2014年高考物理试题分类汇编doc

2014年高考物理试题分类汇编（16个模块含答案）一．相互作用 (2)

二．物理学史直线运动 (3)

三．牛顿运动定律 (11)

四．曲线运动 (15)

五. 万有引力定律与航天 (19)

六. 机械能与动量守恒 (27)

七．静电场 (37)

八．恒定电流 (46)

九．磁场 (48)

十．电磁感应 (66)

十二. 选修3-3热学 (883)

十三. 选修3-4机械振动和机械波 (91)

十四. 选修3-5 (104)

十五. 力学实验 (11113)

十六. 电学实验 (125)

1

2

一．相互作用

1. （2014年 广东卷）14、如图7所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P 的支撑点 M 、N 处受力的方向，下列说法正确的是 A ．M 处受到的支持力竖直向上 B ．N 处受到的支持力竖直向上

C ．M 处受到的静摩擦力沿MN 方向

D ．N 处受到的静摩擦力沿水平方向

14.【答案】：A

【解析】：

弹力的方向与接触面切线垂直，M 处支持力方向与地面垂直，即竖直向上，所以A 正确

N 处的支持力方向与MN 垂直向上，所以B 错误

摩擦力方向与接触面切线平行，所以C 、D 错误

2.（2014 海南卷）5．如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O 点，右端跨过位于O /点的固定光滑轴悬挂一质量为M 的物体；OO ‘段水平，长为度L ；绳子上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L 。则钩码的质量为

A ．M 22

B ．M 2

3 C ．M 2 D ．M 3 5. 【答案】D

【解析】平衡后，物体上升L ，说明环下移后，将绳子拉过来的长度为L ，取环重新平衡的位置为A 点，则'OA O A L ==,

则如图易知mg =，选项D 正确。

3. （2014年 山东卷）1

4.如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上的等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时将两绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，1F 表示木板所受合力的大小，2F 表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后： （ ）

3

A.1F 不变，2F 变大

B.1F 不变，2F 变小

C.1F 变大，2F 变大

D.1F 变小，2F 变小

14、【答案】A

【解析】木板静止，所受合力为零，所以F 1不变，将两轻绳各减去一小段，木板再次静止，两绳之间的夹角变大，木板重力沿绳方向的分力变大，故F 2变大，正确选项B 。

二．物理学史 直线运动

1.（2014年 大纲卷）14．—质点沿x 轴做直线运动，其v -t 图像如图所示。质点在t ＝0时位于x ＝5m 处，开始沿x 轴正向运动。当t ＝8s 时，质点在x 轴上的位置为( )

A ．x ＝3m

B ．x ＝8m

C ．x ＝9m

D ．x ＝14m

14．【答案】B

【考点】速度图像

【解析】根据图像表示的物理意义可知，图线与时间轴围城的面积表示物体的位移，面积在时间轴之上，表示位移为正，反之表示位移为负。由图像可知8秒内质点的位移为：(24)2(24)1m 322

s m +?+?=-=，又因为初始时刻质点的位置为x ＝5m 处，所以8秒末质点在8m 处，B 项正确。

2.（2014 福建卷）15.如右图，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零。对于该运动过程，若用h 、s 、v 、a 分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t 表示时间，则下列图像最能正确描述这一运动规律的是（ ）

4

15．【答案】B

【考点】 匀变速直线运动图象问题

【解析】滑块沿斜面做匀减速直线运动，速度随时间均匀减小，加速度恒定，C 、D 项错误；位移时间图像中斜率代表速度，A 项中斜率表示竖直方向的分速度在增加，A 项错误，B 项斜率表示合速度在减小，B 项正确。

3.（2014年 广东卷）13、图6是物体做直线运动的v-t

A ．第1s 内和第3s 内的运动方向相反

B ．第3s 内和第4s 内的加速度相同

C ．第1s 内和第4s 内的位移大小不相等

D ．0~2s 和0~4s 内的平均速度大小相等

13.【答案】：B

【解析】：

第1s 内速度和第3s 内速度都为正值，都与规定正方向相同，所以A 错误。 v-t 图像的斜率代表物体运动加速度，其中斜率的数值大小表物理加速度大小，斜率的正负代表加速度的方向，第3s 内和第4s 内图像的斜率相同，所以第3s 内加速度和第4s 内加速度相同，所以B 正确

物体的位移大小等于v-t 图像的的图线与坐标轴围成的面积大小，所以C 错误

物体的平均速度s v=t

位移，位移是矢量，0-2s 和0-4s 的位移相同，时间不同，所以它们的平均速度不相同，所以D 错误。

4. （2014 海南卷）7．下列说法中，符合物理学史实的是

A ．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体或静止

B ．牛顿认为，力是物体运动状态改变的原因，而不是物体运动的原因

C ．麦克斯韦发现了电流的磁效应，即电流可以在其周围产生磁场

D ．奥斯特发现导线通电时，导线附近的小磁针发生偏转

7. ABD 【答案】

5

【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，即电流可以在其周围产生磁场，选项C 错误。

5. （2014 海南卷）13．短跑运动员完成100m 赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段。一次比赛中，某运动用11.00s 跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2s 内通过的距离为7.5m ，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。

13. 【答案】2/5s m a =，m s 10/=

【解析】根据题意，在第1s 和第2s 内运动员都做匀加速直线运动，设运动员在匀加速阶段的加速度为a ，在第1s 和第2s 内通过的位移分别为s 1和s 2，由运动学规律得

2012

1at s = 2021)2(21t a s s =+ s t 10=

求得 2/5s m a =

设运动员做匀加速运动的时间为t 1，匀速运动的时间为t 2，匀速运动的速度为v 1，跑完全程的时间为t ，全程的距离为s ，依题决及运动学规律，得

21t t t +=

1at v =

2212

1vt at s += 设加速阶段通过的距离为s /，则 21/21at s =

求得m s 10/=

6. (2014 江苏卷）5．一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止。下列速度v 和位移x 的关系图像中，能描述该过程的是

6

A B C D

5．【答案】A

【考点】速度－位移关系图象

【解析】匀加时根据速度位移关系22v ax =

变形可得v ，匀减时2202'v v a x -=-变

形为v =，根据指数函数图像特点可知，A 项正确。

（2014年 江苏卷）

7. （2014 海南卷）3．将一物体以某一初速度竖直上抛。物体在运动过程中受到一大小不变的空气阻力作用，它从抛出点到最高点的运动时间为t 1，再从最高点回到抛出点的运动时间为t 2，如果没有空气阻力作用，它从抛出点到最高点所用的时间为t 0，则

A ．t 1> t 0 t 2< t 1

B ．t 1< t 0 t 2> t 1

C ．t 2.> t 0 t 2> t 1

D ．t 1< t 0 t 2< t 1

3.【答案】 B

【解析】三种情况的下的匀变速加速度是：12a g a >>，其中，1100a t v gt ==，易

得01t t >，又上升与下降过程：2211221122

a t a t =，得21t t >，选项B 正确。

8. （2014年全国卷1）24. (12分)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时，后车司机以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s 。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h 的速度匀速行驶时，安全距离为120m 。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m ，求汽车在雨天安全行驶的最大速度。

24.【word 版解析】：令晴天时加速度为a 1，据

μmg=m a 1 ① 得

a 1=μg

7

由题意得 S=vt+a

v 22 ② 代入得，

a 1=5m/s 2

同理：雨天时a 2=2/5 a 1=2 m/s 2

代入②得v=20(24舍去)m/s

9. （2014年 全国卷2）14.甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t 1的时间内，

它们的v-t 图像如图所示。在这段时间内

A.汽车甲的平均速度比乙大

B.汽车乙的平均速度等于2

21v v + C.甲乙两汽车的位移相同

D.汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大

14. 【答案】 A

【命题立意】考察运动物体的v-t 图像相关知识。

【解题思路】根据v-t 图像的知识，图像与时间轴所围的面积表示位移，图像的斜率表示

加速度可知C 、D 均错。因为两车均是变加速运动，平均速度不能用2

21v v +计算，故B 错；根据平均速度的定义式结合图像可知A 对。

【解题点拨】熟练掌握运动物体的位移时间—图像与速度—时间图像是解题的关键，也是

分析物理的图像问题的基本方法。

10. （2014年 山东卷）15一质点在外力作用下做直线运动，其速度v 随时间t 变化的图像

如图所示。在图中所标注的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有 （ ）

A.1t

B.2t

C.3t

D.4t

8

15、【答案】AC

【解析】当物体做加速运动时，加速度的方向和速度方向相同，合外力的方向与加速度的方向相同，图中t 1和t 3时刻质点所受合外力的方向与速度方向相同，正确选项AC 。

11.（2014年 山东卷）23研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中的刹车反应过程所用时间），00.4t s =，但饮酒会引起反应时间延长。在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以072/v km h =的速度在试验场的水平路面上匀速行驶。从发现情况到汽车停止，行驶距离为L=39m ，减速过程中汽车位移x 和速度v 的关系曲线如图所示，此过程可以视为匀变速直线运动。取重力加速度210/g m s =，求

（1）减速过程中的加速的大小和所用时间

（2）饮酒使试验者的反应时间延长了多少？

（3）减速过程中汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。

23、【答案】（1）28/a m s =； t=2.5s （2）0.3t s ?= （3

）5

【解析】解：（1）设减速过程汽车加速度的大小为a ，所用时间为t ，由题可得初速度v 0=20m/s ，末速度v t =0，位移s=25m ，由运动学公式得：

202v as = ①

0v t a

= ② 联立① ②式，代入数据得：

28/a m s = ③

t=2.5s ④

（2）设志愿者反应时间为t '，反应时间的增量为t ?，由运动学公式得

0L v t s '=+ ⑤

0t t t '?=- ⑥

联立⑤⑥式，代入数据得

0.3t s ?= ⑦

（3）设志愿者所受合外力的大小为F ，汽车对志愿者作用力的大小为F 0，志愿者质量为m

，

)1-?h

图乙发现情况开始减速汽车停止

图甲

9

由牛顿第二定律得

F=ma ⑧

由平行四边形定则得：

2220()F F mg =+ ⑨

联立③⑧⑨式，代入数据得：

0=5

F mg

12. （2014年 四川卷）7.如右图所示，水平传送带以速度v 1匀速运动。小物体P ，Q 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连。t=0时刻P 在传送带左端具有速度v 2，P 与定滑轮间的绳水平。t=t 0时刻P 离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦。绳足够长。正确描述小物体P 速度随时间变化的图像可能是

7、【答案】：BC

【解析】由题可知物体P 有如下几种情况：当12v v <时，第一种情况，最大静摩擦力g m f Q

-=向右减速滑离，或以加速度p Q m f g m a max -=先向

右减速到0再向左加速从左端滑离，无符合的选项；第二种情况，最大静摩擦力g m f Q >max 时，以p Q m g

m f a -=max 向右加速滑离，或以p Q m g m f a -=max 加速到1v ，再受静摩擦力以1v 匀

速向右滑离，B 选项符合；当12v v >时，第一种情况，P 以加速度p Q m f g m a +=

1

向右减速滑

10 离，无符合的选项；第二种情况，P 先以加速度p Q m f

g m a +=1减速到1v ，若最大静摩擦力

g m f Q >max ，则P 受静摩擦力继续以1v 匀速向右滑离，无符合的选项；第三种情况，P 先以加速度p Q m f

g m a +=1减速到1v ，若最大静摩擦力g m f Q

p

Q m f

g m a -=2向右减速滑离，如果速度减为0时还未滑离，则P 将继续以加速度p Q m f

g m a -=3反向向左做加速运动，直到滑离，321a a a =>，故A 、D 错误，C 选项符合。

13. (2014 天津卷）1．质点作直线运动的速度—时间图像如图所示，该质点

A ．在第1秒末速度方向发生了改变

B ．在第2秒末加速度方向发生了改变

C ．在前2秒内发生的位移为零

D ．第3秒末和第5秒的位置相同

1．【答案】D

【考点】速度图像

【解析】根据图像表示的物理意义可知，图线与时间轴围城的面积表示物体的位移，斜率表示加速度；根据图象可知1s 末质点的速度方向没有变化，加速度的方向发生了变化，A 项错误；第2s 末质点的加速度没有变化，速度方向发生了变化，B 项错误；前2s 内质点的位移为正，C 项错误；3~5s 内图象与时间轴围城的面积绝对值为零，这段时间内质点的位移为零，所以第3s 末和第5s 末质点在同一位置，D 项正确。

14. （2014重庆卷）5．以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比。下列用虚线和实线描述两物体运动的v -t 图象可能正确的是

【答案】D

【解析】竖直上抛运动不受空气阻力，做向上匀减速直线运动至最高点再向下自由落体运动，v-t 图象是倾斜向下的直线，四个选项（虚线）均正确表示；有阻力F f =kv 的上抛运动，上升时：mg kv a m

+=上，随着v 减小，加速度减小，对应的v-t 图线的斜率减小，A 错误；下落

11 时：mg kv a m

-=下，随着v 增大，加速度减小，故在最高点时v =0，a =g ，对应的v-t 图线与轴的交点，其斜率应该等于g ，即过交点的切线应该与竖直上抛运动的直线（虚线）平行，选项D 正确。

三．牛顿运动定律

1.（2014 北京）18.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的是

A.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态

B.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态

C.在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度

D.在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度18．【答案】D

【考点】超重和失重

【解析】手托住物体向上运动时，若加速度向上，则处于超重现象，若加速度向下，则处于失重状态，若匀速向上，则既不是超重也不是失重状态，由于物体的运动状态不清楚，所以状态不能确定，AB 项错误；物体离开手之后，只受重力作用，加速度竖直向下，大小为g ，C 项错误；此时手速度瞬间变为零，手的加速度大于物体的加速度，D 项正确。

2.（2014 北京）19.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图

所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O

点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜

面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减

低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位

置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是

A.如果斜面光滑，小球将上升到与O 点等高的位置

B.如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态

C.如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变

D.小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小

19．【答案】A

【考点】伽利略理想斜面实验

【解析】如果斜面光滑是假象出来的，属于归纳总结出来的结论，A 项正确；实验没有验证小球不受力时的运动，不受力时的运动状态是推论，B 项错误；小球受力运动状态的变化也

12 是想象出来的，C 项错误；小球受力一定时，质量越大，加速度越小，这是牛顿第二定律的结论，D 项错误。

3.（2014年 大纲卷）19．一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v 时，上升的最大高度为H ，如图所示；当物块的初速度为2

v 时，上升的最大高度记为h 。重力加速度大小为g 。物块与斜坡间的动摩擦因数和h 分别为( )

A ．tan θ和

2H B ．(gH v 22－1)tan θ和2H C ．tan θ和4H

D ．(gH v 22－1)tan θ和4

H 19．【答案】D

【考点】牛顿第二定律的应用、匀变速直线运动的规律

【解析】物块向上做匀减速直线运动，根据受力可知，其加速度为：sin cos a g g θμθ=+；再根据匀变速位移速度关系，有：22(s i n c o s )

g g H v θμθ+=，22(sin cos )4v g g h θμθ+=，联立解得：21tan 2v gH μθ??=-????，4H h =，D 项正确。

4.(2014 江苏卷）8．如图所示，A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ，静止叠放在水平地面上。

A 、

B 间 的动摩擦因数为μ，B 与地面间的动摩擦因数为

12μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g 。现对A 施加一水平拉力F ，则

A ．当F < 2μmg 时，A 、

B 都相对地面静止

B ．当F =52

mg μ时，A 的加速度为13g μ C ．当F > 3 μmg 时，A 相对B 滑动 D ．无论F 为何值，B 的加速度不会超过

12g μ 8．【答案】BCD

【考点】牛顿第二定律 整体法 隔离法 相对运动

【解析】由题意可知AB 间的最大静摩擦力12f F mg μ=，B 与地面间的最大静摩擦力 2132f F mg μ=，所以当F 逐渐增大至32

mg μ时，B 与地面间先发生相对滑动，A 项错误；F 继续增大，AB 间摩擦力也逐渐增大，当ＡＢ间摩擦力增大至2mg μ时，AB 恰要发生相对滑动，此时对B ：12f f F F ma -=，可以解得12a g μ=

；对A ：12f F F ma -=

，解

13

得3F mg μ=，C 项正确；F 继续增大，B 受到两个不变的滑动摩擦力，加速度始终为12

g μ，D 项正确；当52

F mg μ=，AB 正在一起匀加，对整体： 23'f F F ma -=，解得1'3a g μ=

，B 正确。 （2014年 江苏卷）

5. （2014年全国卷1）17.如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。与稳定在竖直位置时相比，小球的高度

A.一定升高

B.一定降低

C.保持不变

D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定

17．【答案】：A

【解析】：竖直平衡时kx 1=mg ，加速时，令橡皮筋与竖直方向夹角为θ，则kx 2 cos θ=mg ，可得12cos x x θ=； 静止时，球到悬点的竖直距离110h x l =+，加速时，球到悬点的竖直距离22cos cos o h x l θθ=+，比较可得，21h h <，选项A 正确。

6. （2014年 全国卷2） 24. 2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km 的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5km 高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，取重力加速度的大小210/g m s =

（1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落到1.5km 高度处所需要的时间及其在此处速度的大小

（2）实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力，高速运动受阻力大小可近似表示为2f kv =，其中v 为速率，k 为阻力系数，其数值与物体的形状，横截面积及空气密度有关，

14

已知该运动员在某段时间内高速下落的v t -图象如图所示，着陆过程中，运动员和所携装备的总质量100m kg =，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数（结果保留1位有效数字）

24. 【答案】（1）87s 8.7×102m/s （2）0.008kg/m

【命题立意】考察物体的自由落体运动，牛顿运动定律；考察实际问题的分析处理能力，考

察数学方法的应用能力以及图像分析都综合应用能力。

【解析】（1）设运动员从开始自由下落至1.5km 高度处的时间为t ，下落距离为h ，在1.5km 高度处的速度大小为v ，由运动学公式有：

212

v gt

h gt ==

且4343.910 1.510 3.7510h m m m =?-?=? 联立解得：t =87s v =8.7×102m/s

（2）运动员在达到最大速度v m 时，加速度为零，由牛顿第二定律有：

2m Mg kv =

由题图可读出360/m v m s ≈

代入得：k =0.008kg/m

【解题点拨】（1）抓住运动员做自由落体运动为突破口；（2）运动员速度最大时合外力等于零。

15

四．曲线运动

1.（2014年 安徽卷）19．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离

2.5m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体

，盘面与水平面的夹角为300，g 取10m/s 2。则ω的最大值是 A

/s B

/s

C ．1.0/rad s

D ．0.5/rad s

【答案】C

【解析】由于小物体随匀质圆盘做圆周运动，其向心力由小物体受到的指向圆心的合力提供，在最下端时指向圆心的合力最小。根据牛顿第二定律：02

sin30f F mg m r ω-=，又

0cos 30

f m F F m

g μ≤=解得 1.0/rad s ω≤，要使小物体与圆盘始终保持相对静止，则ω的最大值是1.0/rad s 。C 正确。

2. （2014年全国卷1）20.如图.两个质盘均为m 的小木块a 和b(可视为质点)放在水平四盘上，a 与转轴00'的距离为l , b 与转轴的距离为2l 。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g 。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是

A ．b 一定比a 先开始滑动

B ． a 、b 所受的摩擦力始终相等

C ．l

kg 2=ω是b 开始滑动的临界角速度 D ．当l kg 32=

ω时，a 所受摩擦力的大小为kmg

20．【答案】：A C

【解析】：两物块共轴转动，角速度相等，b 的转动半径是a 的2倍，所以b 物块最先达到最大静摩擦，最先滑动，A 对的；两物块的向心力由静摩擦力提供的，由于半径不等，所以向心力不等，B 错误的；当b 要滑动时kmg=mw 2.2L ，所以C 对的；同理b 要滑动时， kmg=mw 2.L ，解得其临界角速度，显然实际角速度小于临界角速度，b 还没达到最大静摩擦力，D 错误的。

16

3. （2014年 全国卷2）15.取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（ ） A.6π B. 4π C. 3

π D. 125π 15. 【答案】 B

【命题立意】该题主要考察了平抛运动速度的夹角问题，同时加入了能量的基本知识。

【解题思路】建立平抛运动模型，设物体水平抛出的初速度为v 0，抛出时的高度为h 。根据题意，由2012

mv mgh =

，有0v =落地的竖直速

度y v =。所以落地时速度方向与水平方向的夹

角

01tan y

v v θ==，则4π

θ=，选项B 正确。

【解题点拨】切忌在竖直方向使用动能定理，因为动能定理是一个标量式。

4. （2014年 全国卷2）17．如图，一质量为M 的光滑大圆环，用一细轻

杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m 的小环（可视为质点），从大环

的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g ，当小环滑到大环的最低点时，

大环对轻杆拉力的大小为

Ａ．Mg －5Mg B ．Mg +mg C ．Mg +5mg D ．Mg +10mg

17.【答案】 C

【命题立意】考察机械能守恒，做圆周运动的物体在最低点的向心力问题。 【解题思路】根据机械能守恒，小圆环到达大圆环低端时：2122mg R

mv ?=，对小圆环在最低点，由牛顿定律可得：2N v F mg m R

-=；对大圆环，由平衡可知：T N F Mg F =+，解得5T F Mg mg

=+，选项C 正确。。 【解题点拨】最低点的受力分析是关键。

5. （2014年 四川卷）4.有一条两岸平直，河水均匀流动、流速恒为v 的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头朝向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为k ，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小

17 A.12-k kv B.21k v - C.21k kv - D.12-k v

4、【答案】：B

【解析】：可设河宽为d ，船在静水中的速度为V c ，第一种情况时时间t 1=c

v d ，第二种情况为t 2=22v v d

c -，k t t =2

1，可得出B 是正确的。 6. (2014 天津卷）9．（18分）（1）半径为R 的水平圆盘绕过圆心O 的竖直轴转动，A 为圆盘边缘上一点，在O 的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v 水平抛出时，半径OA 方向恰好与v 的方向相同，如图所示。若小球与圆盘只碰一次，且落在A 点，重力加速度为g ，则小球抛出时距O 的高度h = ，圆盘转动的角速度大小ω= 。

9．【答案】（1）22g 2R v 2(N )n v n R π+∈ 【考点】平抛运动的规律、匀速圆周运动的规律 【解析】小球抛出后，水平方向做匀速直线运动，又因为只与圆盘碰撞一次，有：

21,2R vt h gt ==，得22g 2R h v

=；根据圆周运动的周期性，可知两者相撞时，圆盘转动的圈数为整数，有：22(N )(N )R n v n n n v R

ππωω++=∈?=∈

7. （2014.浙江卷）23 如图所示，装甲车在水平地面上以速度v 0=20m/s 沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为h=1.8m 。在车正前方竖直一块高为两米的长方形靶，其底边与地面接触。枪口与靶距离为L 时，机枪手正对靶射出第一发子弹，子弹相对于枪口的初速度为v=800m/s 。在子弹射出的同时，装甲车开始匀减速运动，行进s=90m 后停下。装甲车停下后，机枪手以相同方式射出第二发子弹。（不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g=10m/s 2）

（1）求装甲车匀减速运动时的加速度大小；

（2）当L=410m 时，求第一发子弹的弹孔离地的高度，并计算靶上两个弹孔之间的距离；

（3）若靶上只有一个弹孔，求L 的范围。

18

23.【考点分析】平抛运动、匀变速直线运动

【解析】(l)装甲车减速时满足

+

代入数据可知a=20/9 m/s 2。

(2)第一发子弹运行初速度

第一发子弹的运动时间

第一发子弹下落高度

第一发子弹弹孔离地高度为

代入数据可知

同理 第二发子弹的运动时间

第二发子弹下落高度

两个弹孔之间的距离 代入数据可知

(3)若靶上只有—个弹孔，则临界条件为第一发子弹没打到靶上，第二发子弹恰好打到靶上 子弹平抛运动时间 第一发子弹刚好没有打到靶的距离为

代入数据为 第二发子弹刚好打到靶上的距离为

代入数据为

所以

靶

第23题图

19

五 . 万有引力定律与航天

1.（2014年 安徽卷）14．在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其

共同点，进一步推测未知现象的特性和规律。法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。已知单摆摆长为l ，引力常量为G 。地球的质量为M 。摆球到地心的距离为r ，则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为

A

．2T π=

Ｂ2T π=

Ｃ．T =

Ｄ．2T π=O

【答案】B 【解析】由于万有引力使物体产生加速度，由牛顿第二定律得：2Mm G

mg r =，而单摆的振

动周期公式为2T =

，联立得：2T π=B 正确。 2.（2014 北京）23.万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。

（1）用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果。已知地球质量为M ，自转周期为T ，万有引力常量为G 。将地球视为半径为R 、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是F 0

a. 若在北极上空高出地面h 处称量，弹簧秤读数为F 1，求比值

的表达式，并

就h=1.0%R 的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）；

b. 若在赤道地面称量，弹簧秤读数为F 2，求比值

的表达式。

（2）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r 、太阳的半径为R s 和地球的半径R

三者均减小为现在的1.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变。仅考虑太阳和地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的一年将变为多长？

20

23.【答案】（1）a .100.98F F = b .2322041F R F T GM

π=- （2）不变 【考点】万有引力定律的应用

【解析】（1）设小物体质量为m

a.在北极地面2

GMm F R =0 在北极上空高出地面h 处2+h)

GMm F R =1（ 2

1200.98(R h)

F R F ==+ b.在赤道地面，小物体随地球自转做匀速圆周运动，受到万有引力，有

2

2224m GMm F R R T

π-= 得23

22041F R F T GM

π=- （2）地球绕太阳做匀速圆周运动，受到太阳的万有引力，设太阳质量为M S ，地球质量为M ，地球公转周期为T g ，有：

2

224r S g

GM M Mr T π=

得g T ==其中ρ为太阳的密度，

由上式可知，地球的公转周期仅与太阳的密度、地球公转半径与太阳的半径之比有关，因此“设想地球”的1年与现实地球的1年时间相等。

3.（2014年 大纲卷）26．(22 分)已知地球的自转周期和半径分别为T 和R ，地球同步卫星A 的圆轨道半径为h 。卫星B 沿半径为r (r ＜h )的圆轨道在地球赤道的正上方运行，其运行方向与地球自转方向相同。求：

?卫星B 做圆周运动的周期； ?卫星A 和B 连续地不能直接通讯的最长时间间隔(信号传输时间可忽略)。

【答案】（1）32()r T h （2）3/23/23/2r (arcsin arcsin )()

R R T h r h r π+- 【考点】万有引力定律的应用、匀速圆周运动的规律

21

【解析】（１）设卫星B 绕地心转动的周期为'T ，根据万有引力定律和圆周运动的规律有 222()GMm

m h T

h π= 22'

2'()GMm m r T

r π= 式中G 为引力常量，M 为地球的质量，m 、'm 为卫星的质量

联立可得

32

'()r T T h

= （2）设卫星A 和Ｂ连续不能直接通讯的时间间隔为τ

在此时间内，卫星Ａ和Ｂ绕地心转动的角度分别为α和'α，则 2T ταπ= '2'

T τ

απ= 若不考虑卫星A 的公转，两卫星不能直接通讯时，卫星B 的位置在图中B 和'B 点之间，图中内圆表示地球的赤道

由几何关系得∠B'=2(arcsin +arcsin )R R BO h r

当r h ＜时，卫星B 比卫星A 转的快，考虑卫星A 的公转后应有

'-αα=∠B'BO

联立各式

3/2

3/23/2r =(arcsin arcsin )()R R T h r

h r τπ+- 4.（2014 福建卷）14．若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p 倍，半径为地球的q 倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的（） A. pq 倍 B.p q 倍 C.q

p 倍 D.3pq 倍 14．【答案】C

【考点】 第一宇宙速度、万有引力定律

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