第21題:星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上,把物體P輕放在彈簧上端,P由靜止向下運(yùn)動(dòng),物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中實(shí)線所示。在另一星球N上用完全相同的彈簧,改用物體Q完成同樣的過(guò)程,其a-x關(guān)系如圖中虛線所示,假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體。已知星球M的半徑是星球N的3倍,則()
A.M與N的密度相等
B.Q的質(zhì)量是P的3倍
C.Q下落過(guò)程中的最大動(dòng)能是P的4倍
D.Q下落過(guò)程中彈簧的最大壓縮量是P的4倍
解析:設(shè)星球M的質(zhì)量為M、半徑為R、密度為ρ,星球N的質(zhì)量為M′,半徑為R′,密度為ρ′,星球M表面的重力加速度為g,星球N表面的重力加速度為g′,物體P的質(zhì)量為m,物體Q的質(zhì)量為m′,物體放在彈簧上以后,物體始終受兩個(gè)力作用,一個(gè)重力,一個(gè)彈簧的彈力,其中重力恒定,彈簧的彈力隨壓縮量變化。以星球M表面上的物體P的圖象為例,圖像的橫軸表示彈簧的壓縮量,縱軸表示物體的加速度。
第25題:豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長(zhǎng)的水平軌道通過(guò)一小段光滑圓弧平滑連接,小物塊B靜止于水平軌道的最左端,如圖(a)所示。t=0時(shí)刻,小物塊A在傾斜軌道上從靜止開始下滑,一段時(shí)間后與B發(fā)生彈性碰撞(碰撞時(shí)間極短);當(dāng)A返回到傾斜軌道上的P點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)時(shí),速度減為0,此時(shí)對(duì)其施加一外力,使其在傾斜軌道上保持靜止。物塊A運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖(b)所示,圖中的v1和t1均為未知量。已知A的質(zhì)量為m,初始時(shí)A與B的高度差為H,重力加速度大小為g,不計(jì)空氣阻力。
(1)求物塊B的質(zhì)量;
(2)在圖(b)所描述的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,求物塊A克服摩擦力所做的功;
(3)已知兩物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等,在物塊B停止運(yùn)動(dòng)后,改變物塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù),然后將A從P點(diǎn)釋放,一段時(shí)間后A剛好能與B再次碰上。求改變前后動(dòng)摩擦因數(shù)的比值。
解析:(1)由圖像知在t1時(shí)刻A的運(yùn)動(dòng)方向反向,可知A與B相碰發(fā)生在t1時(shí)刻,
由此可見,2019年高考物理對(duì)函數(shù)圖像的分析能力與數(shù)學(xué)計(jì)算能力要求很高。因此,要學(xué)好高中物理,必須具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。