高考专题---临界问题-高考物理100考点最新模拟---精校解析 Word版

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1、100考点最新模拟题千题精练17-111.在水平轨道上有两列火车A和B相距s，A车在后面做初速度为v0、加速度大小为2a的匀减速直线运动，而B车同时做初速度为零、加速度大小为a．的匀加速直线运动，两车运动方向相同．要使两车不相撞，求A车的初速度v0满足的条件．2．（2012·重庆理综）某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为s。比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0，如题115A图所示。设球在运动

2、中受到空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g。（1）求空气阻力大小与球速大小的比例系数；（2）求在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式；（3）整个匀速跑阶段，若该同学速度仍为v0，而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求β应满足的条件。【名师解析】：（1）在匀速运动阶段，有mgtanθ0=kv0，解得：k=tanθ0。（3）以v0做匀速直线运动时，设空气阻力与重力的合力为F，有：F=。球拍倾角为θ0+β时，空气阻力与重力的合

3、力不变，设球沿球拍面下滑的加速度大小为a’，有：Fsinβ=ma’，设匀速跑阶段所用时间为t，有：s=v0t+，解得t=-，球不从球拍上掉落的条件为a’t2≤r。解得sinβ≤cosθ0。3（2003全国新课标）中子星是恒星演化过程中的一种可能结果，它的密度很大。现有一种子星，观测到它的自转周期为T=1/30s，问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定，不致因自转而瓦解？计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.67×10-11N·m2/kg2)4．（2004·上海物理）滑雪者从A点由静止沿斜面滑下，沿一平台后水平飞离B点，地面上紧靠平台有一个水平台阶，空间几何尺度如题11

4、7A图所示，斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ.假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动，且速度大小不变.求：（1）滑雪者离开B点时的速度大小；（2）滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离s.【名师解析】（1）设滑雪者质量为m，斜面与水平面夹角为，滑雪者滑行过程中克服摩擦力做功：①由动能定理②离开B点时的速度③（2）设滑雪者离开B点后落在台阶上可解得④此时必须满足⑤当⑥时，滑雪者直接落到地面上，可解得⑦5.（2007·全国理综1）两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x和y轴，交点O为原点，如图所示。在y>0，0

5、场，在y>0，x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点出有一小孔，一束质量为m、带电量为q（q>0）的粒子沿x周经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0a的区域中运动的时间之比为2︰5，在磁场中运动的总时间为7T/12，其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。【名师解析】粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中运动，qvB=m，解得：r=。速度小的粒子将在x

6、走完半圆，射到竖直屏上。半圆的直径在y轴上，半径的范围从0到a，竖直荧光屏上发亮的范围从0到2a。轨道半径大于a的粒子开始进入右侧磁场。考虑r=a的极限情况，这种粒子在右侧的圆轨迹与x轴在D点相切（图中虚线），OD=2a，这是水平荧光屏上发亮范围的左边界。速度最大的粒子的轨迹如图这实线所示。由两段圆弧组成，圆心分别是C和C’，C在y轴上，由对称性可知C’在x=2a直线上。设t1为粒子在0a的区域运动的时间，由题意可知：。由此解得，。由上面两式和对称性可得：∠OCM=60°，∠MC’N=60°，∠MC’P=360°×5/12=150°，所以：∠

7、NC’P=150°-60°=90°。即弧NP为1/4圆周，因此圆心C’在x轴上。设速度为最大值粒子的轨道半径为R，由直角△COC’可得：2Rsin60°=2a，解得：R=a。由图可知，OP=2a+R，因此水平荧光屏上发亮范围的右边界的坐标为：x=2(1+)a。水平荧光屏上发亮的范围是从2a到2(1+)a。6.（2015深圳第一次五校联考）.（18分）如图所示，内圆半径为r、外圆半径为3r的圆环区域内有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。圆环左侧的平行板