《2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升 第五章 第二講 每課一測(cè)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升 第五章 第二講 每課一測(cè)(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 [每課一測(cè)]
1.在地面上某處將一金屬小球豎直向上拋出,上升一定高度后再落回原處,若不考慮空氣阻力,則下列圖像能正確反映小球的速度、加速度、位移和動(dòng)能隨時(shí)間變化關(guān)系的是(取向上為正方向)( )
圖1
解析:小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度不變,B錯(cuò);速度均勻變化,先減小后反向增大,A對(duì);位移和動(dòng)能與時(shí)間不是線性關(guān)系,C、D錯(cuò)。
答案:A
2.如圖2所示,圖線表示作用在某物體上的合外力隨時(shí)間變化的關(guān)系,若物體開(kāi)始時(shí)是靜止的,那么( )
圖2
A.從t=0開(kāi)始,5 s內(nèi)物體的動(dòng)能變化量為零
B.在前5 s內(nèi)只有第1 s末物體的動(dòng)能最大
C.在前5 s內(nèi)只有第5 s末物體的速率
2、最大
D.前3 s內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為零
解析:由圖像可知0~1 s的合外力的大小是2~5 s的合外力的大小的2倍,所以加速度大小的關(guān)系也是2∶1,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可描述為0~1 s物體做勻加速運(yùn)動(dòng)到速度最大,3 s末減速到零,5 s末反向加速到最大,因此5 s內(nèi)動(dòng)能變化量不為零,故選項(xiàng)A錯(cuò);第1 s末和第5 s末物體的動(dòng)能和速率一樣大,所以選項(xiàng)B、C都不對(duì);3 s末減速到零,所以前3 s內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為零,所以正確選項(xiàng)為D。
答案:D
3.(2020·北京模擬)一個(gè)質(zhì)量為m的小球,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn),小球在水平拉力F作用下,從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn),此時(shí)輕繩與豎直
3、方向夾角為θ,如圖3所示,則拉力F所做的功為( )
圖3
A.mgLcosθ B.mgL(1-cosθ)
C.FLsinθ D.FLcosθ
解析:小球緩慢地由P移動(dòng)到Q,動(dòng)能不變,只有重力、水平拉力F對(duì)小球做功,繩子拉力不做功,由動(dòng)能定理:-mgL(1-cosθ)+WF=ΔEk=0即WF=mgL(1-cosθ),故B正確。
答案:B
4.如圖4所示,光滑斜面的頂端固定一彈簧,一物體向右滑行,并沖上固定在地面上的斜面。設(shè)物體在斜面最低點(diǎn)A的速度為v,壓縮彈簧至C點(diǎn)時(shí)彈簧最短,C點(diǎn)距地面高度為h,則物體從A到C的過(guò)程中彈簧彈力做功是( )
A.
4、mgh-mv2 B.mv2-mgh 圖4
C.-mgh D.-(mgh+mv2)
解析:由A到C的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理可得:
-mgh+W=0-mv2,
所以W=mgh-mv2,故A正確。
答案:A
5.質(zhì)量為2 kg的物體,放在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1的水平面上,在水平拉力的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),水平拉力做的功W和物體發(fā)生的位移L之間的關(guān)系如圖5所示,重力加速度g取10 m/s2,則此物體( )
A.在位移L=9 m時(shí)的速度是3 m/s
B.在位移L=9 m時(shí)的速度是3 m/s 圖5
C.在OA段運(yùn)動(dòng)的加速度是2.5 m/s2
D.
5、在OA段運(yùn)動(dòng)的加速度是1.5 m/s2
解析:由圖像可知當(dāng)L=9 m時(shí),W=27 J,而Wf=-μmgL=-18 J,則W合=W+Wf=9 J,由動(dòng)能定理有W合=mv2,解得v=3 m/s,B正確,在A點(diǎn)時(shí),W′=15 J,Wf′=-μmgL′=-6 J,由動(dòng)能定理可得vA=3 m/s,則a==1.5 m/s2,D正確。
答案:BD
6.一環(huán)狀物體套在光滑水平直桿上,能沿桿自由滑動(dòng),繩子一端系在物體上,另一端繞過(guò)定滑輪,用大小恒定的力F拉著,使物體沿桿自左向右滑動(dòng),如圖6所示,物體在桿上通過(guò)a、b、c三點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Ea、Eb、Ec,且ab=bc,滑輪質(zhì)量和摩擦均 圖6
不計(jì),則
6、下列關(guān)系中正確的是( )
A.Eb-Ea=Ec-Eb B.Eb-EaEc-Eb D.Ea
7、外力F做的功等于A和B動(dòng)能的增量
B.B對(duì)A的摩擦力所做的功,等于A的動(dòng)能增量
C.A對(duì)B的摩擦力所做的功,等于B對(duì)A的摩擦力所做的功
D.外力F對(duì)B做的功等于B的動(dòng)能的增量與B克服摩擦力所做的功之和
解析:A物體所受的合外力等于B對(duì)A的摩擦力,對(duì)A物體運(yùn)用動(dòng)能定理,則有B對(duì)A的摩擦力所做的功等于A的動(dòng)能的增量,即B對(duì)。A對(duì)B的摩擦力與B對(duì)A的摩擦力是一對(duì)作用力與反作用力,大小相等,方向相反,但是由于A在B上滑動(dòng),A、B對(duì)地的位移不等,故二者做功不等,C錯(cuò)。對(duì)B應(yīng)用動(dòng)能定理,WF-WFf=ΔEkB,即WF=ΔEkB+WFf就是外力F對(duì)B做的功,等于B的動(dòng)能增量與B克服摩擦力所做的功之和
8、,D對(duì)。由前述討論知B克服摩擦力所做的功與A的動(dòng)能增量(等于B對(duì)A的摩擦力所做的功)不等,故A錯(cuò)。
答案:BD
8.如圖8所示,一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在半徑為R的半球形容器中(容器固定)由靜止開(kāi)始自邊緣上的A點(diǎn)滑下,到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí),它對(duì)容器的正壓力為FN。重力加速度為g,則質(zhì)點(diǎn)自A滑到B的過(guò)程中,摩擦力對(duì)其所做的功為( ) 圖8
A.R(FN-3mg) B.R(3mg-FN)
C.R(FN-mg) D.R(FN-2mg)
解析:質(zhì)點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí),它對(duì)容器的正壓力為FN,根據(jù)牛頓定律有FN-mg=m,根據(jù)動(dòng)能定理,質(zhì)點(diǎn)自A滑到B的過(guò)程中有Wf
9、+mgR=mv2,故摩擦力對(duì)其所做的功Wf=RFN-mgR,故A項(xiàng)正確。
答案:A
9.(2020·山東高考)如圖9所示,將小球a從地面以初速度v0 豎直上拋的同時(shí),將另一相同質(zhì)量的小球b從距地面h處由靜止釋放,兩球恰在處相遇(不計(jì)空氣阻力)。則( )
A.兩球同時(shí)落地
B.相遇時(shí)兩球速度大小相等 圖9
C.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相遇,球a動(dòng)能的減少量等于球b動(dòng)能的增加量
D.相遇后的任意時(shí)刻,重力對(duì)球a做功功率和對(duì)球b做功功率相等
解析:對(duì)a,=v0t-gt2,對(duì)b,=gt2,所以h=v0t,而對(duì)a又有=(v0+v)t,可知a剛好和b相遇時(shí)速度v=0。所以它們不會(huì)同
10、時(shí)落地,相遇時(shí)的速度大小也不相等,A、B錯(cuò)。根據(jù)機(jī)械能守恒定律,從開(kāi)始到相遇,兩球重力做功相等,C正確。相遇后的每一時(shí)刻,它們速度都不相等,所以重力的瞬時(shí)速率P=mgv不會(huì)相等,D錯(cuò)。
答案:C
10.如圖10所示,物塊一次沿軌道1從A點(diǎn)由靜止下滑至底端B點(diǎn),另一次沿軌道2從A點(diǎn)由靜止下滑經(jīng)C點(diǎn)至底端B點(diǎn),AC=CB。物塊與兩軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,不考慮物塊在C點(diǎn)處撞 圖10
擊的因素,則在物塊兩次下滑過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
A.物塊受到摩擦力相同
B.沿軌道1下滑時(shí)的位移較小
C.物塊滑至B點(diǎn)時(shí)速度大小相同
D.兩種情況下?lián)p失的機(jī)械能相同
解析:物塊沿軌道1滑下
11、來(lái)時(shí),設(shè)斜面的傾角為α,軌道1長(zhǎng)為l,A點(diǎn)在水平面上的投影為A′,A到水平面的距離為h,由動(dòng)能定理:mgh-(μmgcosα)·l=mv12,即mgh-μmg·A′B=mv12,同理可得,物塊沿軌道2滑下時(shí),有mgh-μmg·A′B=mv22,也就是沿兩軌道下滑時(shí),摩擦力做功一樣多,但摩擦力不同,所以C、D對(duì),A錯(cuò);位移是從初位置指向末位置的有向線段,故位移相同,B錯(cuò)。
答案:CD
11.如圖11所示,輕彈簧左端固定在豎直墻上,右端點(diǎn)在O位置。質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0從距O點(diǎn)右方x0的P點(diǎn)處向左運(yùn)動(dòng),與彈簧接觸后壓縮彈簧,將彈簧右端壓到O′點(diǎn)位置后,A又被彈簧彈回。A離開(kāi)
12、彈簧后,恰好回到P點(diǎn)。物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:
圖11
(1)物塊A從P點(diǎn)出發(fā)又回到P點(diǎn)的過(guò)程,克服摩擦力所做的功;
(2)O點(diǎn)和O′點(diǎn)間的距離x1;
(3)若將另一個(gè)與A完全相同的物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧右端拴接,將A放在B右邊,向左壓A、B,使彈簧右端壓縮到O′點(diǎn)位置,然后從靜止釋放,A、B共同滑行一段距離后分離。分離后物塊A向右滑行的最大距離x2是多少?
解析:(1)物塊A從P點(diǎn)出發(fā)又回到P點(diǎn)的過(guò)程根據(jù)功能關(guān)系知,克服摩擦力所做的功為Wf=mv02。
(2)物塊A從P點(diǎn)出發(fā)又回到P點(diǎn)的全過(guò)程中,根據(jù)功能關(guān)系有2μmg(x1+x0)=mv02,得x1=-x0
13、。
(3)物塊A、B分離時(shí),兩者間彈力為零,且加速度相同,A的加速度是μg,B的加速度也是μg,說(shuō)明B此時(shí)只受摩擦力,彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)分離,設(shè)此時(shí)它們的共同速度是v1,彈出過(guò)程彈力做功WF。只有物塊A時(shí),從O′到P有:
WF-μmg(x1+x0)=0
物塊A、B共同從O′點(diǎn)到O點(diǎn)有:
WF-2μmgx1=·2mv12
分離后對(duì)物塊A有:μmgx2=mv12
解得:x2=x0-。
答案:(1)mv02 (2)-x0 (3)x0-
12.如圖12所示,質(zhì)量為M=0.2 kg的木塊放在水平臺(tái)面上,臺(tái)面比水平地面高出h=0.20 m,木塊離臺(tái)的右端L=1.7 m。質(zhì) 圖
14、12
量為m=0.10M的子彈以v0=180 m/s的速度水平射向木塊,當(dāng)子彈以v=90 m/s的速度水平射出時(shí),木塊的速度為v1=9 m/s(此過(guò)程作用時(shí)間極短,可認(rèn)為木塊的位移為零)。若木塊落到水平地面時(shí)的落地點(diǎn)到臺(tái)面右端的水平距離為l=1.6 m,求:
(1)木塊對(duì)子彈所做的功W1和子彈對(duì)木塊所做的功W2;
(2)木塊與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。
解析:(1)從開(kāi)始到子彈射出木塊,由動(dòng)能定理得
W1=mv2-mv02=-243 J
對(duì)木塊由動(dòng)能定理得,子彈對(duì)木塊所做的功
W2=Mv12=8.1 J
(2)設(shè)木塊離開(kāi)臺(tái)面時(shí)的速度為v2,木塊在臺(tái)面上滑行階段對(duì)木塊由動(dòng)能定理得:
-μMgL=Mv22-Mv12
木塊離開(kāi)臺(tái)面后做平拋運(yùn)動(dòng),由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:
豎直方向:h=gt2
水平方向:l=v2t
由以上各式可解得:μ=0.50
答案:(1)-243 J 8.1 J (2)0.50