2014年高考物理1单元 质点的直线运动.doc

[] A单元　质点的直线运动 A1　直线运动的概念、匀速直线运动　　　　　　　　　　　　　　　　 23． [2014·浙江卷] 如图所示，装甲车在水平地面上以速度v0＝20 m/s沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为h＝1.8 m．在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶，其底边与地面接触．枪口与靶距离为L时，机枪手正对靶射出第一发子弹，子弹相对于枪口的初速度为v＝800 m/s.在子弹射出的同时，装甲车开始匀减速运动，行进s＝90 m后停下．装甲车停下后，机枪手以相同方式射出第二发子弹．(不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g取10 m/s2) 第23题图 (1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小； (2)当L＝410 m时，求第一发子弹的弹孔离地的高度，并计算靶上两个弹孔之间的距离； (3)若靶上只有一个弹孔，求L的范围． 23．[答案] (1)209 m/s2　(2)0.55 m　0.45 m　(3)492 mL≤570 m [解析] 本题考查匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动等知识点和分析推理能力． [答案] (1)装甲车加速度a＝20v2s＝209 m/s2. (2)第一发子弹飞行时间t1＝Lv＋v0＝0.5 s 弹孔离地高度h1＝h－12gt21＝0.55 m 第二发子弹离地的高度h2＝h－12g\a\vs4\al\co1(\f(L－st))2＝1.0 m 两弹孔之间的距离Δh＝h2－h1＝0.45 m. (3)第一发子弹打到靶的下沿时，装甲车离靶的距离为L1 L1＝(v0＋v)2hg)＝492 m 第二发子弹打到靶的下沿时，装甲车离靶的距离为L2 L2＝v2hg)＋s＝570 m L的范围 492 mL≤570 m. 24． [2014·浙江卷] 某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示．一个半径为R＝0.1 m的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上．转轴的左端有一个半径为r＝R3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动．圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m＝0.5 kg的铝块．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T．a点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连．测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度．铝块由静止释放，下落h＝0.3 m时，测得U＝0.15 V．(细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g取10 m/s2) 第24题图 (1)测U时，与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？ (2)求此时铝块的速度大小； (3)求此下落过程中铝块机械能的损失． 24．[答案] (1)正极　(2)2 m/s　(3)0.5 J [解析] 本题考查法拉第电磁感应定律、右手定则等知识和分析综合及建模能力． (1)正极 (2)由电磁感应定律得U＝E＝ΔΦΔt ΔΦ＝12BR2Δθ　U＝12BωR2 v＝rω＝13ωR 所以v＝2U3BR＝2 m/s (3)ΔE＝mgh－12mv2 ΔE＝0.5 J 11． [2014·四川卷] 如图所示，水平放置的不带电的平行金属板p和b相距h，与图示电路相连，金属板厚度不计，忽略边缘效应．p板上表面光滑，涂有绝缘层，其上O点右侧相距h处有小孔K；b板上有小孔T，且O、T在同一条竖直线上，图示平面为竖直平面．质量为m、电荷量为－q(q0)的静止粒子被发射装置(图中未画出)从O点发射，沿p板上表面运动时间t后到达K孔，不与板碰撞地进入两板之间．粒子视为质点，在图示平面内运动，电荷量保持不变，不计空气阻力，重力加速度大小为g. (1)求发射装置对粒子做的功； (2)电路中的直流电源内阻为r，开关S接“1”位置时，进入板间的粒子落在b板上的A点，A点与过K孔竖直线的距离为l.此后将开关S接“2”位置，求阻值为R的电阻中的电流强度； (3)若选用恰当直流电源，电路中开关S接“1”位置，使进入板间的粒子受力平衡，此时在板间某区域加上方向垂直于图面的、磁感应强度大小合适的匀强磁场(磁感应强度B只能在0～Bm＝\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(21)＋5))m\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(21)－2))qt范围内选取)，使粒子恰好从b板的T孔飞出，求粒子飞出时速度方向与b板板面的夹角的所有可能值(可用反三角函数表示)． 11．(1)mh22t2　(2)mhq（R＋r）\a\vs4\al\co1(g－\f(2h3l2t2))　(3)0θ≤arcsin 25[解析] (1)设粒子在p板上做匀速直线运动的速度为v0，有 h＝v0t① 设发射装置对粒子做的功为W，由动能定理得 W＝12mv20② 联立①②可得　　　　　　W＝m