《精准解析》2020年山东高考物理试卷(新高考)(解析版)

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以下为本文档部分文字说明:

山东省2020年普通高中学业水平等级考试物理试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时

,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼

,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是()A.0~t1时间内,v增大,FN>mgB.t1~t2时间内,v减小,FN<mgC.t2~t3时间内,v增大,FN<mgD.t2~t3时间内,v减小,FN>mg【

答案】D【解析】【详解】A.由于s-t图像的斜率表示速度,可知在0~t1时间内速度增加,即乘客的加速度向下,处于失重状态,则FN<mg,选项A错误;B.在t1~t2时间内速度不变,即乘客的匀速下降,则FN=mg,选项B错误;

CD.在t2~t3时间内速度减小,即乘客的减速下降,超重,则FN>mg,选项C错误,D正确;故选D。2.氚核31H发生β衰变成为氦核32He。假设含氚材料中31H发生β衰变产生的电子可以全部定向移动,在3.2104s时间内形成的平均电流为5.010-8

A。已知电子电荷量为1.610-19C,在这段时间内发生β衰变的氚核31H的个数为()A.145.010B.161.010C.162.010D.181.010【答案】B【解析】【详解】根据qneItt==可得产生的电子数为8416195.0103.210101.610Itn

e−−===个因在β衰变中,一个氚核产生一个电子,可知氚核的个数为1.0×1016个。故选B.3.双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等,O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光,经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点,经S2出射后直接传播

到O点,由S1到O点与由S2到O点,光传播的时间差为t。玻璃片厚度为10,玻璃对该波长光的折射率为1.5,空气中光速为c,不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是()A.5tc=B.152tc=C.10tc=D.15tc=【答案】A【解析】【详解】光在玻璃

中的传播速度为cvn=可知时间差10105tvcc=−=故选A。4.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播,已知54x=处质点的振动方程为2πcos()yAtT=,则34tT=时刻的波形图正确的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】根据题意可知,34tT=时,在51+44

=处的质点处于03223coscoscos42yAtAATTT====则此时该质点位于平衡位置,下一时刻,该质点向上运动,故AB错误;根据题意,横波沿x轴负方向传播,根据同侧法判断可知,C错误,D正确。故选D。5.图甲中的理想变压器原、副线圈

匝数比n1:n2=22:3,输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15Ω,额定电压为24V。定值电阻R1=10Ω、R2=5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω。为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻应调节为()A.1ΩB.5ΩC.6ΩD.8Ω【答案】A【解析】【详

解】输电电压的有效值为(即原线圈电压的有效值)12202V220V2U==根据理想变压器电压规律1122UnUn=可知副线圈电压有效值为22113220V30V22nUUn===灯泡正常工作,根据欧姆定律可知分压为24V,则通过灯泡的电流,即副线圈部分

的干路电流为LLL24A1.6A15UIR===根据串联分压规律可知,1R和2R、R构成的并联电路部分的分压为2L30V24V6VUUU=−=−=通过1R的电流为116A0.6A10UIR===通过2R、R的电流为2L11.6A0.6A1AIII=−=−=2R、R的分压为22

()UIRR=+解得滑动变阻器的阻值为226Ω5Ω1Ω1URRI=−=−=A正确,BCD错误。故选A。6.一定质量的理想气体从状态a开始,经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a,其p-V图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a(V0,2p0)、b(2V0,p

0)、c(3V0,2p0)以下判断正确的是()A.气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功B.气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量C.在c→a过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量D.气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过

程中内能的增加量【答案】C【解析】【详解】A.根据气体做功的表达式WFxpSxpV===可知pV−图线和体积横轴围成的面积即为做功大小,所以气体在ab→过程中对外界做的功等于bc→过程中对外界做的功,A错误;B.气体从ab→,满足玻意尔

定律pVC=,所以abTT=所以0abU=,根据热力学第一定律UQW=+可知0ababQW=+气体从bc→,温度升高,所以0bcU,根据热力学第一定律可知bcbcbcUQW=+结合A选项可知0abbcWW=所以bcab

QQbc→过程气体吸收的热量大于ab→过程吸收的热量,B错误;C.气体从ca→,温度降低,所以0caU,气体体积减小,外界对气体做功,所以0caW,根据热力学第一定律可知caQ,放出热量,C正确;D.理想气体的内能只与温度有关,根据abTT=可知从cabcTT=所以气

体从ca→过程中内能的减少量等于bc→过程中内能的增加量,D错误。故选C。7.我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前,会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍,半径约为地球

的0.5倍,地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动,此过程中着陆器受到的制动力大小约为()A.000.4vmgt−B.000.4+vmgt

C.000.2vmgt−D.000.2+vmgt【答案】B【解析】【详解】忽略星球的自转,万有引力等于重力2MmGmgR=则22210.10.40.5gMRgMR===火火地地地火解得0.40.4ggg==地火着陆器做匀减速直线运

动,根据运动学公式可知000vat=−解得00vat=匀减速过程,根据牛顿第二定律得−=fmgma解得着陆器受到的制动力大小为00(0.4)vfmgmamgt=+=+ACD错误,B正确。故选B。8.如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸

长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时,物块A、B刚好要滑动,则μ的值为()A.13B.14C.15D.16【答案】C【解析】【详解】当木板与水平面的夹角为45

时,两物块刚好滑动,对A物块受力分析如图沿斜面方向,A、B之间的滑动摩擦力1cos45fNmg==根据平衡条件可知sin45cos45Tmgmg=+对B物块受力分析如图沿斜面方向,B与斜

面之间的滑动摩擦力23cos45fNmg==根据平衡条件可知2sin45cos453cos45mgTmgmg=++两式相加,可得2sin45sin45cos45cos453cos45mgmgmgmgmg

=+++解得15=故选C。二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9.截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB

'C'C面的线状单色可见光光源,DE与三棱镜的ABC面垂直,D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为2,只考虑由DE直接射向侧面AA'CC的光线。下列说法正确的是()A.光从AA'C'C面出射的区

域占该侧面总面积的12B.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的23C.若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将增大D.若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将减小【答案】AC【解析】【详解】AB.由题可知

1sin2C=可知临界角为45o,因此从D点发出的光,竖直向上从M点射出的光线恰好是出射光线的边缘,同时C点也恰好是出射光线的边缘,如图所示,因此光线只能从MC段射出,根据几何关系可知,M恰好为AC的中点,因此在AACC平面上有一半的面积有光线射出,A正确,B错误;C

.由于频率越高,折射率越大,当光源发出的光的频率变小,,折射率也会变小,导致临界角会增大,这时M点上方也会有光线出射,因此出射光线区域的面积将增大,C正确,D错误。故选AC。10.真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时,仅

在电场力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线,以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d,如图所示。以下说法正确的是()A.a点电势低于O点B.b点电势低于c点C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D.该试探电荷在c点的电势能小于在

d点的电势能【答案】BD【解析】【详解】A.由题意可知O点合场强为零,根据同种电荷之间电场线的分布可知aO之间电场线由a到O,故a点电势高于O点电势,故A错误;B.同理可得,c点电势高于O点电势,两个

固定电荷在bO射线上的点电场方向斜向上,故b点电势低于O点电势,则b点电势低于c点,故B正确。C.a点电势高于O点电势,b点电势低于O点电势,则a点电势高于b点,试探电荷为负电荷,故该试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能,故C错误;D.根据电荷电场的对称

分布可得,b、d两点电势相同,则c点电势高于d点,试探电荷为负电荷,则该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能,故D正确。故选BD。11.如图所示,质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于墙面的水平轻绳,左

侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将B由静止释放,当B下降到最低点时(未着地),A对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,物块A

始终处于静止状态。以下判断正确的是()A.M<2mB.2m<M<3mC.在B从释放位置运动到最低点的过程中,所受合力对B先做正功后做负功D.在B从释放位置运动到速度最大的过程中,B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量【答案】ACD【解析】【详解】AB.由题意可

知B物体可以在开始位置到最低点之间做简谐振动,故在最低点时有弹簧弹力T=2mg;对A分析,设绳子与桌面间夹角为θ,则依题意有2sinmgMg=故有2Mm,故A正确,B错误;C.由题意可知B从释放位置到最低点过程中,开始弹簧弹力小于重力,物体加速,合力做正功;后来弹

簧弹力大于重力,物体减速,合力做负功,故C正确;D.对于B,在从释放到速度最大过程中,B机械能的减少量等于弹簧弹力所做的负功,即等于B克服弹簧弹力所做的功,故D正确。12.如图所示,平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁

感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场,图中虚线方格为等大正方形。一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动(不发生转动)。从图示位置开始计时,4s末bc边刚好进入磁场。在此过程中,导体框内感

应电流的大小为I,ab边所受安培力的大小为Fab,二者与时间t的关系图像,可能正确的是()A.B.C.D.【答案】BC【解析】【详解】AB.因为4s末bc边刚好进入磁场,可知线框的速度每秒运动一个方格

,故在0~1s内只有ae边切割磁场,设方格边长为L,根据12EBLv=11EIR=可知电流恒定;2s末时线框在第二象限长度最长,此时有23EBLv=22EIR=可知2132II=2~4s线框有一部分进入第一象限,电流减小,在4s末同理可得3112II=综上分析可知A错误,B正确;CD.根

据ababFBIL=可知在0~1s内ab边所受的安培力线性增加;1s末安培力为1abFBIL=在2s末可得安培力为1322abFBIL¢=创所以有3ababFF¢=;由图像可知C正确,D错误。故选BC。三、非选择题:本题共6小题,共60分。13.2020年5月,我国进行

了珠穆朗玛峰的高度测量,其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度,进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验,测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下:(i)如图甲所示,选择合适高度的垫块,使木板的倾角

为53°,在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出)。(ii)调整手机使其摄像头正对木板表面,开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放,用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放,选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点,得到小物块相对于该点的运

动距离L与运动时间t的数据。(iii)该同学选取部分实验数据,画出了2Lt—t图像,利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6m/s2(iv)再次调节垫块,改变木板的倾角,重复实验。回答以下问题:(1)当木板的倾角为37°时,所绘图像如图乙所示。由图像可得,物

块过测量参考点时速度的大小为_____m/s;选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点,利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为_____m/s2.(结果均保留2位有效数字)(2)根据上述数据,进一步分析得到当地的重力加速度大小为_____m/s2.(结果保留2位有效数字,

sin37°=0.60,cos37°=0.80)【答案】(1).0.32或0.33(2).3.1(3).9.4【解析】【详解】(1)[1][2]根据2012Lvtat=+可得022Lvatt=+则由2-Ltt图像可知2026510m/sv−=

则v0=0.33m/s2222(19065)10m/s3.1m/s4010ak−−−===(2)[3]由牛顿第二定律可知sincosmgmgma−=即sincosagg=−当θ=53°时a=5.6m/s2,即sin53cos535.6gg−=当θ=37°时a=3.0m/s2,即

sin37cos373.1gg−=联立解得g=9.4m/s214.实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:干电池一节(电动势约1.5V,内阻小于1Ω);电压表V(量程3V,内阻约3kΩ);电流表A

(量程0.6A,内阻约1Ω);滑动变阻器R(最大阻值为20Ω);定值电阻R1(阻值2Ω);定值电阻R2(阻值5Ω);开关一个,导线若干。(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在

U-I坐标纸上描点,如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是_____。(单选,填正确答案标号)A.电压表分流B.干电池内阻较小C.滑动变阻器最大阻值较小D.电流表内阻较小(2)针对电压表示数

的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案,重新测量得到的数据如下表所示。序号1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.71

0.52请根据实验数据,回答以下问题:①答题卡的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点,请在答题卡的坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像________。②根据实验数据可知,所选的定值电阻为_____(填“R1”或“R2”)。③用笔画线代替导线

,请在答题卡上按照改进后的方案,将实物图连接成完整电路____________。【答案】(1).B(2).(3).R1(4).【解析】【分析】【详解】(1)[1]电压表示数变化过小,则原因是外电阻比内阻大

的多,即电源内阻偏小,故选B。(2)[2]根据数据做出U-I图像如图;[3]由图像可知1.58==2.630.6rR+定电源内阻小于1Ω,则定值电阻大于1.63Ω,可知定值电阻为R1;[4]定值电阻与电源串联,电路如图;15.中医拔罐的

物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上,进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种,如图所示,左侧为火罐,下端开口;右侧为抽气拔罐,下端开口,上端留有抽气阀门。使用火罐时,先加热罐中气体,然后迅速按到皮肤上,自然降温后火罐内部气压低于外部大气

压,使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上,再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时,罐内气体初始压强与外部大气压相同,温度为450K,最终降到300K,因皮肤凸起,内部气体体积变为罐容积的2021。若换用抽气拔罐

,抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的2021,罐内气压与火罐降温后的内部气压相同。罐内气体均可视为理想气体,忽略抽气过程中气体温度的变化。求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。【答案】Δ13mm=【解析】【详解】设火罐内气体初始状态参量分别为p1、T1、V1,温度降低后状态参量分别

为p2、T2、V2,罐的容积为V0,由题意知p1=p0、T1=450K、V1=V2、T2=300K、V2=20V0/21①由理想气体状态方程得2000122021pVpVTT=②代入数据得p2=0.7p0

③对于抽气罐,设初态气体状态参量分别为p3、V3,末态气体状态参量分别为p4、V4,罐的容积为0V,由题意知p3=p0、V3=0V、p4=p2④由玻意耳定律得2004VVpp=⑤联立②⑤式,代入数据得40107VV=⑥设抽出的气体的体积为

ΔV,由题意知4020Δ21VVV=−⑦故应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为4ΔΔmVmV=⑧联立②⑤⑦⑧式,代入数据得Δ13mm=⑨16.单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目,其场地可以简化为如图甲所示的模型:U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个

中央的平面直轨道连接而成,轨道倾角为17.2°。某次练习过程中,运动员以vM=10m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道,速度方向与轨道边缘线AD的夹角α=72.8°,腾空后沿轨道边缘

的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s2,sin72.8°=0.96,cos72.8°=0.30。求:(1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d;(

2)M、N之间的距离L。【答案】(1)4.8m;(2)12m【解析】【详解】(1)在M点,设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分速度为v1,由运动的合成与分解规律得1sin72.8Mvv=①设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分加速度为a1,由牛顿第二定律得mgcos17.2

°=ma1②由运动学公式得2112vda=③联立①②③式,代入数据得d=4.8m④(2)在M点,设运动员在ABCD面内平行AD方向的分速度为v2,由运动的合成与分解规得v2=vMcos72.8°⑤设运动员在ABCD面

内平行AD方向的分加速度为a2,由牛顿第二定律得mgsin17.2°=ma2⑥设腾空时间为t,由运动学公式得112vta=⑦2221=2Lvtat+⑧联立①②⑤⑥⑦⑧式,代入数据得L=12m⑨17.某型号

质谱仪的工作原理如图甲所示。M、N为竖直放置的两金属板,两板间电压为U,Q板为记录板,分界面P将N、Q间区域分为宽度均为d的I、Ⅱ两部分,M、N、P、Q所在平面相互平行,a、b为M、N上两正对的小孔。以a、b所

在直线为z轴,向右为正方向,取z轴与Q板的交点O为坐标原点,以平行于Q板水平向里为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,建立空间直角坐标系Oxyz。区域I、Ⅱ内分别充满沿x轴正方向的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小、电场强度大小分别为B和E。一质量为m,电荷量为+q的粒子,从a孔飘入电场(初

速度视为零),经b孔进入磁场,过P面上的c点(图中未画出)进入电场,最终打到记录板Q上。不计粒子重力。(1)求粒子在磁场中做圆周运动的半径R以及c点到z轴的距离L;(2)求粒子打到记录板上位置的x坐标;(3)求粒子打到记录板上位置的y坐标(用R、d表示);(4)如图乙所示,在记录板上得到三

个点s1、s2、s3,若这三个点是质子11H、氚核31H、氦核42He的位置,请写出这三个点分别对应哪个粒子(不考虑粒子间的相互作用,不要求写出推导过程)。【答案】(1)2mqURqB=2222mqU

mULdqBqB=−−;(2)22242mdExmUqdB=−;(3)22222dyRRdRd=−−+−;(4)s1、s2、s3分别对应氚核31H、氦核42He、质子11H的位置【解析】【详解】(1)设粒子经加速电场到b孔的速度大小为v,粒子在区域I中,做匀速圆周运动对应圆心角

为α,在M、N两金属板间,由动能定理得qU=12mv2①在区域I中,粒子做匀速圆周运动,磁场力提供向心力,由牛顿第二定律得2vqvBmR=②联立①②式得2mqURqB=③由几何关系得222dRLR+−=()④22cosRdR−=⑤sin=dR⑥联立①②④式得2222

mqUmULdqBqB=−−⑦(2)设区域Ⅱ中粒子沿z轴方向的分速度为vz,沿x轴正方向加速度大小为a,位移大小为x,运动时间为t,由牛顿第二定律得qE=ma⑧粒子在z轴方向做匀速直线运动,由运动合成与分解的规律得

coszvv=⑨zdvt=⑩粒子在x方向做初速度为零的匀加速直线运动,由运动学公式得212xat=⑪联立①②⑤⑧⑨⑩⑪式得22242mdExmUqdB=−⑫(3)设粒子沿y方向偏离z轴的距离为y,其中在区域Ⅱ中沿y方向偏离的距离为y',由运动学公式得y

'=vtsinα⑬由题意得y=L+y'⑭联立①④⑥⑨⑩⑬⑭式22222dyRRdRd=−−+−⑮(4)s1、s2、s3分别对应氚核31H、氦核42He、质子11H的位置。18.如图所示,一倾角为的固定斜

面的底端安装一弹性挡板,P、Q两物块的质量分别为m和4m,Q静止于斜面上A处。某时刻,P以沿斜面向上的速度v0与Q发生弹性碰撞。Q与斜面间的动摩擦因数等于tan,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P与斜面间无摩擦,与挡板之间的碰撞无动能损失。两物块均可以看作质点,斜面足够长,Q的速度减为

零之前P不会与之发生碰撞。重力加速度大小为g。(1)求P与Q第一次碰撞后瞬间各自的速度大小vP1、vQ1;(2)求第n次碰撞使物块Q上升的高度hn;(3)求物块Q从A点上升的总高度H;(4)为保证在Q的速度减为零之前P不会与之发生碰撞,求A点与挡板之间的最小距离s。【答案】(1

)P的速度大小为035v,Q的速度大小为025v;(2)21072525nnvhg−=()(n=1,2,3……);(3)2018vHg=;(4)20(8713)200sinvsg−=【解析】【详解】(1)P与Q的第一次碰撞,取P的初速度方向为正方向,由动量

守恒定律得0114PQmvmvmv=+①由机械能守恒定律得2220111114222PQmvmvmv=+②联立①②式得1035Pvv=−③1025Qvv=④故第一次碰撞后P的速度大小为035v,Q的速度大小为025v(2)设第一次

碰撞后Q上升的高度为h1,对Q由运动学公式得211=2(2sin)s0inQhgv−−⑤联立①②⑤式得20125vhg=⑥设P运动至与Q刚要发生第二次碰撞前的位置时速度为02v,第一次碰后至第二次碰前,对P由动能定理得22021111=22Pmvmvmgh−−

⑦联立①②⑤⑦式得02075vv=⑧P与Q的第二次碰撞,设碰后P与Q的速度分别为2Pv、2Qv,由动量守恒定律得02224PQmvmvmv=+⑨由机械能守恒定律得22202221114222PQmvmvm

v=+⑩联立①②⑤⑦⑨⑩式得203755Pvv=−⑪202755Qvv=⑫设第二次碰撞后Q上升的高度为h2,对Q由运动学公式得222=2(2sin)s0inQhgv−−⑬联立①②⑤⑦⑨⑩⑬式得20272525vhg=⑭设P运动至与Q刚要发生第

三次碰撞前的位置时速度为03v,第二次碰后至第三次碰前,对P由动能定理得22032211=22Pmvmvmgh−−⑮联立①②⑤⑦⑨⑩⑬⑮式得203075vv=()⑯P与Q的第三次碰撞,设碰后P与Q的速度分别为3P

v、3Qv,由动量守恒定律得03334PQmvmvmv=+⑰由机械能守恒定律得22203331114222PQmvmvmv=+⑱联立①②⑤⑦⑨⑩⑬⑮⑰⑱式得2303755Pvv=−()⑲2302755

Qvv=()⑳设第三次碰撞后Q上升的高度为h3,对Q由运动学公式⑩得233=2(2sin)s0inQhgv−−㉑联立①②⑤⑦⑨⑩⑬⑮⑰⑱㉑式得220372525vhg=()㉒总结可知,第n次碰撞后,物块Q上升的高度为2107

2525nnvhg−=()(n=1,2,3……)㉓(3)当P、Q达到H时,两物块到此处的速度可视为零,对两物块运动全过程由动能定理得2010(4)tan4cos2sinHmvmmgHmg−=−+−㉔解得2018vHg=㉕(4)设Q第一次碰撞至速度减为零需

要的时间为t1,由运动学公式得112sinQvgt=㉖设P运动到斜面底端时的速度为1Pv,需要的时间为t2,由运动学公式得112sinPPvvgt=+㉗22112sinPPvvsg−=㉘设P从A点到Q第一次碰后

速度减为零处匀减速运动的时间为t30213()sinPvvgt=−−㉙当A点与挡板之间的距离最小时1232ttt=+㉚联立㉖㉗㉘㉙㉚式,代入数据得20(8713)200sinvsg−=㉛获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue

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