高考物理壓軸題和高中物理初賽難題匯集一-展示頁(yè)
2025-04-26 13:06本頁(yè)面
【正文】 內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù) ⒇在一年時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星克服空氣阻力做的功 (21)由功能關(guān)系有 (22)由⒂⒅⒇(21)(22)各式并利用得 (23)代入有關(guān)數(shù)據(jù)得 (24)如圖（甲）所示，彎曲部分AB和CD是兩個(gè)半徑相等的四分之一圓弧，中間的BC段是豎直的薄壁細(xì)圓管（細(xì)圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑），細(xì)圓管分別與上、下圓弧軌道相切連接，BC段的長(zhǎng)度L可作伸縮調(diào)節(jié)。一小球多次以某一速度從A點(diǎn)水平進(jìn)入軌道而從D點(diǎn)水平飛出。改變BC間距離L，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，最后繪得△FL的圖線如圖（乙）所示。小球從D點(diǎn)飛出，求小球過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度大小。解析：（1）小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)， 水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) 得： （2）設(shè)軌道半徑為r，A到D過(guò)程機(jī)械能守恒： 在A點(diǎn)： 在D點(diǎn)： 由以上三式得： 由圖象縱截距得：6mg=12 得m= 由L= △F=17N 代入得：r=5 、如圖所示，在光滑的水平地面上，質(zhì)量為M=，疊放著一個(gè)質(zhì)量為m=（可視為質(zhì)點(diǎn)），處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=。現(xiàn)將小球C拉至上方使輕繩拉直且與水平方向成θ=30176。解析：（1）靜止釋放后小球做自由落體運(yùn)動(dòng)到a，輕繩被拉緊時(shí)與水平方向成角，再繞O點(diǎn)向下做圓周運(yùn)動(dòng)，由機(jī)械能守恒定律得 輕繩被拉緊瞬間，沿繩方向的速度變?yōu)?，沿圓周切線方向的速度為 小球由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)b點(diǎn)過(guò)程中機(jī)械能守恒 設(shè)小球在最低點(diǎn)受到輕繩的拉力為F，則 聯(lián)立解得N （2）小球與B碰撞過(guò)程中動(dòng)量和機(jī)械能守恒，則 解得 v1=0，v2=vb=（碰撞后小球與B交換速度） B在木板A上滑動(dòng)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)B滑到木板A最右端時(shí)速度為v，則 B在木板A上滑動(dòng)的過(guò)程中，系統(tǒng)減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由能量守恒定律得 聯(lián)立解得代入數(shù)據(jù)解得L=如圖所示，一根跨越一固定的水平光滑細(xì)桿的柔軟、不可伸長(zhǎng)的輕繩，兩端各系一個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B，球A剛好接觸地面，球B被拉到與細(xì)桿同樣高度的水平位置，當(dāng)球B到細(xì)桿的距離為L(zhǎng)時(shí)，繩剛好拉直．在繩被拉直時(shí)釋放球B，使球B從靜止開(kāi)始向下擺動(dòng)．求球A剛要離開(kāi)地面時(shí)球B與其初始位置的高度差．解析：設(shè)球A剛要離開(kāi)地面時(shí)聯(lián)接球B的繩與其初始位置的夾角為，如圖所示，這里球B的速度為，繩對(duì)球B的拉力為T(mén)，根據(jù)牛頓第二定律和能量守恒，有 ① ②當(dāng)A球剛要離開(kāi)地面時(shí)，有 ③以h表示所求高度差，有 ④由①②③④解得 ⑤7 （20分）如圖所示，在高為h的平臺(tái)上，距邊緣為L(zhǎng)處有一質(zhì)量為M的靜止木塊（木塊的尺度比L小得多），一顆質(zhì)量為m的子彈以初速度v0射入木塊中未穿出，木塊恰好運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)邊緣未落下，若將子彈的速度增大為原來(lái)的兩倍而子彈仍未穿出，求木塊的落地點(diǎn)距平臺(tái)邊緣的水平距離，設(shè)子彈打入木塊的時(shí)間極短。三個(gè)質(zhì)量均為m=、B、C置于水平導(dǎo)軌上，開(kāi)始時(shí)滑塊B、C之間用細(xì)繩相連，其間有一壓縮的輕彈簧，處于靜止?fàn)顟B(tài)。因碰撞使連接B、C的細(xì)繩受擾動(dòng)而突然斷開(kāi)，彈簧伸展，從而使C與A、B分離。已知滑塊C與傳送帶之問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=，重力加速度g取10m／s2。根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 μmg=ma v=vC+at 解得 x=＜L即滑塊C在傳送帶上先加速，達(dá)到傳送帶的速度v后隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，并從右端滑出，則滑塊C從傳道帶右端滑出時(shí)的速度為v=。設(shè)A與B碰撞后的速度為，分離后A與B的速度為，滑塊C的速度為，由能量守恒規(guī)律和動(dòng)量守恒定律 mvm=2mv1′ 2mv1′=mvC′+2mv2′由能量守恒規(guī)律 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 解得： vm=9.、如圖所示。兩輪軸心相距8m，輪與傳送帶不打滑，現(xiàn)用此裝置運(yùn)送一袋面粉（可視為質(zhì)點(diǎn)），已知這袋面粉與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m＝，這袋面粉中的面粉可不斷地從袋中滲出。mg根據(jù)牛頓第二定律：若傳送帶的速度v=4m/s，則面粉袋加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t1＝ 在t1時(shí)間內(nèi)的位移 其后以v=4m/s速度勻速運(yùn)動(dòng) 解得：t2= 所以運(yùn)動(dòng)總時(shí)間：t=t1＋t2= （2）要想時(shí)間最短，面粉袋應(yīng)一直向B端勻加速運(yùn)動(dòng) 由此時(shí)傳送帶的速度 （3）傳送帶速度越大，“痕跡”越長(zhǎng)。即痕跡長(zhǎng) 在面粉袋由A端運(yùn)動(dòng)到B端的時(shí)間內(nèi)痕跡達(dá)到最長(zhǎng)，傳送帶運(yùn)動(dòng)的距離則傳送帶的速度 如圖所示，一木塊位于光滑的水平桌面上，木塊上固連一支架，木塊與支架的總質(zhì)量為M．一擺球掛于支架上，擺球的質(zhì)量為m，擺線的質(zhì)量不計(jì)．初始時(shí)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．一質(zhì)量為m的子彈以大小為v0、方向垂直于圖面向里的速度射人擺球并立即停留在球內(nèi)，擺球和子彈便一起開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．已知擺線最大的偏轉(zhuǎn)角小于900，在小球往返運(yùn)動(dòng)過(guò)程中擺線始終是拉直的，木塊未發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．i．求擺球上升的最大高度．ii．求木塊的最大速率．iii．求擺球在最低處時(shí)速度的大小和方向．i
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