解析吉林省吉林一中2021年高三一模物理试卷

一．选择（每题４分共48分）

１.(4分)（２011•上海校级模拟)在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法中不正确的是( )

Ａ. 伽利略首先将实验事实和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来 B． 笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献

C. 开普勒通过研究行星观测记录,发现了行星运动三大定律 D． 牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量

【考点】： 物理学史. 【专题】: 常规题型．

【分析】: 本题比较简单考查了学生对物理学史的了解情况，在物理学发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献，大家熟悉的牛顿、爱因斯坦、法拉第等,在学习过程中要了解、知道这些著名科学家的重要贡献

【解析】：解:A、伽利略首先将实验事实和逻辑推理(包括数学推演）和谐地结合起来,标志着物理学的真正开始,故A正确;

B、笛卡尔等人又在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究,他认为：如果运动物体,不受任何力的作用，不仅速度大小不变,而且运动方向也不会变，将沿原来的方向匀速运动下去,因此笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献，故B正确； C、开普勒提出行星运动三大定律，故C正确； D、万有引力常量是由卡文迪许测出的故D错误． 本题选错误的,故选D．

【点评】： 要熟悉物理学史,了解物理学家的探索过程,从而培养学习物理的兴趣和为科学的奉献精神.

word版 高中物理

2．(4分）（2010•渭南一模）甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点得到两车的位移一时间图象如图所示，则下列说法正确的是( )

Ａ． t1时刻甲车从后面追上乙车 B. t１时刻两车相距最远 C. ｔ１时刻两车的速度刚好相等

D． ０到t1时间内，两车的平均速度相等

【考点】： 匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【专题】: 直线运动规律专题.

【分析】: 位移时间图线切线的斜率表示瞬时速度,图线上的点与原点连线的斜率表示平均速度. 【解析】：解:A、t1时刻两车的位移相等,知乙车从后面追上甲车．故A错误，Ｂ错误． C、t１时刻两车图线切线的斜率不等,则速度不等.故C错误．

D、0到ｔ1时间内,两车的位移相等，时间相等,则平均速度相等．故D正确. 故选D．

【点评】： 解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义,知道图线斜率表示的含义.

３.（4分)(2０15•吉林校级一模)从手中竖直向上抛出的小球,与水平天花板碰撞后又落回到手中,设竖直向上的方向为正方向,小球与天花板碰撞时间极短．若不计空气阻力和碰撞过程中动能的

word版 高中物理

损失，则下列图象中能够描述小球从抛出到落回手中整个过程中速度ｖ随时间t变化的关系图象是( ）

A．

B. C. Ｄ．

【考点】: 匀变速直线运动的图像. 【专题】： 运动学中的图像专题.

【分析】: 小球先减速上升,突然反向后加速下降,速度时间图象反映了各个不同时刻小球的速度情况,根据实际情况作图即可.

【解析】：解：小球先匀减速上升,突然反向后匀加速下降； 设竖直向上的方向为正方向,速度的正负表示方向,不表示大小; 故速度ｖ先是正值，不断减小，突然变为负值，且绝对值不断变大； 故选:C．

【点评】: 速度时间图象形象直观地反映了物体速度随时间的变化情况，速度的正负表示方向，绝对值表示大小．

4．(4分)(20０８•山东）据报道,我国数据中继卫星“天链一号01星”于20０８年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经7７°赤道上空的同步轨道.关于成功定点后的“天链一号０1星”，下列说法正确的是( ) Ａ. 运行速度大于７.９kｍ/s B. 离地面高度一定，相对地面静止

C. 绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 Ｄ. 向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

word版 高中物理

【考点】: 万有引力定律及其应用;同步卫星. 【专题】: 计算题．

【分析】： 研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力,列出等式求出表示出线速度的大小．

知道７.9 km／s为第一宇宙速度．

了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球相同.

根据向心加速度的表达式找出向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小关系． 【解析】:解:A、由万有引力提供向心力得：

=

，ｖ=

,

即线速度v随轨道半径 r的增大而减小,v=7.９ km/s为第一宇宙速度,即围绕地球表面运行的速度；

因同步卫星轨道半径比地球半径大很多,因此其线速度应小于７.9 kｍ／s，故Ａ错误;

B、因同步卫星与地球自转同步，即Ｔ、ω相同，因此其相对地面静止，由万有引力提供向心力得:

=m（R＋ｈ）ω2得：h=

﹣R，因G、M、ω、Ｒ均为定值,因此h一定为定

值，故B正确；

C、因同步卫星周期Ｔ同=24小时,月球绕地球转动周期T月＝27天，即T同ω月，故C正确；

D、同步卫星与静止在赤道上的物体具有共同的角速度,由公式ａ向=rω2,可得:

=

，因轨

道半径不同，故其向心加速度不同,故D错误． 故选BＣ．

word版 高中物理

【点评】: 了解第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的圆周运动的环绕速度． 要比较一个物理量大小,我们应该把这个物理量先表示出来，在进行比较.

5.（４分)(2015•吉林校级一模)如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜.A的左侧靠在光滑的竖直墙面上,关于两木块的受力,下列说法正确的是( ）

Ａ． A、B之间一定存在摩擦力作用 B. 木块A可能受三个力作用 C. 木块A一定受四个力作用

Ｄ. 木块B受到地面的摩擦力作用方向向右

【考点】: 共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力；力的合成与分解的运用． 【专题】: 受力分析方法专题.

【分析】： 分别对ＡB及整体进行分析，由共点力的平衡条件可判断两物体可能的受力情况． 【解析】:解：A、由于AB间接触面情况未知，若ＡＢ接触面光滑，则AＢ间可以没有摩擦力；故A错误；

B、对整体受力分析可知，A一定受向右的弹力；另外受重力和支持力;因为AB间可能没有摩擦力;故A可能只受三个力；故B正确;C错误;

D、木块Ｂ受重力、压力、A对B的垂直于接触面的推力作用，若推力向右的分力等于F，则B可能不受摩擦力；故D错误; 故选:B．

word版 高中物理

【点评】: 本题考查受力分析及共点力的平衡,在判断接触面间的作用力，特别是摩擦力时要注意应用假设法及共点力的平衡条件进行判断．

6.（4分）(20０8•山东）直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是（ ）

A. 箱内物体对箱子底部始终没有压力

B． 箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大 C. 箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大

Ｄ． 若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”

【考点】: 牛顿运动定律的应用-超重和失重.

【分析】： 根据箱子的受力的情况可以判断物体的运动状态，进而由牛顿第二定律可以判断物体和箱子之间的作用力的大小.

【解析】:解：A、由于箱子在下降的过程中受到空气的阻力,加速度的大小要小于重力加速度,由牛顿第二定律可知物体一定要受到箱子底部对物体的支持力的作用,所以Ａ错误．

B、箱子刚从飞机上投下时，箱子的速度为零,此时受到的阻力的大小也为零,此时加速度的大小为重力加速度，物体处于完全失重状态,箱内物体受到的支持力为零,所以B错误．

C、箱子接近地面时,速度最大,受到的阻力最大，所以箱子底部对物体向上的支持力也是最大的，所以C正确.

word版 高中物理

D、若下落距离足够长,由于箱子阻力和下落的速度成二次方关系，最终将匀速运动，受到的压力等于重力，所以D错误. 故选：Ｃ.

【点评】： 本题主要是考查根据物体的运动情况来分析物体受力的大小，物体运动状态的判断是解题的关键.

7．(4分)(2０１5•吉林校级一模）将火星和地球绕太阳的运动近似看成是同一平面内的同方向绕行的匀速圆周运动,已知火星的轨道半径r１＝2.3×101１m，地球的轨道半径为r2=1.5×10１1ｍ,根据你所掌握的物理和天文知识,估算出火星与地球相邻两次距离最小的时间间隔约为( ） A. 1年 Ｂ． 2年 C． 3年 Ｄ. ４年

【考点】: 万有引力定律及其应用. 【专题】: 万有引力定律的应用专题．

【分析】: 根据开普勒第三定律求得地球和火星的周期之比,这样可以解出火星的周期.两星转过的角度之差△θ=２π时，火星与地球相邻再次相距最近，从而求出时间. 【解析】：解：根据开普勒第三定律

＝ｋ得：

火星与地球的周期之比为 ===１.9

地球的周期为T2=1年,则有火星的周期为T1=1.９年 设经时间t两星又一次距离最近, 根据θ=ωt

则两星转过的角度之差 △θ=（

﹣

)ｔ＝2π

word版 高中物理

得t=2.3年≈2年. 故选:B

【点评】： 本题也可万有引力提供向心力,列式求解火星的运动周期.这种方法,很好理解,关键确定相距最近的条件．

8.(4分)（201１•济南一模)如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点,A、Ｂ两端被悬挂在水平天花板上,相距2L,现在Ｃ点上悬挂一个质量为M的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为( )

Ａ. mｇ B．

【考点】: 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用. 【专题】: 受力分析方法专题．

【分析】: 由几何关系可知CD段水平时各绳间的夹角;对结点C分析，由共点力的平衡可求得ＣＤ绳水平时绳的拉力;再对结点D分析，由共点力平衡和力的合成可得出最小值． 【解析】：解：由图可知,要想ＣD水平,各绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角为60°; 结点C受力平衡，则受力分析如图所示,则CD绳的拉力Ｔ＝ｍgtａn３0°=

mg;

C.

D.

Ｄ点受绳子拉力大小等于Ｔ,方向向左;要使CＤ水平,Ｄ点两绳的拉力与外界的力的合力为零,则绳子对D点的拉力可分解为沿BD绳的F1,及另一分力F2,由几何关系可知,当力Ｆ2与BD垂直时，F2最小，而F2的大小即为拉力的大小；故最小力F=Ｔsiｎ60°=ｍｇ; 故选Ｃ．

word版 高中物理

【点评】： 在共点力的平衡中要注意几何关系的应用，特别是求最小力时一定要通过几何图形进行分析．

９．(4分）(2０1５•吉林校级一模)甲图是某电场中的一条竖直方向的电场线,A、B是这条电场线上的两点,若将一带负电的小球从Ａ点自由释放,小球沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如乙图,比较A、B两点电势φ的高低和电场强度E的大小,并比较该小球在A、B两点的电势能Ｅｐ大小和电场力F大小,可得( )

A． φA>φB B. ＥA【考点】: 电势；电势能．

【专题】: 电场力与电势的性质专题.

【分析】: 根据小球所受的电场力方向判断电场线方向,从而分析电势的高低.根据加速度的大小判断场强大小的变化．根据电场力做功分析电势能的变化．

【解析】：解：Ａ、由乙图知小球从Ａ到B运动过程中做加速度减小的加速运动,所以小球所受的电场力方向必定竖直向上,小球带负电，则电场线方向竖直向下,则φＡ＜φB．故Ａ错误. Ｂ、小球的加速度逐渐减小，由牛顿第二定律得 qE﹣mg=ma，则知E逐渐减小，即有EA>E

Ｂ,故

B错误．

C、电场力对小球做正功,其电势能减小,则有ＥｐA>EpB．故C正确．

word版 高中物理

D、根据公式F=qE可知FA＞ＦB,故D错误. 故选:C．

【点评】： 本题考查了对图象的认识和理解，关键能从图象中获取有用的物理信息，本题是小型的综合题.

10.（4分)（2０15•吉林校级一模）如图所示，实线表示一正点电荷和金属板间的电场分布图线，虚线为一带电粒子从P点运动到Q点的运动轨迹,带电的粒子只受电场力的作用．那么下列说法结论正确的是（ )

A. 带电粒子从P到Q过程中动能逐渐增大 B． P点电势比Q点电势高

C． 带电粒子在P点时具有的电势能大于在Q点时具有的电势能 Ｄ. 带电粒子的加速度逐渐变大

【考点】: 电势;电势能．

【专题】: 电场力与电势的性质专题．

【分析】: 电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功,电势能减小，电场力做负功，电势能增加．

【解析】:解：A、由粒子运动的轨迹可以判断,粒子受到的电场力为引力的作用，带电粒子从Ｐ到Q过程中电场力做负功,粒子的动能逐渐减小,故A错误.

Ｂ、沿电场方向电势降低,所以P点电势比Q点电势高，故B正确．

word版 高中物理

C、粒子受到的电场力为引力的作用，带电粒子从Ｐ到Q过程中电场力做负功,电势能增加，故C错误.

D、电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小，所以粒子在Ｐ点时受到的电场力大,所以带电粒子的加速度逐渐减小，故D错误. 故选:Ｂ．

【点评】: 加强基础知识的学习,掌握住电场线的特点和性质，即可解决本题．

１1．(4分)(２0１５•吉林校级一模)Ａ、D分别是斜面的顶端、底端,B、C是斜面上的两个点，ＡＢ＝BＣ=ＣＤ，E点在Ｄ点的正上方，与Ａ等高.从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球,球1落在Ｂ点,球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程（ )

A. 球1和球2运动的时间之比为２：１ B． 球１和球2动能增加量之比为１:2 C. 球1和球2抛出时初速度之比为 D. 球1和球2运动时的加速度之比为１:2

【考点】： 平抛运动． 【专题】： 平抛运动专题.

【分析】: 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据高度确定运动的时间,通过水平位移求出初速度之比．根据动能定理求出动能的增加量之比．

：1

word版 高中物理

【解析】:解：A、因为AC=2AB，则AC的高度差是AB高度差的2倍,根据解得运动的时间比为1:

.故Ａ错误;

得,t=

,

B、根据动能定理得,ｍｇｈ=△Ｅk,知球1和球2动能增加量之比为1：2．故B正确; Ｃ、ＡC在水平方向上的位移是AB在水平方向位移的2倍，结合x＝v0t,解得初速度之比为

.故C正确；

D、平抛运动的加速度为ｇ，两球的加速度相同.故D错误． 故选:ＢC．

【点评】： 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式进行求解.

1２.（４分)(2010•温州一模）水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙，底边长分别为Ｌ1、L２,且L1A． 从顶端到底端的运动过程中,由于克服摩擦而产生的热量一定相同 B． 滑块Ａ到达底端时的动能一定比滑块B到达底端时的动能大 Ｃ． 两个滑块加速下滑的过程中，到达同一高度时，机械能可能相同

Ｄ． 两个滑块从顶端运动到底端的过程中,重力对滑块A做功的平均功率比滑块B的大

【考点】: 功能关系;动能定理的应用． 【专题】： 动能定理的应用专题.

word版 高中物理

【分析】: 根据动能定理研究滑块A到达底端Ｃ点和滑块B到达Ｄ点时表示出末动能比较． 根据动能定理研究两个滑块在斜面上加速下滑的过程中，到达同一高度的过程,根据表达式比较求解.

根据平均功率的定义求解．

【解析】:解：A、设甲斜面底端为C，乙斜面底端为D，Ａ、Ｂ滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中,摩擦力做功不同,所以克服摩擦而产生的热量一定不同,故A错误；

Ｂ、由于B物块受到的摩擦力fμmｇcosθ大,且通过的位移大，则克服摩擦力做功多，滑块A克服摩擦力做功少，损失的机械能少,根据动能定理，可知 滑块Ａ到达底端时的动能一定比B到达底端时的动能大，故B正确;

C、两个滑块在斜面上加速下滑的过程中，到达同一高度时，重力做功相同, 由于乙的斜面倾角大，所以在斜面上滑行的距离不等，即摩擦力做功不等, 所以机械能不同,故C错误；

D、整个过程中,两物块所受重力做功相同,但由于A先到达低端,故重力对滑块A做功的平均功率比滑块B的大，故D正确 故选:BD．

【点评】： 本题主要考查动能定理和功能关系.关键要明确研究的过程列出等式表示出需要比较的物理量. 二．实验

13.(6分）（2008•启东市模拟）某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作,将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测,表1是她记录的实验数据．木块的重力为10.00N,重力加速度ｇ=９.80m／s２,根据表格中的数据回答下列问题:

word版 高中物理

表1

实验次数 运动状态 水平拉力Ｆ/Ｎ 1 静止 3.62 ２ 静止 4.00 3 匀速 ４．01 ４ 匀加速 5．0１ 5 匀加速 ５.４9

(1）木块与桌面间的最大静摩擦力fｍ> 4．01 N； (２)木块与桌面间的动摩擦因数μ= 0.4０１ ;

（3）实验次数5中监测到的加速度a= 1.45 m／ｓ2.（以上答案保留３位有效数字）

【考点】: 探究影响摩擦力的大小的因素． 【专题】: 实验题;摩擦力专题.

【分析】: (1)水平力作用下物体匀速运动时,所受滑动摩擦力等于水平拉力,最大静摩擦力大于拉力；

（2）物体在水平力作用下沿水平面运动时,ＦN＝mg,Ff=Ｆ＝FNμ由此可求出滑动摩擦因数大小; （３)根据牛顿第二定律列方程可以求出物体的加速度大小.

【解析】：解：(1)当物体在水平拉力作用下匀速运动时，拉力大小等于滑动摩擦力大小，物体所受滑动摩擦力为:Ｆf=４．01N，最大静摩擦力大于滑动摩擦力,因此fm>４.０1Ｎ. 故答案为:4.0１．

(2）滑动摩擦力为:Ff＝FNμ ① FN＝mg ②

word版 高中物理

联立①②．

故答案为：0．401． (3)根据牛顿第二定律有:

F5﹣Ff=ma，带入数据解得:ａ=1．45m／s2． 故答案为：1.4５．

【点评】： 滑动摩擦力大小跟压力大小、接触面粗糙程度有关，跟物体受到的拉力大小、物体的运动速度都没有关系，正确根据物体所处状态列方程求解．

14．（6分)(201５•吉林校级一模）“用ＤＩS研究加速度与力的关系”的实验装置如图（a)所示,实验中用所挂钩码的重量作为细线对小车的拉力F．通过增加钩码的数量，多次测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a﹣F图线，如图（ｂ)所示.

（1)图线 ① （选填“①”或“②”） 是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的； (2)在轨道水平时,小车运动的阻力Fｆ= ０.５ N;

（3)(单选)图（b)中,拉力F较大时,a﹣F图线明显弯曲,产生误差.为避免此误差可采取的措施是 C .

A.调整轨道的倾角,在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动

B．在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码,使钩码的总质量始终远小于小车的总质量 C.将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替钩码的重力

word版 高中物理

D．更换实验中使用的钩码规格,采用质量较小的钩码进行上述实验．

【考点】： 探究加速度与物体质量、物体受力的关系． 【专题】: 实验题;牛顿运动定律综合专题.

【分析】: 根据a﹣F图象的特点结合牛顿第二定律分析求解.理解该实验的实验原理和数据处理以及注意事项,知道实验误差的来源．

【解析】:解：(1)在水平轨道上,由于受到摩擦力，拉力不为零时,加速度仍然为零，可知图线Ⅱ是在轨道水平的情况下得到的．当轨道的右侧抬高过高时,(平衡摩擦力过度），拉力等于0时，会出现加速度，所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的． （２）根据牛顿第二定律得，F﹣ｆ=mａ，a=Ｎ时,加速度为零,解得f＝0.5N．

（3)由于开始段a﹣F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理:ｍｇ=Ma 得a=

，而实际上ａ′=

,可见AＢ段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的．所

，图线的斜率表示质量的倒数;因为F=０．5

以更换实验中使用的钩码规格,采用质量较小的钩码进行上述实验，可以减小弯曲的程度，而将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替钩码的重力可以避免出现这种情况．故最佳的答案是C选项． 故选：Ｃ

故答案为:（1）①(2)０．5(３)C

【点评】: 对于图象问题，通常的方法是得出两个物理量的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解.要清楚实验的研究方法和实验中物理量的测量．

当钩码的质量远小于小车的总质量时，钩码所受的重力才能作为小车所受外力．

word版 高中物理

三、解答题(共4小题，满分40分）

15.(1０分)（２011•琼海一模）如图所示,抗震救灾运输机在某场地卸放物资时,通过倾角θ=３0°的固定的光滑斜轨道面进行.有一件质量为m＝2.0kg的小包装盒,由静止开始从斜轨道的顶端A滑至底端B，然后又在水平地面上滑行一段距离停下,若A点距离水平地面的高度ｈ=5.0m，重力加速度g取１０m/s２，求: （1）包装盒由Ａ滑到B经历的时间：

（２)若地面的动摩擦因数为0.5，包装盒在水平地面上还能滑行多远?（不计斜面与地面接触处的能量损耗)

【考点】： 动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律． 【专题】： 动能定理的应用专题.

【分析】： （１)对包装盒进行受力分析,由牛顿第二定律求解加速度,根据运动学公式得出运动的时间.

（２）运用动能定理研究包装盒在水平地面上运动过程求出滑行的距离.

【解析】：解:(1)包装盒沿斜面下滑受到重力和斜面支持力，由牛顿第二定律,得ｍｇsｉnθ=ma ａ=gsｉｎθ=5．0m/s2

包装盒沿斜面由A到B的位移为ＳAB=包装盒由A到B做匀加速运动的时间为t SAB=aｔ２得

=10m

word版 高中物理

t==2．0s

(２）由动能定理得： ﹣fs=0﹣ｍｖB２

其中滑动摩擦力ｆ=μmg 在B点速度vB＝aｔ 代入已知,得s＝１0m

答：(1）包装盒由A滑到Ｂ经历的时间是2.0ｓ (2)包装盒在水平地面上还能滑行10m．

【点评】: 解决本题的关键是能正确对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律和运动学公式求解.

1６．(１0分)(２015•吉林校级一模)20１4年8月3日我国云南鲁甸发生里氏6.5级地震，为救援灾区人民，要从悬停在空中的直升机上投放救灾物资,每箱救灾物资的质量为20kg,设箱子承受的地面冲击力大小为1 ０00Ｎ，箱子与地面的作用时间为0.5s,已知当地的重力加速度g＝10m／s２，不计空气阻力,试求： （1）与地面作用时,箱子的加速度是多少?

(2）为保证救灾物资安全落地,飞机投放物资时的高度不应超过多少米?

【考点】: 牛顿第二定律;自由落体运动. 【专题】: 直线运动规律专题．

【分析】: (1）由牛顿第二定律求出加速度． (2）由自由落体运动规律求出高度.

【解析】：解（1)在箱子与地面作用的过程中,由牛顿第二定律得：

word版 高中物理

a=

＝

=40ｍ/s2;

（2）箱子刚触地时的速度为：ｖ＝at=40×0.５=20m/s，

在自由落体过程中,由速度位移公式得:h＝=＝20m;

答：（1）与地面作用时，箱子的加速度是４0m／s2；

(2)为保证救灾物资安全落地，飞机投放物资时的高度不应超过20米．

【点评】: 本题考查了求加速度、高度问题,分析清楚物体运动过程、应用牛顿第二定律与匀变速直线运动的速度位移公式即可正确解题．

１７．(10分)(2015•吉林校级一模)如图所示,凹槽B放在水平面上，槽与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，槽的内表面光滑．在内表面上有一小物块A靠左侧壁放置,与槽的右侧壁相距为l＝0．8m.A、Ｂ的质量均为m.现对槽Ｂ施加一个大小F＝2mg、方向水平向右的推力,使A和Ｂ一起从静止开始向右运动．当槽Ｂ运动的距离为ｄ=0.1m时，将推力撤去，此后Ａ和B发生相对运动，再经一段时间小物块A碰到槽的右侧壁．（g=10m/s2） （１）求撤去推力瞬间槽B的速度大小v；

(２）撤去推力后,小物块A从凹槽左侧壁运动至右侧壁所经过的时间t.

【考点】: 动能定理;匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【专题】: 动能定理的应用专题．

【分析】: (1)推力F作用过程中,根据动能定理求解撤去推力瞬间槽Ｂ的速度v的大小. （2）撤去外力后A做匀速运动,B做减速运动，求出B减速时的加速度,先判断出物体Ａ运动到右端是Ｂ是否已经停止运动,再利用运动学公式即可求的时间

word版 高中物理

【解析】：解:(1）推力Ｆ作用过程,由动能定理得:代入数据求解得：

(2)假设当小物块A碰到槽的右侧壁时,槽未停下A在槽内做匀速运动,有:xA=vt 槽Ｂ向右减速过程有:

当小物块A碰到槽的右侧壁时，位移关系为:xＡ﹣xB＝ｌ 联立可得:

此时槽B速度为：ｖＢ=v﹣aBｔ=1﹣×0．４m/s=﹣3ｍ/s＜0

假设不成立,故当小物块A碰到槽的右侧壁时，槽已经停下,A在槽内做匀速运动有: ｘＡ=vt

槽B向右减速，有:

当小物块A碰到槽的右侧壁时，位移关系为:xA﹣xB=l 联立可得:

答:(１）求撤去推力瞬间槽B的速度大小v为1m/s；

(２)撤去推力后,小物块A从凹槽左侧壁运动至右侧壁所经过的时间t为0.８5s

【点评】: 本题是复杂的力学综合题,分析物体的运动过程,选择解题规律是关键.对于A与B碰撞问题，可理解追及问题，根据位移、时间、速度关系进行分析．

18．(10分）(201０•济南二模)如图所示,半径R=０.２ｍ的光滑四分之一圆轨道MＮ竖直固定放置,末端Ｎ与一长Ｌ=0.8ｍ的水平传送带相切，水平衔接部分摩擦不计,传动轮（轮半径很小）作顺时针转动，带动传送带以恒定的速度ν０运动.传送带离地面的高度h=1．25m,其右侧地面上有一直径D=0.5m的圆形洞,洞口最左端的A点离传送带右端的水平距离S=１m,B点在洞口

word版 高中物理

的最右端．现使质量为m＝０.5kg的小物块从M点由静止开始释放,经过传送带后做平抛运动,最终落入洞中，传送带与小物块之间的动摩擦因数μ＝0.5. g取１０m/s2.求: (1）小物块到达圆轨道末端Ｎ时对轨道的压力 (2）若ν０＝3m/s,求物块在传送带上运动的时间 (３）若要使小物块能落入洞中，求ν0应满足的条件.

【考点】： 机械能守恒定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;牛顿第二定律． 【专题】： 机械能守恒定律应用专题．

【分析】: （1)根据机械能守恒定律和向心力公式列式,联立方程即可求解;

(２)根据牛顿第二定律求出物块在传送带上加速运动时的加速度,进而求出加速到与传送带达到同速所需要的时间，再求出匀速运动的时间,两者之和即为总时间; (3）根据平抛运动的基本规律即可求解.

【解析】：解：(1）设物块滑到圆轨道末端速度ν1,根据机械能守恒定律得: mｇＲ=

设物块在轨道末端所受支持力的大小为Ｆ，

根据牛顿第二定律得:Ｆ﹣mg＝m

联立以上两式代入数据得:F=15N

根据牛顿第三定律,对轨道压力大小为1５Ｎ，方向竖直向下 (２）物块在传送带上加速运动时,由μmg=ma，得a=μg=５ｍ/ｓ2

word版 高中物理

加速到与传送带达到同速所需要的时间=0.2s

位移t1=0.５m

匀速时间=0.1ｓ

故T=ｔ1+t２＝0.3ｓ (3）物块由传送带右端平抛h=

恰好落到A点 ｓ=ｖ２t 得ν2=2m/s 恰好落到Ｂ点 Ｄ+ｓ=ν3ｔ 得ν3=３m/s 故ν0应满足的条件是3m／s>ν0＞2m/s

答:（１)小物块到达圆轨道末端N时对轨道的压力大小为15N，方向竖直向下; （2）若ν0=3ｍ/s，求物块在传送带上运动的时间为0.3ｓ;

（3)若要使小物块能落入洞中，ν0应满足的条件为３m/ｓ＞ν0>2m/s．

【点评】: 本题主要考查了平抛运动基本公式、牛顿第二定律、向心力公式以及运动学基本公式的直接应用，难度适中.