2016学年（上）高三物理专项训练(7) - 选考第19题

2016学年（上）高三物理专项训练（7）——选考第19题

1．如图所示，以8 m/s速度匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此

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时汽车距离停车线17 m．该车加速时最大加速度大小为2 m/s，减速时最大加速度大

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小为4 m/s．此路段允许行驶的最大速度为12．5 m/s，某司机正常反应时间0．4s．问：

（1）这位司机打算加速前进，他能否在绿灯熄灭前通过停车线？

（2）若这位司机酒后驾驶，反应时间变为原来的3倍，分析他是否会闯红灯？

2．汽车以1.6m/s的速度在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一小球（可视作质点），架高1.8m．由于前方事故，突然急刹车，汽车轮胎抱死，小球从架上落下．已知该型号汽车在所在路面行驶时刹车痕s （即刹车距离）与刹车前车速v的关系如下图2线所示，忽略货物与架子间的摩擦及空气阻力，g取

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10m/s．求：

（1）汽车刹车过程中的加速度多大； （2）货物在车厢底板上落点距车后壁的距离．

3．驾驶证考试路考中的一项为目标停车，考官在离停车点不远的地方发出指令，要求将车停在指定的标志杆附近，终点附近的道路是平直的，依次有编号为A、B、C、D、E的五根标志杆，相邻杆之间的距离△L = 16．0m。一次路考中，学员驾驶汽车匀速行驶，当汽车前端经过O点时考官发出指令并开始计时，学员需要经历 △t = 0．5s的反应时间才开始刹车，刹车后汽车做匀减速直线运动直到停止，汽车前端经过B、C杆的时刻分别为tB =5．50s，tC =7．50s。已知O、A间的距离LOA = 69m。求：

（1）刹车前汽车做匀速运动的速度大小v0及刹车后做匀减速直线运动的加速度大小a； （2）若考官发出的指令是“在D标志杆目标停车”，则汽车停止运动时汽车前端离D杆的距离。

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4．水平传送带被广泛的应用于飞机场和火车站，对旅客的行李进行安全检查，图为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持1m/s的恒定速度运行，一质量为

m?4kg的行李无初速的放在A处，该行李与传送带间的动摩擦因数??0.1，AB间的

距离l?2m，g取10m/s2，求：

（1）行李从A运送到B所用的时间t为多少。 （2）电动机运送该行李需增加的电能E为多少。

（3）如果提高传送带的运行速率，行李就能够较快的传送到B处，求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率v'。

5．如图所示，一个与水平方向成θ=37°的传送带逆时针转动，线速度为v=10m/s，传送带A、B两轮间距离L=10.25m．一个质量m=1kg的可视为质点的物体轻放在A处，物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5．sin37°=0.6，

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cos37°=0.8，g=10m/s．求：

（1）物体在A处加速度a的大小；

（2）物体在传送带上机械能的改变量△E； （3）物体与传送带因摩擦而产生的热量Q．

6．如图所示，有一个可视为质点的质量m＝1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v0＝1.8m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，最后小物块无碰撞的地滑上紧靠轨道末端D点的足够长的水平传送带。已知传送带上表面与圆弧轨道末端切线相平，传送带沿顺时针方向匀速运动的速度为v＝3m/s，小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，圆弧轨道的半径为R＝2m，C点和圆弧的圆心O点连线与竖直方向的夹角θ＝53°，不计空气阻力，重力加速度g

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＝10m/s，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：

（1）小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；

（2）小物块从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中产生的热量。

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7．如图甲所示，之旅为m=2kg的物体在水平面上向右做直线运动，过A点时给物体一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v-t图像如图乙所示，重力加速度

g?10m/s2，求：

（1）力F的大小、物体与水平面间的动摩擦因数μ；

（2）10s末物体离A点的距离。

8．为登月探测月球，上海航天研制了“月球车”，如图甲所示，某探究性学习小组对“月球车”的性能进行研究，他们让“月球车”在水平地面上由静止开始运动，并将“月球车”运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图乙所示的v﹣t图象，已知0～t1段为过原点的倾斜直线：t1～10s内“月球车”牵引力的功率保持不变，且P=1.2kW，7～10s段为平行F横轴的直线；在10s未停止遥控，让“月球车”自由滑行，“月球车”质量m=100kg，整个过程中“月球车”受到的阻力f大小不变．

（1）求“月球车”所受阻力f的大小和“月球车”匀速运动时的速度大小； （2）求“月球车”在加速运动过程中的总位移s； （3）求0～13s内牵引力所做的总功． 9．如图（a）所示为磁悬浮列车模型，质量M=1kg的绝缘板底座静止在动摩擦因数μ1=0.1的粗糙水平地面上．位于磁场中的正方形金属框ABCD为动力源，其质量m=1kg，边长为1m，电阻为

Ω．与绝缘板间的动摩擦因数μ2=0.4，OO′为AD、BC的中线．在金

属框内有可随金属框同步移动的磁场，OO′CD区域内磁场如图（b）所示，CD恰在磁场

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边缘以外；OO′BA区域内磁场如图（c）所示，AB恰在磁场边缘以内（g=10m/s）．若绝缘板足够长且认为绝缘板与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力．

（1）若金属框固定在绝缘板上，则金属框从静止释放后，其整体加速度为多少？ （2）若金属框不固定，金属框的加速度又为多少？此时绝缘板是否静止，若不静止，其加速度又是多少？

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10．如图所示，体积相同的两个小球A和B用1m长的细线相连，A的质量为m＝1kg，B的质量为A质量的2倍．将它们都浸入水中后恰能处于静止状态

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（设水足够深，g取10m/s）．求： （1）此时细线的张力大小．

（2）若细线被剪断，经时间2s后两球相距多远？ 11．如图所示，倾角α＝30°的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长L＝1．8 m、质量M ＝3 kg的薄木板，木板的最上端叠放一质量m＝1 kg的小物块，物块与木板间的动摩擦因数μ＝3．对木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由静止开始2做匀加速直线运动．设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝

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10 m/s．

（1）为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件；

（2）若F＝37．5 N，物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离．

12．如图所示，质量mA=1．0kg的物块A放在水平固定桌面上，由跨过光滑小定滑轮的轻绳与质量mB=1．5kg的物块B相连。轻绳拉直时用手托住物块B，使其静止在距地面h=0．6m的高度处，此时物块A与定滑轮相距L。已知物块A与桌面间的动摩擦因数

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μ=0．25 ，g取10m/s。现释放物块B，物块B向下运动。

（1）求物块B着地前加速度的大小及轻绳对它拉力的大小。

（2）设物块B着地后立即停止运动，要求物块A不撞到定滑轮，则L至少多长？ 13．光滑管状轨道ABC由直轨道AB和圆弧形轨道BC组成，二者在B处相切并平滑连接，O为圆心，O、A在同一条水平线上，OC竖直．一直径略小于圆管直径的质量为m的小球，用细线穿过管道与质量为M的物块连接，将小球由A点静止释放，当小球运动到B处时细线断裂，小球继续运动．已知弧形轨道的半径为R=

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8m，所对应的圆心角为53°，3sin53°=0．8，g=10m/s．

（1）若M=5m，求小球在直轨道部分运动时的加速度大小． （2）若M=5m，求小球从C点抛出后下落高度h=

4m时到C点的3水平位移．

（3）M、m满足什么关系时，小球能够运动到C点？

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参考答案

1．（1）能在绿灯熄灭前通过停车线．（2）会闯红灯

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2．（1）汽车刹车过程中的加速度大小为4m/s；

（2）货物在车厢底板上落点距车后壁的距离为0.64m

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3．（1）20m/s， 2m/s（2）7m 4．（1）2.5s； （2）4J； （3）2m/s

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5．（1）物体在A处加速度a的大小是10m/s； （2）物体在传送带上机械能的改变量△E是1J； （3）物体与传送带因摩擦而产生的热量是21J 6．（1）22.5N，方向竖直向下。（2）Q=32J 7．（1）F?3N，??0.05（2）-2m

8．（1）“月球车”所受阻力f的大小为200N，“月球车”匀速运动时的速度大小为2m/s； （2）求“月球车”在加速运动过程中的总位移s为28.5m； （3）求0～13s内牵引力所做的总功为11100J

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9．（1）若金属框固定在绝缘板上，则金属框从静止释放后，其整体加速度为3 m/s．

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（2）若金属框不固定，金属框的加速度又为4 m/s此时绝缘板不静止，其加速度又是2 m/s 【答案】（1）FT?5N；（2）16m

11．（1）F≤30N；（2）物块能滑离木板，1．2s，s=0．9m。 12．（1）a?5ms2，T?7.5N；（2）L?1.8m。 13．（1）a?7m/s （2）x?22

420m （3）M?m 37答案第1页，总1页