高考物理高频考点《加速度》试题预测(2018年最新版)(八)
2018-03-18 09:53:44
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
1、选择题 如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为O,最低点为C,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为α=53°和β=37°,以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面,则(sin37°= ,cos37°=;sin53°=,cos53°=)( ) A.A、B两球所受支持力的大小之比为4:3 B.A、B两球运动的周期之比为4:3 C.A、B两球的动能之比为16:9 D.A、B两球的机械能之比为112:51
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参考答案:A、根据平行四边形定则得,N=mgcosθ,则NANB=cos37°cos53°=43.故A正确. B、根据mgtanθ=mv2r=mr(2πT)2,r=Rsinθ,解得v=
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本题难度:一般
2、简答题 (1)如图所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝;线圈总电阻r=1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度B= T,线圈以角速度ω=100πrad/s匀速转动. ①若线圈经图示位置时开始计时,写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式. ②求通过电阻R的电流有效值. (2)如图所示,半径为R的绝缘光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内,匀强磁场垂直轨道所在的平面,在半圆弧的最低点C接有压力传感器.质量为m、带电量为+q的小球从轨道边缘的A处由静止释放.从传感器传来的数据发现,小球第一次通过C点时对轨道底部的压力恰好为零.重力加速度为g.求匀强磁场的磁感应强度.
参考答案:(1)①感应电动势最大值为Em=NBSω=100×1π×0.05×100V=500V 由于从中性面开始计时,则瞬时值表达式为:e=Emsin(ωt)=500sin(100πt)V ②流过电阻R的最大电流Im=EmR+r=5009+1A=50A 通过电阻R的电流有效值I=
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3、简答题 一质量m=2kg的小球从光滑斜面上高h=3.5m处由静止滑下,斜面底端紧接着一个半径R=1m的光滑圆环,如图所示,试求:(g=10m/s2) (1)小球滑至圆环顶点时对环的压力; (2)小球至少应从多高处由静止滑下才能越过圆环最高点; (3)小球从h"=2m处由静止滑下时,脱离圆环的位置和圆心的连线与竖直方向夹角的余弦.
参考答案:(1)设小球滑至环顶时的速度为υ1,所受环的压力为N. 小球运动过程中机械能守恒:mg(h-2R)=12mυ21① 在顶点由圆周运动的知识有:mg+N=mυ21R② 联立①②解得:N=mg(2hR-5)( 代入数值解得:N?=2×10(2×3.51-5)N=40N 由牛顿第三定律知小球对环的压力大小为:N"=N=40N (2)当圆环对小球的压力为零时,仅由重力充当向心力,对应的速度υ2为越过圆环最高点的最小速度,对应的高度h1为最低高度,由机械能守恒定律及圆周运动知识有:mg(h1-2R)=12mυ22③ mg=mυ22R④ 联立③④解得:h1=52R=2.5m (3)由于h"<h1,故球在还没有到达顶端前即与环脱离,设脱离圆环时的位置半径与竖直方向的夹角为α,选轨道最低点为零势点,由机械能守恒定律及圆周运动知识有:mgh′=12mυ2+mgR(1+cosα)⑤ mgcosα=mυ2R⑥ 联立⑤⑥解得:cosα=2(h′-R)3R=23 答:(1)小球滑至圆环顶点时对环的压力为40N. (2)小球至少应从2.5m高处由静止滑下才能越过圆环最高点. (3)小球从h"=2m处由静止滑下时,脱离圆环的位置和圆心的连线与竖直方向夹角的余弦为23.
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4、简答题 如图,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴正半轴上y=h处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上x=2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场.不计粒子重力.求 (1)电场强度大小E; (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r; (3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t.
参考答案:
 粒子的运动轨迹如右图所示 (1)设粒子在电场中运动的时间为t1 x方向匀速直线运动,则有:2h=v0t1 y方向初速度为零的匀加速直线运动,则有:h=12at12 根据牛顿第二定律:Eq=ma? 求出匀强电场强度:E=mv022qh (2)粒子在电场中运动,根据动能定理:Eqh=12mv2-12mv02 设粒子进入磁场时速度为v,根据Bqv=mv2r 求出运动轨道的半径:r=
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本题难度:一般
5、简答题 有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为40m的拱桥.(g取10m/s2) (1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,求汽车对桥的压力? (2)汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力?

参考答案:(1)汽车经过桥顶时,受力分析如图,重力和支持力的合力提供向心力,则:mg-N=mv2R 代入相关数据解得:N=7500N 由牛顿第三定律,汽车对桥的压力为:N′=N=7500N,方向竖直向下 (2)汽车对桥没有压力时,汽车只受重力,重力提供向心力,则有:mg=mv2R 解得:v=
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本题难度:一般
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