高考物理壓軸題解析

1、高考物理壓軸題解析.如圖所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O是球心，碗的 內(nèi)表面光滑.一根輕質(zhì)桿的兩端固定有兩個小球，質(zhì)量分別是m , m2 .當(dāng) 它們靜止時，m、情與球心的連線跟水平面分別成60 , 300角，則 碗對兩小球的彈力大小之比是 三二 分析：分別以mi、m2兩球為研究對象,分析受力，根據(jù) 平衡條件，運 用正弦定理得出碗對兩小球的彈力大小與重力的關(guān)系式，再求碗對兩小 球的彈力大小之比.解：先以mi球為研究對象，分析受力如圖，根據(jù)平衡條件得知，重力 mig與桿 對球的彈力F的合力與碗對小球的彈力Fi大小相等，方向相反，由數(shù)學(xué)正弦定 理得：F/sin30 =F1/sin105

2、=mig/sin45 同理，以m2球為研究對象，得到：F/sin60 =F2/sin75 =mig/sin45 由：得：Fi: F2=sin60 : sin30 =根三：i.傾角為9 =37。的斜面與水平面保持靜止，斜面上有一重為G的物體 A ,物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)為仙=0.5 ,現(xiàn)給A施以一水平力F, 如圖所示.設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等(sin37 0 =0.6 , cos37 =0.8 ),如果物體A能在斜面上靜止，求水平推力F與G的比值范圍.分析：若物體剛好不下滑，分析 物體受力情況：重力、水平 力F、斜面 的支持力和靜摩擦力，此時靜摩擦力沿斜面向上，達(dá)到 最大值.根據(jù)平 衡

3、條件和摩擦力公式求出F與G的比值最小值，同理，物體剛好不上滑 時求出F與G的比值最大值，得到F與G的比值范圍.解答：解：設(shè)物體剛好不下滑時F=Fi,作出力圖如圖.則由平衡條件行：Fi?cos 9 + a Ni=G?sin 9 ,Ni=Fi?sin 0 +G?cos 0 .得：F2/G= sin37 -0.5 Xcos3cos37 +0.5 Xsin37 =0.2/1.1=2/11 ;設(shè)物 體剛 好不 上滑 時 F=F2, F2?cos 9 =叱 N2+G ?sin 9 , N2=F2?sin 9 +G ?cos 8 ,得:F2/G= sin37 +0.5 Xcos377 cos370 0.5

4、Xsin37 =1/0.5=2,即 2/11 F/G rR/2,則以下說法中正確的是（ABD ）A.容器底面對A球的彈力等于2mgB.兩球間的彈力大小可大于、等于或小于 2 mgC .容器左壁對A球的彈力大于容器右壁對 B球的彈力D. A、B兩球間相互作用力必在兩球心的連線上A正確圖1圖2B、對B球分析受力如圖2所示，設(shè)8為Fab與豎直方向上的夾角，則得 Fab= mg/cos 0當(dāng) 0=60 時,FAB=2mg ;當(dāng) 0 60 時,Fab 2mg ;當(dāng) 0 60 時,Fab FiCOS 0時，物體有下滑趨勢；只有當(dāng)（F2+ mgsin Ficos 0時，物體才具有上滑趨勢；若Fi=F2,且9

5、 =45 ,則Fi和F2沿斜面方向的分力具有 Fzsin9 = Ficos 9 ,而重力沿斜面方向的分力mgjin9不能被除摩擦力外的其他力平衡，所以一定具有下滑趨勢.（2011福州十中高三第二次階段性考試）兩傾斜的滑桿上分別套有 A、B兩個圓 環(huán)，兩圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著一個物體， 如右圖所示.當(dāng)它們都沿滑桿向下滑 動時，A的懸線與滑桿垂直，B的懸線豎直向下，則（AD）A圓環(huán)與滑桿無摩擦力B圓環(huán)與滑桿無摩擦力A圓環(huán)做的是勻速運動B圓環(huán)做的是勻速運動解析：由于A圓環(huán)與物體的連線與滑桿垂直， 對物體研究，將物體的重力沿滑桿的方向和垂直于滑桿的方向分解，則沿滑桿向下的分力產(chǎn)生的加速度為 gsin

6、9,對整體研究，整體沿滑桿向下運動，整體要有沿滑桿向下的加速度必須 是A圓環(huán)與滑桿的摩擦力為零，A正確；對B圓環(huán)連接的物體研究，由于連接圓 環(huán)與物體的純豎直向下，物體受到的合力如果不為零，合力必定沿豎直方向，合 力在垂直于滑桿的方向上的分力必產(chǎn)生加速度，這與題意矛盾，物體在垂直于滑桿的方向上速度為零，因此物體受到的合力必為零，物體和圓環(huán)一起做勻速運動， D正確.如圖所示，光滑的地面和墻面c之間放一個質(zhì)量為M的重球b,用一個輕質(zhì)斜 面體（重量不計）a插在b球下方，在水平力F作用下將重球b緩慢地?fù)纹鹨欢?高度。若斜面體的底角為。，不計各接觸面之間的摩擦，則在撐起b的過程中有 （CD）A.a將受3個

7、力的作用而平衡 B.a、b之間的彈力先減小后增大 C.a、b之間的 彈力保持不變D.b、c間的壓力保持不變解析:由于a、b間為點接觸，且沒有摩擦力，所以其作用力沿接觸面垂直，這 樣a共受4個力作用：F、mg,地面作用，b作用.如圖所示，光滑水平地面上放有截面為1/4圓周的柱狀物體A, A與 墻面之間放一光滑的圓柱形物體B,對A施加一水平向左的力F,整個 裝置保持靜止.若將A的位置向左移動稍許，整個裝置仍保持平衡，則(BD)A水平外力F增大B墻對B的作用力減小C地面對A的支持力減小DB對A的作用力減小分析：先對B球受力分析，受到重力mg、A球?qū)球的支持力N 和墻壁對B球的支持力N ,然后根據(jù)共

8、點力平衡條件得到A球左移后各 個力的變化情況；最后再對整體受力分析，根據(jù)平衡條件判斷推力F和 地面的支持力的變化情況.和墻壁對B球的支持力N,如圖解答：解：對B球受力分析，受到重力mg、A球?qū)球的支持力N 當(dāng)A球向左移動后，A球?qū)球的支持力N的方向不斷變化，根據(jù)平 衡條件結(jié)合合成法可以知道A球?qū)球的支持力N 和墻壁對B球的 支持力N都在不斷減小，故B正確，D也正確；再對A和B整體受力分析，受到總重力G、地面支持力Fn,推力F和 墻壁的彈力N ,如圖根據(jù)平衡條件，有F=NFn=G 故地面的支持力不變，推力F隨著壁對B球的支持力N的不斷減小而 不斷減小，故A錯誤，C也錯誤；9.加.如用斯玳.

9、九K兩枷體*電在水邛艙哪匕 巴如A, H的相/外璃為iKNsK. .-WHts氏標(biāo),比上.之間.升、施向之訕的口庠舞圖切為U也i 轉(zhuǎn)服 端泵收海，L fl跳。野片向的火用n37.號球母外力篇物體E勻用何方rH3常析如木牙力的大小, 丁山；1；34的。力分耳閏.取小】.鐘，X遇廠 粗限.再上7q i rf； -1 口、小油時-1?, 6m/s(2)假設(shè)管理人員先勻加速接著勻減速奔跑到樓底，奔跑過程中的最大速度為故管理人員應(yīng)先加速到vm =9m/s ,冉勻速，最后勻減速奔跑到樓底設(shè)勻加速、勻速、勻減速過程的時間分別為 tl、t2、t3,位移分別為XI、X2、X3由運動學(xué)公式得，X2=Vmt2 ，V

10、m=atl=at3(Z1+t 2+t 39m/s 2.在豎直的井底，將一物塊以11m/s的速度豎直地向上拋出，物體沖過井口再 落到井口時被接住，前1s內(nèi)物體的位移是4 m,位移方向向上，不計空氣阻力， 加速度g取10m/s2.求：(1)物體從拋出到被人接住所經(jīng)歷的時間；(2)此豎直井的深度.解析：此題是豎直上拋的勻減速過程，與剎車類型不同的是位移隨時間的變化總 滿足位移公式，所以我們可以直接運用位移公式求解 .但在應(yīng)用過程中要注意各 物理量的正負(fù)號.無論是否返回我們都認(rèn)為是減速過程即可.答案：(1)設(shè)人接住物塊前1s時刻速度為v1t_則有 h =vt-a gt 2,即 4=vX 1-2 x 1

11、0 x 12解得 v=9m/s（說明：求出的速度是正的表示人接住物體前 1s物體還處于上升 階段，如果求出的速度值是負(fù)的，則表示物體處于上升到最高位置后的返回段）則物塊從拋出到接住所用總時間為t= +t =1.2s.（2）豎直井的深度為1 1h=v 0t-之 gt2=11x 1.2m-之 x 10X 1.2 2m=6m.我國是一個能源消耗的大國，節(jié)約能源刻不容緩.設(shè)有一架直升機以加速度 a從地面由靜止開始豎直向上起飛，已知飛機在上升過程中每秒鐘的耗油量V0= pa+q（p、q均為常數(shù)）.若直升機欲上升到某一定高度處，且耗油量最小，則 其加速度大小應(yīng)為（）A. p/qB . q/ p生C.空d.

12、 q【答案】b【詳解】直升飛機以恒定加速度上1 隹升到某一高度，所用時間和加速度的表達(dá)式為 h=2at2, t=Y修，總耗油量V隹 伍啟0 - 3= Mt = pJ+q 口 =qJ（g 7dti，當(dāng)中啟=/時總耗油量最小，此w時a=尸，B正確. （2011 合肥模擬）測速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置，如右圖所示， B為 測速儀，A為汽車，兩者相距335 m,某時刻B發(fā)出超聲波，同時A由靜止開始 做勻加速直線運動.當(dāng)B接收到反射回來的超聲波信號時，A、B相距355 m,已 知聲速為340 m/s,求汽車的加速度大小.解析：設(shè)超聲波往返的時間為2t,根據(jù)題意汽車在2t時間內(nèi)位移為2 a(2t)2=

13、20 m,所以超聲波追上A車時，A車前進(jìn)的位移為萬at2 = 5 m,所以超聲波在2t內(nèi)的路程為2X (335 +5) m ,由聲速340 m/s可得t = 1 s ,代 入式得，a=10 m/s2.在四川汶川抗震救災(zāi)中，一名質(zhì)量為 60kg、訓(xùn)練有素的武警戰(zhàn)士從直升飛 機上通過一根豎直質(zhì)量為20kg的長繩由靜止開始下滑，速度很小可以認(rèn)為等于 零。在離地面18m高處，武警戰(zhàn)士趕到時間緊迫，向以最短的時間滑到地面， 開始加速。已知該武警戰(zhàn)士落地速度不能大于6m/s,以最大壓力作用下長生可產(chǎn)生的最大加速度為5m/sA2 o長繩的下端剛好著地，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?0m/sA2 ,求武警戰(zhàn)士下滑的最短

14、時間和加速下滑的距離。解析：設(shè)武警戰(zhàn)士加速下滑的距離為 h1,減速下滑的距離為(H h1),加速階段 的末速度等于減速階段的初速度為 vmax ,由題意和勻變速運動的規(guī)律有：v2max = 2gh1 v2max =2a(H h1)+v2由上式解得 h1 = 2aH + v22(g + a) = 2X5X18 + 622X(10 + 5)m = 7.2 m武警戰(zhàn)士 的最大速度為 vmax =2gh1 =2X10 X7.2 m/s = 12m/s加速時間：t1 =vmaxg = 1210s = 1.2 s減速時間：t2 = vmax va= 12 65 s = 1.2 s下滑的最短時間 t=t1

15、+t2 = 1.2 s + 1.2 s = 2.4 s答案：2.4 s 7.2 m. 一質(zhì)點做曲線運動，它的軌跡由 M到N (如圖所示曲線).關(guān)于質(zhì)點通過軌 跡中點時的速度v的方向和加速度a的方向，下圖中可能正確的是(B). 一物體由靜止開始下落一小段時間后， 突然受一恒定水平風(fēng)力的影響，但著 地前一小段時間風(fēng)突然停止，則其運動軌跡的情況可能是圖6 l 7中的(C)A BC I)圖 6-I-7解析：開始下落一小段時間，小球有豎直向下的速度 V,此時水平力與重力合力 為F, F與V成一夾角，物體開始做勻變速曲線運動，假設(shè)風(fēng)力水平向右，將出 現(xiàn)如圖611所示的曲線AB段；若風(fēng)力向左，將出現(xiàn)如圖 6

16、 1 2所示的 曲線AC,假設(shè)上面兩種情況下的B點或C點開始風(fēng)力突然停止，物體在重力作 用下分別沿BD或CE!動，并且D E兩點速度不可能豎直向下，因為 BD與CE 段的水平分速度始終沒有變化，落到地面時合速度必與地面成一夾角，根據(jù)以上 分析可知只有C正確.如圖所示，一個劈形物體M各面均光滑，上面成水平，水平面上放一光滑小 球m,現(xiàn)使劈形物體從靜止開始釋放，則小球在碰到斜面前的運動軌跡是（斜面 足夠長）（B ）A.沿斜面向下的直線B ,豎直向下的直線C.無規(guī)則曲線D.拋物線解析：小球只受豎直方向的重力和支持力，即合力始終沿豎直方向，故小球只能 做豎直向下的直線運動，所以 B正確.如圖所示，紅蠟塊能在玻璃管的水中勻速上升，若紅蠟塊在A點勻速上升的同時，使玻璃管水平向右做勻加速直線運動， 則紅蠟塊實際運動的軌跡是圖中的（B）A.虛線PB.曲線QC.曲線RD.無法確定.從離