高考物理真题分类汇编 必修2

申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

文档介绍

高考物理真题分类汇编 必修2

2014 年高考物理真题分类汇编 专题 4:曲线运动 20.[2014·新课标全国卷Ⅰ] 如图所示,两个质量均为 m 的小木块 a 和 b(可视为质点) 放在水平圆盘上,a 与转轴 OO′的距离为 l,b 与转轴的距离为 2l.木块与圆盘的最大静摩擦 力为木块所受重力的 k 倍,重力加速度大小为 g,若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动 ,用 ω 表示圆盘转动的角速度.下列说法正确的是(  ) A.b 一定比 a 先开始滑动 B.a、b 所受的摩擦力始终相等 C.ω= kg 2l是 b 开始滑动的临界角速度 D.当 ω= 2kg 3l 时,a 所受摩擦力的大小为 kmg 20.AC [解析] 本题考查了圆周运动与受力分析.a 与 b 所受的最大摩擦力相等,而 b 需要的向心力较大,所以 b 先滑动,A 项正确;在未滑动之前,a、b 各自受到的摩擦力等 于其向心力,因此 b 受到的摩擦力大于 a 受到的摩擦力,B 项错误;b 处于临界状态时 kmg =mω2·2l,解得 ω= kg 2l ,C 项正确;ω= 2kg 3l 小于 a 的临界角速度,a 所受摩擦力没有达 到最大值 ,D 项错误. 4.[2014·四川卷] 有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为 v 的大河.小明驾着小船 渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直.去程与回程所用时间 的比值为 k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为(  ) A. kv k2-1 B. v 1-k2 C. kv 1-k2 D. v k2-1 4.B [解析] 设河岸宽为 d,船速为 u,则根据渡河时间关系得d u∶ d u2-v2 =k,解得 u = v 1-k2,所以 B 选项正确. 17.[2014·新课标Ⅱ卷] 如图,一质量为 M 的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面 内;套在大环上质量为 m 的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下.重 力加速度大小为 g. 当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为(  ) A.Mg-5mg B.Mg+mg C.Mg+5mg D.Mg+10mg 17.C [解析] 小环在最低点时,对整体有 T-(M+m)g=mv2 R ,其中 T 为轻杆对大环的 拉力;小环由最高处运动到最低处由动能定理得 mg·2R=1 2mv2-0,联立以上二式解得 T= Mg+5mg,由牛顿第三定律知,大环对轻杆拉力的大小为 T′=T=Mg+5mg,C 正确. 6.[2014·江苏卷] 为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所 示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片,A 球水平抛出,同时 B 球被松开,自由下落.关 于该实验,下列说法中正确的有(  ) A.两球的质量应相等 B.两球应同时落地 C.应改变装置的高度,多次实验 D.实验也能说明 A 球在水平方向上做匀速直线运动 6.BC [解析] 由牛顿第二定律可知,只在重力作用下的小球运动 的加速度与质量无关,故 A 错误;为了说明做平抛运动的小球在竖直 方向上做自由落体运动, 应改变装置的高度,多次实验,且两球应总能同时落地,故 B、C 正确;该实验只能说明做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,而不能说明小球在 水平方向上做匀速直线运动,故 D 错误. 8.[2014·四川卷] (1)小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面 的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度 v0 运动,得到不同轨迹.图 中 a、b、c、d 为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置 A 时,小钢珠的运动轨迹是________(填 轨迹字母代号),磁铁放在位置 B 时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).实 验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一直 线上时,物体做曲线运动. 8.(1)b  c 不在  21.[2014·安徽卷] (18 分)Ⅰ.图 1 是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画 出平抛小球的运动轨迹. (1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有________. a.安装斜槽轨道,使其末端保持水平 b.每次小球释放的初始位置可以任意选择 c.每次小球应从同一高度由静止释放 d.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接 (2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以 平抛起点 O 为坐标原点,测量它们的水平坐标 x 和竖直坐标 y,图 2 中 yx2 图像能说明平抛 小球运动轨迹为抛物线的是________.      a           b       c           d 图 2 图 3 (3)图 3 是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O 为平抛的起点,在轨迹上任 取三点 A、B、C,测得 A、B 两点竖直坐标 y1 为 5.0 cm,y2 为 45.0 cm,A、B 两点水平间距 Δx 为 40.0 cm.则平抛小球的初速度 v0 为________m/s,若 C 点的竖直坐标 y3 为 60.0 cm,则 小球在 C 点的速度 vC 为________m/s(结果保留两位有效数字,g 取 10 m/s2). 21.Ⅰ.D3(1)ac (2)c (3)2.0  4.0 [解析] Ⅰ.本题考查“研究平抛物体的运动”实验原理、理解能力与推理计算能力.(1) 要保证初速度水平而且大小相等,必须从同一位置释放,因此选项 a、c 正确. (2)根据平抛位移公式 x=v0t 与 y=1 2gt2,可得 y=gx2 2v ,因此选项 c 正确. (3)将公式 y=gx2 2v 变形可得 x= 2y g v0,AB 水平距离Δx=( 2y2 g - 2y1 g )v0,可得 v0=2.0 m/s ,C 点竖直速度 vy= 2gy3,根据速度合成可得 vc= 2gy3+v=4.0 m/s. [2014·天津卷] (1)半径为 R 的水平圆盘绕过圆心 O 的竖直轴匀速转动,A 为圆盘边缘上 一点.在 O 的正上方有一个可视为质点的小球以初速度 v 水平抛出,半 径 OA 的方向恰好与 v 的方向相同,如图所示.若小球与圆盘只碰一次, 且落在 A 点,重力加速度为 g,则小球抛出时距 O 的高度 h=________, 圆盘转动的角速度大小 ω=________. (1)gR2 2v2 2nπv R (n∈N*)19. [2014·安徽卷] 如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度 ω 转动,盘面上离转轴距离 2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止.物体与盘面间的 动摩擦因数为 3 2 (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为 30°,g 取 10 m/s2.则 ω 的最大值是(  ) A. 5 rad/s B. 3 rad/s C.1.0 rad/s D.0.5 rad/s 19.C [解析] 本题考查受力分析、应用牛顿第二定律、向心 力 分 析解决匀速圆周运动问题的能力.物体在最低点最可能出现相对滑动, 对物 体进行受力分析,应用牛顿第二定律,有 μmgcos θ-mgsin θ=mω 2r,解 得 ω=1.0 rad/s,选项 C 正确。 23. [2014·浙江卷] 如图所示,装甲车在水平地面上以速度 v0=20 m/s 沿直线前进,车 上机枪的枪管水平,距地面高为 h=1.8 m.在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶,其 底边与地面接触.枪口与靶距离为 L 时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口 的初速度为 v=800 m/s.在子弹射出的同时,装甲车开始匀减速运动,行进 s=90 m 后停下. 装甲车停下后,机枪手以相同方式射出第二发子弹.(不计空气阻力,子弹看成质点,重力 加速度 g 取 10 m/s2) 第 23 题图 (1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小; (2)当 L=410 m 时,求第一发子弹的弹孔离地的高度,并计算靶上两个弹孔之间的距离 ; (3)若靶上只有一个弹孔,求 L 的范围. 23.[答案] (1)20 9 m/s2 (2)0.55 m 0.45 m (3)492 mt2 B.v1t2 C.v1=v2,t1t2.选项 A 正确. 19. [2014·全国卷] 一物块沿倾角为 θ 的斜坡向上滑动.当物块的初速度为 v 时,上升 的最大高度为 H,如图所示;当物块的初速度为v 2时,上升的最大高度记为 h.重力加速度大 小为 g.则物块与斜坡间的动摩擦因数和 h 分别为(  ) A.tanθ和H 2 B.( v2 2gH-1)tanθ和H 2 C.tanθ和H 4 D.( v2 2gH-1)tanθ和H 4 19.D [解析] 本题考查能量守恒定律.根据能量守恒定律,以速度 v 上升时,1 2mv2= μmgcosθ H sin θ+mgH,以v 2速度上升时 1 2m(v 2 )2 =μmgcosθ h sin θ+mgh,解得 h=H 4,μ= ( v2 2gH-1)tanθ,所以 D 正确. 18. [2014·福建卷Ⅰ] 如图所示,两根相同的轻质弹簧,沿足够长的光滑斜面放置,下 端固定在斜面底部挡板上,斜面固定不动.质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上 端.现用外力作用在两物块上,使两弹簧具有相同的压缩量,若撤去外力后,两物块由静止 沿斜面向上弹出并离开弹簧,则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程,两物块(  ) A.最大速度相同 B.最大加速度相同 C.上升的最大高度不同 D.重力势能的变化量不同 18.C [解析] 设斜面倾角为 θ,物块速度达到最大时,有 kx=mgsin θ,若 m1v2max,此时 质量为 m1 的物块还没达到最大速度,因此 v1max>v2max,故 A 错;由于撤去外力前,两弹簧 具有相同的压缩量,所以撤去外力时两弹簧的弹力相同,此时两物块的加速度最大,由牛顿 第二定律可得 a=F弹-mgsin θ m ,因为质量不同,所以最大加速度不同,故 B 错误;由于撤 去外力前,两弹簧具有相同的压缩量,所以两弹簧与物块分别组成的两系统具有相同的弹性 势能,物块上升过程中系统机械能守恒,所以上升到最大高度时,弹性势能全部转化为重力 势能,所以两物块重力势能的增加量相同,故 D 错误;由 Ep=mgh 可知,两物块的质量不 同,所以上升的最大高度不同,故 C 正确. 16. [2014·广东卷] 图 9 是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中①和②为楔 块,③和④为垫板,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦,在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中(   ) A.缓冲器的机械能守恒 B.摩擦力做功消耗机械能 C.垫板的动能全部转化为内能 D.弹簧的弹性势能全部转化为动能 16.B [解析] 由于楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦, 摩擦力做负功,则缓冲器的机械能部分转化为内能,故选项 A 错误,选项 B 正确;车厢撞 击过程中,弹簧被压缩,摩擦力和弹簧弹力都做功,所以垫块的动能转化为内能和弹性势能 ,选项 C、D 错误. 21. [2014·福建卷Ⅰ] 图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面 内,表面粗糙的 AB 段轨道与四分之一光滑圆弧轨道 BC 在 B 点水平相切.点 A 距水面的高 度为 H,圆弧轨道 BC 的半径为 R,圆心 O 恰在水面.一质量为 m 的游客(视为质点)可从轨 道 AB 的任意位置滑下,不计空气阻力. (1)若游客从 A 点由静止开始滑下,到 B 点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的 D 点, OD=2R,求游客滑到 B 点时的速度 vB 大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功 Wf; (2)若游客从 AB 段某处滑下,恰好停在 B 点,又因受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到 P 点后滑离轨道,求 P 点离水面的高度 h.(提示:在圆周运动过程中任一点,质点所受的向 心力与其速率的关系为 F 向=mv2 R) 21.[答案] (1) 2gR -(mgH-2mgR) (2)2 3R [解析] (1)游客从 B 点做平抛运动,有 2R=vBt① R=1 2gt2② 由①②式得 vB= 2gR③ 从 A 到 B,根据动能定理,有 mg(H-R)+Wf=1 2mv2B-0④ 由③④式得 Wf=-(mgH-2mgR)⑤ (2)设 OP 与 OB 间夹角为 θ,游客在 P 点时的速度为 vP,受到的支持力为 N,从 B 到 P 由机械能守恒定律,有 mg(R-Rcos θ)=1 2mv2P-0⑥ 过 P 点时,根据向心力公式,有 mgcos θ-N=mv R⑦ N=0⑧ cos θ=h R⑨ 由⑥⑦⑧⑨式解得 h=2 3R.⑩ 34.[2014·广东卷] (2)某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压 缩量的关系. ①如图 23(a)所示,将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测 量相应的弹簧长度,部分数据如下表.由数据算得劲度系数 k=________N/m.(g 取 9.80 m/s2) 砝码质量(g) 50 100 150 弹簧长度(cm) 8.62 7.63 6.66 ②取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图 23(b)所示;调整导轨,使滑块自由 滑动时,通过两个光电门的速度大小________. ③用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量 x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度 v.释 放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为________. ④重复③中的操作,得到 v 与 x 的关系如图 23(c).由图可知,v 与 x 成________关系. 由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的________成正比. (a)           (b)        (c) 34.(2)①50 ②相等 ③滑块的动能 ④正比 压缩量的平方 [解析] 根据 F1=mg=kΔx1,F2=2mg=kΔx2,有ΔF=F1-F2=kΔx1-kΔx2,则 k= 0.49 0.0099 N/m=49.5 N/m,同理可以求得 k′= 0.49 0.0097 N/m=50.5 N/m,则劲度系数为 k=k+k′ 2 = 50 N/m. ②滑块离开弹簧后做匀速直线运动,故滑块通过两个光电门时的速度相等. ③在该过程中弹簧的弹性势能转化为滑块的动能; ④图线是过原点的倾斜直线,所以 v 与 x 成正比;弹性势能转化为动能,即 E 弹=1 2mv2 ,即弹性势能与速度平方成正比,则弹性势能与压缩量平方成正比. [2014·天津卷] (2)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上, 另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做 功与小车动能变化的关系.此外还准备了打点计时器及 配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等.组装的实 验装置如图所示. ① 若 要 完 成 该 实 验 , 必 需 的 实 验 器 材 还 有 哪 些 ______________________________. ②实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵 引小车的细绳与木板平行.他这样做的目的是下列的哪个 ________(填字母代号). A.避免小车在运动过程中发生抖动 B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰 C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动 D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力 ③平衡摩擦后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点 数较少,难以选到合适的点计算小车的速度.在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用 本实验的器材提出一个解决办法:______________________. ④他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动 能增量大一些.这一情况可能是下列哪些原因造成的________(填字母代号). A.在接通电源的同时释放了小车 B.小车释放时离打点计时器太近 C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉 D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力 (2)①刻度尺、天平(包括砝码) ②D ③可在小车上加适量的砝码(或钩码) ④CD 21.(8 分)[2014·山东卷] 某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最 大速度. 实验步骤: ①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作 G; ②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示 .在 A 端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作 F; ③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②; 实验数据如下表所示: G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 F/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.60 ④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端 C 处,细绳跨过定滑 轮分别与滑块和重物 P 连接,保持滑块静止,测量重物 P 离地面的高度 h; ⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的 D 点(未与滑轮碰撞),测量 C、D 间 的距离 s. 图甲 图乙 完成下列作图和填空: (1)根据表中数据在给定坐标纸上作出 FG 图线. (2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数 μ=______(保留 2 位有效数字). (3)滑块最大速度的大小 v=________(用 h、s、μ 和重力加速度 g 表示). 21.[答案] (1)略 (2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42 均正确) (3) 2μg(s-h) [解析] (1)根据实验步骤③给出的实验数据描点、连线即可. (2)上问所得图线的斜率就是滑块与木板间的动摩擦因数. (3)重物下落 h 时,滑块的速度最大.设滑块的质量为 m,细绳拉力对滑块所做的功为 WF ,对该过程由动能定理得 WF-μmgh=1 2mv2-0 滑块从 C 点运动到 D 点,由动能定理得 WF-μmgs=0-0 由以上两式得 v= 2μg(s-h). m. 15.[2014·江苏卷] 如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙, 甲的速度为 v0.小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩 擦因数为 μ.乙的宽度足够大,重力加速度为 g. (1)若乙的速度为 v0,求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离 s; (2)若乙的速度为 2v0,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小 v; (3)保持乙的速度 2v0 不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如 此反复.若每个工件的质量均为 m,除工件与传送带之间的摩擦外,其他能量损耗均不计, 求驱动乙的电动机的平均输出功率. 15.[答案] (1) 2v 2μg (2)2v0 (3)4 5μmgv0 5 [解析] (1)摩擦力与侧向的夹角为 45° 侧向加速度大小 ax=μgcos 45° 匀变速直线运动 -2axs=0-v20 解得 s= 2v 2μg. (2)设 t=0 时刻摩擦力与侧向的夹角为 θ,侧向、纵向加速度的大小分别为 ax、ay 则ay ax= tanθ 很小的Δt 时间内,侧向、纵向的速度增量 Δvx=axΔt,Δvy=ayΔt 解得  Δvy Δvx=tanθ 且由题意知 tanθ=vy vx 则v′y v′x=vy-Δvy vx-Δvx=tanθ ∴ 摩擦力方向保持不变 则当 v′x=0 时,v′y =0,即 v=2v0. (3)工件在乙上滑动时侧向位移为 x,沿乙方向的位移为 y, 由题意知 ax=μgcos θ,ay=μgsin θ 在侧向上 -2axx=0-v20 在纵向上 2ayy=(2v0)2-0 工件滑动时间 t=2v0 ay  乙前进的距离 y1=2v0t 工件相对乙的位移 L= x2+(y1-y)2 则系统摩擦生热 Q=μmgl 电动机做功 W=1 2m(2v0)2-1 2mv20+Q 由 P=W t ,解得 P=4 5μmgv0 5 .
查看更多

相关文章

您可能关注的文档