最新全国高考物理试题分类解析力学部分答案 精.docx
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最新全国高考物理试题分类解析力学部分答案精
2018年全国高考物理试题分类汇编及解析
力学部分参考答案
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
D
C
A
B
A
A
B
A
D
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
答案
C
D
A
B
AC
D
B
C
A
C
BC
题号
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
答案
C
D
AD
A
B
C
B
D
D
C
A
4.②、③、①、④B
二、填空题
34.2:
120 35.
三、作图
36.
四、计算题
37.参考解答:
以t表示水由喷口处到落地所用的时间,有
①
单位时间内喷出的水量为
Q=Sv②
空中水的总量应为
V=Qt③
由以上各式得
④
代入数值得
m3⑤
38.解:
(1)设滑雪者质量为m,斜面与水平面夹角为
,滑雪者滑行过程中克服摩擦力做功
①
由动能定理
②
离开B点时的速度
③
(2)设滑雪者离开B点后落在台阶上
由
,可解得
④
此时必须满足
⑤
当
⑥时,滑雪者直接落到地面上
可解得
可解得
39.参考解答:
小球在碰撞斜面前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速度为
.由题意,
的方向与竖直线的夹角为30°,且水平分量仍为
0,如右图.由此得
=2
0①
碰撞过程中,小球速度由
变为反向的
碰撞时间极短,可不
计重力的冲量,由动量定理,斜面对小球的冲量为
②
由①、②得
③
40.参考解答:
设两物块一起运动的加速度为a,则有
F1-F2=(m1+m2)a①
根据牛顿第二定律,对质量为m1的物块有
F1-T=m1a②
由①、②两式得
41.参考解答:
设圆盘的质量为m,桌长为l,在桌布从圆盘下抽出的过程中,盘的加速度为a1,有
桌布抽出后,盘在桌面上作匀减速运动,以a2表示加速度的大小,有
设盘刚离开桌布时的速度为v1,移动的距离为x1,离开桌布后在桌面上再运动距离x2后便停下,有
盘没有从桌面上掉下的条件是
设桌布从盘下抽出所经历时问为t,在这段时间内桌布移动的距离为x,有
由以上各式解得
42.参考解答:
圆周运动、万有引力定律:
43.参考解答:
以g′表示火星表面附近的重力加速度,M表示火星的质量,m表示为量的卫星的质量,m′表示火星表面处某一物体的质量,由万有引力定律和牛顿第二定律,有
以v表示着陆器第二次落到火星表面时的速度,它的竖直分量为v1,水平分量仍为v0,有
由以上各式解得;
44.参考解答:
设所求的时间为t,用m、M分别表示卫星和地球的质量,r表示卫星到地心的距离,有:
①
春分时,如图所示,圆E表示轨道,S表示卫星,A表示观察者,O表示地心,由图可以看出当卫星S绕地心O转到图示位置以后(设地球自转是沿图中逆时针方向),其正下方的观察者将看不见它,据此再考虑对称性,有
②
③
④
由以上各式解得
⑤
45.参考解答:
考虑中子是赤道处一块物质,只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时,中子星才不会瓦解。
设中子星的密度为
,质量为M,半径为R,自转角速度为
,位于赤道处的小物块为m,则有
①
②
③由以上各式得
④代入数据解得
.
46.参考解答:
(1)飞机起飞的动能为
①
代入数值,得
②
(2)设牵引力为F1,由动能定理,得
③
代入数值,解得
N④
(3)设滑行距离为
,由动能定理,得
⑤
整理得
⑥
代入数值,得
=9.0×102m⑦
47.参考解答:
设撤去力F前物块的位移为
,撤去力F时物块速度为
,物块受到的滑动摩擦力
对撤去力F后物块滑动过程应用动量定理得
由运动学公式得
对物块运动的全过程应用动能定理
由以上各式得
代入数据解得F=15N
48.
参考解答:
(1)重物向上先做加速运动,后做减速运动,当重物速度为零时,下降的距离最大。
设下降的最大距离为
,由机械能守恒定律得
解得
(另解
=0舍去)
(2)系统处于平衡状态时,两小环的可能位置为
a.两小环同时位于大圆环的底端。
b.两小环同时位于大圆环的顶端。
c.两小环一个位于大圆环的顶端,另一个位于大圆环的底端。
d.除上述三种情况外,根据对称性可知,系统如能平衡,则两小圆环的位置一定关于大圆环竖直对称,设平衡时,两小圆环在大圆环竖直对称轴两侧α角的位置上(如图所示)。
对于重物
,受绳子拉力T与重力mg作用,有
T=mg
对于小圆环,受到三个力的作用,水平绳子的拉力T、竖直绳子的拉力T、大圆环的支持力N。
两绳子的拉力沿大圆环切向的分力大小相等,方向相反
得
,而
=90°,所以α=45°
49.参考解答:
设炮弹上升到达最高点的高度为H,根据匀变速直线运动规律,有
设质量为m的弹片刚爆炸后的速度为
,另一块的速度为
,根据动量守恒定律,有
设质量为
的弹片运动的时间为
,根据平抛运动规律,有
炮弹刚爆炸后,两弹片的总动能
解以上各式得
代入数值得
50.
参考解答:
设A、B、C的质量均为m。
碰撞前,A与B的共同速度为v0,碰撞后B与C的共同速度为v1。
对B、C,由动量守恒定律得
mv0=2mv1①
设A滑至C的右端时,三者的共同速度为v2。
对A、B、C,由动量守恒定律得
2mv0=3mv2②
设A与C的动摩擦因数为μ,从发生碰撞到A移至C的右端时C所走过的距离为s,对B、C由功能关系
③
设C的长度为l,对A,由功能关系
④
由以上各式解得
⑤
51.参考解答:
(1)
(2)两者速度相同时,距离最近,由动量守恒
(3)根据匀变速直线运动规律
当
时
解得A、B两者距离最近时所用时间
将
代入,解得A、B间的最小距离
52.参考解答:
设木块和物块最后共同的速度为v,由动量守恒定律
①
设全过程损失的机械能为E,
②
用s1表示从物块开始运动到碰撞前瞬间木板的位移,W1表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功。
用W2表示同样时间内摩擦力对物块所做的功。
用s2表示从碰撞后瞬间到物块回到a端时木板的位移,W3表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功。
用W4表示同样时间内摩擦力对物块所做的功。
用W表示在全过程中摩擦力做的总功,则
W1=
③
W2=
④
W3=
⑤
W4=
⑥
W=W1+W2+W3+W4⑦
用E1表示在碰撞过程中损失的机械能,则
E1=E-W⑧
由①—⑧式解得
⑨
代入数据得
E1=2.4J⑩
53.参考解答:
令A、B质量皆为m,A刚接触B时的速度为
(碰前),由功能关系有:
①
A、B碰撞过程中动量守恒,令碰后A、B共同运动的速度为
,有
②
碰后,A、B先一起向左运动,接着A、B一起被弹回,当弹簧恢复到原长时,设A、B的共同速度为
,在这过程中,弹簧势能始末两态都相等,利用功能关系,有
③
此后A、B开始分离,A单独向右滑到P点停下,由功能关系有
④
由以上各式,解得
⑤
54.参考解答:
锤自由下落,碰桩前速度v1向下,
①
碰后,已知锤上升高度为(h-l),故刚碰后向上的速度为
②
设碰后桩的速度为V,方向向下,由动量守恒,
③
桩下降的过程中,根据功能关系,
④
由①、②、③、④式得
⑤
代入数值,得
N⑥
55.参考解答:
(1)设雪橇运动的方向为正方向。
狗第1次跳下雪橇后雪橇的速度为V1,根据动量守恒定律,有
狗第1次跳上雪橇时,雪橇与狗的共同速度
满足
可解得
将
=-4m/s,
=5m/s,M=30kg,m=10kg代入,得
=2m/s
(2)解法
(一)
设雪橇运动的方向为正方向。
狗第(
次跳下雪橇后雪橇的速度为
,则狗第(
次跳上雪橇后的速度
满足
这样,狗
次跳下雪橇后,雪橇的速度为
满足
解得
狗追不上雪橇的条件是
可化为
最后可求得
代入数据,得
狗最多能跳上雪橇3次
雪橇最终的速度大小为
解法
(二):
设雪橇运动的方向为正方向。
狗第
次跳下雪橇后,雪橇的速度为
,狗的速度为
;狗第
次跳上雪橇后,雪橇和狗的共同速度为
,由动量守恒定律可得
第一次跳下雪橇:
第一次跳上雪橇:
第二次跳下雪橇:
第二次跳上雪橇:
第三次跳下雪橇:
第三次跳上雪橇:
第四次跳下雪橇:
此时雪橇的速度已大于狗追赶的速度,狗将不可能追上雪橇。
因此,狗最多能跳上雪橇3次,雪橇最终速度大小为5.626m/s。
56.参考解答:
以地面为参考系(下同),设传送带的运动速度为v0,在水平段运输的过程中,小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动,设这段路程为s,所用时间为t,加速度为a,则对小箱有
①
②在这段时间内,传送带运动的路程为
③由以上可得
④
用f表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力,则传送带对小箱做功为
⑤
传送带克服小箱对它的摩擦力做功
⑥
两者之差就是克服摩擦力做功发出的热量
⑦
可见,在小箱加速运动过程中,小箱获得的动能与发热量相等。
T时间内,电动机输出的功为
⑧此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热,即
⑨已知相邻两小箱的距离为L,所以
⑩
联立⑦⑧⑨⑩,得
⑾
振动和波:
57.参考解答:
(1)设
、
为声源S发出两个信号的时刻。
、
为观察者接收到两个信号的时刻,则第一个信号经过(
-
)时间被观察者A接收到,第二个信号经过(
-
)时间被观察者A接收到,且
-
=△
-
=△
设声源发出第一个信号时,S、A两点间的距离为L,两个声信号从声源传播到观察者的过程中,它们运动的距离关系如图所示,可得
由以上各式,得
(2)设声源发出声波的振动周期为T,这样,由以上结论,观察者接收到的声波振动的周期
为
由此可得,观察者接收到的声波频率与声发出声波频率间的关系为
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