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高三物理答案和评分标准
一、选择题
1.D
v
提示:根据加速度的定义式a 计算判断,其中桌球的加速度大小为35m/s2,最大。
t
2.A
提示:根据力与运动的关系可判断质点做类平抛运动,其轨迹为向x轴负方向开口的抛物
线。
3.D
1
提示:利用h gt2可求出曝光时间t≈0.04s,所以1s内可拍摄到小球的位置为n 25
t
个。
4.A
提示:汽车受到的阻力 f ma 2.5103N ,由 F f ma 解得汽车的牵引力
2 1
F 7.5103N,再由P Fv1.5105W。
5.B
v2
提示:炮弹在最高点时,向心加速度g , 炮弹做抛体运动过程中,水平速度不变,
v g
所以炮弹出膛速度v 。
0 cos cos2
6.C
提示:由图像可知,重力加速度最大的位置处于x=0、y=10km的位置,由于在(0,10km)
处重金属矿产生的引力和地球产生的引力直接相加,而在(0,0)处是金属矿产生的引力分
量和地球产生的引力相加,因此,在(0,10km)处重力加速度比(0,0)处大,且无穷远
处的加速度均为g,所以Δg
1
<Δg
2
。
7.B
v
提示:蹬地起跳时, F mg m ,且 v2 2gh ,解得 F =1000N;落地时,
1 t 1 1
v2
F mg m ,解得F =1500N。所以F :F =1.5。
2 2h 2 2 1
2
8.AC
1
{#{QQABCYAAggioAABAAQhCAQ1QCEIQkgGACSgGBBAMsAIBCBNABAA=}#}Mm 42 42r3
提示:由G m r ,可求得火星质量M 2 ;因不知道火星的半径,无
r2 T2 2 GT2
2
r3
法求得火星的密度;根据开普勒第三定律,可求出火星探测器的周期T/ 1 T ;因不知
r3
2
道探测器的质量,无法求出它受到的合力。
9.BD
提示:作出圆环受力图,由圆环三力作用平衡可判断两杆靠近的过程中,杆对圆环弹力的
合力等于环的重力,选项A错误;杆对圆环的弹力逐渐减小,所以开始时弹力最大,求得
弹力的最大值F=mg,选项B正确;在这一过程中,合外力对圆环做功为零,即弹力做功
1
W mgh0 ,其中由几何可得h r ,每根杆对圆环做的负功相同,其值均为
2
1 1
W/ W mgr,选项C错,D对。
2 4
10.AD
提示:由图像可知此人的重力为500N,质量为50kg。同时看出人下蹲到约t=1.25s时,
人所受合力最大,从图像可看出最大合力G-N=300N,由G-N=ma可得加速度的最大值为
mv
6m/s2;由合力F ma 可得Ft mv,其中Ft 为合力图线围成的面积值,其值约
t
1
为 3000.5,由此可知约t=1.5s时,人的速度最大,最大速度约为1.5m/s。
2
二、非选择题
BF 0.4932
11.(1)1.2(1.1~1.3均给分) (2分) 提示: v 1.2m/s
D 4T 0.4
(2)能 (2分) 提示:相邻两段时间0.1s内的位移之差均约等于2.1cm。
CF OC 0.4010.2132
(3)2.(1 2.0~2.2均给分)(2分) 提示:a 2.1m/s2
(3T)2 0.09
12.(1)保持小球做平抛运动的初速度不变。(2分)
(2)小球通过虚线的位置如图所示 O
(2分)
提示:小球从O点开始平抛运动
到P点,经过虚线正好是时间的一半,
因此下落的高度差是1:3。
P
(3)轨迹如图中实线所示。(1分)
2
{#{QQABCYAAggioAABAAQhCAQ1QCEIQkgGACSgGBBAMsAIBCBNABAA=}#}提示:要求用平滑曲线画出抛物线轨迹。
1
(4) (2分) 提示:20l gt2 30l v t
2 0
(5)小 于 0 (=1分22).5 轨 迹如图中虚线所示(1分)
13.(10分)
(1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有
1
h gt2 2分
2
解得运动员在空中运动时间为
2h 220
t 2s 2分
g 10
(2)运动员着地时,竖直方向的速度为
v gt 20m/s 1分
y
根据速度的分解可得运动员水平方向的速度为
v
v y 15m/s 2分
0 tan530
(3)运动员的水平位移为
x v t 15230m 2分
0
设斜面与水平面的夹角为θ,则
h 2
tan 1分
x 3
2
即斜面夹角为arctan
3
14.解:(1)小球自由落体,到达位置A的速度为v ,根据机械能守恒得
1
1
mgh mv 2 1分
2 A
解得: v 2gh 2分
A
(2)从图乙可以看出,小球未经过轨道时,压力大小为F ,小球经过轨道最低
0
点B时,压力大小为F,根据牛顿运动定律可得
F G 1分
0 轨道
3
{#{QQABCYAAggioAABAAQhCAQ1QCEIQkgGACSgGBBAMsAIBCBNABAA=}#}v 2
F G mg m B 1 分
轨道
R
1
且 mg(hR) mv 2 1分
2 B
2mgh
解得 R 1分
F F 3mg
0
(3)小球经过C 点时的速度为 v ,则
C
1
mg(hRcos) mv 2 1分
2 C
离开轨道 C 点后做斜抛运动,其机械能守恒。故当它的速度最小时,离开地
面的高度最大。最小速度为v,则
vv cos 1分
C
根据机械能守恒定律得小球离开圆弧轨道后离地面的最大高度为H,则
1
mg(hR) mv2 mgH 1分
2
2mg(1cos3)
解得 H sin2 h 1分
F F 3mg
0
15.(18分)
提示:(1)根据牛顿第二定律可得
F (M m)a 2分
1
木板运动到墙壁时的速度大小为
v2 2ad 1分
1 1
解得 v 2m/s 2分
1
(2)设木板到达墙壁速度大小为v ,则铁块不与挡板碰撞的条件为
2
v 2 2gl 1 分
2
且 v 2 2a d 1分
2 2
F (M m)a
2
解得外力F的最大值为 F 30.0N
当 g,即F 10N时,铁块立即从木板上掉落
+ > >
4
{#{QQABCYAAggioAABAAQhCAQ1QCEIQkgGACSgGBBAMsAIBCBNABAA=}#}综上述,外力F的最大值应该为10N。 1分
(3)①若铁块不碰撞挡板,静止在木板的中央,设木板撞击墙面后铁块经过
时间t 静止,则
1
l 1
gt 2
2 2 1
15
解得 t s 1分
1 5
则木板到达墙壁的速度为
v gt 15m/s 1分
1 1
设木板在外力作用下加速过程中的时间t ,则
2
v
d 1t
2 2
2 15
解得 t s 1分
2 15
因此,铁块静止在木板上的时刻为
15
t t t s 1分
1 2 3
②若铁块撞击挡板后再与木板相对静止,设铁块撞击挡板的速度为 v ,铁块
0
与木板相对静止时的速度为v,则有
mv (mM)v
0
l 1 1
mg mv 2 (mM)v2
2 2 0 2
解得 v 5m/s,v 2m/s 2分
0
铁块撞击挡板后经过时间t 与木板相对静止,则
1
v v
t 0 0.6s 1分
1 g
铁块在木板上的减速时间为t ,则
2
1
l v t gt 2
0 2 2 2
55
解得 t ( -1)s 1分
2 5
5
{#{QQABCYAAggioAABAAQhCAQ1QCEIQkgGACSgGBBAMsAIBCBNABAA=}#}木板碰撞墙壁的速度为v ,则
1
v2 v 2 2gl
1 0
解得 v 55m/s
1
所以木板在外力作用下加速到墙壁的时间为
d 2 55
t s 1分
3 v 55
1
2
因此,铁块与木板相对静止的时刻为
13 55
t t t t 1.35s或( -0.4)s 1分
1 2 3 55
6
{#{QQABCYAAggioAABAAQhCAQ1QCEIQkgGACSgGBBAMsAIBCBNABAA=}#}