考前增分集訓 集訓一 專項特色練

考前增分集訓集訓一專項特色練一、物理學史和物理思想方法1.下列說法正確的是()A.“交流電的有效值”使用了平均思想法B.探究導體的電阻與導體的材料、長度、粗細的關系，使用了控制變量法C.電場強度是用比值法定義的，電場強度與電場力成正比，與試探電荷的電荷量成反比D.“如果電場線與等勢面不垂直，那么電場強度沿著等勢面方向就有一個分量，在等勢面上移動電荷時電場力就要做功”，這里用到了歸納法解析“交流電的有效值”使用了等效替代法，選項A錯誤；探究導體的電阻與導體的材料、長度、粗細的關系，用的是控制變量法，選項B正確；電場強度是用比值法定義的，但電場強度與電場力、試探電荷的電荷量都無關，選項C錯誤；“如果電場線與等勢面不垂直，那么電場強度沿著等勢面方向就有一個分量，在等勢面上移動電荷時電場力就要做功”用的是反證法，選項D錯誤。答案B2.在物理學的發(fā)展過程中，許多物理學家的科學發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步。下列表述符合物理學史的是()A.法拉第首次引入電場線和磁感線，極大地促進了人類對電磁現(xiàn)象的研究B.伽利略猜想自由落體運動的速度與下落時間成正比，并直接用實驗進行了驗證C.牛頓利用“理想斜面實驗”推翻了“力是維持物體運動的原因”的觀點D.胡克認為彈簧的彈力與彈簧的長度成正比解析法拉第首先引入電場線和磁感線，極大地促進了人類對電磁現(xiàn)象的研究，故A正確；伽利略用數(shù)學和邏輯推理得出了自由落體的速度與下落時間成正比，而不是直接用實驗驗證了這個結論，故B錯誤；伽利略利用“理想斜面實驗”推翻了“力是維持物體運動的原因”的觀點，故C錯誤；胡克認為彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比，故D錯誤。答案A3.2017年9月29日世界首條量子保密通信干線—“京滬干線”正式開通，我國科學家成功實現(xiàn)了世界上首次洲際量子保密通信。下列有關量子化學說的敘述中正確的是()A.愛因斯坦根據(jù)光電效應的實驗規(guī)律，提出了“光子說”B.庫侖通過對油滴實驗的分析，發(fā)現(xiàn)“電荷是量子化”的C.湯姆孫根據(jù)原子核式結構學說，提出了“原子軌道量子化”的假說D.盧瑟福根據(jù)原子光譜的實驗規(guī)律，提出了“原子能量量子化”的假說解析愛因斯坦根據(jù)光電效應的實驗規(guī)律，提出了“光子說”，選項A正確；密立根通過對油滴實驗的分析，發(fā)現(xiàn)“電荷是量子化”的，選項B錯誤；玻爾根據(jù)原子核式結構學說，提出了“原子軌道量子化”的假說，選項C錯誤；玻爾根據(jù)原子光譜的實驗規(guī)律，提出了“原子能量量子化”的假說，選項D錯誤。答案A4.對于曲線運動，當所研究的時間足夠短(或位移足夠小)時，它就可以認為是勻速直線運動。這種分析方法叫做“微小量分析法”，在物理學的研究中經常使用。下列使用到“微小量分析法”的有()A.當時間足夠短時，平均速度就可以認為是瞬時速度B.利用激光放大微小形變C.平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動D.在伽利略的斜面實驗中，當右側斜面的傾角無限接近零時，小球就做勻速直線運動解析根據(jù)題干的介紹，選項A符合要求；選項B中利用的是放大法；選項C中利用的是運動的合成與分解；選項D中利用的是理想實驗法。答案A5.在牛頓發(fā)現(xiàn)太陽與行星間的引力過程中，得出太陽對行星的引力表達式后推出行星對太陽的引力表達式，是一個很關鍵的論證步驟，這一步驟采用的論證方法是()A.研究對象的選取 B.理想化過程C.控制變量法 D.等效法解析對于太陽與行星之間的相互作用力，太陽和行星的地位完全相同，既然太陽對行星的引力符合關系式F∝eq\f(m星,r2)，依據(jù)等效法，行星對太陽的引力也符合關系式F∝eq\f(m日,r2)，故選項D正確。答案D6.學習物理不僅要掌握物理知識，還要領悟并掌握處理物理問題的思想方法。在如圖所示的幾個實驗中，研究物理問題的思想方法相同的是()A.甲、乙 B.乙、丙 C.甲、丙 D.丙、丁解析比較平拋運動和自由落體運動，來研究平拋運動在豎直方向上運動的規(guī)律，用到了比較法；觀察桌面的微小形變和測定萬有引力常量的實驗中，通過平面鏡的反射，反射光線發(fā)生較大的角度變化，從而擴大了形變，該方法稱為微小形變放大法；探究加速度與力、質量的關系中，用到了控制變量法。所以，乙和丙用到了相同的研究物理問題的思想方法，故B正確。答案B7.(多選)1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，這兩個發(fā)現(xiàn)在物理學史上都具有劃時代的意義。圍繞這兩個發(fā)現(xiàn)，下列說法正確的是()A.電流磁效應的發(fā)現(xiàn)從相反的角度對法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象具有啟發(fā)意義B.可以推斷出，在法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的年代，已經發(fā)明了電池C.電磁感應的發(fā)現(xiàn)為大規(guī)模發(fā)電提供了理論基礎D.電磁感應的發(fā)現(xiàn)為解釋地球磁場的形成提供了理論方向解析電流產生磁場的現(xiàn)象叫做電流的磁效應，利用磁場產生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應現(xiàn)象，電流磁效應的發(fā)現(xiàn)對法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象具有啟發(fā)意義，所以選項A正確；電流的磁效應比電磁感應現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)得早，而發(fā)現(xiàn)電流的磁效應時需要有持續(xù)的電流，說明當時已經發(fā)明了電池，選項B正確；電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明大量的機械能可以通過磁場轉化為電能，所以為大規(guī)模發(fā)電提供了理論基礎，選項C正確；解釋地球磁場的形成需要知道磁場形成的原因，電流磁效應的發(fā)現(xiàn)為解釋地球磁場的形成提供了理論方向，選項D錯誤。答案ABC8.(多選)(2019·廣東省深圳市二模)學習物理除了知識的學習外，還要領悟并掌握處理物理問題的思想與方法。下列關于物理學中的思想方法的敘述不正確的是()A.在探究求合力的方法的實驗中使用了等效替代的思想B.伽利略在研究自由落體運動時采用了微元法C.在探究加速度與力、質量的關系實驗中使用了理想化模型的思想方法D.卡文迪許開創(chuàng)性地測出了萬有引力常量和靜電力常量解析合力與分力是等效替代的關系，在探究求合力的方法的實驗中使用了等效替代的思想，故A說法正確；伽利略在研究自由落體運動時采用了理想實驗和邏輯推理相結合的方法，故B說法錯誤；在探究加速度與力、質量的關系實驗中使用了控制變量的思想方法，故C說法錯誤；卡文迪許通過扭秤實驗，只測出了萬有引力常量，故D說法錯誤。答案BCD9.下列關于物理學史或物理方法的說法中錯誤的是()A.伽利略利用斜面研究自由落體運動時，使用了“外推”的方法，即當斜面的傾角為90°時，物體在斜面上的運動就變成了自由落體運動B.運動的合成與分解是研究曲線運動的一般方法，該方法也同樣適用研究勻速圓周運動C.物理模型在物理學的研究中起了重要作用，其中“質點”“點電荷”“光滑的輕滑輪”“輕彈簧”等都是理想化模型D.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中使用了“月—地檢驗”解析對于選項A和D，只要熟悉教材，即可順利判斷其是正確的；在曲線運動中，教材中選用了平拋運動和勻速圓周運動兩個特例，但這兩個曲線運動的研究方法是不同的。平拋運動的研究方法是運動的合成與分解；研究勻速圓周運動使用的方法是利用加速度的定義式和矢量差的知識推導出向心加速度公式，再利用牛頓第二定律得出向心力公式，故選項B錯誤；“質點”和“點電荷”沒有大小，“光滑的輕滑輪”沒有質量且不計摩擦力，“輕彈簧”沒有質量，所以它們都是理想化模型，選項C正確。答案B二、物理學中的STSE問題題型1物理與生產、生活實際結合1.(2019·河北唐山二模)隨著經濟發(fā)展，鄉(xiāng)村公路等級越來越高，但汽車超速問題也日益凸顯，為此一些特殊路段都設立了各式減速帶，如圖1甲所示?，F(xiàn)有一輛汽車發(fā)現(xiàn)前方有減速帶，開始減速，減至某一速度，開始勻速運動，勻速通過減速帶，然后再加速到原來速度，總位移為80m。汽車行駛80m位移的v2－x圖象如圖乙所示，其中v為汽車的行駛速度，x為汽車行駛的距離。則汽車通過80m位移的平均速度為()圖1A.20m/s B.15m/sC.8m/s D.4m/s解析由公式v2－veq\o\al(2,0)＝2ax得v2＝veq\o\al(2,0)＋2ax，對比v2－x圖象，圖線斜率k＝2a，則減速運動的加速度大小a1＝5m/s2，加速運動的加速度大小a2＝2.5m/s2。設初速度為v0，減速后速度為v，則v0＝15m/s，v＝5m/s。由運動學公式v＝v0＋at得，減速運動時間t1＝2s，加速運動時間t2＝4s。由運動學公式x＝vt得，勻速運動時間t3＝4s，則t總＝t1＋t2＋t3＝10s，則全程平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(x,t總)＝8m/s。故選項C正確。答案C2.(2019·山東菏澤模擬)如圖2所示，一輛汽車正通過一彎道半徑為R的道路(已知車輛通過該路段時的轉彎半徑均為R)。道路左低右高，其水平寬度為s，右側與左側之間的豎直高度為h，重力加速度為g，考慮到雨雪天氣，路面結冰，此路段應限速為()圖2A.eq\r(\f(2Rgh,s)) B.eq\r(\f(Rgh,\r(h2＋s2)))C.eq\r(\f(Rgh,s)) D.eq\f(Rgh,s)解析路面結冰后道路與車胎之間的摩擦很小，可不考慮摩擦力。汽車通過此路段時做半徑為R的勻速圓周運動，傾斜路面對汽車的支持力和汽車的重力在水平方向的合力提供向心力，設汽車質量為m，路面傾角為θ，則有mgtanθ＝meq\f(v2,R)，tanθ＝eq\f(h,s)，聯(lián)立解得v＝eq\r(\f(Rgh,s))，選項C正確。答案C3.(多選)如圖3甲所示為風力發(fā)電的簡易模型，在風力的作用下，風葉帶動與其固定在一起的永磁鐵轉動，轉速與風速成正比。某一風速時，線圈中產生的正弦式電流如圖乙所示，則()圖3A.t＝0.1s時線圈中的磁通量變化率為零B.磁鐵的轉速為10r/sC.風速加倍時電流的表達式為i＝1.2sin(10πt)AD.風速加倍時線圈中電流的有效值為eq\f(3\r(2),5)A解析t＝0.1s時感應電流為零，感應電動勢也為零，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知磁通量變化率為零，A正確；由題圖可知交變電流的周期T＝0.2s，則轉速n＝eq\f(1,T)＝5r/s，B錯誤；風速加倍，轉速加倍，最大值加倍，電流的表達式應為i＝1.2sin(20πt)A，C錯誤；根據(jù)正弦式交變電流的有效值與峰值的關系可知，風速加倍時的有效值為eq\f(3\r(2),5)A，D正確。答案AD4.隨著“共享單車”的持續(xù)火熱，“共享汽車”也悄然出現(xiàn)，表中是某種“共享汽車”的主要參數(shù)。根據(jù)題中信息，則下列說法正確的是()圖4空車質量800kg電池容量44kW·h標準承載200kg最大續(xù)航(充滿電最大行駛路程)200km所受阻力與汽車總重力比值0.09A.工作時，汽車的電動機將機械能轉化成電能B.電池容量44kW·h指的是汽車電池充滿電時的電荷量C.標準承載下，汽車以72km/h的速度勻速行駛10min消耗的電能為3kW·hD.若標準承載下汽車速度能達到120km/h，則汽車電動機最大輸出功率不小于30kW解析工作時，汽車的電動機將電能轉化為機械能，則選項A錯誤；電池44kW·h指的是汽車電池充滿電時儲存的電能，則選項B錯誤；標準承載下，汽車以v＝72km/h＝20m/s的速度勻速行駛，牽引力F＝f＝0.09mg＝0.09×(800＋200)×10N＝900N，行駛t＝10min＝600s的位移s＝vt＝20×600m＝1.2×104m，牽引力做的功為W＝Fs＝10.8×106J＝3kW·h，又考慮到汽車電動機的轉化效率，可知汽車消耗的電能將大于3kW·h，則選項C錯誤；若標準承載下汽車速度能達到v1＝120km/h＝eq\f(100,3)m/s，汽車電動機的最大輸出功率不小于P＝Fv1＝900×eq\f(100,3)W＝30kW，則選項D正確。答案D5.2019年元旦前夕，某市啟動“機動車文明禮讓斑馬線”活動。交警部門為樣板斑馬線配上了新型電子警察，第一個月，查處違規(guī)機動車近3000輛次，“逼迫”各位駕駛員學會“文明禮讓”。一輛質量為2.0×103kg的汽車，以54km/h的速度沿平直道路勻速行駛，距斑馬線還有30m時，駕駛員發(fā)現(xiàn)有行人通過斑馬線，經過0.5s的反應時間，汽車制動開始做勻減速運動，恰好在斑馬線前停住。重力加速度g＝10m/s2。(1)不考慮制動過程中汽車的牽引力作用，求汽車制動過程中所受的阻力大??；(2)若汽車正常行駛時所受阻力為車重的0.05倍，要使汽車從靜止開始做勻加速直線運動，10s后速度重新達到54km/h，求牽引力的大小。解析(1)設汽車在反應時間內行駛距離為x1，制動過程中行駛距離為x2，加速度大小為a1，所受阻力大小為f，反應時間t0＝0.5s由牛頓第二定律得f＝ma1由題意得x1＝v0t0，x2＝x－x1，veq\o\al(2,0)＝2a1x2聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得f＝1.0×104N。(2)設汽車做勻加速運動的過程中加速度大小為a2，牽引力大小為F由牛頓第二定律得F－f′＝ma2，其中f′＝0.05mg由勻變速直線運動規(guī)律得v0＝a2t加，其中t加＝10s聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得F＝4.0×103N。答案(1)1.0×104N(2)4.0×103N6.如圖5甲所示是高層建筑配備的救生緩降器材，由調速器、安全帶、安全鉤、緩降繩索等組成。發(fā)生火災時，使用者先將安全鉤掛在室內窗戶、管道等可以承重的物體上，然后將安全帶系在腰部，通過緩降繩索安全著陸。如圖乙所示，在某中學某次火災逃生演練過程中，一體重為60kg的逃生者從離地面18m的高處，利用緩降器材由靜止開始勻加速下滑，當速度達到6m/s時，以大小為2.5m/s2的加速度減速，到達地面時速度恰好為零。假設逃生者在下降過程中懸空且不接觸墻面，不計空氣阻力(g＝10m/s2)，求圖5(1)逃生者減速下滑過程中的位移大?。?2)減速下滑時逃生者對緩降繩索的拉力大?。?3)從開始至到達地面整個過程的時間。解析(1)設所求位移大小為x1，由題意可知減速過程中有v2＝2a1x1，解得x1＝7.2m。(2)設緩降繩索對逃生者的作用力為F，減速過程中由牛頓第二定律得F－mg＝ma1解得F＝750N根據(jù)牛頓第三定律可知，逃生者對緩降繩索的拉力大小為750N。(3)加速過程時間t1＝eq\f(h－x1,\o(v,\s\up6(－)))＝eq\f(18－7.2,3)s＝3.6s減速過程時間t2＝eq\f(x1,\o(v,\s\up6(－)))＝eq\f(7.2,3)s＝2.4s故t總＝t1＋t2＝6.0s。答案(1)7.2m(2)750N(3)6.0s題型2物理與體育運動、娛樂活動結合1.(2019·浙江溫州九校聯(lián)考)在第18屆雅加達亞運會中，中國女排毫無懸念地贏得了冠軍，圖6為中國隊員比賽中高拋發(fā)球時的情形。若球離開手時正好在底線中點正上空H＝3.49m處，速度方向水平且與底線垂直。已知每邊球場均為正方形，邊長L＝9m，球網高h＝2.24m，g取10m/s2，不計空氣阻力。為了使球能落到對方場地，下列發(fā)球速度大小可行的是()圖6A.15m/s B.17m/s C.20m/s D.25m/s解析若球恰好過網，由平拋運動規(guī)律可知，豎直方向上有H－h(huán)＝eq\f(1,2)gt2，水平方向上有L＝v1t，解得v1＝18m/s；球剛好落到對方的底邊中點時，由平拋運動規(guī)律可知，豎直方向上有H＝eq\f(1,2)gt′2，水平方向上有2L＝v2t′，解得v2≈22m/s，球的初速度應小于22m/s，所以要使球落在對方場地，球的初速度范圍為18m/s≤v＜22m/s，故選項C正確。答案C2.有一種大型游戲機叫“跳樓機”，如圖7所示，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，先由電動機將座椅沿豎直軌道提升到離地面高H處，然后由靜止釋放。游客們的總質量為m，重力加速度為g，下列關于游客們緩慢上升的過程說法正確的是()圖7A.合力對游客們所做的功為mgHB.游客們的重力勢能增加了mgHC.電動機所做的功為mgHD.游客們的機械能守恒解析游客們在緩慢上升的過程中，動能不變，故合力對游客們做的功為零，選項A錯誤；游客們被提升H高度的過程中，重力做的功WG＝－mgH，重力勢能增加mgH，選項B正確；電動機做的功，一方面用于增加游客們的重力勢能，另一方面用于克服其他阻力做功，故電動機做的功大于mgH，選項C錯誤；游客們在上升的過程中，動能不變，重力勢能增加，故機械能增加，選項D錯誤。答案B3.網球是一項最近比較流行的體育運動。如圖8所示，兩位運動員在同一位置，分別從同一高度、同一方向水平發(fā)出甲、乙兩個網球，甲球出界了，乙球恰好落在界內，不計空氣阻力，下列對于兩球的初速度v甲和v乙，飛行時間t甲和t乙，下落過程中的加速度a甲和a乙的比較正確的是()圖8A.v甲＜v乙，a甲＝a乙 B.t甲＝t乙，a甲＞a乙C.v甲＞v乙，t甲＜t乙 D.v甲＞v乙，t甲＝t乙解析不計空氣阻力，則兩球的運動均為平拋運動。根據(jù)平拋運動規(guī)律，兩球飛行的時間t甲和t乙只與下落高度h有關，而兩位運動員分別從同一高度、同一方向水平發(fā)出甲、乙兩個網球，所以兩球的飛行時間相等，即t甲＝t乙，選項C錯誤；兩球運動時只受重力，下落過程中的加速度相等，都是重力加速度g，即a甲＝a乙，選項B錯誤；又x＝vt，可得出界的甲球水平位移大，所以甲球的初速度較大，即v甲＞v乙，選項A錯誤，D正確。答案D4.如圖9甲所示為某景區(qū)內的高空滑索，質量為m的游客可利用輕繩通過輕質滑環(huán)懸吊下滑。假設某階段鋼索與水平方向的夾角θ＝30°，重力加速度大小為g，輕繩始終保持豎直，示意圖如圖乙所示，在這一階段()圖9A.鋼索對滑環(huán)的摩擦力為0B.鋼索對滑環(huán)的支持力為0.5mgC.游客運動的加速度為0D.鋼索與滑環(huán)間的動摩擦因數(shù)為eq\f(\r(3),2)解析因輕繩始終保持豎直，輕繩對游客的拉力大小等于游客的重力大小，則游客的加速度為0，勻速下滑，選項C正確；鋼索對滑環(huán)的摩擦力為mgsin30°＝0.5mg，選項A錯誤；鋼索對滑環(huán)的支持力為mgcos30°＝eq\f(\r(3),2)mg，選項B錯誤；由mgsin30°＝μmgcos30°，得鋼索與滑環(huán)間的動摩擦因數(shù)為μ＝tan30°＝eq\f(\r(3),3)，故選項D錯誤。答案C5.(2019·廣東佛山一模)一個簡易的電磁彈射玩具如圖10所示。線圈、鐵芯組合充當炮筒，硬幣充當子彈?，F(xiàn)將一個金屬硬幣放在鐵芯上(金屬硬幣半徑略大于鐵芯半徑)，電容器兩極板剛開始時無電荷，已知電容器充電時間較短，則下列說法正確的是()圖10A.要將硬幣射出，可直接將開關撥到2B.將開關撥向1時，有電流短暫出現(xiàn)，且電容器上極板帶負電C.將開關由1撥向2瞬間，鐵芯中的磁通量減小D.將開關由1撥向2瞬間，硬幣中會產生方向向上的感應磁場解析直接將開關撥向2，不能將硬幣射出，選項A錯誤；將開關撥向1時，電容器充電，有電流短暫出現(xiàn)，且電容器上極板帶正電，選項B錯誤；將開關由1撥向2瞬間，電容器通過線圈放電，由安培定則可知鐵芯中的磁場方向向下，磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，在硬幣中會產生方向向上的感應磁場，選項C錯誤，D正確。答案D6.(多選)(2019·四川瀘州模擬)在2018年世界斯諾克國際錦標賽中，中國選手丁俊暉把質量為m的白球以5v的速度推出，與正前方另一靜止的相同質量的黃球發(fā)生對心正碰，碰撞后黃球的速度為3v，運動方向與白球碰前的運動方向相同。若不計球與桌面間的摩擦，則()A.碰后瞬間白球的速度為2vB.兩球之間的碰撞屬于彈性碰撞C.白球對黃球的沖量大小為3mvD.兩球碰撞過程中系統(tǒng)能量不守恒解析設碰后瞬間白球的速度為v1，兩球碰撞過程中，由動量守恒定律有m·5v＝m·3v＋mv1，解得v1＝2v，選項A正確；由于eq\f(1,2)m·(5v)2＞eq\f(1,2)m·(3v)2＋eq\f(1,2)m·(2v)2，即碰撞前系統(tǒng)動能大于碰撞后系統(tǒng)動能，所以兩球之間的碰撞是非彈性碰撞，選項B錯誤；由動量定理可知，白球對黃球的沖量大小為I＝3mv，選項C正確；兩球碰撞過程中系統(tǒng)能量守恒，機械能不守恒，選項D錯誤。答案AC7.(多選)2019年1月13日(臘月初八)，在某公園舉行的雜技表演中，一男一女兩位演員利用掛于同一懸點的兩根輕繩在同一水平面內做勻速圓周運動，如圖11所示。已知男演員的體重大于女演員的體重，不計空氣阻力，則()圖11A.女演員運動的周期大B.男、女演員運動的周期相等C.男演員對輕繩的拉力大D.男、女演員對輕繩的拉力可能相等解析設演員做勻速圓周運動的平面與懸點間的距離為h，圓周運動的半徑為r，輕繩的長度為l，輕繩與豎直方向的夾角為θ，則tanθ＝eq\f(r,h)，又mgtanθ＝mr·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))eq\s\up12(2)，解得T＝2πeq\r(\f(h,g))，由此可知男、女演員運動的周期相等，選項A錯誤，B正確；設輕繩的拉力為F，則Fcosθ＝mg，又cosθ＝eq\f(h,l)，因此F＝eq\f(mgl,h)，由于男演員的質量較大，所拉輕繩較短，所以男、女演員對輕繩的拉力可能相等，選項C錯誤，D正確。答案BD8.(2019·河南開封模擬)如圖12所示，在花樣滑冰雙人滑比賽中，兩位選手攜手共同滑行，男女選手的質量分別為m1＝60kg和m2＝40kg，他們滑行的速度為v＝1.0m/s?；兄心羞x手突然將女選手沿原運動方向推開，女選手的速度變?yōu)関2＝4.0m/s，他們的作用時間為t＝1.5s，冰面摩擦忽略不計。求：圖12(1)推開后男選手的速度v1；(2)推開過程中女選手對男選手的平均作用力大小。解析(1)取兩選手原來的運動方向為正，由動量守恒定律得(m1＋m2)v＝m1v1＋m2v2解得v1＝－1m/s，負號表示推開后男選手的速度方向與原速度方向相反。(2)由動量定理得Ft＝m1v1－m1v解得F＝－80N，即推開過程中女選手對男選手的平均作用力大小為80N。答案(1)1m/s，方向與原速度方向相反(2)80N題型3物理與科學技術結合1.在研發(fā)無人駕駛汽車的過程中，對比甲、乙兩輛車的運動，兩車在計時起點時剛好經過同一位置沿同一方向做直線運動，它們的速度隨時間變化的關系如圖13所示，由圖可知()圖13A.甲車任何時刻加速度大小都不為零B.在t＝3s時，兩車第一次相距最遠C.在t＝6s時，兩車又一次經過同一位置D.甲車在t＝6s時的加速度與t＝9s時的加速度相同解析速度—時間圖象切線的斜率表示加速度，甲車的v－t圖象的“波峰”“波谷”處切線的斜率為零，即所對應的時刻加速度為零，選項A錯誤；根據(jù)v－t圖象與坐標軸圍成的面積表示位移可知，在t＝3s時，兩車第一次相距最遠，選項B正確；在t＝6s時，兩車又一次速度相等，由圖分析可知，此時兩車位移不相等，即不經過同一位置，選項C錯誤；甲車在t＝6s時的加速度與t＝9s時的加速度方向相反，選項D錯誤。答案B2.載人飛行包在中國深圳實現(xiàn)了首次載人飛行，為民用航天科技注入新的活力。如圖14所示，載人飛行包是一個單人低空飛行裝置，可以垂直起降，也可以快速前進。飛行包(包括人)運動過程中(空氣阻力不可忽略)，下列說法正確的是()圖14A.垂直緩慢降落，動力大小大于總重力B.水平加速前進，動力方向與運動方向相同C.水平勻速飛行，動力大小大于總重力D.垂直加速起飛，動力做的功等于克服重力和空氣阻力做的功解析垂直緩慢降落，可認為處于平衡狀態(tài)，動力大小等于總重力，選項A錯誤；水平加速前進，根據(jù)牛頓第二定律可知，動力方向指向斜向上方向，與運動方向不相同，選項B錯誤；水平勻速飛行，動力在水平方向上的分力等于阻力，在豎直方向上的分力等于總重力，動力大小大于總重力，選項C正確；垂直加速起飛，動能增大，由動能定理可知，動力做功大于克服重力和空氣阻力做的功，選項D錯誤。答案C3.(2019·廣東佛山模擬)在港珠澳大橋建設中，將數(shù)根直徑22米、高40.5米的鋼筒，打入海底圍成人工島，創(chuàng)造了快速筑島的世界紀錄。鋼筒質量為M，由如圖15所示的起重機用8根對稱分布的、長為22米的鋼索吊起，重力加速度為g，則鋼筒靜止時每根鋼索受到的拉力大小為()圖15A.eq\f(1,8)Mg B.eq\f(\r(3),12)Mg C.eq\f(\r(3),24)Mg D.eq\f(1,4)Mg解析由題意知，鋼索與豎直方向的夾角為30°，設每根鋼索的拉力大小為F，鋼筒處于靜止狀態(tài)時，由平衡條件得8Fcos30°＝Mg，解得F＝eq\f(\r(3),12)Mg，選項B正確。答案B4.(2019·浙江溫州九校聯(lián)考)據(jù)報道，某公司生產的全球最大馬力無人遙控潛水器近日在上海下線。該潛水器自重5×103kg，主要用于深海搜尋和打撈等。若在某次作業(yè)中，潛水器帶著4×103kg的重物從3000m深的海底一起勻速上升到了海面，已知上升過程中潛水器的機械功率恒為180kW，水對潛水器(含重物)的浮力和阻力相互平衡，則潛水器上升的時間為()圖16A.0.5×103s B.1.0×103sC.1.5×103s D.2.0×103s解析由題意可知，潛水器(含重物)勻速運動，動力等于重力，F(xiàn)＝mg，由P＝Fv可得上升速度為v＝2m/s，由h＝vt解得潛水器上升的時間為t＝1.5×103s，選項C正確。答案C5.(多選)(2019·云南昆明1月模擬)2018年12月8日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射“嫦娥四號”探測器，“嫦娥四號”經過多次變軌，于2019年1月3日成功降落在月球背面。如圖17所示為某次變軌時的示意圖，軌道Ⅰ為繞月運行的橢圓軌道，軌道Ⅱ為繞月運行的圓軌道，兩軌道相切于P點，下列說法正確的是()圖17A.“嫦娥四號”在軌道Ⅰ上經過Q點時的速度小于在軌道Ⅰ上經過P點時的速度B.“嫦娥四號”在軌道Ⅰ上經過P點時的速度小于在軌道Ⅱ上經過P點時的速度C.“嫦娥四號”在軌道Ⅰ上經過P點時的加速度等于在軌道Ⅱ上經過P點時的加速度D.若已知“嫦娥四號”繞月圓軌道Ⅱ的半徑、運動周期和引力常量，可求出月球的密度解析“嫦娥四號”圍繞月球在橢圓軌道Ⅰ上運行時，機械能守恒，在近月點P引力勢能最小，動能最大，速度最大，所以“嫦娥四號”在軌道Ⅰ上經過Q點時的速度小于在軌道Ⅰ上經過P點時的速度，選項A正確；“嫦娥四號”在軌道Ⅰ上經過P點時需要減速才能轉移到軌道Ⅱ上做勻速圓周運動，所以“嫦娥四號”在軌道Ⅰ上經過P點時的速度大于在軌道Ⅱ上經過P點時的速度，選項B錯誤；根據(jù)萬有引力定律可知，“嫦娥四號”經過同一點所受萬有引力相等，根據(jù)牛頓第二定律可知，“嫦娥四號”在軌道Ⅰ上經過P點時的加速度等于在軌道Ⅱ上經過P點時的加速度，選項C正確；由Geq\f(Mm,r2)＝mreq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))eq\s\up12(2)，解得M＝eq\f(4π2r3,GT2)，若已知“嫦娥四號”繞月圓軌道Ⅱ的半徑r、運動周期T和引力常量G，可以得出月球的質量M，但由于不知道月球半徑R，故不能得出月球的密度，選項D錯誤。答案AC6.(2019·湖北黃岡1月模擬)據(jù)報道，2020年我國首顆“人造月亮”將完成從發(fā)射、入軌、展開到照明的整體系統(tǒng)演示驗證。“人造月亮”是一種攜帶大型空間反射鏡的人造空間照明衛(wèi)星，將部署在距離地球500km以內的低地球軌道上，預計其光照強度最大將是現(xiàn)在月光的8倍，可提供夜間照明。假設“人造月亮”繞地球做勻速圓周運動，則“人造月亮”在軌道上運動時()A.“人造月亮”的線速度等于第一宇宙速度B.“人造月亮”繞地球運行的角速度大于月球繞地球運行的角速度C.“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度D.“人造月亮”的公轉周期大于月球繞地球運行的周期解析根據(jù)第一宇宙速度的意義可知，繞地球表面運行的衛(wèi)星的線速度等于第一宇宙速度，而“人造月亮”在距離地球500km以內的低地球軌道上運動，軌道半徑大于地球半徑，又Geq\f(mM,r2)＝meq\f(v2,r)，即v＝eq\r(\f(GM,r))，故“人造月亮”的線速度小于第一宇宙速度，選項A錯誤；由Geq\f(mM,r2)＝mrω2可得ω＝eq\r(\f(GM,r3))，由于“人造月亮”繞地球運行的軌道半徑r遠小于月球繞地球運行的軌道半徑，所以“人造月亮”繞地球運行的角速度大于月球繞地球運行的角速度，選項B正確；由Geq\f(mM,r2)＝ma和Geq\f(mM,R2)＝mg可知，“人造月亮”的向心加速度小于地球表面的重力加速度，選項C錯誤；由Geq\f(mM,r2)＝mreq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))eq\s\up12(2)可得T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，由于“人造月亮”繞地球運動的軌道半徑r遠小于月球繞地球運動的軌道半徑，所以“人造月亮”繞地球運行的周期小于月球繞地球運行的周期，選項D錯誤。答案B7.(多選)(2019·河南洛陽模擬)為了創(chuàng)建綠色校園，學校將一批普通照明路燈改裝成了LED太陽能路燈，所用裝置主要技術參數(shù)如下：太陽能電池功率為100W，其光電轉換效率為18%；蓄電池容量為250A·h，電壓為12V，充電效率為80%；LED照明時蓄電池的輸出電流恒定，輸出功率為60W。結合上述數(shù)據(jù)，下列說法正確的是()A.太陽照射2小時，光電系統(tǒng)可吸收太陽能為4.0×106JB.LED照明5小時，蓄電池恒流輸出電能最多為1.08×106JC.利用太陽能電池給蓄電池充電，充滿需要的時間為30hD.利用蓄電池給60W的LED供電，供電時間最長為50h解析光電轉換效率為18%，太陽能電池功率為100W，2小時光電系統(tǒng)可吸收的太陽能為E＝eq\f(100×2×3600,18%)J＝4.0×106J，選項A正確；LED照明5小時，蓄電池恒流輸出的電能最多為W＝60×5×3600J＝1.08×106J，選項B正確；利用太陽能電池給蓄電池充電，充滿需要的最短時間為t＝eq\f(12×250,100×80%)h＝37.5h，選項C錯誤；利用蓄電池給60W的LED供電，供電時間最長為t′＝eq\f(250×12,60)h＝50h，選項D正確。答案ABD8.下表為某種型號的掃地機器人的銘牌信息，已知當掃地機器人剩余電池容量為總容量的20%時，機器人將停止掃地，尋覓充電基座自動回去充電。如果該機器人掃地時一直處于額定工作狀態(tài)，則()額定工作電壓12V額定功率40W電池容量2400mA·hA.掃地時電流為2400mAB.掃地時電流為3.33AC.掃地時機器人的電阻為3.6ΩD.機器人可以連續(xù)掃地60min解析掃地機器人的額定電壓為12V、額定功率為40W，則其掃地時電流為I＝eq\f(P,U)＝eq\f(40,12)A＝eq\f(10,3)A≈3.33A，A錯誤，B正確；考慮到掃地機器人工作時一部分能量轉化為機械能，所以機器人的電阻R＜eq\f(U,I)＝eq\f(12,\f(10,3))Ω＝3.6Ω，C錯誤；掃地機器人充滿電后的電池容量Q1＝2400mA·h，下一次自動充電前的電池容量Q2＝20%×2400mA·h＝480mA·h，則ΔQ＝Q1－Q2＝(2400－480)mA·h＝1920mA·h，正常工作時的電流I＝eq\f(10000,3)mA，則連續(xù)正常工作的最長時間t＝eq\f(ΔQ,I)＝eq\f(1920,\f(10000,3))h＝0.576h＝34.56min，D錯誤。答案B9.21世紀，能源問題是全球關注的焦點問題，新能源電動汽車在近幾年發(fā)展迅速。下表給出的是某款電動汽車的相關參數(shù)：參數(shù)指標整車質量0～100km/h加速時間最大速度電池容量制動距離(100km/h～0)數(shù)值2000kg4.4s250km/h90kW·h40m請從上面的表格中選擇相關數(shù)據(jù)，重力加速度g取10m/s2，完成下列問題：(1)求汽車在從速度為100km/h到完全停止的制動過程(可視為勻變速運動過程)中的加速度大小(計算過程中100km/h近似為30m/s)；(2)若已知電動汽車電能轉化為機械能的效率為η＝80%，整車在行駛過程中的阻力約為車重的0.05倍，試估算此電動汽車以20m/s的速度勻速行駛時的續(xù)航里程(能夠行駛的最大里程)，并根據(jù)你的計算，提出提高電動汽車續(xù)航里程的合理化建議(至少兩條)；(3)若此電動汽車的速度從5m/s提升到20m/s需要25s，此過程中電動汽車獲得的動力功率隨時間變化的關系如圖18所示，整車在行駛過程中的阻力仍約為車重的0.05倍，求此加速過程中汽車行駛的路程(提示：可利用P－t