（高考调研）2015高考物理总复习 4章专项拓展与训练1 新人教版

（高考调研）2015高考物理总复习 4章专项拓展与训练1 新人教版内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (广东高考变式题)如下图 一个固定的光滑轨道其中 直线部分， 半径为 R 的半圆弧， N 点相切 P、 Q 两点处于同一水平高度现有一小球自 么()A小球不能到达 Q 点， P 比 Q 至少高 才能经 Q 点沿切线方向飞出球到达 Q 点后又沿轨道返回C小球到达 Q 点后将自由下落D小球到达 Q 点后恰能沿圆弧的切线方向飞出解析由机械能守恒，知小球如到达 Q 点，速度必为 到达 Q 点最小速度 v 点上高度 h 处才恰能完成圆周运动由机械得 h ，故 A 项正确，选项 B、C、D 错误12 2(创新题)在竖直平面内有一由内径为 形轨道半径 R 远远大于 下 2、图所示有一质量为 m 的小球，直径 在圆管中运动在最低点应给小球一个多大的初速度才能使小球在竖直环轨道内恰能完成圆周运动。 解析小球恰能完成圆周运动有两种可能：到达最高点时只与管下壁接触，此时最小速度可以为零由惯性可完成下半周运动设在最低点速度为 机械能守恒，知 R)，所以 ，故在最低点12 21 达最高点时只与管上壁接触，此时恰能完成圆周运动的条件为只有重力提供物体做圆周运动的向心力最高点速度为 有 m ，再由机械能守恒，可得最低点速 R) 联立以上两式，可得 ，故在最低点速12 2 12 23 55种可能：其一为 2 ，其二为题实质考查了两种模型即绳模型与杆模型球与管下壁接触的临界条件对应杆 3、模型，球与管上壁接触的临界条件对应绳模型3(2010安徽)如图所示， 竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中 是水平的，为半径 R0.2 m 的半圆，两段轨道相切于 B 点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小 E0 3 V/速度 静止在 B 点带正电的小球乙发生弹性碰撞已知甲、乙两球的质量均为m0 2 所带电荷量 q0 5 C， g 取 10 m/水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移)(1)甲、乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点 D，求乙在轨道上的首次落点到 B 点的距离；(2)在满足(1)的条件下，求甲的速度 3)若甲仍以速度 大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨 4、道上的首次落点到 B 点的距离范围解析(1)在乙球恰能通过轨道最高点的情况下，设乙到达最高点速度为 离开D 点到达水平轨道的时间为 点的距离为 道给球的向下的压力、电场力，其中重力和电场力的大小和方向是不变的，只有压力可以变化，因此乙球恰能通过轨道最高点的条件为只有重力和电场力提供物体在 D 点做圆周运动的向心力m 点做类平抛运动，竖直方向是初速度为零的匀加速运动，加速度为 则有( )2 x 立，得 x0.4 m光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)设碰撞后甲、乙的速度分别为 v 甲 、 v 乙 ，根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有 12 20 12 2甲 12 2乙联立，得 v 乙 5、 动能定理，得 R R 12 2D 12 2乙联立，得2 m/s5 (3)设甲的质量为 M，碰撞后甲、乙的速度分别为 v 12 20 12 2M 12 2 ，得 2 M m，可得 乙球过 D 点时速度为 v D ，由动能定理，得 R R 12 2D 12 2，得 2 m/s m/s设乙在水平轨道上的落点距 B 点的距离为 x，有x v 立，得 0.4 m x1.6 1)0.4 m(2)2 m/s(3)0.4 m x1.6 图所示，直线形挡板 r 的圆弧形挡板 板与台面均固定不动线圈 n，其端点 1和平行板电容器相连，电容器两极板间的距离为 d，电阻 倍，其余电阻不计，线圈 、方向垂直于线圈平面 6、向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度 B 随时间均匀增大质量为 m 的小滑块带正电，电荷量始终保持为 q，在水平台面上以初速度 挡板运动并通过 电容器两板间的电场为匀强电场， 距为 L，其间小滑块与台面的动摩擦因数为 ，其余部分的摩擦不计，重力加速度为 世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)小滑块通过 2)电容器两极板间电场强度的取值范围(3)经过时间 t，磁感应强度变化量的取值范围解析(1)小滑块运动到位置 动能定理，有 12 21 12 202 )由题意可知，电场方向如右图，若小滑块能通过位置 p，则小滑块可沿挡板运动且通过位置 小滑块在位置 p 的速度为 v，受到的挡板的弹力为 N，匀 7、强电场的电场强度为 E，由动能定理，有 r 12 12 20当滑块在位置 p 时，由牛顿第二定律，有N m N0由以上三式，可得 E m 2 取值范围：0 E m 2 )设线圈产生的电动势为 1，其电阻为 R，平行板电容器两端的电压为 U， t 时间内磁感应强度的变化量为 B，得 U 法拉第电磁感应定律，得 1 n S 1 I(R2 R)U2 t，磁感应强度变化量的取值范围：0 B 2 0 (1) (2)0 E2 2 )0 B 2 0山车是游乐场中常见的设施下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成， B、 C、 D 分别是三个圆形轨道的最低点， B、 C 间距与 8、C、 D 间距相等，半径 .0 m、 .4 m一个质量为 m1.0 小球(视为质点)，从轨道的左侧 A 点以 2.0 m/s 的初速度沿轨道向右运动， A、 B 间距 .0 m小球与水平轨道间的动摩擦因数 形轨道是光滑的假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠重力加速度取 g10 m/s 2，计算结果保留小数点后一位数字求：(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；(2)如果小球恰能通过第二圆形轨道， B、 C 间距 L 应是多少；(3)在满足(2)的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径 球最终停留点与起点 A 的距离解析(1)设小球经过第一 9、个圆轨道的最高点时的速度为 据动能定理，得 2 12 21 12 20小球在最高点受到重力 轨道对它的作用力 F，根据牛顿第二定律，得F m ，得 F(2)设小球在第二个圆轨道最高点的速度为 题意 m 1 L)2 12 2 12 20由，得 L12.5 m(3)要保证小球不脱离轨道，可分两种临界情况进行讨论：轨道半径较小时，小球恰能通过第三个圆轨道，设在最高点的速度为 满足m L)2 12 23 12 20由，得 .4 轨道半径较大时，小球上升的最大高度为 据动能定理，得 L) 0解得 .0 2 解得 7.9 ，要使小球不脱离轨道，则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件0 .4 m 或 1.0 10、m 7.9 m(或写成“1.0 m 7.9 m”也可)当 0 .4 m 时，小球最终停留点与起点 A 的距离为 L，则 0 0L36.0 .0 m 7.9 m 时，小球最终停留点与起点 A 的距离为 L，则L L2( L L)26.0 1)(2)12.5 m(3)当 0 .4 m 时，36.0 m；当 1.0 m 7.9 m 时，26.0 m 见解析名师点拨当 1.0 m 7.9 m 时，也可通过分过程求解，先求出通过 D 点的速度升到最高点后，再回到 D 点的速度大小还是 后向 C 减速运动，设减速运动的位移大小为 x，则有 L)2 D 12 20 0 x5 m，故小球最终停留点与起点 A 的距离为 L，则L L x26.0 圆形轨道间不相互重叠” “恰能通过第二圆形轨道” “使小球不能脱离轨道”注意易失分点：“计算结果保留小数点后一位数字”。