《高考備考指南 理科綜合 物理》課件-第3章 第3講 隨堂

第三章第3講1．(2017屆南通模擬)如圖所示，磁懸浮地球儀懸浮在底座的正上方保持靜止．已知地球儀的質(zhì)量為m，底座的質(zhì)量為M，重力加速度為g，則地球儀對(duì)底座的作用力大小為()A．0 B．mgC．Mg D．(m＋M)g【答案】B【解析】由題意可知，地球儀受到重力與底座對(duì)地球儀向上作用力，根據(jù)平衡條件，可知，底座對(duì)地球儀向上作用力等于重力的大小，即mg；再由牛頓第三定律知地球儀對(duì)底座的作用力大小為mg，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．2．(2017屆昌江校級(jí)月考)重物A和小車B的重分別為GA和GB，用跨過(guò)定滑輪的細(xì)線將它們連接起來(lái)，如圖所示．已知GA＞GB，不計(jì)一切摩擦，則細(xì)線對(duì)小車B的拉力F的大小是()A．F＝GAB．GA＞F≥GBC．F＜GBD．GA、GB的大小未知，F(xiàn)不好確定【答案】C【解析】根據(jù)牛頓第二定律得，對(duì)A：GA－F＝mAa；對(duì)B：F＝mBa；聯(lián)立解得F＝eq\f(mBGA,mA＋mB)＝eq\f(mBmAg,mA＋mB)，可知，F(xiàn)＜GA，F(xiàn)＜GB，故C正確．3．(2017屆上海一模)如圖所示，兩車廂的質(zhì)量相同，其中一個(gè)車廂內(nèi)有一人拉動(dòng)繩子使兩車廂相互靠近．若不計(jì)繩子質(zhì)量及車廂與軌道間的摩擦，下列對(duì)于哪個(gè)車廂里有人的判斷是正確的()A．繩子的拉力較大的那一端車廂里有人B．先開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的車廂里有人C．后到達(dá)兩車中點(diǎn)的車廂里有人D．不去稱量質(zhì)量無(wú)法確定哪個(gè)車廂有人【答案】C【解析】根據(jù)牛頓第三定律，兩車之間的拉力大小相等．故A錯(cuò)誤．有拉力后，兩車同時(shí)受到拉力，同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．故B錯(cuò)誤．兩車之間的拉力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律，總質(zhì)量大，加速度小，由x＝eq\f(1,2)at2，相同時(shí)間內(nèi)位移小，后到達(dá)中點(diǎn)．即后到達(dá)兩車中點(diǎn)的車廂里有人．故C正確．無(wú)需稱質(zhì)量，可用C項(xiàng)辦法確定哪個(gè)車廂有人．故D錯(cuò)誤.4．(多選)(2016年江蘇卷)如圖所示，一只貓?jiān)谧肋吤偷貙⒆啦紡聂~缸下拉出，魚缸最終沒(méi)有滑出桌面．若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等，則在上述過(guò)程中()A．桌布對(duì)魚缸摩擦力的方向向左B．魚缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間和在桌面上的相等C．若貓?jiān)龃罄?，魚缸受到的摩擦力將增大D．若貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面【答案】BD5．(多選)(2017屆博白模擬)如圖甲為應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站的安全檢查儀，用于對(duì)旅客的行李進(jìn)行安全檢查．其傳送裝置可簡(jiǎn)化為如圖乙的模型，緊繃的傳送帶始終保持v＝1m/s的恒定速率運(yùn)行．旅客把行李無(wú)初速度地放在A處，設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，A、B間的距離為2m，g取10m/s2.若乘客把行李放到傳送帶的同時(shí)也以v＝1A．乘客與行李同時(shí)到達(dá)B處B．乘客提前0.5s到達(dá)B處C．行李提前0.5s到達(dá)B處D．若傳送帶速度足夠大，行李最快也要2s才能到達(dá)B處【答案】BD【解析】由牛頓第二定律，得μmg＝ma得a＝1m/s2.設(shè)行李做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，行李加速運(yùn)動(dòng)的末速度為v＝1m/s.由v＝at1代入數(shù)值，得t1＝1s，勻加速運(yùn)動(dòng)的位移大小為x＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)＝0.5m，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2＝eq\f(L－x,v)＝1.5s，行李從A到B的時(shí)間為t＝t1＋t2＝2.5s．而乘客一直做勻速運(yùn)動(dòng)，從A到B的時(shí)間為t人＝eq\f(L,v)＝2s．故乘客提前0.5s到達(dá)B．故A、C均錯(cuò)誤，B正確；若行李一直做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短．由L＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,m)，解得，最短時(shí)間tm＝2s．故D正確.6．(2017屆杭州模擬)杭甬高鐵全長(zhǎng)約150km，甬紹用時(shí)32min，紹杭用時(shí)20min.高鐵列車采用動(dòng)力分散的電力機(jī)車驅(qū)動(dòng)方式．國(guó)家電網(wǎng)將220kV高壓電送至高鐵牽引站，經(jīng)牽引站變壓后送達(dá)接觸網(wǎng)．鐵路沿線上方懸掛著的金屬線就是接觸網(wǎng)．車頂伸出的“長(zhǎng)辮子”般的受電弓與接觸網(wǎng)滑動(dòng)接觸獲得電能而牽引列車運(yùn)行．假設(shè)列車由16節(jié)車廂組成，除第1、16節(jié)兩節(jié)車廂為無(wú)動(dòng)力車廂外，其余14節(jié)車廂均裝備動(dòng)力系統(tǒng)，各動(dòng)力車廂產(chǎn)生的動(dòng)力相同，每節(jié)車廂(含乘客行李等)的平均質(zhì)量均為10噸．假設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)每節(jié)車廂所受的阻力恒為車重的eq\f(1,30)倍，該列車勻加速啟動(dòng)時(shí)，能在10分鐘內(nèi)將速度提升到360km/h，此后列車保持恒定功率，列車達(dá)到最大速度后勻速運(yùn)動(dòng)．(g取10m/s2(1)列車在啟動(dòng)過(guò)程中總的牽引力大??；(2)求列車的最大速度；(3)列車在啟動(dòng)過(guò)程中，第8節(jié)車廂對(duì)第9節(jié)車廂的作用力．【答案】見(jiàn)解析【解析】(1)該列車勻加速啟動(dòng)時(shí)，能在10min內(nèi)將速度提升到360a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(100m/s－0,10×60s)＝eq\f(1,6)m/s2.根據(jù)牛頓第二定律，有F－eq\f(1,30)(16mg)＝16ma，解得F＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8,15)g＋16a))＝10×103×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8,15)×10＋16×\f(1,6)))N＝0．8×105N.(2)列車的額定功率P＝Fv＝0.8×105×100W＝0.8×107W.當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)最大，最大速度vm＝eq\f(P,f)＝eq\f(0.8×107,\f(1,30)×16×1