中以800m/s～1000m/s的速度射出，這種水射流就是“水刀”．我們知道，任何材料承受的壓強(qiáng)都有一定限度，下表列出了一些材料所能承受的壓強(qiáng)的限度．

A．橡膠5×107Pa
B．花崗石1.2×108Pa～2.6×108Pa
C．鑄鐵8.8×108Pa
D．工具鋼6.7×108Pa
設(shè)想一“水刀”的水射流橫截面積為S，垂直入射的速度v＝800m/s，水射流與材料接觸后，速度為零，且不附著在材料上，水的密度ρ＝1×103kg/m3，則此水刀不能切割上述材料中的()
【解析】以射到材料上的水量Δm為研究對(duì)象，以其運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量定理得：
－pSΔt＝－ρSvΔtv
得：p＝ρv2＝6.4×108Pa
由表中數(shù)據(jù)可知：此“水刀”不能切割材料C和D．
[答案]CD
10．如圖甲所示，質(zhì)量為2m的長(zhǎng)木板靜止地放在光滑的水平面上，另一質(zhì)量為m的小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平速度v0滑上木板的左端，恰能滑至木板的右端且與木板保持相對(duì)靜止，鉛塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的摩擦力始終不變．若將木板分成長(zhǎng)度與質(zhì)量均相等(即m1＝m2＝m)的兩段1、2后，將它們緊挨著放在同一水平面上，讓小鉛塊以相同的初速度v0由木板1的左端開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是()
A．小鉛塊滑到木板2的右端前就與之保持相對(duì)靜止
B．小鉛塊滑到木板2的右端后與之保持相對(duì)靜止
C．甲、乙兩圖所示的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量相等
D．圖甲所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量
【解析】長(zhǎng)木板分兩段前，鉛塊和木板的最終速度為：
vt＝mv03m＝13v0
且有Q＝fL＝12mv02－12×3m(v03)2＝13mv02
長(zhǎng)木板分兩段后，可定量計(jì)算出木板1、2和鉛塊的最終速度，從而可比較摩擦生熱和相對(duì)滑動(dòng)的距離；也可用圖象法定性分析(如圖丙所示)比較得到小鉛塊到達(dá)右端之前已與木板2保持相對(duì)靜止，故圖甲所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量．
丙
[答案]AD
二、非選擇題(共60分)
11．(5分)圖示為伏安法測(cè)電阻的部分電路，電路其他部分不變，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)U1＝11V，電流表的示數(shù)I1＝0.2A；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b點(diǎn)時(shí)，U2＝12V，I2＝0.15A．那么，為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，開(kāi)關(guān)S應(yīng)接______點(diǎn)(填“a”或“b”)，Rx的測(cè)量值為_(kāi)_______Ω．
[答案]b(2分)80(3分)
12．(10分)如圖所示，光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切，輕彈簧的一端固定在水平軌道的左端，OP是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿，且擺到某處就能停在該處；另有一小鋼球．現(xiàn)在利用這些器材測(cè)定彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能．
(1)還需要的器材是________、________．
(2)以上測(cè)量實(shí)際上是把對(duì)彈性勢(shì)能的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)________能的測(cè)量，需要直接測(cè)量________和________．
(3)為了研究彈簧的彈性勢(shì)能與勁度系數(shù)和形變量間的關(guān)系，除以上器材外，還準(zhǔn)備了幾個(gè)輕彈簧，所有彈簧的勁度系數(shù)均不相同．試設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格．
[答案](1)天平刻度尺(每空1分)
(2)重力勢(shì)質(zhì)量上升高度(每空1分)
(3)設(shè)計(jì)表格如下(5分)
小球的質(zhì)量m＝________kg，彈簧A
壓縮量x(m)
上升高度h(m)
E＝mgh(J)
壓縮量x＝________cm，小球的質(zhì)量m＝________kg
彈簧ABC
勁度系數(shù)k(N/m)
上升高度h(m)
E＝mgh(J)
13．(10分)如圖所示，一勁度系數(shù)k＝800N/m的輕彈簧的兩端各焊接著兩個(gè)質(zhì)量均為m＝12kg的物體A、B，A、B和輕彈簧靜止豎立在水平地面上．現(xiàn)加一豎直向上的力F在上面的物體A上，使物體A開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.4s物體B剛要離開(kāi)地面，設(shè)整個(gè)過(guò)程中彈簧都處于彈性限度內(nèi)，取g＝10m/s2．求：
(1)此過(guò)程中所加外力F的最大值和最小值．
(2)此過(guò)程中外力F所做的功．
【解析】(1)A原來(lái)靜止時(shí)有：kx1＝mg(1分)
當(dāng)物體A剛開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F最小，設(shè)為F1．
對(duì)物體A有：F1＋kx1－mg＝ma(1分)
當(dāng)物體B剛要離開(kāi)地面時(shí)，拉力F最大，設(shè)為F2．
對(duì)物體A有：F2－kx2－mg＝ma(1分)
對(duì)物體B有：kx2＝mg(1分)
對(duì)物體A有：x1＋x2＝12at2(1分)
解得：a＝3.75m/s2
聯(lián)立解得：F1＝45N(1分)，F(xiàn)2＝285N．(1分)
(2)在力F作用的0.4s內(nèi)，初末狀態(tài)的彈性勢(shì)能相等(1分)
由功能關(guān)系得：
WF＝mg(x1＋x2)＋12m(at)2＝49.5J．(2分)
[答案](1)285N45N(2)49.5J
14．(12分)如圖甲所示，傾角為θ、足夠長(zhǎng)的兩光滑金屬導(dǎo)軌位于同一傾斜的平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，與電阻R1、R2及電容器相連，電阻R1、R2的阻值均為R，電容器的電容為C，空間存在方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一個(gè)質(zhì)量為m、阻值也為R、長(zhǎng)度為l的導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，將其由靜止釋放，下滑距離s時(shí)導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度，這一過(guò)程中整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則：
甲
(1)導(dǎo)體棒穩(wěn)定下滑的最大速度為多少？
(2)導(dǎo)體棒從釋放開(kāi)始到穩(wěn)定下滑的過(guò)程中流過(guò)R1的電荷量為多少？
【解析】(1)當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)，導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)，電容器中沒(méi)有電流，設(shè)導(dǎo)體棒穩(wěn)定下滑的最大速度為v，有：
E＝Blv(1分)
I＝ER2＋R(1分)
所以F安＝BIl＝B2l2v2R(2分)
導(dǎo)體棒的受力情況如圖乙所示，根據(jù)受力平衡條件有：
乙
F安＝mgsinθ(1分)
解得：v＝2mgRsinθB2l2．(2分)
(2)棒加速運(yùn)動(dòng)時(shí)電容器上的電壓增大，電容器充電；當(dāng)棒達(dá)到最大速度后，電容器上的電荷量最大并保持不變，所以流過(guò)R1的電荷量就是電容器所帶的電荷量，則：
U＝IR2＝E2RR＝E2＝Blv2＝mgRsinθBl(3分)
QR1＝CU＝mgRCsinθBl．(2分)
[答案](1)2mgRsinθB2l2(2)mgRCsinθBl
15．(13分)如圖甲所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，在D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，此磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為d的小孔C沿垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，此電場(chǎng)方向與AC平行且向上，最后離子打在G處，而G處到A點(diǎn)的距離為2d(直線(xiàn)DAG與電場(chǎng)方向垂直)．不計(jì)離子重力，離子運(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi)．求：
甲
(1)正離子從D處運(yùn)動(dòng)到G處所需時(shí)間．
(2)正離子到達(dá)G處時(shí)的動(dòng)能．
【解析】(1)正離子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：
乙
t1＝13T＝2πm3Bq(1分)
圓周運(yùn)動(dòng)半徑r滿(mǎn)足：r＋rcos60°＝d(1分)
解得：r＝23d(1分)
設(shè)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為v0，則有：r＝mv0Bq(1分)
解得：v0＝2Bqd3m(1分)
離子從C運(yùn)動(dòng)到G所需的時(shí)間t2＝2dv0＝3mBq(2分)
離子從D→C→G的總時(shí)間為：
t＝t1＋t2＝(9＋2π)m3Bq．(2分)
(2)設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，對(duì)離子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，有：
qE＝ma，d＝12at22(1分)
由動(dòng)能定理得：Eqd＝EkG－12mv02(1分)
解得：EkG＝4B2q2d29m．(2分)
[答案](1)(9＋2π)m3Bq(2)4B2q2d29m
16．(15分)如圖甲所示，質(zhì)量m1＝2.0kg的物塊A隨足夠長(zhǎng)的水平傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，傳送帶的速度大小v帶＝3.0m/s，方向如圖所示；在A的右側(cè)L＝2.5m處將質(zhì)量m2＝3.0kg的物塊B無(wú)初速度放上傳送帶．已知在A、B碰后瞬間B相對(duì)傳送帶的速度大小為1.0m/s，之后當(dāng)其中某一物塊相對(duì)傳送帶的速度為零時(shí)，傳送帶立即以大小為2.0m/s2的加速度制動(dòng)，最后停止運(yùn)動(dòng)．傳送帶的運(yùn)動(dòng)情況不受物塊A、B的影響，且A、B碰撞的時(shí)間極短．設(shè)兩物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.10．求：
甲
(1)物塊B剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)的加速度．
(2)碰撞后兩物塊的速度．
(3)兩物塊間的最大距離．
【解析】(1)物塊B剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，加速度為：
a＝μm2gm2＝μg＝1m/s2，方向向右．(2分)
(2)設(shè)經(jīng)t1時(shí)間，A、B兩物塊相碰，有：
12at21＋L＝v帶t1
解得：t1＝1s，t1′＝5s(由上述分析可知，t1′不合題意，舍去)
碰前B的速度v2＝at1＝1m/s(2分)
由題意可知：碰后B的速度v2′＝2m/s或v2″＝4m/s
由動(dòng)量守恒定律得：
m1v帶＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′
m1v帶＋m2v2＝m1v1″＋m2v2″
解得：碰后A的速度v1′＝1.5m/s或v1″＝－1.5m/s
檢驗(yàn)：由于12m1v2帶＋12m2v22＜12m1v1′2＋12m2v2″2
故v1″＝－1.5m/s、v2″＝4m/s這組數(shù)據(jù)舍去
所以碰后A的速度v1′＝1.5m/s，方向向右；B的速度v2′＝2m/s，方向向右．(3分)
(3)因碰后兩物塊均做加速度運(yùn)動(dòng)，加速度都為a＝1m/s2，所以B的速度先達(dá)到與傳送帶相同速度，設(shè)B達(dá)到與傳送帶速度相同的時(shí)間為t2．
乙
有：v帶＝v2′＋at2，t2＝1s
此時(shí)A的速度v3＝v1′＋at2＝2.5m/s＜v帶
故從t2之后A繼續(xù)加速運(yùn)動(dòng)，B和傳送帶開(kāi)始減速運(yùn)動(dòng)，直到A和傳送達(dá)到某個(gè)共同速度v4后，A所受的摩擦力換向，才開(kāi)始減速運(yùn)動(dòng)．設(shè)A繼續(xù)加速度的時(shí)間為t3，則：
v4＝v3＋at3＝v帶－a帶t3，t3＝16s
A的速度v4＝v3＋at3＝83m/s(2分)
此時(shí)B的速度v5＝v帶－at3＝176m/s，之后A、B均做減速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樵谡麄€(gè)過(guò)程中B的速度始終大于A的速度，所以當(dāng)A、B都靜止時(shí)兩物塊間的距離最大．(1分)
B碰后運(yùn)動(dòng)的總位移s2＝v2帶－v2′22a＋0－v2帶2×(－a)＝7m
或s2＝v2′＋v帶2t2＋v帶2×v帶a＝7m(2分)
A碰后運(yùn)動(dòng)的總位移s1＝v24－v1′22×a＋0－v242×(－a)≈6m(2分)
兩物塊間的最大距離sm＝s2－s1＝1m．(1分)
[答案](1)1m/s2，方向向左
(2)A的速度為1.5m/s，方向向右；B的速度為2m/s，方向向右
(3)1m

高考物理高考物理實(shí)驗(yàn)(2)經(jīng)典考題沖刺專(zhuān)題復(fù)習(xí)

一位優(yōu)秀的教師不打無(wú)準(zhǔn)備之仗，會(huì)提前做好準(zhǔn)備，準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái)，幫助高中教師能夠更輕松的上課教學(xué)。你知道如何去寫(xiě)好一份優(yōu)秀的高中教案呢？為滿(mǎn)足您的需求，小編特地編輯了“高考物理高考物理實(shí)驗(yàn)(2)經(jīng)典考題沖刺專(zhuān)題復(fù)習(xí)”，希望能對(duì)您有所幫助，請(qǐng)收藏。

20xx屆高考黃岡中學(xué)物理沖刺講解、練習(xí)題、預(yù)測(cè)題14:第7專(zhuān)題高考物理實(shí)驗(yàn)(2)經(jīng)典考題

縱觀(guān)近三年的高考實(shí)驗(yàn)題，會(huì)發(fā)現(xiàn)以下特點(diǎn)．

1．對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查基本上以創(chuàng)新題出現(xiàn)，試題源于教材，又高于教材，總體來(lái)說(shuō)其變化在于：同一實(shí)驗(yàn)可用于不同裝置，同一裝置可完成不同實(shí)驗(yàn)．

2．高考對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查一般書(shū)本實(shí)驗(yàn)稍加變化來(lái)出題，以“電阻的測(cè)量”最為常見(jiàn)，包括測(cè)電阻率、測(cè)伏安特性等，當(dāng)然也可能會(huì)有其他電學(xué)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)，如測(cè)電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻、電路故障等．

1．Ⅰ．在如圖所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點(diǎn)的標(biāo)號(hào)．在開(kāi)關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮．現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測(cè)的有：電源、開(kāi)關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線(xiàn)以及電路中的各連接點(diǎn)．

(1)為了檢測(cè)小燈泡以及3根導(dǎo)線(xiàn)，在連接點(diǎn)1、2已接好的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋．在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開(kāi)的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋．

(2)在開(kāi)關(guān)閉合情況下，若測(cè)得5、6兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢(shì)，則表明____________________________________可能有故障．

(3)將小燈泡拆離電路，寫(xiě)出用多用電表檢測(cè)該小燈泡是否有故障的具體步驟：____________________________________________________________________．

Ⅱ．某同學(xué)為了探究物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．長(zhǎng)直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上．在平板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置一光電門(mén)，用光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)擋光的時(shí)間．

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的擋光長(zhǎng)度d，用天平測(cè)量滑塊的質(zhì)量m；

②用直尺測(cè)量A、B之間的距離s，A點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h1，B點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h2；

③將滑塊從A點(diǎn)靜止釋放，由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間t；

④重復(fù)步驟③數(shù)次，并求擋光時(shí)間的平均值t－；

⑤利用所測(cè)數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosα；

⑥多次改變斜面的傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③④⑤，作出f－cosα關(guān)系曲線(xiàn)．

(1)用測(cè)量的物理量完成下列各式(重力加速度為g)：

①斜面傾角的余弦cosα＝__________；

②滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v＝________________；

③滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a＝____________________；

④滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力f＝____________．

(2)測(cè)量滑塊擋光長(zhǎng)度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖乙所示，讀得d＝__________．

[2009年高考全國(guó)理綜卷Ⅰ]

【解析】Ⅰ．在1、2兩點(diǎn)接好的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的電壓擋，在1、2同時(shí)斷開(kāi)的情況下，應(yīng)選用歐姆擋．

(2)表明5、6兩點(diǎn)可能有故障．

(3)①調(diào)到歐姆擋；②將紅黑表筆相接，檢查歐姆擋能否正常工作；③測(cè)量小燈泡的電阻，如電阻無(wú)窮大，表明小燈泡有故障．

Ⅱ．物塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，受重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力的作用．

根據(jù)三角形關(guān)系可得到cosα＝s2－(h1－h(huán)2)2s

又v＝xt＝dt，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x＝v22a，有s＝v22a，即有a＝d22st－2

根據(jù)牛頓第二定律得：

mgsinθ－f＝ma

則有：f＝mgh1－h(huán)2s－md22st－2．

(2)在游標(biāo)卡尺中，主尺上是3.6cm，在游標(biāo)尺上恰好是第1條刻度線(xiàn)與主尺對(duì)齊，再考慮到卡尺是10分度，所以讀數(shù)為3.6cm＋0.1×1mm＝3.61cm或者3.62cm也對(duì)．

[答案]Ⅰ．(1)電壓歐姆

(2)開(kāi)關(guān)或連接點(diǎn)5、6

(3)①調(diào)到歐姆擋；

②將紅、黑表筆相接，檢查歐姆擋能否正常工作；

③測(cè)量小燈泡的電阻．如電阻無(wú)窮大，則表明小燈泡有故障．

Ⅱ．(1)①1ss2－(h1－h(huán)2)2

②dt－③d22st－2④mgh1－h(huán)2s－md22st－2

(2)3.62cm

【點(diǎn)評(píng)】在本實(shí)驗(yàn)中，r＝dt－解出的為滑塊畫(huà)過(guò)去由門(mén)的平均速度，只是當(dāng)滑塊才較小時(shí)r趨近于瞬時(shí)速度，故滑塊長(zhǎng)度小點(diǎn)測(cè)量越準(zhǔn)確．

2．Ⅰ．一水平放置的圓盤(pán)繞過(guò)其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．盤(pán)邊緣上固定一豎直的擋光片．盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擋光片從一光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的光電門(mén)的狹縫中經(jīng)過(guò)，如圖甲所示．圖乙為光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的示意圖．光源A中射出的光可照到B中的接收器上．若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線(xiàn)被遮住的時(shí)間．

擋光片的寬度用螺旋測(cè)微器測(cè)得，結(jié)果如圖丙所示．圓盤(pán)直徑用游標(biāo)卡尺測(cè)得，結(jié)果如圖丁所示．由圖可知：

(1)擋光片的寬度為_(kāi)________mm；

(2)圓盤(pán)的直徑為_(kāi)__________cm；

(3)若光電數(shù)字計(jì)時(shí)器所顯示的時(shí)間為50.0ms，則圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為_(kāi)_______弧度/秒．(保留3位有效數(shù)字)

Ⅱ．圖示為用伏安法測(cè)量電阻的原理圖．圖中，為電壓表，內(nèi)阻為4000Ω；為電流表，內(nèi)阻為50Ω；E為電源，R為電阻箱，Rx為待測(cè)電阻，S為開(kāi)關(guān)．

(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后電壓表讀數(shù)U＝1.6V，電流表讀數(shù)I＝2.0mA．若將Rx＝UI作為測(cè)量值，所得結(jié)果的百分誤差是__________．

(2)若將電流表改為內(nèi)接，開(kāi)關(guān)閉合后，重新測(cè)得電壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)，仍將電壓表讀數(shù)與電流表讀數(shù)之比作為測(cè)量值，這時(shí)結(jié)果的百分誤差是________．

(百分誤差＝實(shí)際值－測(cè)量值實(shí)際值×100%)

[2008年高考四川理綜卷]

【解析】Ⅰ．由螺旋測(cè)微器與游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可得兩者的讀數(shù)．

d＝10mm＋24.2×0.01mm＝10.242mm

D＝242mm＋4×0.05mm＝242.20mm＝24.220cm．

圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω＝θt，而θ＝dπD×2π，綜合兩式并代入數(shù)據(jù)可得：ω＝1.69rad/s．

(1)測(cè)量值為R＝UI＝800Ω，因電流表外接，所以：

R＝RxRVRx＋RV

故真實(shí)值為Rx＝1000Ω，對(duì)應(yīng)的百分誤差為：

A＝1000－8001000＝20%．

(2)電流表內(nèi)接時(shí)，百分誤差A(yù)′＝1050－10001000＝5%．

[答案]Ⅰ．(1)10.243(2)24.220(3)1.69

Ⅱ．(1)20%(2)5%

【點(diǎn)評(píng)】①無(wú)論是否顯示單位，螺旋測(cè)微器和游標(biāo)尺主尺最小刻度一定都為mm；

②內(nèi)接法的測(cè)量值R測(cè)＝Rx＋RA，外接法的測(cè)量值R測(cè)＝Rx∥RV

能力演練

1．(16分)Ⅰ．在“利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交變電流的頻率為50Hz，得到的甲、乙兩條實(shí)驗(yàn)紙帶(如圖所示)中應(yīng)選________紙帶更好．若已測(cè)得點(diǎn)2到點(diǎn)4間的距離為s1，點(diǎn)0到點(diǎn)3間的距離為s2，打點(diǎn)周期為T(mén)，要驗(yàn)證重物從開(kāi)始下落到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)3這段時(shí)間內(nèi)機(jī)械能守恒，則s1、s2和T應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系為：T＝________________．

Ⅱ．要測(cè)量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻，所備器材如下：

甲

A．待測(cè)電壓表(量程為3V，內(nèi)阻未知)；

B．電流表(量程為3A，內(nèi)阻為0.01Ω)；

C．定值電阻R(阻值為2kΩ，額定電流為50mA)；

D．蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)略小于3V，內(nèi)阻不計(jì))；

E．多用電表；

F．開(kāi)關(guān)S1、S2，導(dǎo)線(xiàn)若干．

有一同學(xué)利用上面所給器材，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作．

(1)首先用多用電表進(jìn)行粗測(cè)，選用“×100Ω”倍率，操作方法正確．若這時(shí)刻度盤(pán)上的指針位置如圖甲所示，則測(cè)量的結(jié)果是________Ω．

(2)為了更精確地測(cè)出此電壓表的內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)電路，你認(rèn)為其中較合理的電路圖是________，理由是________________________．

乙丙

(3)用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，用所測(cè)物理量的符號(hào)表示電壓表的內(nèi)阻，即RV＝________．

[答案]Ⅰ．甲s12gs24gs2或s122gs2(每空3分)

Ⅱ．(1)3000(3分)

(2)丙圖乙中電流表測(cè)量時(shí)的示數(shù)太小，誤差太大；圖丙中R的阻值與電壓表內(nèi)阻接近，誤差小(每空2分)

(3)U2U1－U2R(3分)

2．(17分)Ⅰ．某同學(xué)在做測(cè)定木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)滑動(dòng)摩擦力時(shí)，他設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案．

方案一：木板固定在水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，如圖甲所示．

方案二：用彈簧測(cè)力計(jì)水平地鉤住木塊，用力使木板在水平面上運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示．

甲乙

除了實(shí)驗(yàn)必需的彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、木板、細(xì)線(xiàn)外，該同學(xué)還準(zhǔn)備了若干重均為2.00N的砝碼．

(1)上述兩種方案中，你認(rèn)為更合理的方案是________(填“甲”或“乙”)，理由是：(回答兩個(gè)理由)

①____________________________________________；

②____________________________________________．

(2)該同學(xué)在木塊上加砝碼，改變木塊對(duì)木板的壓力，記錄了5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示．

實(shí)驗(yàn)次序12345

砝碼個(gè)數(shù)01234

砝碼對(duì)木塊

的壓力/N02.004.006.008.00

測(cè)力計(jì)示

數(shù)/N1.502.002.502.953.50

木塊受到的

摩擦力/N1.502.002.502.953.50

請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上作出木塊受到的摩擦力f和砝碼對(duì)木塊的壓力F的關(guān)系圖象(以F為橫坐標(biāo))．由圖象可知，木塊重為_(kāi)_______N；木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)_______．

Ⅱ．現(xiàn)有一塊靈敏電流表，量程為200μA，內(nèi)阻約為1000Ω，要精確測(cè)出其內(nèi)阻R1，提供的器材有：

電流表(量程為1mA，內(nèi)阻R2＝50Ω)；

電壓表(量程為3V，內(nèi)阻RV約為3kΩ)；

滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍為0～20Ω)；

定值電阻R0(阻值R0＝100Ω)；

電源E(電動(dòng)勢(shì)約為4.5V，內(nèi)阻很小)；

單刀單擲開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干．

(1)請(qǐng)將上述器材全部用上，設(shè)計(jì)出合理的、便于多次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)電路圖，并保證各電表的示數(shù)超過(guò)其量程的13．將電路圖畫(huà)在下面的虛框中．

(2)在所測(cè)量的數(shù)據(jù)中選一組，用測(cè)量量和已知量來(lái)計(jì)算表的內(nèi)阻，表達(dá)式為R1＝________，表達(dá)式中各符號(hào)表示的意義是________________________．

[答案]Ⅰ．(1)乙①乙方案測(cè)力計(jì)靜止，讀數(shù)誤差?、谝曳桨改景蹇傻牟蛔鰟蛩龠\(yùn)動(dòng)，便于控制(每空1分)

(2)如圖甲所示(1分)6.00(2分)0.25(2分)

Ⅱ．(1)如圖乙所示(5分)(供電部分用分壓電路給1分；測(cè)量部分知道把表改裝且正確給2分；知道將表當(dāng)保護(hù)電阻使用給2分)

(2)I2(R0＋R2)I1(3分)I2表示表的示數(shù)，I1表示表的示數(shù)，R2表示表內(nèi)阻，R0表示定值電阻(1分)

3．(16分)Ⅰ．一量程為100μA的電流表的刻度盤(pán)如圖所示．今在此電流表兩端并聯(lián)一電阻，其阻值等于該電流表內(nèi)阻的149，使之成為一新的電流表，則圖示的刻度盤(pán)上每一小格表示______________mA．

Ⅱ．已知彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T＝2πmk，其中m是振子的質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)(回復(fù)力系數(shù))．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)在太空站中利用彈簧振子測(cè)量物體質(zhì)量的裝置，如圖所示，兩輕彈簧分別與擋板P、Q相連，A是質(zhì)量為M的帶夾子的金屬塊，且與兩彈簧固定相連，B是待測(cè)物體(可以被A上的夾子固定)．

(1)為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，還需要提供的實(shí)驗(yàn)器材是：__________________．

(2)簡(jiǎn)要寫(xiě)出測(cè)量方法及所需測(cè)量的物理量(用字母表示)

①________________________________________；

②________________________________________．

(3)用所測(cè)物理量和已知物理量表示待測(cè)物體的質(zhì)量的計(jì)算式為：mB＝______________________________．

【解析】Ⅰ．改裝后的量程為：

I′＝I＋I(xiàn)RAR0＝100×(1＋49)μA＝5mA

故每小格ΔI＝I′10＝0.5mA．

[答案]Ⅰ．0.5(6分)

Ⅱ．(1)秒表(2分)

(2)①不放B時(shí)用秒表測(cè)出振子振動(dòng)30次的時(shí)間t1(或者測(cè)出振子的周期T1)(2分)

②將B固定在A上，用秒表測(cè)出振子振動(dòng)30次的時(shí)間t2(或者測(cè)出振子的周期T2)(2分)

(3)t22－t21t21M或T22－T21T21M(4分)

4．(16分)Ⅰ．小汽車(chē)正在走進(jìn)我們的家庭，你對(duì)汽車(chē)了解嗎？油耗標(biāo)準(zhǔn)是評(píng)價(jià)一輛汽車(chē)性能優(yōu)劣的重要因素，而影響汽車(chē)油耗的一個(gè)重要原因是其在行進(jìn)中所受到的空氣阻力．人們發(fā)現(xiàn)，汽車(chē)在高速行駛過(guò)程中受到的空氣阻力f(也稱(chēng)風(fēng)阻)主要與兩個(gè)因素有關(guān)：①汽車(chē)正面的投影面積S；②汽車(chē)行駛的速度v．

某研究人員在汽車(chē)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)得到下表所列數(shù)據(jù)：

(1)由上述數(shù)據(jù)可得，汽車(chē)所受的風(fēng)阻f與汽車(chē)正面的投影面積S及汽車(chē)行駛的速度v之間的關(guān)系式為：f＝________．(要求用k表示比例系數(shù))

(2)由上述數(shù)據(jù)可求得k＝________________．

(3)據(jù)推理或猜測(cè)，k的大小與________、________等因素有關(guān)．

Ⅱ．現(xiàn)有下列可供選用的器材及導(dǎo)線(xiàn)若干，要求盡可能精確地測(cè)量出待測(cè)電流表的滿(mǎn)偏電流．

A．待測(cè)電流表(滿(mǎn)偏電流約為700μA～800μA，內(nèi)阻約為100Ω，已知表盤(pán)刻度均勻、總格數(shù)為N)；

B．電流表(量程為0.6A，內(nèi)阻為0.1Ω)；

C．電壓表(量程為3V，內(nèi)阻為3kΩ)；

D．滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為200Ω)；

E．電源E(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約為1.5Ω)；

F．開(kāi)關(guān)S一個(gè)．

(1)根據(jù)你的測(cè)量需要，“B．電流表”與“C．電壓表”中應(yīng)選擇____________．(只需填寫(xiě)序號(hào)即可)

(2)在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖．

(3)測(cè)量過(guò)程中測(cè)出了多組數(shù)據(jù)，其中一組數(shù)據(jù)中待測(cè)電流表的指針偏轉(zhuǎn)了n格，可算出滿(mǎn)偏電流IAmax＝__________________，式中除N、n外，其他字母符號(hào)代表的物理量分別是__________________________．

[答案]Ⅰ．(1)kSv2(2分)(2)0.26kg/m3(2分)

(3)空氣密度車(chē)的外形車(chē)的表面情況(4分)

Ⅱ．(1)C(2分)(2)電路圖如圖所示(2分)

(3)NnURVU為電壓表的示數(shù)，RV為電壓表的內(nèi)阻(每空2分)

5．(17分)Ⅰ．在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中

(1)已知雙縫到光屏之間的距離為600mm，雙縫之間的距離為0.20mm，單縫到雙縫之間的距離是100mm．某同學(xué)在用測(cè)量頭測(cè)量時(shí)，先將從測(cè)量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)某條亮紋(記作第1條)的中心，這時(shí)手輪上的示數(shù)如圖甲所示．然后他轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)第7條亮紋的中心，這時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示．這兩次的示數(shù)依次為_(kāi)_______mm和________mm，由此可以計(jì)算出這次實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的單色光的波長(zhǎng)為_(kāi)_______nm．

(2)下列操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離的是________．

A．增大單縫和雙縫之間的距離

B．增大雙縫和光屏之間的距離

C．將紅色濾光片改為綠色濾光片

D．增大雙縫之間的距離

Ⅱ．現(xiàn)有一塊59C2型的小量程電流表(表頭)，滿(mǎn)偏電流為50μA，內(nèi)阻約為800～850Ω，要把它改裝成1mA、10mA的兩量程電流表，可供選擇的器材有：

A．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為20Ω)；

B．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為100kΩ)；

C．電阻箱R′(最大阻值為9999Ω)；

D．定值電阻R0(阻值為1kΩ)；

E．電池E1(電動(dòng)勢(shì)為1.5V)；

F．電池E2(電動(dòng)勢(shì)為3.0V)；

G．電池E3(電動(dòng)勢(shì)為4.5V)；

H．標(biāo)準(zhǔn)電流表(滿(mǎn)偏電流為1.5mA)；

I．單刀單擲開(kāi)關(guān)S1和S2；

J．單刀雙擲開(kāi)關(guān)S3；

K．電阻絲及導(dǎo)線(xiàn)若干．

(所有電池的內(nèi)阻均不計(jì))

(1)采用如圖甲所示的電路測(cè)量表頭的內(nèi)阻，為提高測(cè)量精確度，選用的滑動(dòng)變阻器為_(kāi)_______；選用的電池為_(kāi)_____．(填序號(hào))

甲

(2)要將改裝成兩量程電流表，現(xiàn)有兩種備選電路，如圖乙、丙所示．圖________為合理電路，另一電路不合理的原因是_______________________________________________．

(3)將改裝后的電流表與標(biāo)準(zhǔn)電流表逐格進(jìn)行核對(duì)(僅核對(duì)1mA量程)，在下面的虛線(xiàn)框中畫(huà)出所用電路圖，圖中待核對(duì)的電流表的符號(hào)用來(lái)表示．

【解析】Ⅰ．(1)測(cè)量頭的讀數(shù)原理與螺旋測(cè)微器的相同，所以圖甲中的示數(shù)為0.640mm，圖乙中的示數(shù)為10.295mm．設(shè)第1條亮條紋與第7條亮條紋間的距離為a，則a＝10.295mm－0.640mm＝9.655mm，由此得相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝an－1，又因?yàn)棣＝Lλd，代入數(shù)據(jù)可解得光的波長(zhǎng)λ＝dΔxL＝5.36×10－7m＝536nm．

(2)根據(jù)相鄰兩條亮條紋間的距離公式Δx＝Lλd可知，增大雙縫和光屏之間的距離L、增大光的波長(zhǎng)λ和減小雙縫之間的距離d都可使相鄰兩條亮條紋間的距離增大．所以選項(xiàng)B正確．

[答案]Ⅰ．(1)0.64010.295536(5分)(2)B(3分)

Ⅱ．(1)BG(每空2分)

(2)乙圖丙所示的電路在通電狀態(tài)下更換量程，會(huì)造成兩分流電阻都未并聯(lián)在表頭兩端，以致流過(guò)表頭的電流超過(guò)其滿(mǎn)偏電流而燒壞表頭(3分)

(3)電路圖如圖丁所示(2分)

丁

6．(18分)Ⅰ．聽(tīng)說(shuō)水果也能做電池．某興趣小組的同學(xué)用一個(gè)檸檬作為電源，連接電路如圖甲所示．電路中R是電阻箱，其阻值可調(diào)且可讀出其接入電路中電阻的大?。麄兌啻胃淖冸娮柘涞淖柚担涗浵孪鄳?yīng)的電流表的示數(shù)，算出電流的倒數(shù)，并將數(shù)據(jù)填在下面的表格中．

甲

外電阻R(Ω)電流I(mA)電流的倒數(shù)1I(mA－1)

90000.050219.92

80000.052818.93

60000.059416.84

50000.063315.80

40000.068014.71

20000.080012.50

(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在圖乙所示的坐標(biāo)紙中畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)的R－1I圖象．

乙

(2)利用圖象可求出該檸檬電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V，內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω．

(3)完成實(shí)驗(yàn)后，該興趣小組的同學(xué)初步得出了水果作為電池不實(shí)用的物理原因?yàn)椋篲_________________________．

Ⅱ．某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．弧形軌道末端水平，離地面的高度為H．將鋼球從軌道的不同高度h處由靜止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s．

甲

(1)若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)足：s2＝________________．(用H、h表示)

(2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示．

h(×10－1m)2.003.004.005.006.00

s2(×10－1m－2)2.623.895.206.537.78

請(qǐng)?jiān)趫D乙所示的坐標(biāo)紙上作出s2－h(huán)圖象．

乙

(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s2－h(huán)圖象(圖中已畫(huà)出)，自同一高度處由靜止釋放的鋼球水平拋出的速率____________理論值．(填“小于”或“大于”)

(4)從s2－h(huán)圖象中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏差的原因可能是：______________________________________________．

【解析】Ⅱ．(1)根據(jù)機(jī)械能守恒，可得鋼球離開(kāi)軌道時(shí)的速度為2hg，由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可求得鋼球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2Hg，所以s＝vt＝4Hh．

(2)依次描點(diǎn)，連線(xiàn)，注意不要畫(huà)成折線(xiàn)．

(3)從圖中看，同一h對(duì)應(yīng)的s2值的理論值明顯大于實(shí)際值，而在同一高度H下的平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程由水平速率決定，可見(jiàn)實(shí)際水平速率小于理論速率．

(4)由于客觀(guān)上，軌道與小球間存在摩擦，機(jī)械能減小，因此會(huì)導(dǎo)致實(shí)際值比理論值小；小球的轉(zhuǎn)動(dòng)也需要能量維持，而機(jī)械能守恒中沒(méi)有考慮重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)動(dòng)能的這一部分，也會(huì)導(dǎo)致實(shí)際速率明顯小于理論速率(可能很少同學(xué)會(huì)考慮到這一點(diǎn))．

[答案]Ⅰ．(1)如圖丙所示(2分)

丙

(2)0.94(0.90～0.98均對(duì))10000(9000～11000均對(duì))

(3)水果電池的內(nèi)阻過(guò)大(每空2分)

Ⅱ．(1)4Hh(2分)(2)如圖丁所示(4分)

丁

(3)小于(2分)

(4)小球與軌道間的摩擦，小球的轉(zhuǎn)動(dòng)(回答任一條即可)(2分)

高考物理高考物理實(shí)驗(yàn)沖刺專(zhuān)題復(fù)習(xí)

高考物理圓周運(yùn)動(dòng)、航天與星體問(wèn)題（2）經(jīng)典考題沖刺專(zhuān)題復(fù)習(xí)

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備，作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境，幫助高中教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。你知道怎么寫(xiě)具體的高中教案內(nèi)容嗎？小編收集并整理了“高考物理圓周運(yùn)動(dòng)、航天與星體問(wèn)題（2）經(jīng)典考題沖刺專(zhuān)題復(fù)習(xí)”，大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡！