广东省广州市华南师范大学附中2021-2022学年高一下学期期末 物理 Word版含答案.doc

《广东省广州市华南师范大学附中2021-2022学年高一下学期期末 物理 Word版含答案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

2021-2022华南师大附中高一压轴题训练物理试卷1.如图所示，静止在水平地面上的长为长木板A，质量，质量的小滑块B（可视为质点）静止在长木板A的左端。已知小滑块和木板动摩擦因数，木板和地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，水平地面足够长，不计空气阻力，取。求：（1）对小滑块B施加一水平向右力F使A、B能一起运动时，力F的最大值；（2）现对小滑块B施加一水平向右恒力，小滑块B滑离长木板A时的速度大小；（3）现对小滑块B施加一水平向右恒力，经过时间后撤去该力，最终B停在A上的位置到A左端的距离。【答案】（1）；（2）；（3）2.如图所示，传送带与水平面夹角θ=37°，以恒定速率v=10m/s沿顺时针方向转动。现在传送带上端A处无初速度地放一质量m=1kg的小煤块（可视为质点，忽略滑动过程中的质量损失），小煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带上A到B的长度L=29m。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：（1）小煤块刚开始运动时的加速度大小；（2）小煤块从A运动到B的时间；（3）从A到B的过程中小煤块在传送带上留下的痕迹长度；（4）从A到B的过程中小煤块和传送带间因摩擦产生的热量。【答案】（1）10m/s2；（2）3s；（3）5m；（4）36J3.如图所示，光滑的水平地面与倾角为30°的足够长的光滑斜坡平滑相连，某时刻A球在斜坡底C位置，B球在A球左边相距L=16m的地方，A球以v0=10m/s的初速度滑上斜坡，B球也以v0=10m/s的速度向右匀速运动。两小球经过C点时速度大小不变，已知A、B 两球沿斜坡上滑和下滑时加速度不变，两球加速度大小均为a=5m/s2，方向均沿斜坡向下。求：（1）A沿斜坡滑上的最大位移；（2）A滑上斜坡后经过多长时间两物块相遇；（3）若将球在C位置的初速度改为20m/s，其余条件不变，A滑上斜坡后经过多长时间两球相遇。【答案】（1）10m；（2）2.8s；（3）10.4s4.如图甲所示，质量为M=1.0kg的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t=0时，质量为2.0kg的物块A与质量为1.0kg的物块B同时从左右两端水平冲上小车，1.0s内它们的v—t图像如图乙所示，（g取10m/s2）求：（1）物块A和B与平板小车之间的动摩擦因数μA、μB；（2）要使A、B在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少。【答案】（1）0.3，0.3；（2）7.125m5.新交规规定：“在没有信号灯路口，一旦行人走上人行道，机动车车头便不能越过停止线”。如图甲所示，一长度为的卡车以的初速度向左行驶，车头距人行道为，人行道宽度为。同时，一距离路口为的行人以的速度匀速走向长度为的人行道。图乙为卡车的侧视图，货箱可视为质点，货箱与车之间的动摩擦因数为，货箱距离车头、车尾的间距为、。重力加速度取，求：（1）当司机发现行人在图中位置时立即加速且以后加速度恒定，要保证卡车整体穿过人行道时，人还没有走上人行道，卡车的加速度最小为多少；（2）如果司机以第（1）问的最小加速度加速，且穿过人行道后立即匀速，通过计算说明货箱是否会掉下来；（3）当司机发现行人在图示位置时立即减速且以后加速度恒定，要保证不违反交规，且货箱不撞到车头，求卡车刹车时加速度大小需要满足的条件。 【答案】（1）；（2）会；（3）6.直角光滑固定支架PQN，P点固定于墙面，N点固定于地面，PQ水平，长度为15cm，QN竖直，足够长。PQ、QN分别穿过中间有孔的A、B小球，小球质量均为，A、B间用铰链与硬质轻杆相连，杆长为10cm。原长为8cm的轻质弹簧（始终在弹性限度内）一端固定于P点，另一端连接小球B。初始时，将小球A提至Q点（A、B间轻杆水平），由静止释放A球，当A球下落6cm时，A的速度为1.6m/s，g取10m/s2.求：（1）此时A球重力做功的功率；（2）此时B的速度大小；（3）若将A的质量换为2m，B的质量换为m，仍将A球提至Q点，由静止释放，求A下落8cm时A的速度大小。【答案】（1）16W；（2）1.2m/s；（3）7.如图所示，一质量m=0.4kg的滑块（可视为质点）静止于水平轨道上的A点。现对滑块施加一恒定的水平外力F=5N，使其向右运动，经过一段时间后撤去外力，滑块继续滑行至B点后水平飞出，恰好在点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点D处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时，传感器的示数。已知轨道AB的长度L=2.0m，半径OC和竖直方向的夹角，圆形轨道的半径R=0.5m，物块与水平轨道间的动摩擦因数均为，空气阻力可忽略，重力加速度，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求滑块运动到C点时速度的大小；（2）求水平外力作用在滑块上的位移S；（3）若改变拉力大小和作用距离，要使物块离开B点后落在D点右侧，求拉力F的最小值（结果保留2位有效数字）。【答案】（1）5m/s；（2）0.8m；（3）2.4N8.如图所示，光滑的部分圆弧轨道PMN竖直放置，在右侧N点与一倾斜传送带相切。M为圆弧轨道最低点，圆弧所在圆的圆心为O，PO水平，∠PON＝127°。一质量m＝2kg的小物块a（可视为质点）从圆弧轨道最左端P以m/s的初速度向下运动。已知圆弧轨道半径R＝5m，传送带L＝8m且在电机驱动下始终以速度m/s顺时针匀速转动（与轮子间无相对滑动），小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）小物块经过M点时，小物块对圆弧轨道的压力大小；（2）传送带在传送小物块过程中，其电机多做的功。【答案】（1）68N；（2）9.如图所示，水平传送带以一定速度匀速运动，将质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带上的P点，小物块运动到A点后被水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道。B、C为圆弧上的两点，其连线水平，O点为圆弧轨道的最低点，BC垂直于，已知圆弧对应圆心角θ=106°，圆弧半径R=5.5m，A点距水平面的高度h=3.2m，圆弧C点与斜面CD恰好相切，小物块到达C点时的速度大小与B点相等，并沿固定斜面向上滑动，小物块从C点到第二次经过斜面上D点的时间间隔为1.6s，已知小物块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）小物块离开A点时的水平速度大小；（2）小物块在O点时对轨道的压力大小（结果保留1位小数）；（3）斜面上C、D两点间的距离。 【答案】（1）；（2）；（3）10.如图所示，CD与EG是两段半径为R的四分之一竖直光滑圆弧轨道，G为圆弧轨道的最高点，圆连线水平，DE错开的距离略大于小滑块的大小，将一轻弹簧放置在水平轨道AC上，弹簧左端固定在A点，右端位于B点，并与质量为m的小滑块接触但不连接，此时弹簧恰好处于原长。现将小滑块推至O点并由静止释放，小滑块向右运动进入圆弧轨道，通过G点后落到水平轨道AN的P点（P点未画出）。已知G点在水平轨道上的投影点为M，，，，滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数为，BC部分光滑且与竖直圆弧轨道相切于C点。用g表示重力加速度大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小滑块可视为质点，弹簧在弹性限度内的最大压缩量为2.5R。求：（1）小滑块运动到圆弧轨道最高点G时，对轨道的压力F；（2）弹簧被压缩到O点时弹簧的弹性势能；（3）若保证小滑块能够进入圆弧轨道且在圆弧轨道上运动过程中中途不脱离圆弧轨道，小滑块释放点到B点的距离范围（已知弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比）。【答案】（1）；（2）3mgR；（3）或11.如图所示，处于竖直平面内的光滑弧形轨道与水平轨道相切于点，以速度逆时针转动的传送带与直轨道、、处于同一水平面上，、、的长度均为。圆弧形细管道半径为，在竖直直径上，点高度为。一质量的小球由光滑圆弧形轨道上的点由静止释放，点与水平轨道间的高度为。已知，，，，，，小球与、之间的动摩擦因数，轨道和管道均光滑，小球落到时不反弹且静止。忽略、和、之间的空隙，与平滑连接，小球可视为质点。 （1）若，求小球到达点时的速度的大小；（2）若小球能通过最高点，求小球在最高点时管道对小球的作用力与间满足的关系式；（3）若小球释放高度，求小球最终静止的位置坐标的取值范围（以点为坐标原点，水平向右为正，建立轴）【答案】（1）；（2）以竖直向下为正方向，（）；（3）当时，；当时，12.如图所示，固定在竖直平面内的轨道由高为的平台，斜面，半径的竖直圆轨道（轨道在处稍微错开）及倾角为的斜面组成，一劲度系数为的弹簧一端固定在斜面的最高点，其下端距离地面。一质量为的滑块（可视为质点）从平台末端A以速度水平飞出，恰好无碰撞的从B点沿斜面向下滑行，B离地高度为，已知滑块与斜面间的动摩擦因数为，其余摩擦不计，不计滑块经轨道转折点能量损失及空气阻力，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力，当弹簧压缩量为时，弹簧具有的弹性势能为（或可以用图像下的面积求变力做功）。（1）求B与A间的水平距离；（2）滑块经圆轨道最高点时轨道对滑块的压力；（3）滑块沿右侧斜面第一次到达最高点时弹簧的弹性势能；（4）滑块最终静止的位置距端的距离。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）13.小明用如图所示轨道探究滑块的运动规律。足够长的光滑斜轨道倾角为，斜轨道底端平滑连接长的水平轨道，水平轨道左端与半径的光滑半圆形轨道底端B平滑连接。将质量m=0.2kg的滑块（可不计大小）放在斜轨道离底端距离为处静止释放。已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为。（1）当、时，求滑块到达B点时对半圆轨道压力的大小；（2）当时，为保证滑块运动时不脱离轨道，求的取值范围；（3）为保证滑块离开半圆轨道顶端A后恰好能垂直撞击斜轨道，求的范围。【答案】（1）；（2）或；（3）14.过山车是游乐场一项富有挑战性的娱乐项目，小车从高处开始运动，冲进圆形轨道，到达圆形轨道最高点时，乘客在座椅里头朝下，人体颠倒，非常惊险刺激。现将过山车简化成模型如图所示，质量m=1kg的小球从光滑倾斜轨道距地面高h的A点静止释放，倾斜轨道AB和水平轨道BC用一小段平滑圆弧连接，小球经过时速度大小不变，水平轨道BC长L=1m，小球从C点向右进入半径R=1m的光滑圆形轨道，圆形轨道底部C处前后错开，小球可以从C点向右离开圆形轨道，在水平轨道上继续前进，小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4（不计其它阻力，重力加速度g=10m/s2）（1）若释放点A高度h1=3m，则小球经过圆形轨道最高点E时对轨道的压力是多大？（2）要使小球完成圆周运动，则释放点A的高度h需要满足什么条件？（3）若小球恰好不脱离轨道，求小球最后静止的位置到圆轨道最低点C的距离？ 【答案】（1）2N；（2）不小于2.9m；（3）最后静止的位置可能在C点的左侧1m处或在C点右侧6.25m处15.如图所示，一游戏装置由安装在水平台面上的高度H可调的斜轨道KA、水平直轨道AB，圆心为的竖直半圆轨道BCD、圆心为的竖直半圆管道DEF，水平直轨道FG及弹性板等组成，F、D、B在同一竖直线上，轨道各部分平滑连接，已知滑块（可视为质点）从K点静止开始下滑，滑块质量m＝0.01kg，轨道BCD的半径R＝0.8m，管道DEF的半径r＝0.1m，滑块与轨道FG间的动摩擦因数μ＝0.5，其余各部分轨道均光滑，轨道FG的长度L＝2m，H可调最大的高度是5m，滑块与弹性板作用后以等大速率弹回。（1）若滑块第1次恰能过D点，求高度H的大小；（2）若滑块在运动过程中不脱离轨道，求第1次经过管道DEF的最高点F时，轨道对滑块弹力的最小值；（3）若滑块在运动过程中不脱离轨道且最终静止在轨道FG中点的右侧区域内，求可调高度H的范围。【答案】（1）2m；（2）0.3N，方向竖直向上；（3）2.3m