当前位置:首页 >> 从业资格考试 >>

2011届高考物理重点突破总复习测试题2


课后限时练(二十三) 图象法、逆向法、 临界法、整体与隔离法
时间45分钟 班级 姓名

1.(图象法)如图所示,将质量为 2m 的长木板静止放在光滑的水平面上,一质量为 m 的 小铅块(可视为质点)以水平初速度 v0 由木板左端滑上恰在木板的右端与木板相对静止, 铅块 运动过程中所受摩擦力始终不变. 现将木板分成长度和质量均相等的两段后紧挨着仍放在水 平面上,让小铅块仍以相同的初速度由左端开始滑动,则小铅块将( )

A.滑到右端与木板保持相对静止 B.在滑到右端前就与木板保持相对静止 C.滑过右端后飞离木板 D.以上答案均有可能 解析:本题用常规方法,运算十分繁杂.考虑到本题中各物体均做匀变速直线运动,且 要求讨论相对位移,而 v-t 图中很容易找到相对位移,所以用图像法处理则变得非常简捷 明了.先画出铅块和木板的速度图像如图所示.第一次:

v0A 表示铅块的速度图像,OA 表示木板的速度图像;图像包围的“面积”即△v0OA 的 “面积”为铅块相对木板的位移,即为木板长 L.第二次:v0B 表示铅块的速度图像,OC 表 示铅块在前一半木板上运动时后一半木板的速度图像(加速度和第一次一样),CB 表示铅块 在后一半木板上运动时后一半木板的速度图像(加速度比第一次大);图像包围的“面积”即 v0BCO 的“面积”为铅块相对木板的位移,由图可知该位移小于木板长 L,故铅块未滑到木 板右端就相对木板静止. 答案:B 2.(逆向法)在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈 M 相接,如图 所示.导轨上放一根导线 ab,磁感线垂直于导轨所在平面向外.欲使 M 内的小闭合线圈 N 产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是( )

A.匀速向右运动 B.加速向右运动 C.减速向右运动 D.加速向左运动 解析:N 中产生顺时针方向的感应电流,则 N 中的磁场方向必定垂直纸面向里,由楞 次定律可知,有两种情况:一是 M 中有顺时针方向逐渐减小的电流,其在 N 中的磁场方向 向里,且磁通量减小,与之对应的运动是导线 ab 减速向右运动;二是 M 中有逆时针方向逐 渐增大的电流,其在 N 中的磁场方向垂直导轨平面向外,且磁通量增大,与之对应的运动 是导线 ab 加速向左运动. 答案:CD 3.(整体与隔离法)如图所示,质量为 m 的木块 A 和质量为 M 的木块 B 用线捆在一起, 与竖直悬挂的轻弹簧相连,它们在竖直方向上一起做简谐振动.在振动过程中,两物体的接 触面总处在竖直平面内,并且两物体始终相对静止,设弹簧的劲度系数为 k,当它们向下离 开平衡位置的位移为 x 时,A、B 之间的静摩擦力的大小和方向为( )

A.mg+kMx/(m+M),竖直向上 B.mg,竖直向下 C.mg+kmx/(m+M),竖直向上 D.mg+kmx/(m+M),竖直向下 解析:当 A、B 向下离开平衡位置的位移为 x 时,它们具有竖直向上的加速度 a,将 A、 B 视为整体由牛顿第二定律有 a=kx/(m+M),此时木块 A 由重力 mg 和 A、B 之间的静摩擦 力 f 的合力来提供回复力,则合外力的方向竖直向上,对木块 A 由牛顿第二定律有 f-mg= ma,解得 f=mg+kmx/(m+M). 答案:C 4.(图象法)总质量为 M 的列车,沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为 m,中 途脱节,司机发现时,机车已行驶距离 L,于是撤去牵引力.设运动的阻力与重力成正比, 机车牵引力是恒定的,求当列车的两部分都停止时,它们之间的距离为多少?

解析:本题解题方法很多,但用图像法解简单明了.如图所示,脱节后末节车厢做匀减 速直线运动,加速度为 am=kg;前部分列车先做匀加速直线运动,加速度为 a1=kmg/(M- m),后做匀减速直线运动,加速度为 a2=k(M-m)g/(M-m)=kg.由图像知:末节车厢从脱节 到停止的位移为△OvD 的“面积”;而前部分列车从脱节到停止的位移为四边形 OvAC 的 “面积”.因△OvD 和△EBC“面积”相等,所以两部分都停止时之间的距离 s 为五边形 OvABE 的“面积”. 又 a1t1=a2t2, 所以 t1/t2=(M-m)/m, 由题意知四边形 OvAF 的“面积” 为 L,则:L/s=t1/(t1+t2),故 s=L(t1+t2)/t1=ML(M-m). 5.(逆向法)一物体以某一初速度在粗糙水平面上做匀减速直线运动最后停下来,若此 物体在最初 5 s 和最后 5 s 经过的路程之比为 11?5,则此物体一共运动了多长时间? 解析: 若按常规思维方式即“从条件推结论”的思维方式, 应根据匀变速直线运动规律 列式,这必会碰到总时间 t 比前后两个 5 s 之和 10 s 大还是小的问题:若 t>10 s,将时间分 为前 5 s 和后 5 s 与中间的时间 t2,经复杂运算得 t2=-2 s,再得出 t=8 s 的结论.如果采 用逆向思维, 将物体的运动按时间先后顺序颠倒过来看, 即物体的运动看做是逆向的初速度 为零的匀加速直线运动处理,将会简捷得多. 1 1 设物体运动总时间为 t,最后 5 s 通过的路程为 s2,则:s2= at2- a(t-5)2=5at-12.5a 2 2 1 2 最初 5 s 通过的路程为 s1,则:s1= a· 5 =12.5a 2 由题中已知的条件:s2?s1=11?5 解得运动时间 t=8 s. 6.(整体与隔离法)如图所示,表面光滑的平行金属导轨 P、Q 水平放置,左端与一电动 势为 E,内阻为 r 的电源连接,导轨间距为 d,电阻不计,导轨上放有两根质量均为 m 的细 棒,棒Ⅰ的电阻为 R,棒Ⅱ为绝缘体,两棒之间用一轻杆相连.导轨所在空间有垂直导轨平 面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为 B.求: (1)闭合开关 S 瞬间棒Ⅱ的加速度; (2)从闭合开关 S 到两棒速度达到 v 的过程中,通过棒Ⅰ的电荷量和电源消耗的总能量 分别为多少?(导轨足够长,且不考虑电磁辐射)

E 解析:(1)闭合开关 S 瞬间,电路中的电流为 I= R+r BdE 棒Ⅰ受的安培力 F=BId= R+r F BdE 对棒Ⅰ、棒Ⅱ整体,根据牛顿第二定律得 a= = ,方向水平向左. 2m 2m(R+r) (2)对棒Ⅰ、棒Ⅱ整体,由动量定理得 BI′dt=2mv,又 q=I′t 2mv 2mvE 所以 q= ,电源消耗的总能量为 E 能=qE= . Bd Bd 7.(临界法)如图所示,光滑水平面右端 B 处连接一个竖直的半径为 R 的光滑半圆轨道, 在距离 B 为 x 处的 A 点,用水平恒力将质量为 m 的小球从静止开始推到 B 处后撤去恒力, 小球沿半圆轨道运动到 C 处后又正好落回 A 点,求: (1)推力对小球所做的功. (2)x 取何值时,完成上述运动力 F 所做的功最小?最小功为多少? (3)x 取何值时,完成上述运动力 F 最小?最小力为多少?

解析:(1)小球从半圆轨道 C 点做平抛运动又回到 A 点,设小球在 C 点的速度为 v0,小 球从 C 点运动到 A 点所用的时间为 t 在水平方向上 x=v0t 1 竖直方向上 2R= gt2 2 1 对小球从 A 到 C 过程由动能定理有 WF-mg· 2R= mv2 2 0 解得 WF= mg(16R2+x2) . 8R

(2)要使力 F 做功最小, 从而确定 x 的取值, 只要小球在 C 点速度最小, 则功 WF 就最小, 若小球恰好能通过 C 点,其在 C 点最小速度为 v,由牛顿第二定律有 mv2 mg= ,则 v= gR R 1 由平抛运动规律可知 x=vt,2R= gt2 2 则 x= gR· 4R =2R g

1 5 由 WF-2mgR= mv2 可得 WF= mgR. 2 2 (3)由 W=Fx 和 WF= 1 16R x 得 F= mg( + ) 8 x R 当 16R x 16R x = ,即 x=4R 时, + =8 x R x R mg(16R2+x2) 8R

最小力 F=mg.


相关文章:
2011届高考物理重点突破综合模拟测试2.doc
2011届高考物理重点突破综合模拟测试2_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区
2011届高考化学重点突破综合测试题2.doc
2011届高考化学重点突破综合测试题2_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区。第一...Br2 蒸气被木炭吸 附是物理变化,不存在共价键被破坏,不正确. 答案:B 4.(...
2011届高考物理总复习重点突破复习27_图文.ppt
2011届高考物理总复习重点突破复习27_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区
2011届高考生物考点突破专题复习测试题2.doc
2011届高考生物考点突破专题复习测试题2 - 第一部分 知识落实篇 专题四 第
2011届高考物理总复习重点突破复习8_图文.ppt
2011届高考物理总复习重点突破复习8_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区。
2011届高考物理总复习重点突破复习3_图文.ppt
2011届高考物理总复习重点突破复习3_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区。
2011届高考生物专题突破测试题2.doc
2011届高考生物专题突破测试题2 - 2011 届湖北省武穴中学高三物理实 验
2011届高考物理总复习重点突破复习9.ppt
2011届高考物理总复习重点突破复习9_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区。
2011届高考物理总复习重点突破复习16_图文.ppt
2011届高考物理总复习重点突破复习16_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区
2011届高考物理总复习重点突破复习11_图文.ppt
2011届高考物理总复习重点突破复习11_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区
2011届高考物理总复习重点突破复习13_图文.ppt
2011届高考物理总复习重点突破复习13_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区
2011届高考物理总复习重点突破复习12_图文.ppt
2011届高考物理总复习重点突破复习12_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区
2011届高考化学重点突破综合测试题29.doc
2011届高考化学重点突破综合测试题29_从业资格考试_... 史密斯获得 2009 年诺贝尔物理学奖,以奖励他 们...会氧化 NO2 ,故 NO2 表现还原性,C 项错误;铜...
2011碱生宝是真是假届高考化学第二三轮重点突破总复习12.ppt
2011碱生宝是真是假届高考化学第二三轮重点突破总复习12_电脑基础知识_IT/计算机...个CH2 原子团的物 质 分子式相同, 相同 结构不同的 化合物 不同 物理性质...
2011届高考化学第二三轮重点突破总复习10_图文.ppt
2011届高考化学第二三轮重点突破总复习10_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区...(常温);HX有刺激性气味,在空 物理特性 气中形成白雾;NH3、H2S的气味特殊;HF...
2011届高考物理重点突破综合模拟测试3.doc
2011届高考物理重点突破综合模拟测试3_从业资格考试_...若已知 n 滴“纳
2011届高考物理重点突破综合模拟测试5.doc
2011届高考物理重点突破综合模拟测试5_从业资格考试_...卷(非选择题,共
2011届高考生物二轮考点突破复习第二部分专题一 第一讲....doc
2011届高考生物二轮考点突破复习第二部分专题一 第一讲 概念模型与物理模型类_
2011届高考化学总复习重点突破综合测试题5.doc
2011届高考化学总复习重点突破综合测试题5_从业资格考试_资格考试/认证_教育
2011届高考化学第二三轮重点突破总复习12_图文.ppt
2011届高考化学第二三轮重点突破总复习12_从业资格考试_资格考试/认证_教育专区...个CH2 原子团的物 质 分子式相同, 相同 结构不同的 化合物 不同 物理性质...
更多相关文章: