高中物理二轮复习(1)

ΔF

乙两物体相对滑动，此过程中，F－μm甲g＝m甲a，对应图线可得：m甲＝＝6 kg，将F＝

Δa60 N，a＝8 m/s2，代入上式可得μ＝0.2，B、C正确．

答案： BC

9．如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行．t＝0时，将质量m＝1 kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上，物体相对地面的v－t图象如图乙所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g＝10 m/s2.则( )

A．传送带的速率v0＝10 m/s B．传送带的倾角θ＝30°

C．物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5 D．0～2.0 s摩擦力对物体做功Wf＝－24 J

解析： 由v－t图象可知，物体在传送带上先以a1＝10 m/s2的加速度加速运动，再以a2＝2 m/s2的加速度继续加速；t＝1.0 s时物体获得与传送带相同的速度v共＝10 m/s，选项A正确．

由牛顿第二定律得：mgsin θ＋μmgcos θ＝ma1① mgsin θ－μmgcos θ＝ma2②

联立①②得：θ＝37° μ＝0.5 选项C对、B错． 0～2.0 s摩擦力做功W＝μmgcos 37°x1＝μmgcos 37°·x2 ＝－24 J，选项D正确． 答案： ACD 二、非选择题

10．(2014·高考冲刺卷五)2013年7月1日，宁杭高铁正式开通运行，到长三角各个城市坐火车就像乘公交一样快捷．目前我国高铁常使用自动闭塞法行车，如图所示，自动闭塞法是通过信号机将行车区间划分为若干个闭塞分区，每个闭塞分区的尾端都设有信号灯，当闭塞分区有列车B占用时信号灯显示红色(停车)，后一个闭塞分区显示黄色(制动减速)，其他闭塞分区显示绿色(正常运行)．假设列车A制动时所受总阻力为重力的0.1倍，不考虑司机刹车的反应时间．(重力加速度g取10 m/s2)

(1)如果信号系统发生故障，列车A的运行速度是30 m/s，司机看到停在路轨上的列车B才开始刹车，要使列车不发生追尾事故，则列车A司机可视距离不得小于多少？

(2)如果信号系统正常，司机可视距离取(1)中列车A司机的可视距离，列车设计运行速度为252 km/h，当司机看到黄灯开始制动，到红灯处停车．每个闭塞分区多长？

解析： (1)列车紧急制动时由牛顿第二定律得：0.1mg＝ma 所以加速度大小为a＝0.1g＝1 m/s2

如果信号系统发生故障，要使列车不发生追尾事故，则列车A司机可视距离不得小于列车A的紧急制动距离，由运动公式v＝2ax1

代入数据得可视距离不得小于x1＝450 m.

v22(2)当运行速度为v2＝252 km/h＝70 m/s时，紧急制动距离x2＝ 2a代入数据得x2＝2 450 m

信号正常，当司机看到黄灯开始制动，到红灯处停车．每个闭塞分区的长度为x2－x1

＝2 450 m－450 m＝2 000 m.

答案： (1)450 m (2)2 000 m

11．如图甲所示，倾角θ＝37°的斜面由粗糙的AB段和光滑的BC段组成，质量m＝1 kg的物体(可视为质点)在平行斜面的恒定外力F作用下由A点加速下滑，运动到B点时，力F突然反向(大小不变)，其部分v－t图如图乙所示，物体滑到C点时速度恰好为零，取sin 37°＝0.6，重力加速度g＝10 m/s2，求：

(1)外力F的大小及物体在AB段与斜面间的动摩擦因数μ. (2)物体从A到C的平均速度大小．

Δv1

解析： (1)由v－t图可知物体在AB段的加速度为a1＝＝10 m/s2

Δt1Δv2

在BC段加速度为a2＝＝－2 m/s2

Δt2

由牛顿第二定律知物体在AB段有F＋mgsin θ－μmgcos θ＝ma1

在BC段有mgsin θ－F＝ma2 联立并代入数值得F＝8 N，μ＝0.5.

Δv10

(2)由运动学规律知物体从B到C经历的时间为t2＝＝ s＝5 s

a22v

物体从A到B发生的位移为x1＝t1＝5 m

2v

物体从B到C发生的位移为x2＝t2＝25 m

2物体从A到C的平均速度大小v＝答案： (1)8 N 0.5 (2)5 m/s

12．如图所示，微粒A位于一定高度处，其质量m＝1×104 kg、带电荷量q＝＋1×10

－

－6

x1＋x2

＝5 m/s. t1＋t2

C，塑料长方体空心盒子B位于水平地面上，与地面间的动摩擦因数μ＝0.1.B上表面的下

方存在着竖直向上的匀强电场，场强大小E＝2×103 N/C，B上表面的上方存在着竖直向下1

的匀强电场，场强大小为E.B上表面开有一系列略大于A的小孔，孔间距满足一定的关系，

2使得A进出B的过程中始终不与B接触．当A以v1＝1 m/s的速度从孔1竖直向下进入B的瞬间，B恰以v2＝0.6 m/s的速度向右滑行．设B足够长、足够高且上表面的厚度忽略不计，取g＝10 m/s2，A恰能顺次从各个小孔进出B.试求：

(1)从A第一次进入B至B停止运动的过程中，B通过的总路程x； (2)B上至少要开多少个小孔，才能保证A始终不与B接触； (3)从右到左，B上表面各相邻小孔之间的距离分别为多大？

μMg

解析： (1)A在B内、外运动时，B的加速度大小为a＝＝μg＝1 m/s2

Mv22

B全过程做匀减速直线运动，所以通过的总路程x＝＝0.18 m.

2a

qE－mg

(2)A第二次进入B之前，在B内运动的加速度大小a1＝＝10 m/s2

mv1

A第二次进入B之前在B内运动的时间t1＝2×＝0.2 s

a11

qE＋mg2

在B外运动的加速度大小a2＝＝20 m/s2

m

v1

运动的时间t2＝2×＝0.1 s

a2

A从第一次进入B到第二次进入B的时间t＝t1＋t2＝0.3 s A运动一个周期B减少的速度为Δv＝at＝0.3 m/s 从A第一次进入B到B停下，A运动的周期数为n＝

v20.6＝＝2 Δv0.3

故要保证A始终不与B相碰，B上的小孔个数至少为2n＋1＝5.

(3)由于B向右做匀减速直线运动，经0.6 s速度减为零，由逆向思维可知，B向左做初速度为零的匀加速直线运动的时间为0.6 s，每经过0.1 s，其位移大小之比为1∶3∶5∶7∶9∶11，共有36(1＋3＋5＋7＋9＋11＝36)份，所以，从右到左，B上表面各相9＋113＋57

邻小孔之间的距离分别为Δx1＝x＝0.1 m，Δx2＝x＝0.035 m，Δx3＝x＝0.04 m，

3636361

Δx4＝x＝0.005 m.

36

答案： (1)0.18 m (2)5 (3)0.005 m