2022福建高考物理試題解析

2022年福建高考物理試題解析

1.福建土樓兼具居住和防御的功能，承啟樓是圓形土樓的典型代表，如圖（a）所示。承啟

樓外樓共四層，各樓層高度如圖（b）所示。同一樓層內(nèi)部通過(guò)直徑約50m的圓形廊道連接。

若將質(zhì)量為l°°kg的防御物資先從二樓倉(cāng)庫(kù)搬到四樓樓梯口M處,再用1°供沿廊道運(yùn)送到

N處,如圖（c）所示。重力加速度大小取lOm/s?,則（）

⑶承啟樓（b）剖面圖

A.該物資從二樓地面被運(yùn)送到四樓M處的過(guò)程中，克服重力所做的功為5400J

B.該物資從M處被運(yùn)送到N處的過(guò)程中，克服重力所做的功為78500J

C.從何處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處，位移大小為78.5m

D.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處，平均速率為0.5m/s

【答案】A

【解析】A.該物資從二樓地面被運(yùn)送到四樓M處的過(guò)程中，克服重力所做的功為

Wc=mg\h=100x10x（2.7+2.7）J=5400J

故A正確；

B.該物資從M處被運(yùn)送到N處的過(guò)程中，由于高度差為零，所以克服重力做功為零,

故B錯(cuò)誤；

C.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處，位移大小50m,故C錯(cuò)誤；

D.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處，平均速率為

v----=---------m/s=0.785m/s

tt100

故D錯(cuò)誤。

故選Ao

2.2011年3月，日本發(fā)生的大地震造成了福島核電站核泄漏。在泄露的污染物中含有大量

放射性元素與I,其衰變方程為Xe+%,半衰期為8天，已知叫=131.03721u,

機(jī)右=13L03186u,”=0.000549u,則下列說(shuō)法正確的是（）

A.衰變產(chǎn)生的0射線(xiàn)來(lái)自于；；1原子的核外電子

B.該反應(yīng)前后質(zhì)量虧損0.00535U

C.放射性元素發(fā)生的衰變?yōu)閍衰變

D.經(jīng)過(guò)16天，75%的原子核發(fā)生了衰變

【答案】D

【解析】A.衰變時(shí)，原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子，大量電子從原子核釋放出來(lái)形

成B射線(xiàn)，故A錯(cuò)誤；

B.該反應(yīng)前后質(zhì)量虧損為

\m==131.03721U-131.03186u-0.000549u=0.004801u

故B錯(cuò)誤；

C.放射性元素發(fā)生的衰變?yōu)镻衰變，故C錯(cuò)誤；

D.由于半衰期為8天，可知經(jīng)過(guò)16天，即經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期，75%的原子核發(fā)生了衰變,

故D正確。

故選Do

3.平時(shí)我們所處的地球表面，實(shí)際上存在場(chǎng)強(qiáng)大小為100V/m的電場(chǎng)，可將其視為勻強(qiáng)電

場(chǎng)，在地面立一金屬桿后空間中的等勢(shì)面如圖所示。空間中存在“、氏c三點(diǎn)，其中。點(diǎn)位

于金屬桿正上方，氏c等高。則下列說(shuō)法正確的是（）

■h/m

5卞：、500V

4400V

3300V

2200V

A.b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差。加=0B.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小大于100V/m

C.a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右D.a點(diǎn)的電勢(shì)低于c點(diǎn)

【答案】B

【解析】A.由圖可知，氏。兩點(diǎn)的電勢(shì)差為

Uhc=200V-300V=-100V

故A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，。點(diǎn)與相鄰兩等勢(shì)面的距離小于1m，電勢(shì)差等于100V,根據(jù)

d

可知。點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小大于100V/m,故B正確；

C.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于等勢(shì)面，可知。點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向沿豎直方向，不是水平方向，故C錯(cuò)

誤；

D.由圖可知，a點(diǎn)與c點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)均300V,故D錯(cuò)誤。

故選Bo

4.2021年美國(guó)“星鏈”衛(wèi)星曾近距離接近我國(guó)運(yùn)行在距地39()km近圓軌道上的天宮空間

站。為避免發(fā)生危險(xiǎn)，天宮空間站實(shí)施了發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火變軌的緊急避碰措施。已知質(zhì)量為m

Mm

的物體從距地心「處運(yùn)動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處克服地球引力所做的功為G——，式中M為地球質(zhì)量,

r

G為引力常量；現(xiàn)將空間站的質(zhì)量記為機(jī)。，變軌前后穩(wěn)定運(yùn)行的軌道半徑分別記為4、R,

如圖所示?？臻g站緊急避碰過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功至少為()

L------、、、、、

咚二1、、、'、、、

\、、、//f

、、、、—1//

、\"—i/

_/

1(11、(11]

A.—GMm0----B.GMm。--

2144)1弓r2)

3fl1(11)

C.—GMm。--D.2GMm----

ar

2"r2)也2)

【答案】A

【解析】空間站緊急避碰的過(guò)程可簡(jiǎn)化為加速、變軌、再加速的三個(gè)階段；空間站從軌道乙

變軌到與過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有

W+W^=AEk

依題意可得引力做功

w力力=G&R-G竺%

r2r\

萬(wàn)有引力提供在圓形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律有

2

尸v

Gk”

求得空間站在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為

—

動(dòng)能變化

AE「G西-G曬

2G2(

解得

r

2J2?

故選Ao

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分.每小題有多項(xiàng)符合題

目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分.

5.奧斯特利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置研究電流的磁效應(yīng)。一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針?lè)旁诎捉鸾z

導(dǎo)線(xiàn)正下方，導(dǎo)線(xiàn)兩端與一伏打電池相連。接通電源瞬間，小磁針發(fā)生了明顯偏轉(zhuǎn)。奧斯特

采用控制變量法，繼續(xù)研究了導(dǎo)線(xiàn)直徑、導(dǎo)線(xiàn)材料、電池電動(dòng)勢(shì)以及小磁針位置等因素對(duì)小

磁針偏轉(zhuǎn)情況的影響。他能得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有（）

A.減小白金絲直徑，小磁針仍能偏轉(zhuǎn)B.用銅導(dǎo)線(xiàn)替換白金絲，小磁針仍能

偏轉(zhuǎn)

C.減小電源電動(dòng)勢(shì)，小磁針一定不能偏轉(zhuǎn)D.小磁針的偏轉(zhuǎn)情況與其放置位置

無(wú)關(guān)

【答案】AB

【解析】A.減小導(dǎo)線(xiàn)直徑，仍存在電流，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)仍能使小磁針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A正確；

B.白金導(dǎo)線(xiàn)換成銅導(dǎo)線(xiàn)，仍存在電流，產(chǎn)生的磁場(chǎng)仍能使小磁針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B正確；

C.減小伏打電池電動(dòng)勢(shì)，只要導(dǎo)線(xiàn)中有電流，小磁場(chǎng)還是會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.通電導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與地磁場(chǎng)疊加后，其空間磁場(chǎng)方向與位置有關(guān)，當(dāng)小磁針在不同位

置時(shí)其偏轉(zhuǎn)情況不同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選AB。

6.某同學(xué)利用如圖所示電路模擬遠(yuǎn)距離輸電.圖中交流電源電壓為6V,定值電阻

?=&=20。，小燈泡L1、L2的規(guī)格均為“6V1.8W”，理想變壓器（、5原副線(xiàn)

圈的匝數(shù)比分別為1：3和3：1.分別接通電路I和電路H,兩電路都穩(wěn)定工作時(shí)，（）

A.L1與L2一樣亮B.L2比L|更亮

c.用上消耗的功率比尺2的大D.飛上消耗的功率比&的小

【答案】BC

【解析】若開(kāi)關(guān)接cd端，則若電源電壓為U。，理想變壓器工、丁2的匝數(shù)比為

%=%=左

%%

用戶(hù)電阻為R負(fù)載，輸電線(xiàn)電阻為R導(dǎo)線(xiàn)，由變壓器工作原理和歐姆定律。升壓變壓器次級(jí)電

壓

U2=kU0

降壓變壓器初級(jí)電壓

。3=02一12%線(xiàn)

降壓變壓器次級(jí)電壓

J=,

H負(fù)載

L=k

,3=4

可得輸電功率為

R導(dǎo)線(xiàn)+%-R負(fù)載

輸電線(xiàn)上損耗的電功率為

k2U2

匕線(xiàn)=導(dǎo)線(xiàn)=-（金導(dǎo)線(xiàn)

（我導(dǎo)線(xiàn)+&R負(fù)載）

用戶(hù)得到的電功率為

P二k試

2Kk?R八負(fù)載

（端線(xiàn)+ZR負(fù)載）

若開(kāi)關(guān)接必端，則負(fù)載得到的功率

廠P負(fù)載

（R導(dǎo)線(xiàn)+R負(fù)我）

輸電線(xiàn)上損耗的電功率為

導(dǎo)線(xiàn)

（尺導(dǎo)線(xiàn)+R負(fù)載

《2

將R導(dǎo)線(xiàn)=7?[=&=20C,R負(fù)戰(zhàn)=—Q=20Q,k3帶入可知

'1.8

可得

”載>綜載

即L2比L1更亮;

鼎線(xiàn)<匕線(xiàn)

R］上消耗的功率比R?的大。

故選BC。

7.一物塊以初速度%自固定斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后回到斜面底端。該物體

的動(dòng)能紇隨位移X的變化關(guān)系如圖所示，圖中可、E4凡2均己知。根據(jù)圖中信息可以求

出的物理量有（）

耳1

O/

A.重力加速度大小B.物體所受滑動(dòng)摩擦力的大小

C.斜面的傾角D.沿斜面上滑的時(shí)間

【答案】BD

【解析】ABC.由動(dòng)能定義式得線(xiàn)?則可求解質(zhì)量上滑時(shí)，由動(dòng)能定理

Ek-Ekl=-(mgsin0+f)x

下滑時(shí)，由動(dòng)能定理

Ek=(mgsin0-/)(x0-x)

冽為上滑的最遠(yuǎn)距離；由圖像的斜率可知

mgsinf=,mgsin0-f=

%%

兩式相加可得

gsin6=-+-^2-)

2mx0x0

相減可知

即可求解gsin。和所受滑動(dòng)摩擦力,f的大小，但重力加速度大小、斜面的傾角不能求出，故

AC錯(cuò)誤，B正確；

D.根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系得

mgsin0+f-ma,t--

a

故可求解沿斜面上滑的時(shí)間，D正確。

故選BD。

8.我國(guó)霍爾推進(jìn)器技術(shù)世界領(lǐng)先，其簡(jiǎn)化的工作原理如圖所示。放電通道兩端電極間存在

一加速電場(chǎng)，該區(qū)域內(nèi)有一與電場(chǎng)近似垂直的約束磁場(chǎng)(未畫(huà)出)用于提高工作物質(zhì)被電離

的比例。工作時(shí)，工作物質(zhì)旅氣進(jìn)入放電通道后被電離為債離子，再經(jīng)電場(chǎng)加速?lài)姵觯纬?/p>

推力。某次測(cè)試中，低氣被電離的比例為95%,債離子噴射速度為1.6xl()4m/s,推進(jìn)器產(chǎn)

生的推力為80mNo已知流離子的比荷為7.3xl（）5c/kg；計(jì)算時(shí)，取值離子的初速度為零,

忽略磁場(chǎng)對(duì)離子的作用力及粒子之間的相互作用，則（）

放電通道5

陽(yáng)極陰極

A.抵離子的加速電壓約為175V

B.債離子的加速電壓約為700V

C.抵離子向外噴射形成的電流約為37A

D,每秒進(jìn)入放電通道的急氣質(zhì)量約為5.3xlO^kg

【答案】AD

【解析】AB.瀛離子經(jīng)電場(chǎng)加速，根據(jù)動(dòng)能定理有

qU=—mv2-0

可得加速電壓為

v*-

U=-------?175V

2昌）

m

故A正確，B錯(cuò)誤；

D.在加時(shí)間內(nèi)，有質(zhì)量為△根的抵離子以速度v噴射而出，形成電流為/,由動(dòng)量定理可

得

進(jìn)入放電通道的流氣質(zhì)量為△加0,被電離的比例為〃，則有

聯(lián)立解得

——kg

故D正確；

C.在Af時(shí)間內(nèi)，有電荷量為△。的低離子噴射出，則有

聯(lián)立解得

H北務(wù)工A

故C錯(cuò)誤。

故選ADo

三、非選擇題：共60分，其中9、10為填空題，11、12為實(shí)驗(yàn)題，13~15為計(jì)

算題.

9.藝術(shù)體操運(yùn)動(dòng)員站在場(chǎng)地中以一定頻率上下抖動(dòng)6m長(zhǎng)綢帶的一端，綢帶自左向右呈現(xiàn)波

浪狀起伏。某時(shí)刻綢帶形狀如圖所示（符合正弦函數(shù)特征），此時(shí)綢帶上P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向

（填''向上”“向下”“向左”或“向右”）。保持抖動(dòng)幅度不變，如果要在

該綢帶上產(chǎn)生更加密集的波浪狀起伏效果，運(yùn)動(dòng)員上下抖動(dòng)的頻率應(yīng)____________（填“增

大”“減小”或“保持不變”）。

【解析】［1］從圖中可知綢帶上形成的波是自左向右傳播的，根據(jù)波形平移法，可判斷綢帶

上P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向向上；

⑵綢帶上產(chǎn)生更加密集的波浪狀起伏效果，說(shuō)明波長(zhǎng)變小，而同種介質(zhì)中同類(lèi)型波的傳播

波速是不變的，根據(jù)

V

4=vT——

f

可知運(yùn)動(dòng)員上下抖動(dòng)的周期變短、頻率增大。

10.帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，氣體開(kāi)始處于a狀態(tài)，然后經(jīng)過(guò)

cibTC狀態(tài)變化過(guò)程到達(dá)c狀態(tài)。在V—T圖中變化過(guò)程如圖所示。

d-----------------AT

（1）氣體從。狀態(tài)經(jīng)過(guò)af人到達(dá)b狀態(tài)的過(guò)程中壓強(qiáng)o（填“增大”、“減

小”或“不變”）

（2）氣體從h狀態(tài)經(jīng)過(guò)匕.c到達(dá)c狀態(tài)的過(guò)程要。（填“吸收”或“放出”）

熱量。

【答案】①.增大②.放出

【解析】（1）[1]由V-T圖像可知，氣體從。狀態(tài)經(jīng)過(guò)afb到達(dá)6狀態(tài)的過(guò)程中，氣體

的體積保持不變，溫度升高，根據(jù)

可知?dú)怏w的壓強(qiáng)增大。

（2）[2]由V—T圖像可知，氣體從b狀態(tài)經(jīng)過(guò)6.c到達(dá)c狀態(tài)的過(guò)程，氣體的溫度保持

不變，則氣體的內(nèi)能保持不變；氣體的體積減小，則外界對(duì)氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定

律可知，氣體對(duì)外放出熱量。

11.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示裝置驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將斜槽固定在

貼有復(fù)寫(xiě)紙和白紙的木板邊緣，調(diào)節(jié)槽口水平并使木板豎直；把小球放在槽口處，用鉛筆記

下小球在槽口時(shí)球心在木板上的水平投影點(diǎn)0,建立X。），坐標(biāo)系.然后從斜槽上固定的位

置釋放小球，小球落到擋板上并在白紙上留下印跡.上下調(diào)節(jié)擋板進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)結(jié)束

后，測(cè)量各印跡中心點(diǎn)。|、。2、的坐標(biāo)，并填入表格中，計(jì)算對(duì)應(yīng)的/值。

億()、

°，O,0,。6

y/cm2.956.529.2713.2016.6119.90

x/cm5.958.8110.7412.4914.0515.28

x2/cm235.477.6115.3156.0197.4233.5

(a)

y/cm

24.00

20.00

16.00

12.00

8.00

4.00

040.080.0120.0160.0200.0240.0280.0”

(b)

(1)根據(jù)上表數(shù)據(jù)，在圖(b)給出的坐標(biāo)紙上補(bǔ)上。4數(shù)據(jù)點(diǎn)，并繪制“y-F”圖線(xiàn)。

(2)由y-尤2圖線(xiàn)可知，小球下落的高度.與水平距離的平方成(填“線(xiàn)

性”或“非線(xiàn)性”)關(guān)系，由此判斷小球下落的軌跡是拋物線(xiàn)。

(3)由y-f圖線(xiàn)求得斜率鼠小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度表達(dá)式為%=(用斜

率人和重力加速度g表示)。

(4)該實(shí)驗(yàn)得到的圖線(xiàn)常不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可能的原因是。

【答案】①.見(jiàn)解析②.線(xiàn)性③」&④.水平射出點(diǎn)未與。點(diǎn)重合

【解析】(1)[U根據(jù)上表數(shù)據(jù)坐標(biāo)紙上描出Q,數(shù)據(jù)點(diǎn)，并繪制“y-/，，圖線(xiàn)如圖所示

(2)[2]由圖線(xiàn)為一條傾斜的直線(xiàn)可知，小球下落的高度y,與水平距離的平方X?成

線(xiàn)性關(guān)系。

(3)[3]根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得

%=卬

1j

y=28

聯(lián)立可得

可知y-/圖像的斜率為

k=$

24

解得小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為

%=

（4）[4]y-f圖線(xiàn)是一條直線(xiàn)，但常不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的），值偏大或偏小一個(gè)

定值，這是小球的水平射出點(diǎn)未與。點(diǎn)重合，位于坐標(biāo)原點(diǎn)。上方或下方所造成的。

12.在測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，因?yàn)殡妷罕砗碗娏鞅淼挠绊?，不論使用何種接法，都會(huì)

產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，為了消除電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差，某實(shí)驗(yàn)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲實(shí)驗(yàn)電路

進(jìn)行測(cè)量。已知&=20。

（1）按照?qǐng)D甲所示的電路圖，將圖乙中的器材實(shí)物連線(xiàn)補(bǔ)充完整，

（2）實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①將滑動(dòng)變阻器滑到最左端位置

②接法I：?jiǎn)蔚峨p擲開(kāi)關(guān)S與1接通，閉合開(kāi)關(guān)S。，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,記錄下若干組數(shù)

據(jù)，一乙的值,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。

③將滑動(dòng)變阻器滑到最左端位置

④接法n：?jiǎn)蔚峨p擲開(kāi)關(guān)S與2閉合，閉合開(kāi)關(guān)S。，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,記錄下若干組數(shù)

據(jù)。2-，2的值，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)So

⑤分別作出兩種情況所對(duì)應(yīng)的a-4和-八圖像

（3）單刀雙擲開(kāi)關(guān)接1時(shí)，某次讀取電表數(shù)據(jù)時(shí)，電壓表指針如圖丙所示，此時(shí)q=v。

丙

（4）根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)，作出和。2-圖像如圖丁所示，根據(jù)圖線(xiàn)求得電源電動(dòng)勢(shì)

E=，內(nèi)阻r=。（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

T

（5）由圖丁可知（填“接法I”或“接法II”）測(cè)得電源內(nèi)阻更接近真實(shí)

值。

（6）綜合考慮，若只能選擇一種接法，應(yīng)選擇（填“接法1”或“接法n”）

測(cè)量更合適。

【答案】①.見(jiàn)解析②.1.30③.1.80④.2.50⑤.接法n⑥.接法n

【解析】（1）Ui根據(jù)圖甲所示的電路圖，實(shí)物連接如圖所示

So

氏

(3)⑵量程為3V的電壓表分度值為0.IV,需要估讀到分度值的下一位，由圖丙可知電壓

表讀數(shù)為

Ut=1.30V

(4)⑶當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)接1時(shí)，電流表示數(shù)為零時(shí)，電壓表測(cè)量準(zhǔn)確，故電動(dòng)勢(shì)為。1一4

的縱軸截距，則有

E=1.80V

[4]當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)接2時(shí)?，電壓表示數(shù)為零時(shí)，電流表測(cè)量準(zhǔn)確，由。2一/2圖像可知此時(shí)

電路電流為0.40A,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知

解得內(nèi)阻為

F1on

r=——凡=^Q—2Q=2.50Q

I"0.40

(5)[5J由圖丁可知5-，圖像的斜率為

1.80-0

&=Q=&+4

0.36

解得

r}-3.00Q

由圖丁可知U2-I2圖像的斜率為

,1.70-0^?

=-------L2=/v.+n

-0.4022

解得

r2=2.25。

可得

r,-r3.00-2.50r-n2.50-2.25,

----==0.2>-=----------=0n.1

r2.50----------------r2.50

故接法II測(cè)得的電源內(nèi)阻更接近真實(shí)值。

(6)[6]由電路圖可知接法I的誤差來(lái)源是電流表的分壓，接法H的誤差來(lái)源是電壓表的分

流，由于電源內(nèi)阻較小，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，結(jié)合(5)問(wèn)分析可知，若只能選擇一種接法,

應(yīng)選擇接法I[更合適。

13.清代乾隆的《冰嬉賦》用“壁蹩”(可理解為低身斜體)二字揭示了滑冰的動(dòng)作要領(lǐng)。

500m短道速滑世界紀(jì)錄由我國(guó)運(yùn)動(dòng)員武大靖創(chuàng)造并保持。在其創(chuàng)造紀(jì)錄的比賽中，

(1)武大靖從靜止出發(fā)，先沿直道加速滑行，前8m用時(shí)2s。該過(guò)程可視為勻加速直線(xiàn)運(yùn)

動(dòng)，求此過(guò)程加速度大小;

（2）武大靖途中某次過(guò)彎時(shí)的運(yùn)動(dòng)可視為半徑為10m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小為14m/s。

已知武大靖的質(zhì)量為73kg,求此次過(guò)彎時(shí)所需的向心力大小;

（3）武大靖通過(guò)側(cè)身來(lái)調(diào)整身體與水平冰面的夾角，使場(chǎng)地對(duì)其作用力指向身體重心而實(shí)

現(xiàn)平穩(wěn)過(guò)彎，如圖所示。求武大靖在（2）問(wèn)中過(guò)彎時(shí)身體與水平面的夾角。的大小。（不計(jì)

空氣阻力，重力加速度大小取10m/Sz,tan220=0.40、tan270=0.51、tan320=0.62、

tan37°=0.75）

/7

【答案】（1）4m/s2;（2）1430.8N；（3）27°

【解析】（1）設(shè)武大靖運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度大小為。，根據(jù)

x=-at2

2

解得

。與二等m/s2=4m/s2

（2）根據(jù)

v2

F^=m-

解得過(guò)彎時(shí)所需的向心力大小為

142

耳=73X——N=1430.8N

向10

（3）設(shè)場(chǎng)地對(duì)武大靖的作用力大小為F，受力如圖所示

根據(jù)牛頓第二定律可得

mg

tan。

解得

岫武部?0.51

可得

6=27°

14.如圖，L形滑板A靜置在粗糙水平面上，滑板右端固定一勁度系數(shù)為々的輕質(zhì)彈簧，彈

簧左端與一小物塊B相連，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)。一小物塊C以初速度%從滑板最左端滑入,

滑行s0后與B發(fā)生完全非彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短），然后一起向右運(yùn)動(dòng)；一段時(shí)間后，滑

板A也開(kāi)始運(yùn)動(dòng).已知A、B、C的質(zhì)量均為加，滑板與小物塊、滑板與地面之間的動(dòng)摩擦

因數(shù)均為〃，重力加速度大小為g;最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，彈簧始終處于彈

性限度內(nèi)。求：

（1）C在碰撞前瞬間的速度大?。?/p>

（2）C與B碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能；

（3）從C與B相碰后到A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，C和B克服摩擦力所做的功。

c—?%BWWVWWW\A

7777<777777777777777777777777777777f/////////////////////////

【答案】（1）J色—2〃g%:（2）,加（詔一2〃gs0）;（3）2區(qū)1次

4k

【解析】（1）小物塊C運(yùn)動(dòng)至剛要與物塊B相碰過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理可得

1212

一〃mgSo=5機(jī)匕~2，nV°

解得C在碰撞前瞬間的速度大小為

巧="；-2〃gSo

（2）物塊B、C碰撞過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒可得

mvx=2mv0

解得物塊B與物塊C碰后一起運(yùn)動(dòng)的速度大小為

V

V2=17O-WO

故C與B碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能為

=g根彳一（乂2根0=；機(jī)（片_2〃g$o）

(3)滑板A剛要滑動(dòng)時(shí)，對(duì)滑板A,由受力平衡可得

kM+2/amg=3/.img

解得彈簧的壓縮量，即滑板A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)前物塊B和物塊C一起運(yùn)動(dòng)的位移大小為

k

從C與B相碰后到A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，C和B克服摩擦力所做的功為

W=2pimg-X=

15.如圖(a),一傾角為。的絕緣光滑斜面固定在水平地面上，其頂端與兩根相距為L(zhǎng)的水

平光滑平行金屬導(dǎo)軌相連；導(dǎo)軌處于一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其末端裝有擋板M、N.兩

根平行金屬棒G、，垂直導(dǎo)軌放置，G的中心用一不可伸長(zhǎng)絕緣細(xì)繩通過(guò)輕質(zhì)定滑輪與斜面

底端的物塊4相連；初始時(shí)刻繩子處于拉緊狀態(tài)并與G垂直，滑輪左側(cè)細(xì)繩與斜面平行，

右側(cè)與水平面平行.從r=Os開(kāi)始，H在水平向右拉力作用下向右運(yùn)動(dòng)；r=2s時(shí)，H與擋

板M、N相碰后立即被鎖定.G在f=1S后的速度一時(shí)間圖線(xiàn)如圖(b)所示，其中1~2s段

為直線(xiàn).已知：磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T,L=0.2m,G、，和A的質(zhì)量均為0.2kg,G、

”的電阻均為0.10；導(dǎo)軌電阻、細(xì)繩與滑輪的摩擦力均忽略不計(jì)；，與擋板碰撞時(shí)間極短;

整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程A未與滑輪相碰，兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好：sin^=0.25,

4

cos^=0.97,重力加速度大小取l()m/s2,圖(b)中e為自然常數(shù)，一=