2020年物理重點(diǎn)難點(diǎn)專練專題12極值和臨界問題高中物理

2020年物理重點(diǎn)難點(diǎn)專練專題12極值和臨界問題高中物理復(fù)習(xí)目標(biāo)：1、把握常見的臨界咨詢題〔如力學(xué)中分離、相碰、光學(xué)中全反射與折射等〕以及解決的方法2、把握常見的極值咨詢題〔如：最快、最近、溫度最低等〕以及解決的方法專題訓(xùn)練：1、如下圖，物體Q與一質(zhì)量可忽略的彈簧相連，靜止在光滑水平面上，物體P以某一速度與彈簧和物體Q發(fā)生正碰，碰撞是完全彈性的，而且兩物質(zhì)量相等，碰撞過程中，在以下情形下彈簧剛好處于最大壓縮值？A、當(dāng)P的速度恰好等于零B、當(dāng)P與Q的相等時(shí)C、當(dāng)Q恰好開始運(yùn)動(dòng)時(shí)D、當(dāng)Q的速度等于V時(shí)2、卡車在水平道路上行駛，物資隨車廂底板上下振動(dòng)而不脫離底板．設(shè)物資的振動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，以向上的位移為正，其振動(dòng)圖象如下圖，在圖象上取a、b、c、d四點(diǎn)，那么以下講法中正確的選項(xiàng)是〔〕A、a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻物資對(duì)車廂底板的壓力最小B、b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻物資對(duì)車廂底板的壓力最大C、c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻物資對(duì)車廂底板的壓力最大D、d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻物資對(duì)車廂底板的壓力等于物資重力3、．如圖甲所示．一根輕彈簧豎直直立在水平地面上，下端固定．在彈簧的正上方有一個(gè)物塊，物塊從高處自由下落到彈簧上端O處，將彈簧壓縮了x0時(shí)，物塊的速度變?yōu)榱悖畯奈飰K與彈簧接觸開始，在如圖乙所示的圖象中，能正確反映物塊加速度的大小隨下降的位移x變化的圖象可能是ABCD甲乙4、如下圖，R1=F2=R3=10Ω，R4為不等于零的電阻，現(xiàn)測(cè)得通過R3的電流為0.5A，那么a、b兩點(diǎn)間的電壓Uab值不可能為A、15VB、14VC、13VD、10V5、氫原子從n=3向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子照耀在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應(yīng)，那么處于n=4的能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，在輻射的各種頻率的光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率為A、3種B、4種C、5種D、6種6、太陽光的可見光部分照耀到地面上，通過一定的裝置可觀看太陽光譜．如下圖是一簡(jiǎn)易裝置，一加滿清水的碗放在有陽光的地點(diǎn)，將平面鏡M斜放入水中，調(diào)整其傾斜角度，使太陽光經(jīng)水面折射再經(jīng)水中平面鏡反射，最后由水面折射回空氣射到室內(nèi)白墻上即可觀看到太陽光譜的七色光帶，逐步增大平面鏡傾斜角度以后各色光連續(xù)消逝，那么此七色光帶從上到下的排列順序以及最先消逝的光是A．紅光→紫光，紅光 B．紫光→紅光，紅光 C．紅光→紫光，紫光D．紫光→紅光，紫光7、一種電動(dòng)打夯機(jī)的總質(zhì)量為M，其中質(zhì)量為m的鐵塊可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其工作過程是：鐵塊在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下由下向上轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)后，在重力作用下由下向上轉(zhuǎn)動(dòng)〔軸處摩擦不計(jì)〕。為安全，要求打夯機(jī)在工作過程中始終不離開地面，那么此打夯機(jī)工作過程中地面的最大壓力為__________。8、如下圖，兩帶電金屬板A、B構(gòu)成平行板電容器，從高h(yuǎn)處正對(duì)著B板的小孔自由開釋質(zhì)量為m、電量為q的粒子?！?〕欲使粒子能打到A板上，兩板間電勢(shì)差U應(yīng)滿足的條件________?！?〕假如粒子下落后動(dòng)能取得最大值的最短時(shí)刻為_________，動(dòng)能取得最小值的最短時(shí)刻為__________。9、重為G的木塊在力F的推動(dòng)下沿著水平地面勻速運(yùn)動(dòng)．假設(shè)木塊與水平地面咨詢的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為，F(xiàn)與水平方向的夾角為，當(dāng)超過多少度對(duì)，不論推力F多大，再不能使木塊發(fā)生滑動(dòng)？10、甲、乙兩車總質(zhì)量〔包括人、車及砂袋〕均為500kg，在光滑水平面上沿同一直線相向而行。兩車速度大小分不為v甲=3．8m/s，v乙＝1．8m/s。為了不相撞，甲車內(nèi)的人將編號(hào)分不為1，2，3，……n，質(zhì)量分不為1kg、2kg、3kg、……nkg的砂袋依次均以20m〔1〕第幾號(hào)砂袋投人乙車后，甲車改變運(yùn)動(dòng)方向？〔2〕第幾號(hào)砂袋投人乙車后，兩車尚未相遇，那么可不能相撞？11、如下圖，一質(zhì)量為M的物體固定在勁度系數(shù)為k的輕彈簧的右端，輕彈簧的左端固定在墻上，水平向左的外力握物體把彈簧壓縮，使彈簧長(zhǎng)度被壓縮于b，具有的彈性勢(shì)能為E，在以下兩種情形下，求在撤去外力后物體能夠達(dá)到的最大速度〔1〕地面光滑〔2〕物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。12、如下圖，B、C兩物體靜止在光滑的水平面上，兩者之間有一被壓縮的短彈簧，彈簧與B連接，與C不連接，另一物體A沿水平面以v0＝5m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，為了防止沖撞，現(xiàn)燒斷用于壓縮彈簧的細(xì)線，將C物體向左發(fā)射出去，C與A碰撞后粘合在一起，A、B、C三物體的質(zhì)量分不為mA=mB=2kg，mC=1kg，為了使C與B可不能再發(fā)生碰撞．咨詢：⑴C物體的發(fā)射速度至少多大？⑵在細(xì)線未燒斷前，彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能至少為多少？13、如下圖，平行且光滑的兩條金屬導(dǎo)軌不計(jì)電阻，與水平面夾角為30°，導(dǎo)軌所在區(qū)域有與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B=0.4T，垂直于導(dǎo)軌的兩金屬棒ab、cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=0.5m，電阻均為R=0.1Ω,質(zhì)量分不為m1=0.1kg，m2=0.2kg，當(dāng)ab棒在平行于斜面的外力作用下，以速度v=1.5ms-1沿斜面向上作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合電路的最大電流可達(dá)多大？14、如下圖，在xoy平面內(nèi)有許多電子〔質(zhì)量為m，電量為e〕從坐標(biāo)原點(diǎn)O不斷地以相同大小的速度v。沿不同的方向射入第I象限，現(xiàn)加上一個(gè)垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，要求這些電子穿過該磁場(chǎng)后都能平行于x軸正方向運(yùn)動(dòng)，試求符合該條件的磁場(chǎng)的最小面積。15、使原先不帶電的導(dǎo)體小球與一帶電量為Q的導(dǎo)體大球接觸，分開之后，小球獲得電量q，今讓小球與大球反復(fù)接觸，在每次分開后，都給大球補(bǔ)充電荷，使其帶電量復(fù)原到原先的值Q，求小球可能獲得的最大電量。16、如下圖為車站使用的水平傳送帶的模型，它的水平傳送帶的長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝8m，傳送帶的皮帶輪的半徑均為R＝0.2m，傳送帶的上部距地面的高度為h＝0.45m，現(xiàn)有一個(gè)旅行包〔視為質(zhì)點(diǎn)〕以v0＝10m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶．旅行包與皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.6．此題中g(shù)取10m⑴假設(shè)傳送帶靜止，旅行包滑到B端時(shí)，人假設(shè)沒有及時(shí)取下，旅行包將從B端滑落．那么包的落地點(diǎn)距B端的水平距離為多少？⑵設(shè)皮帶輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并設(shè)水平傳送帶長(zhǎng)度仍為8m，旅行包滑上傳送帶的初速度恒為10m/s．當(dāng)皮帶輪的角速度ω值在什么范疇內(nèi)，旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離始終為⑴中所求的水平距離？假設(shè)皮帶輪的角速度ω1=40rad/s，旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離又是多少？⑶設(shè)皮帶輪以不同的角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，畫出旅行包落地點(diǎn)距B端的水平距離s隨皮帶輪的角速度ω變化的圖象．17．一光電管的陰極用極限波長(zhǎng)λ=5000×10m的鈉制成.用波長(zhǎng)λ=3000×10-8m的紫外線照耀陰極,光電管陽極A和陰極K之間的電勢(shì)差U=2.1V,光電流的飽和值I=0.56μA.(1)求每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù).(2)求電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能.(3)假如電勢(shì)差U不變,而照耀光的強(qiáng)度增到原值的3倍,現(xiàn)在電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能是多大?(普朗克常量h=6.63×10-34J·s,電子電量e=1.60×10-19C,真空中的光速c=3.00×108m/s)專題推測(cè)：18、如下圖,地面高h(yuǎn)，其噴灌半徑為R〔噴水龍頭的長(zhǎng)度不計(jì)〕，每秒噴水質(zhì)量為m，所用水是水泵從地面下深H的井里抽取的，設(shè)水以相同的速率水平噴出，那么水泵的功率至少為_______.19、在光滑水平面上有一圓柱形氣缸，缸內(nèi)用活塞密閉一定質(zhì)量的理想氣體，氣缸和活塞質(zhì)量均為m，且絕熱氣缸內(nèi)壁光滑。假設(shè)氣缸的左邊固定半徑為R的圓周的光滑圓弧軌道，軌道最低的水平線與氣缸內(nèi)壁面等高，現(xiàn)讓質(zhì)量也是m的小球從與圓心等高處靜止滑下?！?〕求小球剛到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；〔2〕假設(shè)小球與活塞碰后粘在一起，求理想氣體增加的最大內(nèi)能是多少？Fα20．如下圖，兩個(gè)完全相同的球，重力大小均為G，兩球與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ，一根輕繩兩端固結(jié)在兩個(gè)球上，在省得中點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的拉力F，當(dāng)繩被拉緊后，兩段繩的夾角為α，咨詢當(dāng)F至少為多大時(shí)，兩球?qū)?huì)發(fā)生滑動(dòng)Fα

參考答案：1、B2、ACD3、D4、D5、C6、C7、2Mg+6mg8、〔1〕〔2〕9、α＞ａｒｃｔａｎ１╱μ10、〔1〕14；〔2〕1211、〔1〕〔2〕12、〔1〕vB==2〔m/s〕vC==4〔m/s〕⑵彈簧的彈性勢(shì)能Ep=mBvB2+mCvC2=×2×22＋×1×42＝12〔J〕13、5A14、15、16．⑴包的落地點(diǎn)距B端的水平距離為s=vt=v＝2×＝0.6〔m〕⑵ω值的范疇是ω≤10rad/s．當(dāng)ω1＝40rad/s時(shí)，包的落地點(diǎn)距B端的水平距離為s1=2.4〔m〕⑶見圖， 17、〔1〕3.5×1015〔2〕3.38×10-19〔3〕3.38×10-1918、mv2+mg(H+h)19、N=3mg20、對(duì)結(jié)點(diǎn)分析，繩上拉力為要小球滑動(dòng)那么有解得．后補(bǔ)質(zhì)量均為m的小球