江西省宜春三中2016届高三综合专项复习:质点的直线运动
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约7800字。
A1 直线运动的概念、匀速直线运动
例题1. 如图所示,装甲车在水平地面上以速度v0=20 m/s沿直线前进,车上机枪的枪管水平,距地面高为h=1.8 m.在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶,其底边与地面接触.枪口与靶距离为L时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度为v=800 m/s.在子弹射出的同时,装甲车开始匀减速运动,行进s=90 m后停下.装甲车停下后,机枪手以相同方式射出第二发子弹.(不计空气阻力,子弹看成质点,重力加速度g取10 m/s2)
第23题图
(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小;
(2)当L=410 m时,求第一发子弹的弹孔离地的高度,并计算靶上两个弹孔之间的距离;
(3)若靶上只有一个弹孔,求L的范围.
[答案] (1)209 m/s2 (2)0.55 m 0.45 m (3)492 m<L≤570 m
[解析] 本题考查匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动等知识点和分析推理能力.
[答案] (1)装甲车加速度a=v202s=209 m/s2.
(2)第一发子弹飞行时间t1=Lv+v0=0.5 s
弹孔离地高度h1=h-12gt21=0.55 m
第二发子弹离地的高度h2=h-12gL-st2=1.0 m
两弹孔之间的距离Δh=h2-h1=0.45 m.
(3)第一发子弹打到靶的下沿时,装甲车离靶的距离为L1
L1=(v0+v)2hg=492 m
第二发子弹打到靶的下沿时,装甲车离靶的距离为L2
L2=v2hg+s=570 m
L的范围492 m<L≤570 m.
例题2.某同学设计一个发电测速装置,工作原理如图所示.一个半径为R=0.1 m的圆形金属导轨固定在竖直平面上,一根长为R的金属棒OA,A端与导轨接触良好,O端固定在圆心处的转轴上.转轴的左端有一个半径为r=R3的圆盘,圆盘和金属棒能随转轴一起转动.圆盘上绕有不可伸长的细线,下端挂着一个质量为m=0.5 kg的铝块.在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T.a点与导轨相连,b点通过电刷与O端相连.测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度.铝块由静止释放,下落h=0.3 m时,测得U=0.15 V.(细线与圆盘间没有滑动,金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计,重力加速度g取10 m/s2)
第24题图
(1)测U时,与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”?
(2)求此时铝块的速度大小;
(3)求此下落过程中铝块机械能的损失.
(1)正极 (2)2 m/s (3)0.5 J
[解析] 本题考查法拉第电磁感应定律、右手定则等知识和分析综合及建模能力.
(1)正极
(2)由电磁感应定律得U=E=ΔΦΔt
ΔΦ=12BR2Δθ U=12BωR2
v=rω=13ωR
所以v=2U3BR=2 m/s
(3)ΔE=mgh-12mv2
ΔE=0.5 J
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