发布时间 : 星期日 文章湖南省师范大学附属中学2018届高三物理上学期月考试题(一)(含解析)更新完毕开始阅读
面倾角θ的关系如图．(g＝10 m/s)
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(1)求v0的大小；
(2)物块与斜面之间的动摩擦因数μ； (3)求θ为多少时，x的最小值？
【答案】（1）5m/s（2） （3）1.08m 【解析】
【详解】（1）当θ＝90°时x1＝1.25 m，物体做竖直上抛运动， 则0－v＝－2gx1，得v0＝5 m/s
(2)当θ＝0°时x2＝m，说明斜面粗糙，设物块与斜面间摩擦因数为μ，
则物体的加速度大小为a0，则 μmg＝ma0 0－v＝－2a0x2
解得μ＝
(3)当θ为其他值时，对物块受力分析，物体的加速度大小为a mgsin θ＋μmgcos θ＝ma，0－v＝－2ax
由以上各式得x＝
由数学知识sin θ＋μcos θ＝
sin(θ＋φ)，其中tan φ＝μ，进一步得φ＝30°，
则当θ＝60°时x取得最小值：
xmin＝m≈1.08 m.
【点睛】（1）由图象读出斜面倾角θ为90°时物体上升的高度，这种情况时，物块做竖直上抛运动，由由速度位移公式求出初速度；
（2）由图象读出斜面倾角θ为0°时物体的位移，然后由速度位移公式求出加速度，再由牛顿第二定律求出动摩擦因数；
（3）由牛顿第二定律和运动学公式结合得到x与θ的关系式，运用数学知识求解最小值及达到最小值的条件．
17.如图所示，水平放置的圆盘半径为R＝1 m，在其边缘C点固定一个高度不计的小桶，在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB，滑道AB与CD平行，滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，其高度差为h＝1.25 m．在滑道左端静止放置一质量为m＝0.4 kg的滑块(可视为质点)，滑块与滑道间的动摩擦因数μ＝0.2.当用一大小为F＝4 N的水平向右的拉力拉动滑块的同时，圆盘从图示位置以ω＝2π rad/s绕盘心O在水平面内匀速转动，拉力作用一段时间后撤掉，滑块在滑道上继续滑行，从B点水平抛出，恰好落入小桶内，重力加速度g＝10 m/s.
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(1)求拉力作用的最短时间；
(2)若拉力作用时间为t＝0.5 s，滑块会落入小桶吗？若能，求所需滑道的长度；
(3)物块落入桶中后如果随圆盘一起以ω＝小．
【答案】（1）0.3s（2）4m（3）5N 【解析】
rad/s匀速转动，求小桶给物块的作用力大
【详解】(1)由B点抛出恰好落入C，则由平抛运动规律可知：
h＝gt ① R＝vBt0 ②
由①②式并代入数据得：vB＝2 m/s，t0＝0.5 s 圆盘转动一周落入，拉力作用时间最短， 设为t1.圆盘周期：T＝＝1 s ③
拉力作用时，由牛顿第二定律：F－μmg＝ma1 ④
得：a1＝8 m/s 末速度v1＝a1t1 ⑤ 撤去拉力后，
由牛顿第二定律：μmg＝ma2 ⑥ 得：a2＝2 m/s， 则有：vB＝v1－a2t2 ⑦ 且有t1＋t2＋t0＝T ⑧
联立以上各式，并代入数据得：t1＝0.3 s (2)滑块获得速度：v＝a1t＝4 m/s ⑨
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由⑦可知滑块撤去F滑行时间为：t′＝t＋t′＋t0＝2 s＝2T， 恰好落入C.
＝1 s ⑩
则所需滑道长度为：L＝a1t＋
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＝4 m ?
(3)由向心力公式：Fx＝mωR＝3 N，Fy＝mg＝4 N 桶对滑块的作用力大小：F＝
＝5 N
【点睛】（1）滑块要落到桶里，水平位移等于圆盘直径，从开始加速到落到桶里的时间等于圆盘转动的周期。根据平抛运动的规律求出抛出的初速度，根据匀变速运动和平抛运动的规律求出时间。
（2）只要从开始加速到落到圆盘上所用的时间等于圆盘转动的周期的整数倍，就可以落到桶里。
（3）桶对滑块的作用力水平方向提供向心力，竖直方向与重力平衡。 四、选考题
【物理选修3－3模块】
18.如图，一个导热汽缸竖直放置，汽缸内封闭有一定质量的气体，活塞与汽缸壁紧密接触，可沿汽缸壁无摩擦地上下移动。若大气压保持不变，而环境温度缓慢升高，在这个过程中________。
A.汽缸内每个分子的动能都增大 B.封闭气体对外做功
C.汽缸内单位体积内的分子数增多 D.封闭气体吸收热量
E.汽缸内单位时间内撞击活塞的分子数减少 【答案】BDE 【解析】
大气压不变，气缸内气体压强不变，气体发生等压变化；由于气缸是导热的，外界温度逐渐升高，缸内气体温度升高，分子平均动能增大，不一定每个分子的动能都增大，故A错误；气体温度升高，内能增加，气体体积变大，对外做功，由热力学第一定律可知，气体要吸收热量，故BD正确；气体温度升高，体积变大，汽缸内单位体积内的分子数减少，单位时间内撞击活塞的分子数减少，故C错误，E正确；故选BDE．
点睛：知道气体发生等压变化、知道理想气体内能由温度决定，熟练应用热力学第一定律即可正确解题．
19.某同学用一端封闭的U形管，研究一定质量封闭气体的压强，如图乙所示，U形管竖直放置，当封闭气柱长为L0时，两侧水银面的高度差为h ，大气压强为P0。求
①封闭气体的压强（用cmHg作单位）;
②若L0=20cm，h=8.7cm，该同学用与U形管口径相同的量筒往U形管内继续缓慢注入水银，当再注入13.3cm长水银柱时，右侧水银面恰好与管口相平齐。设环境温度不变，求大气压强是多少cmHg?
【答案】① P=（P0+h）cmHg ② P0=\【解析】