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1、非選（2）李仕才1、小明站在水平地面上,手握住不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質量為m的小球,甩動手腕,使球在豎直平面內做圓周運動。當小球某次運動到最低點時,繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地,如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為d,忽略手的運動半徑和空氣阻力。(1)求繩斷時球的速度大小v1和球落地時的速度大小v2。(2)求繩能承受的最大拉力。(3)改變繩長,使球重復上述運動,若繩仍在球運動到最低點時斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長應是多少?最大水平距離為多少?答案(1)(2)mg(3)d解析(1)設繩斷后球飛行時間為t,由平拋運動規(guī)律得豎直方向d=gt2水平方向d=
2、v1t解得v1=在豎直方向上應用運動學公式vy=gt=所以v2=(2)設繩能承受的最大拉力大小為FT,這也是球受到繩的最大拉力大小。球做圓周運動的半徑為R=d對小球在最低點由牛頓第二定律得FT-mg=解得FT=mg(3)設繩長為l,繩斷時球的速度大小為v3,繩承受的最大拉力不變。由牛頓第二定律得FT-mg=解得v3=繩斷后球做平拋運動,豎直位移為d-l,水平位移為x,時間為t1,則豎直方向d-l=水平方向x=v3t1,解得x=4當l=時,x有極大值,xmax=d2、(2017江蘇橫峰中學月考)某星球的質量為地球的9倍,半徑為地球的一半,若從地球上高h處平拋一物體,物體射程為60 m,地球表面重
3、力加速度g地取10 m/s2。根據以上信息,求:(1)星球表面的重力加速度;(2)在該星球上,從同樣的高度,以同樣的初速度平拋同一物體在星球表面,物體的水平射程。答案(1)360 m/s2(2)10 m解析(1)在星球表面上萬有引力等于重力,故G=mg,解得g=,則=36,故g星=36g地=360 m/s2。(2)在地球表面上有s=v0t,h=gt2,由以上兩式得s=v0,同理在該星球表面上:s星=v0s=10 m。3、(2018江蘇揚州中學月考)某同學利用圖示裝置來研究機械能守恒問題,設計了如下實驗。A、B是質量均為m的小物塊,C是質量為M的重物,A、B間由輕彈簧相連,A、C間由輕繩相連。在
4、物塊B下放置一壓力傳感器,重物C下放置一速度傳感器,壓力傳感器與速度傳感器相連。當壓力傳感器示數為零時,就觸發(fā)速度傳感器測定此時重物C的速度。整個實驗中彈簧均處于彈性限度內,重力加速度為g。實驗操作如下:(1)開始時,系統在外力作用下保持靜止,細繩拉直但張力為零。現釋放C,使其向下運動,當壓力傳感器示數為零時,觸發(fā)速度傳感器測出C的速度為v。(2)在實驗中保持A、B質量不變,改變C的質量M,多次重復第(1)步。該實驗中,M和m大小關系必需滿足M(選填“小于”“等于”或“大于”)m。為便于研究速度v與質量M的關系,每次測重物的速度時,其已下降的高度應(選填“相同”或“不同”)。根據所測數據,為得
5、到線性關系圖線,應作出(選填“v2-M”“v2- ”或“v2- ”)圖線。根據問的圖線知,圖線在縱軸上截距為b,則彈簧的勁度系數為(用題給的已知量表示)。答案(2)大于相同v2-解析(2)根據題意,確保壓力傳感器的示數為零,因此彈簧要從壓縮狀態(tài)到伸長狀態(tài),那么C的質量M要大于A的質量m;要剛釋放C時,彈簧處于壓縮狀態(tài),若使壓力傳感器為零,則彈簧的拉力為F=mg,因此彈簧的形變量為x=x1+x2=,不論C的質量如何,要使壓力傳感器示數為零,則A物體上升了,則C下落的高度為,即C下落的高度總相同;選取A、C及彈簧為系統,根據機械能守恒定律,則有(M-m)g(M+m)v2,整理得v2=-,為得到線性
6、關系圖線,因此應作出v2- 圖線。由上表達式可知=b,解得k=。4、在水下氣泡內空氣的壓強大于氣泡表面外側水的壓強,兩壓強差p與氣泡半徑r之間的關系為p=,其中=0.070 N/m。現讓水下10 m處一半徑為0.50 cm的氣泡緩慢上升。已知大氣壓強p0=1.0105 Pa,水的密度=1.0103 kg/m3,重力加速度大小g取10 m/s2。(1)求在水下10 m處氣泡內外的壓強差;(2)忽略水溫隨水深的變化,在氣泡上升到十分接近水面時,求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值。答案(1)28 Pa(2)1.3解析(1)當氣泡在水下h=10 m處時,設其半徑為r1,氣泡內外壓強差為p1,則p1=
7、代入題給數據得p1=28 Pa(2)設氣泡在水下10 m處時,氣泡內空氣的壓強為p1,氣泡體積為V1;氣泡到達水面附近時,氣泡內空氣的壓強為p2,內外壓強差為p2,其體積為V2,半徑為r2。氣泡上升過程中溫度不變,根據玻意耳定律有p1V1=p2V2由力學平衡條件有p1=p0+gh+p1p2=p0+p2氣泡體積V1和V2分別為V1=V2=聯立式得由式知,pip0(i=1,2),故可略去式中的pi項。代入題給數據得1.35、(2017湖北襄陽二聯)如圖所示,兩個可導熱的汽缸豎直放置,它們的底部由一細管連通(忽略細管的容積)。兩汽缸各有一個活塞,質量分別為m1和m2,活塞與汽缸無摩擦。活塞的下方為理
8、想氣體,上方為真空。當氣體處于平衡狀態(tài)時,兩活塞位于同一高度h。(已知m1=2m,m2=m)(1)在兩活塞上同時各放一質量為m的物塊,求氣體再次達到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境溫度始終保持為T0)。(2)在達到第(1)問的終態(tài)后,環(huán)境溫度由T0緩慢上升到1.25T0,試問在這個過程中,氣體對活塞做了多少功?(假定在氣體狀態(tài)變化過程中,兩物塊均不會碰到汽缸頂部)答案(1)h(2)0.75mgh解析(1)設左、右活塞的面積分別為S和S,由于氣體處于平衡狀態(tài),故兩活塞對氣體的壓強相等,即由此得S=2S在兩個活塞上各放一質量為m的物塊后,假設左、右兩活塞仍沒有碰到汽缸底部,由平衡條件有p左=,p右=
9、,p左p右,則右活塞降至汽缸底部,所有氣體都在左汽缸中在初態(tài),氣體的壓強為,體積為3Sh;在末態(tài),氣體壓強為,體積為2xS(x為左活塞的高度)由玻意耳定律得3Sh=2xS解得x=h,即兩活塞的高度差為h。(2)當溫度由T0上升至T=1.25T0時,氣體的壓強不變,設x是溫度達到T時的左活塞的高度,由蓋-呂薩克定律得x=h=1.25h氣體對活塞做的功為W=Fs=3mg(x-x)=0.75mgh。6、如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數比n1n2=31,原線圈電路中接有一量程為3 A的理想交流電流表,副線圈兩端接有理想交流電壓表一只和可變電阻R以及若干“6 V6 W”的相同燈泡。輸入端交流電壓u
10、的圖象如圖乙所示。(1)求圖甲中電壓表的讀數;(2)要求燈泡均正常發(fā)光,求電路中最多允許接入的燈泡個數;(3)為滿足第(2)問中要求,求可變電阻R應調到的電阻值。答案(1)9 V(2)9盞(3) 解析(1)根據圖象可得原線圈電壓的最大值U1m=27 V其有效值為U1=27 V根據n1n2=U1U2可得U2=9 V即電壓表的讀數為9 V。(2)設原線圈中通過的電流為I1,副線圈中通過的電流為I2I1允許通過的最大電流的有效值為3 A根據U1I1=U2I2代入數據后可得I2=9 A正常發(fā)光時每個燈泡中電流為I燈=1 A所以允許接入的燈泡個數為n=9盞。(3)電阻R兩端電壓為UR=U2-U燈=3 V,通過的電流為9 A所以電阻阻值為R= 。我國經濟發(fā)展進入新常態(tài)，需要轉變經濟發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經濟結構，實現經濟健康可持續(xù)發(fā)展進區(qū)域協調發(fā)展，推進新型城鎮(zhèn)化，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協調等現實挑戰(zhàn)。
高考物理一輪訓練選 非選擇題2含解析新人教版
