高中物理力學(xué)綜合試題及答案及高中物理歷史常識

251798067物理競賽輔導(dǎo)測試卷（力學(xué)綜合1）AB一、（10分）如圖所時，A、B兩小球用輕桿連接，A球只能沿豎直固定桿運動，開始時，A、B均靜止，B球在水平面上靠著固定桿，由于微小擾動，B開始沿水平面向右運動，不計一切摩擦，設(shè)A在下滑過程中機械能最小時的加速度為a，則a=ABORωαABCMORωαABCM三、（10分）在密度為ρ0的無限大的液體中，有兩個半徑為R、密度為ρ的球，相距為d，且ρ>ρ0，求兩球受到的萬有引力。四、（15分）長度為l的不可伸長的輕線兩端各系一個小物體，它們沿光滑水平面運動。在某一時刻質(zhì)量為m1的物體停下來，而質(zhì)量為m2的物體具有垂直連線方向的速度v，求此時線的張力。OCyxvvB五、(15分)二波源B、C具有相同的振動方向和振幅，振幅為0.01m，初位相相差π，相向發(fā)出兩線性簡諧波，二波頻率均為100Hz，波速為430m/s，已知B為坐標原點，C點坐標為xC=30m，求：OCyxvvBOx0六、(15分)圖是放置在水平面上的兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧和質(zhì)量為m的物體組成的振子，沒跟彈簧的勁度系數(shù)均為k，彈簧的一端固定在墻上，另一端與物體相連，物體與水平面間的靜摩擦因數(shù)和動摩擦因數(shù)均為μ。當彈簧恰為原長時，物體位于O點，現(xiàn)將物體向右拉離O點至xOx0（1）從釋放到物體停止運動，物體共進行了多少個振動過程；（2）從釋放到物體停止運動，物體共用了多少時間？（3）物體最后停在什么位置？（4）整個過程中物體克服摩擦力做了多少功？AOAORv0八、（15分）經(jīng)過用天文望遠鏡長期觀測，人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多雙星系統(tǒng)，通過對它們的研究，使我們對宇宙中物質(zhì)的存在形式和分布情況有了較深刻的認識，雙星系統(tǒng)由兩個星體構(gòu)成，其中兩個星體的線度都遠小于兩星體之間的距離，一般雙星系統(tǒng)距離其他星體很遠，可以當作孤立系統(tǒng)處理?，F(xiàn)根據(jù)對某一雙星系統(tǒng)的光度學(xué)測量確定，該雙星系統(tǒng)中每個星體的質(zhì)量都是M，兩者相距L，它們正圍繞兩者連線的中點做圓周運動。（1）試計算該雙星體統(tǒng)的運動周期T計算，（2）若實驗上觀測到的運動周期為T觀測，且。為了解釋T觀測與T計算的不同，目前有一種流行的理論認為，在宇宙中可能存在一種望遠鏡觀測不到的暗物質(zhì)，作為一種簡化模型，我們假定在這兩個星體連線為直徑的球體內(nèi)均勻分布著這種物質(zhì)，而不考慮其他暗物質(zhì)的影響，試根據(jù)這一模型和上述觀測結(jié)果確定該星系間這種暗物質(zhì)的密度。Roc九、（20分）一半徑為R=1.00m的水平光滑圓桌面，圓心為O，有一豎直的立柱固定在桌面上的圓心附近，立柱與桌面的交線是一條凸的平滑的封閉曲線C，如圖所示，一根不可伸長的柔軟的細輕繩，一端固定在封閉曲線上的某一點，另一端系一質(zhì)量為m=7.5×10-2kg的小物體，將小物塊放在桌面上并把繩拉直，再給小物塊一個方向與繩垂直，大小為得初速度。物塊在桌面上運動時，繩將纏繞在立柱上，已知當繩的張力為Roc（1）問繩剛要斷開時，繩的伸直部分的長度為多少？（2）若繩剛要斷開時，桌面圓心O到繩的伸直部分與封閉曲線的接觸點的連線正好與繩的伸直部分垂直，問物塊的落地點到桌面圓心O的水平距離為多少？已知桌面高度。物塊在桌面上運動時未與立柱相碰，取重力加速度大小為ω0θαhh十、（25分）如圖所示為一半徑為R的實心均質(zhì)球，在朝地板下落之前球的質(zhì)心靜止，但球繞著過質(zhì)心的一條水平軸自轉(zhuǎn)，角速度為，球上的最低點距地板的高度為h，將球釋放后，它因受重力而下落且被彈回到最高點高度等于αh處。球與地板相碰時的形變可以忽略，設(shè)球與地板之間的滑動摩擦系數(shù)為已知量，假定球在真空下落，且碰撞時間為有限小量。球的質(zhì)量與重力加速度分別記為m和g，球繞過質(zhì)心的軸的轉(zhuǎn)動慣量為。求：（1）反彈偏向角θω0θαhh物理競賽輔導(dǎo)測試卷參考答案（力學(xué)綜合）一、解：A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，最初EB=0，最后EB=0，對B物體，某一位置總有桿對它作用力為零則該處EB最大，此時EA最小故二、解：速度分解如圖所示設(shè)M物體的運動速度為vMORαORαABCMv=ωRβvM由幾何關(guān)系有得所以M物體的速度為三、解：將兩球心分別記為O、O/，若只有球O單獨處于無限大液體中，其受的合引力為0如果將球O/放回原處，相當于用密度為ρ的球代替ρ0的同體積液體因為，代替的結(jié)果使O/處的質(zhì)量增加因球O的質(zhì)量為則球O將受到來自球O/的引力故兩球的相互引力為四、解：該系統(tǒng)的質(zhì)心位于連線上，與第一個物體距離，并以速度相對于平面運動選擇與質(zhì)心相連的坐標系對第一個物體將R1、v0代入得五、解：設(shè)B點初位相，由題意知C點初位相而rad/sB點的振動方程為C點的振動方程為取B點為坐標原點，BC為x軸正向，則波的表達式為：在BC線上兩波疊加為：在x軸上合振動的位移為零，滿足即得因為只有才是二波疊加區(qū)（x<0無B波，x>30無C波）六、解：（1）振子每次全振動的平衡位置與O的距離為則當時，振子不振動當時，振子振動規(guī)律如下：振子的振動相對平衡位置是簡諧振動，故關(guān)于平衡位置對稱每振動一次與原點距離減小故n次振動后距離為當時，振子將停止即：所以振動次數(shù)為：（為f的整數(shù)部分）（2）振子振動周期所以振動時間為（3）以O(shè)點為原點建立坐標系，取向右為正方向振子停止的位置在（4）振子每次振動過程經(jīng)過的路程為所以N次振動過程的總路程克服摩擦力做功為v0AORBDv0v0AORBDv0vrvθαθCφ即與的“速端”在一條直線上所以，即設(shè)犬運動的距離為，而，所以。故犬沿半徑為的圓弧，在時刻位于處，即在的b點追上狼。犬的運動亦可分解為兩個分運動來求解。八、解：（1）雙星均繞它們的連線中點做圓周運動，設(shè)運動速率為v，向心加速度滿足下面的方程：——①——②周期：————③（2）根據(jù)觀測結(jié)果，星體的運動周期————④這說明雙星系統(tǒng)中受到的向心力大于本身的引力，故它一定還受到其他指向中心的作用力，按題意這一作用來源于均勻分布的暗物質(zhì)，均勻分布在球體內(nèi)的暗物質(zhì)對雙星系統(tǒng)的作用與一質(zhì)量等于球內(nèi)暗物質(zhì)的總質(zhì)量M/位于中心處的質(zhì)點相同?？紤]暗物質(zhì)作用后雙星的速度即為觀察到的速度v觀，則有：————⑤————⑥因為在軌道一定時，周期和速度成反比，由④式得————⑦把②、⑥式代入⑦式得————⑧設(shè)所求暗物質(zhì)的密度為ρ，則有故————⑨九、解：1.因桌面是光滑的，輕繩是不可伸長和柔軟的，且在斷開前繩都是被拉緊的，故在繩斷開前，物塊在沿桌面運動的過程中，其速度始終與繩垂直，繩的張力對物塊不做功，物塊速度的大小保持不變，設(shè)在繩剛要斷開繩的部分的長度為x，若此時物快速度的大小為vx，則有（1）繩對物塊的拉力僅改變物快速度的方向，是作用于物塊的向心力，故有（2）由此得（3）帶入數(shù)據(jù)得（4）RocsBPxS12.設(shè)在繩剛要斷開時，物塊位于桌面上的P點，BP是繩的伸直部分，物塊速度v0的方向如圖解所示，由題意可知，OB⊥RocsBPxS1則有（5）物塊做平拋運動的水平射程為（6）由幾何關(guān)系，物體落地地點與桌面圓心O的水平距離s為（7）解（5）、（6）、（7）式，得帶入數(shù)據(jù)得十、解：（1）碰撞前平動動能應(yīng)等于球的重力勢能的減少量，因此碰撞前球心下落速度v0滿足：(1)解得(2)令和分別為碰撞后瞬間球心速度的水平和垂直分量，豎直方向可達高度為αh，于是(3)由此，用α（或用恢復(fù)系數(shù)）表述為：(4)考慮到力的沖量等于動量的改變量，和力的沖量矩等于角動量的改變量，碰撞開始時，球必因具有初始角速度而發(fā)生相對滑動，因此存在兩種可能性：=1\*GB3①整個碰撞過程中，摩擦力不足以使球的旋轉(zhuǎn)減速到它與地板接觸點停止相對滑動從而進入純滾動狀態(tài)=2\*GB3②在某一時刻，球與地板接觸點的速度達到零值，從這時起摩擦力為零。NmgNmgfrOxy情況=1\*GB3①：此時，整個碰撞期間球均作相對滑動，摩擦力與法向力的關(guān)系為(5)摩擦力的沖量為：(6)摩擦力的沖量矩為：(7)由此可解得碰后速度水平分量v2x和角速度ω0表述如下：(8)(9)由（8）和（4）式可得：（10）可見角θ與ω0無關(guān)至此，所有碰撞后的基本物理量都已經(jīng)用題文所給量表述出來?；厩闆r解的成立范圍可以從（8）和（9）式獲得。此解答成立的條件是碰撞結(jié)束時，球與地板接觸點有一沿x負方向的速度。因此即（11）凡初始角速度低于此值者，均不屬本情況解情況=2\*GB3②：這種情況中，球進入純滾動的時刻t必介于碰撞的初始時刻t1和終止時刻t2之間，而后，速度水平分量v2x與最終角速度ω2之間將一直保持下述關(guān)系：（12）有（13）由可解得（14）（15）反彈偏向角θ的正切值為：（16）（2）情況=1\*GB3①：球的上跳和再下落的總時間為（17）因此所要求的距離為：（18）此距離與ω0無關(guān)情況=2\*GB3②：這種情況下，球的上跳和再下落的總時間仍為（17）式所述因此所要求的距離為：(19)此時，球在第1、2碰撞之間通過的水平距離隨ω0線性增加高中物理歷史常識1、胡克英國物理學(xué)家；發(fā)現(xiàn)了胡克定律。2、伽利略意大利的聞名物理學(xué)家；伽利略時代的儀器、設(shè)備十分簡陋，技術(shù)也比較落后，但伽利略巧妙地運用科學(xué)的推理，給出了勻變速運動的定義，導(dǎo)出S正比于t2并給以實驗檢驗；推斷并檢驗得出，無論物體輕重如何，其自由下落的快慢是相同的；通過斜面實驗，推斷出物體如不受外力作用將維持勻速直線運動的結(jié)論。后由牛頓歸納成慣性定律。伽利略的科學(xué)推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一。

3、牛頓英國物理學(xué)家；動力學(xué)的奠基人，他總結(jié)和發(fā)展了前人的發(fā)現(xiàn)，得出牛頓定律及萬有引力定律，奠定了以牛頓定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)。

4、開普勒丹麥天文學(xué)家；發(fā)現(xiàn)了行星運動規(guī)律的開普勒三定律，奠定了萬有引力定律的基礎(chǔ)。5、卡文迪許英國物理學(xué)家；巧妙的利用扭秤裝置測出了萬有引力常量。

6、布朗英國植物學(xué)家；在用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉時，發(fā)現(xiàn)了“布朗運動”。

7、焦耳英國物理學(xué)家；測定了熱功當量J=4.2焦/卡，為能的轉(zhuǎn)化守恒定律的建立提供了堅實的基礎(chǔ)。研究電流通過導(dǎo)體時的發(fā)熱，得到了焦耳定律。

8、開爾文英國科學(xué)家；創(chuàng)立了把-273℃作為零度的熱力學(xué)溫標。

9、庫侖法國科學(xué)家；巧妙的利用“庫侖扭秤”研究電荷之間的作用，發(fā)現(xiàn)了“庫侖定律”。

10、密立根美國科學(xué)家；利用帶電油滴在豎直電場中的平衡，得到了基本電荷e。

11、歐姆德國物理學(xué)家；在實驗研究的基礎(chǔ)上，歐姆把電流與水流等比較，從而引入了電流強度、電動勢、電阻等概念，并確定了它們的關(guān)系。

12、奧斯特丹麥科學(xué)家；通過試驗發(fā)現(xiàn)了電流能產(chǎn)生磁場。13、安培法國科學(xué)家；提出了聞名的分子電流假說。

14、湯姆孫英國科學(xué)家；研究陰極射線，發(fā)現(xiàn)電子，測得了電子的比荷e/m；湯姆生還提出了“棗糕模型”，在當時能解釋一些實驗現(xiàn)象。

15、勞倫斯美國科學(xué)家；發(fā)明了“回旋加速器”使人類在獲得高能粒子方面邁進了一步。

高考物理知識點總結(jié)

16、法拉第英國科學(xué)家；發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)，親手制成了世界上第一臺發(fā)電機，提出了電磁場及磁感線、電場線的概念。

17、楞次德國科學(xué)家；概括試驗結(jié)果，發(fā)表了確定感應(yīng)電流方向的楞次定律。

18、麥克斯韋英國科學(xué)家；總結(jié)前人研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁場理論。

19、赫茲德國科學(xué)家；在麥克斯韋預(yù)言電磁波存在后二十多年，第一次用實驗證明了電磁波的存在，測得電磁波傳播速度等于光速，證實了光是一種電磁波。20、惠更斯荷蘭科學(xué)家；在對光的研究中，提出了光的波動說。發(fā)明了擺鐘。

21、托馬斯·楊英國物理學(xué)家；