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2022高考物理二輪 第一部分 力學(xué)3大題型押題練(一)

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2022高考物理二輪 第一部分 力學(xué)3大題型押題練(一)

2022高考物理二輪 第一部分 力學(xué)3大題型押題練(一) 1.如圖所示,質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊放在水平地面上,兩物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)都是μ(μ≠0),用輕彈簧將兩物塊連接在一起。當(dāng)用水平力F作用在m1上時,兩物塊均以加速度a做勻加速運動,此時彈簧伸長量為x。若用水平力F′作用在m1上時,兩物塊均以加速度a′=2a做勻加速運動,此時彈簧伸長量為x′。則下列關(guān)系式正確的是(  ) A.F′=2F        B.x′=2x C.F′>2F D.x′<2x 解析:選D 由整體法可得F-(m1+m2)μg=(m1+m2)a,F(xiàn)′-(m1+m2)μg=2(m1+m2)a,可知F′<2F;以m2為研究對象可得,kx-μm2g=m2a,kx′-μm2g=2m2a,可知x′<2x,D選項正確。 2.如圖所示是做勻變速直線運動的質(zhì)點在0~6 s內(nèi)的位移—時間圖線(拋物線)。若t=1 s時,圖線所對應(yīng)的切線斜率為4(單位:m/s)。則(  ) A.t=1 s時,質(zhì)點在x=5 m的位置 B.t=1 s和t=5 s時,質(zhì)點的速度相同 C.t=1 s和t=5 s時,質(zhì)點加速度的方向相反 D.前5 s內(nèi),合外力對質(zhì)點做正功 解析:選A t=1 s時,題圖圖線所對應(yīng)的切線斜率為4,則質(zhì)點的速度為v1=4 m/s,由題意知,位移—時間圖線為拋物線,即圖線對稱分布,3 s末位移最大,圖線對應(yīng)的切線斜率為零,所以3 s末速度為零,則前3 s內(nèi)質(zhì)點做勻減速直線運動,加速度:a== m/s2=-2 m/s2,初速度為v0=v1-at1=4 m/s+2×1 m/s=6 m/s,所以t=1 s 時,質(zhì)點的位移:x=v0t+at2=6×1 m-×2×12 m=5 m,故A正確;t=1 s 和t=5 s時圖線斜率的絕對值相等,則質(zhì)點的速度大小相等,但方向相反,故B錯誤;質(zhì)點先做勻減速直線運動后反向做勻加速直線運動,t=1 s和t=5 s時,質(zhì)點加速度的方向相同,故C錯誤;5 s 末的速度v5=v0+at5=6 m/s-2×5 m/s=-4 m/s,因為4 m/s<6 m/s,所以前5 s內(nèi)質(zhì)點動能減小,所以合外力對質(zhì)點做負(fù)功,故D錯誤。 3.[多選]如圖所示,一根長度為2L、質(zhì)量為m的繩子掛在定滑輪的兩側(cè),左右兩邊繩子的長度相等。繩子的質(zhì)量分布均勻,滑輪的質(zhì)量和大小均忽略不計,不計一切摩擦。由于輕微擾動,右側(cè)繩子從靜止開始豎直下降,當(dāng)它向下運動的位移為x時,加速度大小為a,滑輪對天花板的拉力為T。已知重力加速度大小為g,選項圖中表示a­x、T­x關(guān)系圖像正確的是(  ) 解析:選AC 設(shè)繩子單位長度的質(zhì)量為m0,則根據(jù)受力分析知a===,加速度先與x成正比,當(dāng)x=L時,加速度a=g,以后不變,知A正確,B錯誤;選取左邊繩子受力分析,知T0=m2a+m2g=(L-x)m0+(L-x)m0g=-+m0gL,T=2T0=-+2m0gL,結(jié)合二次函數(shù)圖像特點,知D錯誤,C 正確。 4.某同學(xué)利用打點計時器和氣墊導(dǎo)軌做“驗證動量守恒定律”的實驗,氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,空氣會從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地飄浮在導(dǎo)軌上,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。 (1)下面是實驗的主要步驟: ①安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平; ②向氣墊導(dǎo)軌空腔內(nèi)通入壓縮空氣; ③把打點計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過打點計時器和彈射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)節(jié)打點計時器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動時,紙帶始終在水平方向; ④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩; ⑤把滑塊2(左端粘有橡皮泥)放在氣墊導(dǎo)軌的中間; ⑥先__________________,然后________________,讓滑塊帶動紙帶一起運動; ⑦取下紙帶,重復(fù)實驗,選出理想的紙帶如圖乙所示; ⑧測得滑塊1的質(zhì)量為310 g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g。 完善實驗步驟⑥的內(nèi)容。 (2)已知打點計時器每隔0.02 s打一個點,計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為________kg·m/s;兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為________kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)。 (3)試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_________________________________ _________________________________。 解析:(1)實驗時應(yīng)先接通打點計時器的電源,再放開滑塊1。 (2)由題圖乙可知,相互作用前滑塊1的速度v1= m/s=2 m/s,系統(tǒng)的總動量為0.310 kg×2 m/s=0.620 kg·m/s,兩滑塊相互作用后具有相同的速度v= m/s=1.2 m/s,系統(tǒng)的總動量為(0.310 kg+0.205 kg)×1.2 m/s=0.618 kg·m/s。 (3)兩結(jié)果不完全相等的主要原因是紙帶與打點計時器限位孔間有摩擦。 答案:(1)接通打點計時器的電源 放開滑塊1 (2)0.620 0.618 (3)紙帶與打點計時器限位孔間有摩擦 5.細(xì)管AB內(nèi)壁光滑,加工成如圖所示形狀,細(xì)管厚度不計,長L=0.8 m 的BD段固定在豎直平面內(nèi),其B端與半徑R=0.4 m的光滑圓弧軌道BP平滑連接,CD段是半徑R=0.4 m的圓弧,AC段在水平面上,與長s=1.25 m、動摩擦因數(shù)μ=0.25的水平軌道AQ平滑相連,細(xì)管中有一可視為質(zhì)點的小球,質(zhì)量為m,以速度v0向右運動(重力加速度g取10 m/s2)。求: (1)速度v0滿足什么條件,小球能夠通過軌道最高點P; (2)速度v0滿足什么條件,小球能反向滑出AQ。 解析:(1)要使小球能通過最高點P,應(yīng)有m≥mg 由動能定理知小球在上升過程中-mg(2R+L)=mvP2-mv02 解得v0≥6 m/s。 (2)要使小球能反向滑出AQ,則小球上升的高度不能超過R+L,即 mv02≤mg(R+L) 解得v0≤2 m/s 小球通過AQ時做勻減速運動,由牛頓第二定律得μmg=ma 所以a=μg 要使小球能通過AQ,有s′=≥s 解得v0≥2.5 m/s 所以小球的速度應(yīng)滿足2.5 m/s≤v0≤2 m/s。 答案:(1)v0≥6 m/s (2)2.5 m/s≤v0≤2 m/s

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