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保定二中2012届高三第二次大考
物理试卷答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 C BD AD C A C D B D B BD BD C AC ABC A D
18、 50.80 3.774~3.778
19、
20、解析:(1)铁块的加速度大小 =4m/s2
木的加速度大小 2m/s2
设经过时间t铁块运动到木板的右端,则有
解得:t=1s
(2)当F≤ μ1(mg+Mg)=2N时,A、B相对静止且对地静止,f2=F
设F=F1时,A、B恰保持相对静止,此时系统的加速度
2m/s2
以系统为研究对象,根据牛顿第二定律有
解得:F1=6N
当2NF≤6N时,M、m相对静止,系统向右做匀加速运动,其加速度
以M为研究对象,根据牛顿第二定律有
解得:
当F6N,A、B发生相对运动,=4N
画出f2随拉力F大小变化的图像
21.小球在运动的全过程中,始终只受重力和轨道的弹力.其中,是恒力,而是大小和方向都可以变化的变力.但是,不论小球是在斜轨上下滑还是在圆环内侧滑动,每时每刻所受弹力方向都与即时速度方向垂直.因此,小球在运动的全过程中弹力不做功,只有重力做功,小球机械能守恒.
从小球到达圆环最低点开始,小球就做竖直平面圆周运动.小球做圆周运动所需的向心力总是指向环心点,此向心力由小球的重力与弹力提供.
(1)因为小球从到机械能守恒,所以
①
②
③
解①②③得
(2)小球如能沿圆环内壁滑动到点,表明小球在点仍在做圆周运动,则,可见,是恒量,随着的减小减小;当已经减小到零(表示小球刚能到达)点,但球与环顶已是接触而无挤压,处于“若即若离”状态)时,小球的速度是能过点的最小速度.如小球速度低于这个速度就不可能沿圆环到达点.这就表明小球如能到达点,其机械能至少应是,但是小球在点出发的机械能仅有<因此小球不可能到达点.
又由于,
即
因此,>0,小球从到点时仍有沿切线向上的速度,所以小球一定是在、之间的某点离开圆环的.设半径与竖直方向夹角,则由图可见,小球高度
④
根据机械能守恒定律,小球到达点的速度应符合:
⑤
小球从点开始脱离圆环,所以圆环对小球已无弹力,仅由重力沿半径方向的分力提供向心力,即
⑥
解④⑤⑥得
故小球经过圆环最低点时,对环的压力为.小球到达高度为的点开始脱离圆环,做斜上抛运动.
【说明】
1.小球过竖直圆环最高点的最小速度称为“临界速度”.的大小可以由重力全部提供向心力求得,即小球到达点,当>时,小球能过点,且对环有压力;当=时,小球刚能过点,且对环无压力;当<时,小球到不了点就会离开圆环.
2.小球从点开始做斜上抛运动,其最大高度低于点,这可证明.
22.答案:.
解析:卫星在轨道r1时:G=mr1………………① (1分)
物体m在地球表面有:G=mg,可得:GM=gR2………………② (1分)
由①②可得:T1=………………③ (2分)
当卫星在椭圆轨道运行:其半长轴为:r3=………………④ (1分)
依开普勒第三定律:=………………⑤ (2分)
由③④⑤可得:T3=………………⑥ (1分)
卫星从A到B的时间为:tAB== (2分)
f2 /N
1
0
2
3
4
5
6
4
F/N
2
6
8
10
12
14
图5
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