第二周高三物理晚自习练

答案第1页，总4页第二周高三物理晚自习练一、解答题1．如图甲所示，光滑曲面轨道固定在竖直平面内，下端出口处在水平方向上。一平板车静止在光滑水平地面上，右端紧靠曲面轨道，平板车上表面恰好与曲面轨道下端相平。一质量为1mkg的小物块从曲面轨道上某点由静止释放，初始位置距曲面下端高度0.8hm。物块经曲面轨道下滑后滑上平板车，最终没有脱离平板车。平板车开始运动后的速度图象如图乙所示，重力加速度210/gms。求：（1）根据图乙写出平板车在加速过程中速度v与时间t的关系式；（2）平板车的质量M；（3）物块与平板车间的动摩擦因数。2．如图，ABC为固定在竖直平面内的轨道，AB段为长0.75m的粗糙水平杆，BC段为半径2.5mR、圆心角10的光滑圆弧，AB相切于BC.穿在轨道上的小球质量0.1kgm，在A处时速度水平向左、大小为1.0m/s，已知小球与AB之间的动摩擦因数0.05，求：（g取210/ms）（1）小球向左经过B点时的速度大小Bv；（2）小球在圆弧上达到最高点C与水平AB之间的高度差h；（3）小球从最大高度C开始，需多长时间，再次经过B点。（4）小球通过B点时对轨道的压力NF。答案第2页，总4页3．如图为特种兵过山谷的简化示意图，山谷的两侧为竖直陡崖。将一根不可伸长的细绳两端固定在图中A、B两点。绳上挂一小滑轮P，战士们相互配合，沿着绳子滑到对面。如图所示，战士甲（图中未画出）水平拉住滑轮，质量为70kg的战土乙吊在滑轮上，脚离地处于静止状态，此时AP竖直，PB水平，然后战士甲将滑轮由静止释放，战士乙即可滑到对面公路。不计滑轮大小，也不计绳与滑轮的质量，其中AP=6m，PB=8m，33=5.74．求：（1）战士甲释放滑轮前对滑轮的水平拉力F；（2）若战士乙运动到右侧公路的速率为6m/s，则该过程中克服阻力所做的功；（3）若战士乙运动到曲线的最低点时速率为7m/s，该处可看做半径R=7m的圆的一部分，则战士乙在最低点时绳AP和PB受到的拉力。答案第3页，总4页第二周高三物理晚自习练参考答案1．（1）2vt（2）3kgM（3）0.6【解析】【详解】(1)由图乙所示图象可以知道,平板车加速过程做初速度为零的匀加速运动,由图象可以知道,加速度为:212m/s0.5vat由运算表运动的速度公式得,v与t的关系式为:2vt;(2)物块沿曲面下滑过程,机械能守恒,由机械能守恒定律得:2012mghmv,计算得出物块离开圆轨道的速度为04m/sv,物块滑上车之后最终没有脱离平板车,物块与平板车组成的系统动量守恒,以物块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得0()tmvmMv,由图象知物块与平板车最后的共同速度1m/stv,代入数据计算得出平板车的质量为:3kgM;(3)平板车在加速过程中,对平板车,由牛顿第二定律得:mgMa,其中212m/s0.5vat代入数据计算得出物块与平板车间的动摩擦因数:0.6故本题答案是：（1）2vt（2）3kgM（3）0.62．（1）B0.5m/sv；（2）0.0125mh；（3）需要时间0.25s4tT；（4）小球对轨道的压力为1.01NF，竖直向下。【解析】【详解】（1）小球从A到B作匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得：20.5m/smgam根据222()BAABvSav，代入数据得：0.5m/sBv。（2）小球在BC段运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则有：212Bmvmgh代入数据得：0.0125mh。（3）小球从最高点返回B点，可以看做简谐运动周期2sRTg答案第4页，总4页返回时间0.25s4tT（4）小球在b点时的向心力公式，2NvFmgmR，解得1.01NNF根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力为1.01NF，竖直向下。3．（1）700N（2）420J（3）725.6N【解析】【详解】（1）对滑轮受力分析，由平衡条件得：F=T=mg=700N（2）战士到达右侧时，几何关系如图甲所示，则82+（6+h）2=（14-h）2解得：h=2.4m由动能定理得：mgh-Wf=2112mv解得：Wf=420J（3）战士运动到最低点时，几何关系如图乙所示，则sinθ=814=47，cosθ=337=0.82在最低点时由牛顿第二定律得：2FTcosθ-mg=m22vR解得：FT=725.6N由牛顿第三定律知绳子受到的拉力等于绳子对滑轮的拉力，F′T=FT=725.6N