2010年高考物理试题精美完全解析15套(力学部分)
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2010年普通高等学校招生全国统一考试(理综)重庆卷
16.月球与地球质量之比约为1:80,有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统,他们都围绕月球连线上某点O做匀速圆周运动。据此观点,可知月球与地球绕O点运动生物线速度大小之比约为
A.1:6400 B.1:80
C. 80:1 D:6400:1
【答案】C
【解析】月球和地球绕O做匀速圆周运动,它们之间的万有引力提供各自的向心力,则地球和月球的向心力相等。且月球和地球和O始终共线,说明月球和地球有相同的角速度和周期。因此有
,所以 ,线速度和质量成反比,正确答案C。
22.(19分)
(1)某同学用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度,电源频率 ,在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个技术点,因保存不当,纸带被污染,如题22图1所示,A、B、C、D是本次排练的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离: 、 、
若无法再做实验,可由以上信息推知:
①相邻两计数点的时间间隔为 ;
②打C点时物体的速度大小为 (取2位有效数字)
③物体的加速度大小为 (用 、 、 和 表示)
【答案】⑴①0.1s ②2.5 m/s ③
24.(18分)小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地。如题24图所示。已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为 d,重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。
(1)求绳断时球的速度大小 和球落地时的速度大小 。
(2)向绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应是多少?最大水平距离为多少?
24.(18分)
解:
(1)设绳断后球飞行时间为t,由平抛运动规律,有
竖直方向 d= gt2,水平方向 d=v1t
得 v1=
由机械能守恒定律,有
= +mg
得 v2=
(2)设绳能承受的最大拉力大小为T,这也是球受到绳的最大拉力大小.
球做圆周运动的半径为R=
由圆周运动向心力公式,有T-mg=
得 T= mg
(3)设绳长为l,绳断时球的速度大小为v3,绳承受的最大拉力不变,
有T-mg= 得v3=
绳断后球做平抛运动,竖直位移为d-l,水平位移为x,时间为t1.
有d-l= x=v3¬t1¬
得x=4
当l= 时,x有极大值 xmax= d
25.(19分)某兴趣小组用如题25图所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面I固定一内径为d的圆柱形玻璃杯,杯口I放置一直径为d ,质量为m 的均匀薄圆板,板内放一质量为2m的物块。板中心,物块均在杯的轴线,则物体与板间动摩擦因数为c,不考虑板与杯口之间的摩擦力,重力加速度为g,不考虑板翻转。
(1)对板施加指向圆心的水平外力F,设物块与板间最大静摩擦力为L,若物块能在板上滑动. 求F应满足的条件
(2)如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力,冲量为I
①I应满足什么条件才能使物块从板上掉下?
② 物块从开始运动到掉下时的位移s为多少?
③根据s与L的关系式,说明要使s更小,冲量应如何改变
25.(9分)
解
(1)设圆板与物块相对静止时,它们之间的静摩擦力为f,共同加速度为a
由牛顿运动定律,有
对物块 f=2ma 对圆板 F-f=ma
两物相对静止,有 f≤fmax
得 F≤ fmax
相对滑动的条件 F> fmax
(2)设冲击刚结束时圆板获得的速度大小为v0,物块掉下时,圆板和物块速度大小分别为v1和v2.
由动量定理,有 I=mv0
由动能定理,有
对圆板-2 mg(s+ d)= mv12- mv02
对物块2 mgs= (2m)v22-0
由动量守恒定律,有
mv0=mv1+2mv2
要使物块落下,必须 v1>v2
由以上各式得
I> m
s=
分子有理化得
s=
根据上式结果知:I越大,s越小.
2010年浙江省高考理科综合物理试题及解析
14. 如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。下列说法正确的是 ( A )
A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B. 上升过程中A对B的压力大于A对物体受到的重力
C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
解析:以A、B整体为研究对象:仅受重力,由牛顿第二定律知加速度为g,方向竖直向下。
以A为研究对象:因加速度为g,方向竖直向下,故由牛顿第二定律知A所受合力为A的重力,所以A仅受重力作用。
20. 宇宙飞船以周期为T绕地球作圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,如图所示。已知地球的半径为R,地球质量为M,引力常量为G,地球自转周期为 。太阳光可看作平行光,宇航员在A点测出的张角为 ,则( AD )
A.飞船绕地球运动的线速度为
B.一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T0
C.飞船每次“日全食”过程的时间为
D.飞船周期为
解析:飞船绕地球运动的线速度为
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