高三物理 全部答案精华教案.docx
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高三物理全部答案精华教案
2019-2020年高三物理全部答案精华教案
专题一答案:
1C;2C;3C;4C;5C;6B;7,0.29s;8,17、17;
9.解:
设追上队首所用时间为t1,则t1+300=3t1t1=150s
从队首返回队尾所用时间为t2,t2+3t2=300t2=75s
则队伍前进位移即通讯员的位移为:
s1=v1(t1+t2)=225m
通讯员的路程:
s2=v2(t1+t2)=675m.
10.解:
设正常行驶时所用时间为t,
60t=s72(t-)=s解得:
s=30km、t=0.5h
专题二答案:
1BC;2BC;3D;4B;5,15m/s2;6,300m/s2;7。
0;8,6m/s214m/s2;
9,
(1)a1=1m/s2-2.5m/s2
(2)35m/s
专题三答案:
1C;2.AD;3.B;4.D;5.B;6.C;
●模拟测试参考答案
1.D2.D3.C4.A5.D6.B7.A8.A9.D10.C
提示:
1min内,车子前进的距离(即车轮转过的周长)为210×3.14×0.508m=335m,所以,车的额定时速约为335×3600/(60×1000)=20km/h。
故C选项正确。
本题属于图表信息题,考查学生从图表中获取信息的能力。
11.v2=d1v1/d2
12.0.24
13.100;6.7;4
14.103.66
提示:
列车运动路程s=996km-484km=482km,运行时间t=4.65h,则平均速率
v=482/4.56km/h=103.66km/h。
本题属于基础知识的直接应用。
以生活为背景,物理方法简单,但数据处理容易出错。
15.
(1),FH表示F、H两点间的距离
(2)vG=1.30m/s
16.解析:
(1)故事中的兔子和乌龟是在同一地点,但不是同时出发,兔子出发的时间晚。
(2)乌龟做的是匀速直线运动。
(3)兔子和乌龟在比赛途中相遇过2次。
(4)乌龟。
17.解析:
设沿着扶梯从楼下到楼上的距离为x,扶梯的运动速度为v1,亮亮的速度为v2,站在扶梯上不动,扶梯把他送到楼上去的时间为t1,扶梯不动,他沿扶梯走到楼上去的时间为t2,则有
x=v1t1x=v2t2
亮亮和扶梯同时运动时,x=(v1+v2)t
解以上三式得t=1min
所以,亮亮以原来的速度沿扶梯向上运动,同时扶梯也开动的情况下,需用1min时间才能到楼上.
18.解析:
如图所示,设飞机在人头顶正上方时到地面的高度为h,发动机声传到地面所用时间为t,声速是v0,有h=v0t,
在这个时间t内,设飞机又飞出x,飞机速度是v,有x=vt,
两式相比得v∶v0=x∶h=cot60°=0.58,即飞机的速度约为声速的0.58倍
第二章答案:
专题一答案:
1.C;2.AC;3.C;4.BC;5.B;6.B;7.BD;8.C
12.25,25
13.解答:
单位时间内从水龙头中流出的水量是不变的,流出的水做自由落体运动,速度越来越大,故同样体积的水越往下越细,当水柱充分细时,联系水柱的水分子之间作用力不足以维持水柱成为一个整体,水柱就断裂成水滴。
14.17.5m/s15.3.2m,0.2s16.2(-1),17.H=46.5m18.240.1m,
19.g=2h/(n-1)2T2
专题二答案;
1.A;2.A;3.A;4.A;5.D;6.A7.C;8.B;9.B;10.10200
11.18.75
12.26201713.
(1)25节
(2)4s14.v=5L/6t
15.
16.8m/s
专题三答案:
1.C;2.B;
3.B;4.解析:
(1)汽车开动后做初速度为零、加速度为3m/s2的匀加速直线运动,速度逐渐增大,而自行车是匀速运动.当汽车的速度小于自行车速度时,它们之间的距离将越来越大;当汽车的速度增加到超过自行车速度时,它们之间的距离将逐渐缩小.所以,当汽车和自行车的速度大小一样时,它们之间的距离最大.因此,V汽=at=V自t=2s.
汽车追上自行车之前行驶2s时两车相距最远,最远距离△s=V自t-at2=6m.
(2)汽车追上自行车时,它们的位移相等,即V自t/=at/2。
t/=4s.
所以汽车开动后,经过4s追上自行车,追上自行车时,汽车速度为
V/=at/=3×4m/s=12m/s.
【答案】:
(1)2s6m
(2)4s12m/s5.略
●模拟测试参考答案
1.B2.D3.B4.AB5.D6.ABC7.AC8.BC9.C10.C
11.1.0.02、0.6、212.913.1/3
14.-0.16m/s2、7.2m/s15.21m/s、1.53m/s16.8.5s
17.1.7m/s、2.9m/s18.41.6s、624m;34.1s、444.6m
第三章答案:
专题一答案;
1.A;2.BC;3.A;4.C;5.A;6.ABD;7.B;8.BCD;9.A;10.B;11.C;12.BC;13.D;14.251.515.正反1
专题二答案:
1.B;2.B;
3.A;4.BD5.AC
6.D7.D8.D
9.AC
10.AC11.0
12.02N
13.12,20N
14.9N
15.16.
专题三答案;
1.T=10N2.BD
3.A4.D
5.B
6.C7.C
8.C9.BD
10.A11.N12.200N垂直于河岸
专题四答案;
1.A
2.C
3.C
4.ACD
5.B
6.D7.A8.D
专题五答案:
1.D2.2mgmgcos3.
专题六答案:
1.C2.C3.C4.为使绳不被拉断,α最大为3005.D6.B7.20F8.B
专题七答案:
1.D2.BC
3.(7)选单位长代表力,从作用点A按F1F2F的方向作出力的图示.
(8)利用力的平行四边形法则作出F1F2的合力F/
(9)比较F和F/的大小和方向得出结论.
●模拟测试参考答案
1.A2.B3.A4.D5.B6.A7.D8.C9.A10.C
11.两个弹簧秤的读数,两个细绳套的方向,橡皮条结点的位置,把橡皮条的结点拉到同一位置O,2NN,6N、8N
12.A
13解:
P、Q稳定后,P、Q环所弹力分别为FP、FQ,与杆垂直。
P受绳弹力T与弹力FP作用平衡,所以绳必须与杆垂直。
Q受绳的拉力T/、弹力FQ和拉力F三力作用而平衡。
如图17所示。
对Q环由正交分解法有:
T/.sinθ=F,
所以
14.解:
选取A和B整体为研究对象,它受到重力(M+m)g,地面支持力N,墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用(如图18所示)而处于平衡状态。
根据平衡条件有:
N-(M+m)g=0,F=f,可得N=(M+m)g
再以B为研究对象,它受到重力mg,三棱柱对它的支持力NB,墙壁对它的弹力F的作用(如图19所示)。
而处于平衡状态,根据平衡条件有:
NB.cosθ=mg,NB.sinθ=F,解得F=mgtanθ.
所以f=F=mgtanθ.
15.解:
P、Q在支架上保持静止时分别受到三个力的作用:
重力、弹力、拉力。
当铜环P的质量趋于零时,P只受到弹力和绳子的拉力作用,受力图如图20所示。
要使P达到平衡,则有θ=90°.
同理,当铜环Q的质量趋于零时,Q受二力作用,如图21所示。
要使Q达到平衡,则θ=β.
以上讨论的是两种极限情况,所以P、Q处于静止状态时,细线跟AB边的夹角θ的范围是β<θ<90°.
16.解:
从题图可知:
在x=0~0.2m内,F=k1x,所以k1=10N/m.在x=0.2~0.3m内,F=k1x+k2(x-0.2),所以k1+k2=30N/m.可求得k2=20N/m.
17.解:
垂直于斜面方向上,物体对斜面的压力N=Gcosθ;在斜面内滑块受力为拉力F,摩擦力f和重力的分力Gsinθ,根据物体的平衡条件有:
解得F=5N,,故α=45°
18.解:
对A作受力分析.设悬点与A之间的丝线的拉力为F1,AB之间连线的拉力为F2,受力图如图22所示.根据平衡条件得:
F1sin60°=mg,qE=k+F1cos60°+F2,
由以上二式得E=k+cot60°+,
∵F2≥0, ∴ 当E≥k+时能实现上述平衡状态.
第四章答案:
专题一答案:
1.C
2.BC
3.D
4.D.
5.B.
6.B
7.C
8.前,后。
9.当火车匀速行驶时,由于惯性,电灯与火车同速,软质电线沿竖直方向.当火车突然加速行驶时,由于惯性,电灯的速度将小于火车的速度,软质电线将向后摆.当火车突然减速行驶时,由于惯性,电灯的速度将大于火车的速度,软质电线将向前摆.
10.不可能,由于惯性,气体对地面无水平方向的相对运动.
专题二:
1.BC2.C3.C4.BC5.B6.,.沿斜面向下7.11s
专题三:
1.D2.0.33
3.4.17m4.最短时间为2s联单
5.V≥,V<,
6.5.0m2m
专题四:
1.C
2.B3.0.5
4.A5.解析:
对脱钩前后列方程:
前:
F-0.1m总g=m总a1
后:
F-0.1m剩g=m剩a2
求得:
=.
答案:
6.解析:
刹车时汽车的加速度大小为
a=m/s2=15m/s2
安全带给乘客的作用力的大小为
F=ma=60×15N=900N.
答案:
使人随汽车刹车做减速运动的力的大小为900N,这个力只有靠安全带提供,否则,人将由于惯性而发生事故.
7.解析:
物体的整个运动过程分为两段,前4s物体做匀加速运动,后6s物体做匀减速运动.
前4s内物体的加速度为
a1==m/s2=1m/s2
设摩擦力为Ff,由牛顿第二定律得
F-Ff=ma1①
后6s内物体的加速度为
a2==m/s2=-m/s2
物体所受的摩擦力大小不变,由牛顿第二定律得,-Ff=ma2②
由①②可求得水平恒力F的大小为
F=m(a1-a2)=2×(1+)N=3.3N.
专题五:
1.ABD2.B3.D4.40kg5.解析:
(1)座舱在40m处正自由下落,故铅球处于完全失重状态,对手无压力.
(2)座舱自由下落的末速度为减速运动的初速度,则有2gh1=2ah2
故a=g=×10m/s2=17.14m/s2
对铅球由牛顿第二定律得
F-mg=ma
F=m(g+a)=5×27.14N=135.7N.
答案:
(1)铅球对手无压力
(2)135.7N
●模拟测试参考答案
1.BC2.A3.A4.BD5.A6.BCD7.B 8.C 9.C10.C11.13.17s4m/s12.0.5,0.413.平行斜面向上
14解:
(1)弹簧压缩量为:
x1=
(4分)
B刚离开挡板时,弹簧的伸长量为
(4分)
故A的位移x=x1+x2=9×10-2(m) (2分)
(2)当B刚离开挡板时,弹簧的弹力F弹=mBgsinθ=12(N))2分)
对A由牛顿第二定律得:
F-mAgsinθ-F弹=mAaA (4分)
∴F=mAgsinθ+F弹+mAaA=6+12+1=19(N) (2分)15.多力作用下物体的平衡问题,应选择正交分解法.
物体的受力情况如图,建立图示直角坐标系mgsinθ-Ff-Fcosθ=0①
FN-mgcosθ-Fsinθ=0②
由①得:
Ff=mgsinθ-Fcosθ=60×0.6N-10×0.8N=28N
由②得:
FN=mgcosθ+Fsinθ=60×0.8N+10×0.6N=54N
根据滑动摩擦定律Ff=μFN得
μ===0.52
16.100N<F≤200N
17.解答:
.
(1)加速过程中竖直方向合力为零,重力不变
mg=△PS,△P=(2分)
(2)设加速过程中推力大小为F
F-KV12=ma1
F-KV22=ma2=(4分)
F=KV32
(3)飞机飞到北京上空时,飞机重力减小,升力减小,空气阻力系数减小(2分)
M’g=△P’S,M’=,△M=M-(3分)
-Wf=M’V32-MV32(1分)
Wf=+(M-M’)V32=+(M-)V32(2分)
18.
(1)当两物体分离瞬间速度相等,A、B间相互作用力为零,
,即:
∴ =2.5s
(2)两物块的加速度、随时间的变化图像如答图1所示:
(3)等于其速度的变化量v
(4)等于图中阴影部分的“面积”大小,即=6m/s
2019-2020年高三物理动力学的两类基本问题精华教案
◎知识梳理
应用牛顿运动定律求解的问题主要有两类:
一类是已知受力情况求运动情况;另一类是已知运动情况求受力情况.在这两类问题中,加速度是联系力和运动的桥梁,受力分析是解决问题的关键.
◎例题评析
【例11】质量为m=2kg的木块原来静止在粗糙水平地面上,现在第1、3、5……奇数秒内给物体施加方向向右、大小为F1=6N的水平推力,在第2、4、6……偶数秒内给物体施加方向仍向右、大小为F2=2N的水平推力.已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1,取g=10m/s2,问:
(1)木块在奇数秒和偶数秒内各做什么运动?
(2)经过多长时间,木块位移的大小等于40.25m?
【分析与解答】:
以木块为研究对象,它在竖直方向受力平衡,水平方向仅受推力F1(或F2)和摩擦力Ff的作用.由牛顿第二定律可判断出木块在奇数秒内和偶数秒内的运动,结合运动学公式,即可求出运动时间.
(1)木块在奇数秒内的加速度为a1===m/s2=2m/s2
木块在偶数秒内的加速度为a2===m/s2=0
所以,木块在奇数秒内做a=a1=2m/s2的匀加速直线运动,在偶数秒内做匀速直线运动.
(2)在第1s内木块向右的位移为s1=at2=×2×12m=1m
至第1s末木块的速度v1=at=2×1m/s=2m/s
在第2s内,木块以第1s末的速度向右做匀速运动,在第2s内木块的位移为
s2=v1t=2×1m=2m
至第2s末木块的速度v2=v1=2m/s
在第3s内,木块向右做初速度等于2m/s的匀加速运动,在第3s内的位移为
s3=v2t+at2=2×1m+×2×12m=3m
至第3s末木块的速度v3=v2+at=2m/s+2×1m/s=4m/s
在第4s内,木块以第3s末的速度向右做匀速运动,在第4s内木块的位移为
s4=v2t=4×1m=4m
至第4s末木块的速度v4=v2=4m/s
……
由此可见,从第1s起,连续各秒内木块的位移是从1开始的一个自然数列.因此,在ns内的总位移为sn=1+2+3+…+n=
当sn=40.25m时,n的值为8<n<9.取n=8,则8s内木块的位移共为
s8=m=36m
至第8s末,木块的速度为v8=8m/s.
设第8s后,木块还需向右运动的时间为tx,对应的位移为sx=40.25m-36m=4.25m,由sx=v8tx+atx2,即4.25=8tx+×2tx2
解得tx=0.5s
所以,木块位移大小等于40.25m时,需运动的时间T=8s+0.5s=8.5s.
[点评]:
(1)本题属于已知受力情况求运动情况的问题,解题思路为先根据受力情况由牛顿第二定律求加速度,再根据运动规律求运动情况.
(2)根据物体的受力特点,分析物体在各段时间内的运动情况,并找出位移的一般规律,是求解本题的关键.
【例12】如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面上,有一质量m=1kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.2,物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F=9.6N的作用,从静止开始运动,经2s绳子突然断了,求绳断后多长时间物体速度大小达到22m/s.(sin37°=0.6,g取10m/s2)
【分析与解答】:
本题为典型的已知物体受力求物体运动情况的动力学问题,物体运动过程较为复杂,应分阶段进行过程分析,并找出各过程的相关量,从而将各过程有机地串接在一起.
第一阶段:
在最初2s内,物体在F=9.6N拉力作用下,从静止开始沿斜面做匀加速运动,据受力分析图3-2-4可知:
沿斜面方向:
F-mgsinθ-Ff=ma1
沿垂直斜面方向:
FN=mgcosθ且Ff=μFN
由①②③得:
a1==2m/s2
2s末绳断时瞬时速度v1=a1t1=4m/s.
第二阶段:
从撤去F到物体继续沿斜面向上运动到达速度为零的过程,设加速度为a2,
则a2==-7.6m/s2
设从断绳到物体到达最高点所需时间为t2
据运动学公式
v2=v1+a2t2
所以t2==0.53s
第三阶段:
物体从最高点沿斜面下滑,在第三阶段物体加速度为a3,所需时间为t3.由牛顿第二定律可知:
a3=gsinθ-μgcosθ=4.4m/s2,速度达到v3=22m/s,所需时间t3==5s
综上所述:
从绳断到速度为22m/s所经历的总时间t=t2+t3=0.53s+5s=5.53s.
【例13】如图所示,光滑水平面上静止放着长L=1.6m、质量为M=3kg的木板.一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端,m与M之间的动摩擦因数μ=0.1,今对木板施加一水平向右的拉力F.
(1)施力F后,要想把木板从物体m的下方抽出来,求力F的大小应满足的条件;
(2)如果所施力F=10N,为了把木板从m的下方抽出来,此力的作用时间不得少于多少?
(g取10m/s2)
【分析与解答】:
(1)力F拉木板运动过程:
对木块:
μmg=maa=μga=1m/s2
对木板:
F-μmg=Ma1a1=
只要a1>a就能抽出木板,即F>μ(M+m)g所以F>4N.
(2)当F=10N,设拉力作用的最少时间为t1,加速度为a1,撤去拉力后木板运动时间为t2,加速度为a2,那么:
a1==3m/s2a2==m/s2
木板从木块下穿出时:
木块的速度:
v=a(t1+t2)
木块的位移:
s=a(t1+t2)2
木板的速度:
v木板=a1t1-a2t2
木板的位移:
s木板=a1t12+a1t1t2-a2t22
木板刚好从木块下穿出应满足:
v木板=vs木板-s=L
可解得:
t1=0.8s
【例14】如图所示,传输带与水平面间的倾角为θ=37°,皮带以10m/s的速率运行,在传输带上端A处无初速地放上质量为0.5kg的物体,它与传输带间的动摩擦因数为0.5.若传输带A到B的长度为16m,则物体从A运动到B的时间为多少?
【分析与解答】:
首先判定μ与tanθ的大小关系,μ=0.5,tanθ=0.75,所以物体一定沿传输带对地下滑,不可能对地上滑或对地相对静止.
其次皮带运行速度方向未知,而皮带运行速度方向影响物体所受摩擦力方向,所以应分别讨论.
当皮带的上表面以10m/s的速度向下运行时,刚放上的物体相对皮带有向上的相对速度,物体所受滑动摩擦力方向沿斜坡向下(如图所示),该阶段物体对地加速度
a1==10m/s2
方向沿斜坡向下
物体赶上皮带对地速度需时间t1==1s
在t1s内物体沿斜坡对地位移
s1=a1t12=5m
当物体速度超过皮带运行速度时物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,物体对地加速度
a2==2m/s2
物体以2m/s2加速度运行剩下的11m位移需时间t2
则s2=vt2+a2t22
即11=10t2+×2t22
t2=1s(t2′=-11s舍去)
所需总时间t=t1+t2=2s
当皮带上表面以10m/s的速度向上运行时,物体相对于皮带一直具有沿斜面向下的相对速度,物体所受滑动摩擦力方向沿斜坡向上且不变.设加速度为a3
则a3==2m/s2
物体从传输带顶滑到底所需时间为
则s=a32==s=4s.
[点评]:
本题中物体在本身运动的传送带上的运动,因传输带运动方向的双向性而带来解答结果的多重性.物体所受滑动摩擦力的方向与物体相对于传输带的相对速度方向相反,而对物体进行动力学运算时,物体位移、速度、加速度则均需取地面为参考系.
◎能力训练4
1.如图所示,一根轻弹簧的一端系着一个物体,手拉弹簧的另一端,使弹簧和物体一起在光滑水平面上向右做匀加速运动,当手突然停止运动后的短时间内,物体可能
A.物体继续向右加速运动B.物体开始向右匀速运动
C.物体先加速后减速向右运动D.物体先减速后加速向右运动
2.放在光滑水平面上的物体受三个平行于水平面的共点力作用而处于静止状态,已知F2垂直于F3.若三个力中去掉F1,物体产生的加速度为2.5m/s2;若去掉F2,物体产生的加速度为1.5m/s2;若去掉F3,则物体的加速度大小为
A.1.5m/s2B.2.0m/s2
C.2.5m/s2D.4.0m/s2
3.小磁铁A重10N,吸在一块水平放置的固定铁板B的下面,如图所示.要竖直向下将A拉下来,至少要用15N的力,若A、B间的动摩擦因数为0.3,现用5N的水平力推A时,A的加速度大小是_______m/s2.(g取10m/s2)
4.汽车在平直公路上从静止开始做匀加速直线运动.当汽车的速度达到v1时关闭发动机,汽车维持滑行一段时间后停止,其运动的速度图线如图所示.若汽车加速行驶时牵引力为F1,汽车整个运动过程所受阻力恒为F2(大小不变),则F1∶F2为
A.4∶1B.3∶1
C.1∶1D.1∶4
5.机车牵引力一定,在平直轨道上以a1=1m/s2的加速度行驶,因若干节车厢脱钩,加速度变为a2=2m/s2,设所受阻力为车重的0.1倍,则脱落车厢的质量与原机车总质量之比等于_______.
6.据报道,1989年在美国加利福尼亚州发生的6.9级地震,中断了该地尼米兹高速公路的一段,致使公路上高速行驶的约200辆汽车发生了重大的交通事故,车里的人大部分当即死亡,只有部分系安全带的人幸免.假设汽车高速行驶的速度达到108km/h,乘客的质量为60kg,当汽车遇到紧急情况时,在2s内停下来,试通过计算说明系安全带的必要性.
7.静止在水平地面上的物体的质量为2kg,在水平恒力F推动下开始运动,4s末它的速度达到4m/s,此时将F撤去,又经6s物体停下来,如果物体与地面的动摩擦因数不变,求F的大小.
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