2020届高考物理一轮复习 稳中培优非选择练习（二） 新人教版

稳中培优非选择练习（二）1、如图所示，在水平面内有一平台可绕竖直的中心轴以角速度3.14 rad/s旋转在平台内沿半径方向开两个沟槽，质量为0.01 kg的小球A放置在粗糙的沟槽内，球与沟槽的动摩擦因数为0.5；质量为0.04 kg的小球B放置在另一光滑的沟槽内长度为1 m的细线绕过平台的中心轴，其两端与两球相连设平台中心轴是半径可忽略的细轴，且光滑，球A始终相对圆盘保持静止(g3.142 m/s2.最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：(1)球A到轴O的距离多大时，小球A恰好不受摩擦力？(2)球A到轴O的最大距离为多少？【参考答案】(1)0.8 m(2)0.9 m解析：(1)球A恰好不受摩擦力时，细线的拉力提供向心力，FTmA2rA.研究球B的受力情况，FTmB2(LrA)联立解得，rA0.8 m.(2)球A到轴O的距离最大时，向心力最大，即最大静摩擦力和细线拉力的合力提供向心力，FfFTmA2rA.研究球B的受力情况，FTmB2(LrA)联立解得，rA0.9 m.球A到轴O的最大距离为0.9 m.2、如图所示，在光滑水平面上有一辆长为L、质量为m的绝缘木板小车正以向右的初速度v0做匀速直线运动，现无初速度释放一个质量也为m，带电量为q(q0)的小物块在小车的正中央，发现物块恰好没有从车上掉下来：(1)求物块与小车上表面间的滑动摩擦因数；(2)若车的初速度为2v0，在物块刚放上小车的同时在空间加一水平向右的匀强电场E1，为了让物块不从车的左端掉下来，求电场强度E1的最小值(重力加速度为g)【参考答案】(1)0.25(2)解析：(1)物块与小车相互作用的过程中，系统动量守恒选取向右为正方向，mv02mv.根据能量守恒可知，系统产生的热量等于动能的损失mgmv2mv2.联立解得，0.25.(2)电场方向水平向右，物块向右做匀加速直线运动，qE1mgma1.小车在摩擦力作用下向右做匀减速直线运动，a2g.分析可知，当E1取最小值时，二者共速时，物块恰好到达小车的左端v共a1t2v0a2t.tt.联立解得，E1.3、（实验）某同学用如图的实验装置研究小车在斜面上的运动(1)用细绳将沙和沙桶通过滑轮与小车连接，调节斜面的倾角，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，用天平测出沙和沙桶的总质量m；(2)保持斜面倾角不变，取下沙和沙桶，接通电源，在靠近打点计时器处重新释放小车(3)下图是该同学实验中打出的一条纸带的一部分，打点计时器电源的频率为50 Hz，相邻两计数点间还有4个计时点未画出设上图自左到右的六组数据依次表示为x1、x2、x3、，由于这些数据满足关系式_，可以判断小车沿斜面向下做_运动，若测得沙和沙桶的总质量为310 g，则小车的质量为_kg(结果保留3位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)(4)在上述实验中，以下说法正确的是_(填正确答案标号)A小车的质量应远大于沙和沙桶的质量B连接小车、沙和沙桶的细绳与斜面应保持平行C打点计时器的电源应选取220 V交流电D实验过程需用秒表计时【参考答案】(3)x恒量匀加速直线1.53(4)BC解析：(3)根据匀变速直线运动的规律可知，连续相等时间内位移之差为恒量，即xaT2，则可判定小车沿斜面向下的运动为匀变速直线运动加速度a1.98 m/s2.根据牛顿第二定律可知，mgMa，联立解得小车质量M1.53 kg.(4)该实验中，沙和沙桶的质量不需要远小于小车的质量，A选项错误；连接小车、沙和沙桶的细绳应与斜面保持平行，目的是保证绳子拉力与沙和沙桶的重力相等，B选项正确；电火花计时器需要220 V的交流电，C选项正确；打点计时器可以计时不需要秒表，D选项错误4、如图所示，一光滑水平的平台AB右端连接有一内壁光滑的细圆管轨道BCD，其中BC和CD均为半径R0.5 m的1/4圆周D端与水平光滑地面DE相接E端通过光滑小圆弧与一粗糙斜面EF相接，斜面与水平面的倾角可在锐角范围内变化(调节好后即保持不变)一质量为m0.1 kg的小物块(大小略小于细圆管道内径)以v05 m/s进入管道小物块与斜面的滑动摩擦系数为，g取10 m/s2，不计空气阻力(1)求物块通过B点时对细管道的压力大小和方向；(2)当取何值时，小物块在EF上向上运动的位移最小？求出最小位移【参考答案】(1)4 N，竖直向上(2)60，m解析：(1)以小球为研究对象，在B点受两个力作用，设轨道对小球的弹力竖直向下：Fmgm，得F4 N由牛顿第三定律，物块对轨道的压力大小为F4 N，方向竖直向上(2)设物块到达DE时的速度大小为v，由动能定理得：mg2Rmv2mv，得v3m/s沿斜面上滑：mgsinmgcosma上滑位移大小S联立可得S由数学知识可得，当60时有Sminm5、如图甲所示，加在A、B间的电压UAB做周期性变化，其正向电压为U0，反向电压为U0，电压变化的周期为2T，如图乙所示在t0时，有一个质量为m、电荷量为e的电子以初速度v0垂直电场方向从两极板正中间射入电场，在运动过程中未与极板相撞，且不考虑重力的作用如果电子恰好在2T时刻射出电场，则板间距离d应满足什么条件？【参考答案】 d 解析：分析电子的运动情况，在竖直方向上，0T时间内，电子向A板做匀加速直线运动，在0T时间内，加速度a1，位移y1a1T2，速度v1a1T.在T2T时间内，电子先做匀减速直线运动再反向向B板做匀加速直线运动在匀减速直线运动过程中，加速度a2，位移y2.分析题意可知，y1y2，联立解得，d .5