【導(dǎo)讀】2020年高中物理最新試題精編全套。1．卡文迪許巧妙地利用扭秤裝置，第一次在實驗室里測出了萬有引力常量的數(shù)值，在。他的實驗裝置中，下列哪些措施是為了測量極小的引力而采取的？A．將測量力變?yōu)闇y量力矩。B．使固定小球的質(zhì)量盡可能大些。C．用鏡尺法顯示扭秤的偏轉(zhuǎn)情況。2．放在光滑水平面上的物塊1、2用輕質(zhì)彈簧秤相連，如圖所示．今對物塊1、2分別。施以相反的水平力F1、F2．且F1大于F2，則彈簧秤的示數(shù)（）。A．一定等于F1＋F2. D．條件不足，無法確定。C．運動物體的動能保持不變，則該物體所受合外力一定為零。4．一輛汽車重104N，使它的前輪壓在地秤上，測得的結(jié)果為6×103N，汽車前后輪之。，假設(shè)所受到的阻力恒定，汽車達到額定功率時，勻速運動的。，若要減小行駛速度，可減少牽引功率。止狀態(tài)．各接觸面與水平地面平行．物體A、C間的摩擦力大小為f1，物體B、C間的摩擦

　　

【正文】 2= m. 7．設(shè)雨點下落過程受到的空氣阻力與雨點的橫截面積 S 成正比，與雨點下落的速度 v的平方成正比，即 2kSvf ? （其中 k 為比例系數(shù)）．雨點接近地面時近似看做勻速直線運第 24 頁 共 47 頁 動，重力加速度為 g．若把雨點看做球形，其半徑為 r,球的體積為 334r? ，設(shè)雨點的密度為 ? ，求： (1)每個雨點最終的運動速度 mv （用 ? 、 r、 g、 k 表示）； (2)雨點的速度達到mv21時，雨點的加速度 a 為多大？ 解： (1)當 f=mg時，雨點達到最終速度 mv ，則 ,34, 3222 grvrkmgk S v mm ??? ?? 得 krgvm 34?? (2）由牛頓第二定律得 mafmg ?? ， 則 mavkSmg m ?? 2)2( 解得 mak Svmg m ?? 24 ，即 ga 43? 。 8．有一研究性學(xué)習小組研究了這樣一個課題：人從高處跳下超過多大高度時容易造成骨折．他們查得這樣一些資料；一般成人的脛骨的極限抗壓強度為 p=1. 5 108 Pa，脛骨的最小面積 S= 104 50 kg的人，從一定的高度直膝雙足落地，落地時其重心又下降了約 h=l. 0 102 m，請你估算一下：當這個高度 H 超過多少米時，就可能導(dǎo)致脛骨骨折（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，取 g=10 m/s2）． 解：人的脛骨能承受的最大作用力 mm FFpSF ?? 彈,2 ， 由動能定理得 )( hHmghF ??彈 , 解得 H=1. 9 m. n 節(jié)車廂且均停在光滑的軌道上，各車廂間距相等，間距總長為 a．若第一節(jié)車廂以速度 v 向第二節(jié)車廂運動，碰后不分開，然后一起向第三節(jié)車廂運動，??依次直到第 n 節(jié)車廂．試求： (1)火車的最后速度是多大？ (2)整個過程經(jīng)歷的時間是多長？ 解：由動量守恒，有 nnmvmv? ，解得 nvvn? 設(shè)每兩節(jié)相鄰車廂間距為 1s , 11 ??nas. 碰撞后連接在一起的車廂節(jié)數(shù)依次為 2 節(jié)、 3 節(jié)? ... (n－ 1)節(jié)，它們的速度相應(yīng)為 v/2, v/3? ，所以火車的最后速度為 v/n．通過各間距的時間相應(yīng)地為 .)1(,33/,22/, 1111311211 vsntvsv stvsv stvst n ??????? ?? 第 25 頁 共 47 頁 總時間為 .2)1(2)121( 11121 vnannvsnvstttt n ????????????? ? ?? 10．如圖所示，在光滑水平面上放一質(zhì)量為 M、邊長為 l的正方體木塊，木塊上有一長為 L 的輕質(zhì)光滑棒，棒的一端用光滑鉸鏈連接于地面上 O點，棒可繞 O 點在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，另一端固定一質(zhì) 量為 m 的均質(zhì)金屬小球．開始時，棒與木塊均靜止，棒與水平面夾角為 ? ．當棒繞 O點向垂直于木塊接觸邊方向轉(zhuǎn)動到棒與水平面間夾角為 ?的瞬時，求木塊速度的大?。? 解：設(shè)桿和水平面成 ? 角時，木塊速度為 v，小球速度為 mv ，與木塊接觸的桿上點 B的速度為 Bv ，因 B 點和小球 m 在同一桿上以相同角速度繞 O 點轉(zhuǎn)動，所以有 ???? s ins in/ lLl LOBLvv Bm ??? 木塊在此瞬間的速度水平向左，此速度可看做是兩個速度的合成，即木塊繞 O 點轉(zhuǎn)動速度 Bvv ?? 及木塊沿桿方向小球 m 滑動的速度 v ∥ ，所以 ?sinvvB ? ，故 ?? 2s ins in vlLlLvv Bm ?? ， 因從初位置到末位置的過程中只有小球重力對小球、輕桿、木塊組成的系統(tǒng)做功，所以在上述過程中機械能守恒，則 22 2121)s in( s in Mvmvmg L m ??? ?? 綜合上述得??? 422 s in )s in( s in2 mLMlmg Llv ? ?? 11．如圖所示，輕質(zhì)細桿豎直位于相互垂直的光滑墻壁和光滑地板交界處，質(zhì)量均為 m 的兩個小球 A與 B 固定在長度為 L 的輕質(zhì)細桿兩端，小球半徑遠小于桿長，小球 A位于墻角處．若突然發(fā)生微小的擾動使桿沿同一豎直面無初速倒下，不計空氣阻力，桿與豎直方向成 ? 角(? arccos 2/3）時，求： (1)球 B 的速度大?。? (2)球 A對墻的彈力大?。? 解： (1）如圖所示，桿以球 A為圓心，桿長 L 為半徑做圓周運動，當桿與豎直方向或 ? 角時，球 B 的速度大小為 v，根據(jù)機械能守恒定律得 )c o s1(21 2 ??? m g Lmv ， .)c o s1(2 ??? gLv 第 26 頁 共 47 頁 (2)對球 B 受力分析及應(yīng)用牛頓第二定律得LvmNmg 2co s ???, 設(shè)桿對小球 A的彈力為 N? ，小球 A對墻的彈力大小為 Nl，則 ?s in, 1 NNNN ???? , 解得球 A對墻的彈力為 ?? s in)2c o s3(1 ?? mgN . 當 32arccos?? 時，小球 A離開墻角． 12．如圖所示，三個物體質(zhì)量 CBA mmm ?? ，物體 A 與斜面間動摩擦因數(shù)為 83 ，斜面體與水平地面間摩擦力足夠大，物體 C距地面的高度為 0. 8 m,斜面傾角為 300．求： (1）若開始時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，斜面體與水平地面之間有無摩擦力？如果有，求出這個摩擦力；如果沒有，請說明理由． (2）若在系統(tǒng)靜止時，去掉物體 B，求物體 C 落地 時的速度． 解： (1)以 A、 B、 C 和斜面整體為研究對象，處于靜止平衡，合外力為零，因水平方向沒有受到其他外力，所以斜面和地面間沒有摩擦力． (2) sm/210 13．在建筑工地上，我們常?？吹焦と擞弥劐N將柱樁打入地下的情景．對此，我們可以建立這樣一個力學(xué)模型：重錘質(zhì)量為 m，從高 H 處自由下落，柱樁質(zhì)量為 M，重錘打擊柱樁的時間極短且不反彈．不計空氣阻力，樁與地面間的平均阻力為 f。 利用這一模型，有一位同學(xué)求出了重錘一次打擊柱樁進入地面的深度． 設(shè)柱樁進人地面的深度為 h，則對垂錘 開始下落到錘與柱樁一起靜止這一全過程運用動能定理，得 00)( ????? fhM ghhHmg 得出fgmM mg Hh ??? )( (1)你認為該同學(xué)的解法是否正確？請說出你的理由． (2)假設(shè)每一次重錘打擊柱樁時錘的速度為一定值，要使每一次重錘打擊后樁更多地進入地下，為什么要求錘的質(zhì)量遠大于樁的質(zhì)量？ 解： (1)不對，因為在錘與樁碰撞過程中系統(tǒng)動能有損失． (2)設(shè)錘每次打樁的速度都是 v，發(fā)生完全非彈性碰撞后的共同速度是 v? ，則 mv= (M+ m) v? ，非彈性碰撞后二者的動能為 )(2)(21 222 mM vmmME K ???? 當 mM 時，碰后二者的動能越趨向于 221mv （初動能），即能量在碰撞過程中的損失第 27 頁 共 47 頁 趨向于零，故要求 mM. 14．一輛汽車的質(zhì)量是 5 103 kg，發(fā)動機的額定功率為 60 kW,汽車所受阻力恒為 5 000 N，如果汽車從靜止開始以 0. 5 m/s2的加速度做勻加速直線運動，功率達到最大后又以額定功率運動了一段距離后汽車達到了最大速度，在整個過程中 ，汽車運動了 125 m．問在這個過程中，汽車發(fā)動機的牽引力做功多少？ 下面是甲、乙兩位同學(xué)的解法： 甲同學(xué)： ssast 1 2522 ???? W=Pt=6 104 J =1. 34 106 J. 乙同學(xué)： F=ma＋ f=7500 N. W=Fs=7 500 125 J =9. 375 105 J. 請對上述兩位同學(xué)的解法做出評價，若都不同意請給出你的解法． 解：甲、乙兩位同學(xué)的解法都不正確． 甲同學(xué)把 125 m 全部當做勻加速直線運動的位移，求出運動時間 t，這一步就錯了，然后又用公式 W=Pt 來求牽引力做功，而汽車在做勻加速運動的過程中功率是逐漸變大的，這一步驟又錯了． 而乙同學(xué)的做法中，第一步是正確的，但力 F 是汽車做勻加速運動時的牽引力，當汽車以額定功率行駛時，牽引力是變力，做功不能用 W=Fs 來計算． 正確的解法是：汽車行駛的最大速度為 smsmfPv /12/5 00 0106 4 ???? 根據(jù)動能定理得 021 2 ??? mvfsW ， JfsmvW 52 ???? 。 15． 將一測力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力。圖甲表示小滑塊 (可視為質(zhì)點 )沿固 定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面內(nèi) AA ?、 點之間來回滑動。 AA ?、 點與 O點連線與豎直方向之間夾角相等且都為 ? ，均小于 100，圖乙表示滑塊對器壁的壓力 F 隨時間 t變化的曲線，且圖中 t＝ 0為滑塊從A 點開始運動的時刻。試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中 (包括圖中 )所給的信息，求小滑塊的質(zhì)量、容器的半徑及滑塊運動過程中的守恒量。 (g取 10m／ s2) 解：由圖乙得小滑塊在點 A、 A? 之間做簡諧運動的周期為 sT 5?? ，由單擺振動周期公式gRT ?2?，得半球形容器半徑為 mgTR 22 ?? ? ．在最高點 A，有 NmgF 4 9 o sm in ?? ?, 在最低點 B，有 ,m a x NRvmmgF ??? 第 28 頁 共 47 頁 從點 A到點 B 過程中，滑塊機械能守恒，則 )c o s1(21 2 ??? mg Rmv 聯(lián)立解得 ?cos =0. 99， m=0. 05 kg. 滑塊的機械能為 Jmg RmvE 42 105)c o s1(21 ?????? ? 16．雜技演員在進行“頂桿”表演時，用的是一根質(zhì)量可忽 略不計的長竹竿，質(zhì)量為 30 kg 的演員自桿頂由靜止開始下滑，滑到桿底時速度正好為零．已知竹竿底部與下面頂桿人肩部之間有一傳感器，傳感器顯示頂桿人肩部的受力情況如圖所示，取 g= 10 m/s2. 求： (1)桿上的人下滑過程中的最大速度； (2)竹竿的長度． 解： (1)以人為研究對象，人加速下滑過程中受重力 mg和桿對人的作用力 F1，由題圖可知，人加速下滑過程中桿對人的作用力 F1 為 180 N．由牛頓第二定律得 mg一 F1 =ma，則 a=4 m/s2. 1s 末人的速度達到最大，則 v= at1=4 m/s. (2）加速下降時位移為： 211 21ats ?=2 m. 減速下降時，由動能定理得 ,210)( 222 mvsFmg ??? 代入數(shù)據(jù)解得 msssms 6,4 212 ???? . 17．如圖所示，靜止在水平桌面的紙帶上有一質(zhì)量為 0. 1kg的小鐵塊，它離紙帶的右端距離為 0. 5 m，鐵塊與紙帶間動摩擦因數(shù)為 ．現(xiàn)用力向左以 2 m/s2的加速度將紙帶 從鐵塊下抽出，求：（不計鐵塊大小，鐵塊不滾動） (1)將紙帶從鐵塊下抽出需要多長時間？ (2)紙帶對鐵塊做多少功？ 解： (1)設(shè)紙帶的加速度為 a1，鐵塊的加速度為 a2．則 22212221 2121,/1,/2 tataLsmgasma ????? ? ，得 t=1s。 (2) ,21 22 Jmg sfsWtas ???? 鐵塊鐵塊 ? .,/1 22 JmvEWsmtav K ?????? 鐵塊鐵塊 18．質(zhì)量為 m 的小球 B 用一根輕質(zhì)彈簧連接．現(xiàn)把它們放置在豎直固定的內(nèi)壁光滑的直圓筒內(nèi)，平衡時彈簧的壓縮量為 x0，如圖所示，小球 A 從小球 B 的正上方距離為 3 x0的 P 處自由 落下，落在小球 B 上立刻與小球 B粘在一起向下運動，它們到達最低點后又向上運動，并恰能回到 O 點（設(shè)兩個小球直徑相等，且遠小于 x0，略小于直圓筒內(nèi)徑），已知彈簧的彈性勢能為221 xk? ，其中 k 為彈簧的勁度系數(shù)， x? 為彈簧的形變量．求： (1）小球 A的質(zhì)量． (2）小球 A與小球 B 一起向下運動時速度的最大值． 解： (1）由平衡條件得 mg = k x0，設(shè)球 A的質(zhì)量為 m，與球 B碰撞前的速度為 v1，由第 29 頁 共 47 頁 機械能守恒定律得 210 213 mvmgx ? 設(shè)球 A、 B 結(jié)合后的速度為 ?1v ，由動量守恒定律得 011 6 gxmm mv ??? 由于球 A、 B 恰能回到 O 點，根據(jù)動能定理得 2112020 )(21021)( ??????? vmmkxgxmm 解之得 mm?1 . (2）由 B 點向下運動的距離為 x1時速度最大，加速度為零．即 )()( 0111 xxkgxmm ??? ，因為 0kxmg? ， mm?1 ，所 以 01 xx ? ．由機械能守恒得 202012021111 )(21)(2121)(21)( xxkvmmkxvmmgxmm m ????????? 02gxvm ? . m=0. 20 kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在光豎直的圓環(huán)上，彈簧固定于環(huán)的最高點 A，環(huán)的半徑 R=0. 50 m,彈簧原長 L0 = 0. 50 m，勁度系數(shù)為 N/m，如圖所示，若小球從圖示位置 B點由靜止開始滑到最低點 C 時，彈簧的彈性勢能 彈E =0. 60J；求： (1)小球到 C 點時的速度 vC的大小． (2)小球在 C 點時對環(huán)的作用力（ g=10