廣東省廣州市荔灣區(qū)20xx屆高三上學(xué)期第二次調(diào)研物理試卷word版含解析-資料下載頁(yè)
2024-11-15 21:31本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】2020-2017學(xué)年廣東省廣州市荔灣區(qū)高三（上）第二次調(diào)研物理。符合題目要求，第5-8題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，1．t=0時(shí)，甲乙兩汽車(chē)從相距60km的兩地開(kāi)始相向行駛，它們的v﹣t圖象如圖所示．忽。略汽車(chē)掉頭所需時(shí)間，下列對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是（）。A．在第1小時(shí)末，乙車(chē)改變運(yùn)動(dòng)方向。B．在第2小時(shí)末，甲乙兩車(chē)相遇。為F1，B對(duì)A的作用力為F2，地面對(duì)A的作用力為F3．在B上加一物體C，整個(gè)裝置仍保。C．F2增大，F(xiàn)3增大D．F2增大，F(xiàn)3保持不變。4．某人在地面上用體重秤稱(chēng)得體重為G，之后他將體重秤移至電梯內(nèi)稱(chēng)其體重，電梯運(yùn)行。F1，t1至t2時(shí)間段內(nèi)體重秤的示數(shù)為F2，t2至t3時(shí)間段內(nèi)體重秤的示數(shù)為F3，下列說(shuō)法正。物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物塊下滑過(guò)程中的最大動(dòng)能為Ekm，則小物塊從釋放到運(yùn)
【正文】 質(zhì)量的 2倍，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上，取重力加速度的大小 g=10m/s2，求： （ 1）物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ1及木板與地面間的動(dòng)摩擦因 數(shù) μ2； （ 2）木板離 A點(diǎn)的最終距離； （ 3）木板的最小長(zhǎng)度． 【考點(diǎn)】 牛頓第二定律；勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用． 【分析】 （ 1）從 t1= 開(kāi)始，木板與物塊之間的摩擦力使物塊加速，使木板減速，此過(guò)程一直持續(xù)到物塊和木板具有共同速度為止．根據(jù) v﹣ t 圖象的斜率等于加速度，求出兩個(gè)過(guò)程的加速度，再對(duì)兩個(gè)物體分別運(yùn)用牛頓第二定律列式，可求得動(dòng)摩擦因數(shù)． （ 2）分別分析物塊的運(yùn)動(dòng)情況，分段求兩者相對(duì)于地面的位移，根據(jù)兩者之差可求得木板離 A點(diǎn)的最終距離． （ 3）在 v﹣ t 圖象上，畫(huà)出物塊的速度時(shí)間圖象，由圖分 析物塊相對(duì)木板距離的變化情況，木板的最小長(zhǎng)度應(yīng)等于物塊相對(duì)于木板的最大位移的大小．根據(jù) v﹣ t 圖象的 “面積 ”大小等于位移求解． 【解答】 解： （ 1）從 t1=，木板與物塊之間的摩擦力使物塊加速，使木板減速，此過(guò)程一直持續(xù)到物塊和木板具有共同速度為止． 由圖可知，在 t2= s 時(shí)，物塊和木板具有共同速度 v2=．設(shè) t1到 t2時(shí)間間隔內(nèi)，物塊和木板的加速度大小分別為 a1和 a2，則 a1= = =2m/s2 ① a2= = =7m/s2 ② 式中 v1= m/s，為木板在 t1= 時(shí)速度的大小． 設(shè)物塊和木板的質(zhì)量分別為 m、 2m，由牛頓第二定律得 μ1mg=ma1 ③ μ1mg+μ2（ 3mg） =（ 2m） a2 ④ 聯(lián)立 ①②③④式得： μ1=， μ2= （ 2）設(shè) t=0 到 t1時(shí)間間隔內(nèi)，木板的加速度為 a0，由牛頓第二定律得 μ2（ 2m） g=（ 2m） a0 ⑤ 得 a0=4m/s2 逆過(guò)來(lái)看，將木板勻減速過(guò)程看作反向勻加速過(guò)程，則 t=0 到 t1時(shí)間間隔內(nèi)木板的位移： s0=v1t1+ ⑥ 代入數(shù)據(jù)解得 s0= t1到 t2時(shí)間間隔內(nèi)，木板相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)距離為 s1= ⑦ 代入數(shù)據(jù)解得 s1= 在 t2時(shí)刻后，地面對(duì)木板的摩擦力阻礙木板運(yùn)動(dòng)，物塊與木板之間的摩擦力改變方向．設(shè)物塊與木板之間的摩擦力大小為 f，物塊和木板的加速度大小分別為 a1′和 a2′，則由牛頓第二定律得 f=ma1′⑧ μ2（ 3mg）﹣ f=（ 2m） a2′⑨ 假設(shè) f＜ μ1mg，則 a1′=a2′； 由 ⑧⑨式得 f=μ2mg＞ μ1mg，與假設(shè)矛盾．故 f=μ1mg ⑩ 由 ⑨⑩式得， a1′=a1=2m/s2， a2′=5m/s2 在 t2時(shí)刻后，木板相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)距離為 s2= ? 代入數(shù)據(jù)解得 s2= 綜上，木板離 A點(diǎn)的最終距離 S=s0+s1+s2 ? 解得： S= （ 3）由（ 2）分析，物塊的 v﹣ t 圖象如圖中點(diǎn)劃線(xiàn)所示．由圖可知， t1到 t2時(shí)間間隔內(nèi)，物塊相對(duì)于木板的位移逐漸增大，而 t2時(shí)刻后，物塊相對(duì)于木板的位移又逐漸減?。? t1到 t2時(shí)間間隔內(nèi)，物塊相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)距離為 s1′= ? 代入數(shù)據(jù)解得 s1′= 木板的最 小長(zhǎng)度應(yīng)等于物塊相對(duì)于木板的最大位移的大小，為： Lmin=s1﹣ s1′? 解得 Lmin= m 答： （ 1）物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ1及木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ2分別為 和 ． （ 2）木板離 A點(diǎn)的最終距離是 ； （ 3）木板的最小長(zhǎng)度是 m． 13．如圖，水平軌道 A點(diǎn)左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙，距 A點(diǎn) s= 的 B 端與半徑 R= 的光滑半圓軌道 BCD 相切，半圓的直徑 BD 豎直．一小物塊 b 以 v0=，與靜置于 A點(diǎn)的小物塊 a 發(fā)生彈性碰撞．碰 后 a 沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，然后滑上軌道 BCD．已知小物塊 a 的質(zhì)量 ma=， a 與 AB 軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ=， g取 10m/s2． （ 1）若 a 到達(dá)半圓軌道的中點(diǎn) C 點(diǎn)時(shí)速率 vC=，求 a 進(jìn)入半圓軌道的 B 點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??； （ 2）若 a 能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求 a 碰后的最大速度； （ 2）若 a 能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求 b 的質(zhì)量 mb 的取值范圍． 【考點(diǎn)】 動(dòng)量守恒定律；動(dòng)能定理的應(yīng)用． 【分析】 （ 1）由機(jī)械能守恒定律求出 a 到達(dá) B 點(diǎn)的速度，然后應(yīng)用牛頓第二定律求出支持力，再求出壓 力． （ 2）應(yīng)用動(dòng)能定理可以求出 a 碰后的速度． （ 3）碰撞過(guò)程機(jī)械能守恒，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律可以求出 b 的質(zhì)量范圍． 【解答】 解：（ 1）設(shè)物塊 a 經(jīng)過(guò) B 點(diǎn)時(shí)的速度為 vB， 由機(jī)械能守恒定律得： mavB2= mavC2+magR ① 設(shè)物塊剛進(jìn)入圓軌道時(shí)受到的支持力為 N， 由牛頓第二定律得： N﹣ mag=ma ② 解得： N=34N，由牛頓第三定律知， a 對(duì)軌道的壓力大小為 34N． （ 2）要使 a 仍能沿圓軌道滑回， a 在圓軌道的上升高度不能超過(guò)半圓軌道的中點(diǎn) C． 設(shè)碰后 a 的速度為 v1時(shí)恰能滑到 C 點(diǎn)，由動(dòng) 能定理有： ﹣ μmags﹣ magR=0﹣ mav12 ③ 解得： v1=3m/s，此為 a 碰后的最大速度． （ 3）設(shè)碰后 a 的速度為 v2時(shí)恰能滑到 B 點(diǎn)， 由動(dòng)能定理有：﹣ μmags=0﹣ mav22 解得： v2=； 碰后 a 的速度滿(mǎn)足 ≤ va≤ ， a 能滑上圓軌道，并仍能沿圓軌道滑下． 設(shè) b、 a 發(fā)生彈性碰撞的速度分別為 vb、 va，以 b 的初速度方向?yàn)檎较颍? 根據(jù)動(dòng)量守恒定律得： mbv0=mava+mbvb， 碰撞過(guò)程無(wú)動(dòng)能損失： mbv02= mava2+ mbvb2， 解得： va= ，由 ≤ ≤ ， 解得： ≤ mb≤ ； 答（ 1） a 進(jìn)入半圓軌道的 B 點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為 34N； （ 2） a 碰后的最大速度為 3m/s； （ 2） b 的質(zhì)量 mb 的取值范圍是 ≤ mb≤ ． 2020 年 12 月 14 日
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