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1、2022高考物理二輪 第一部分 力學選擇題押題練(一)
1.如圖所示,水平面上的小車內(nèi)固定一個傾角為30°的光滑斜面,平行于斜面的細繩一端固定在小車上,另一端系著一個質(zhì)量為m的小球,小球和小車均處于靜止狀態(tài)。如果小車在水平面上向左加速運動且加速度大小不超過a1時,小球仍能夠和小車保持相對靜止;如果小車在水平面上向右加速運動且加速度大小不超過a2時,小球仍能夠和小車保持相對靜止。則a1和a2的大小之比為( )
A.∶1 B.∶3
C.3∶1 D.1∶3
解析:選D 當小車向左加速運動且加速度大小不超過a1時,由題意可知,此時細繩的拉力為零,對小球受力分析知,小球受重力
2、、斜面的支持力,由牛頓第二定律得mgtan 30°=ma1,當小車向右加速運動且加速度大小不超過a2時,由題意可知,此時斜面對小球的支持力為零,對小球受力分析知,小球受重力、細繩的拉力,由牛頓第二定律得=ma2,聯(lián)立以上兩式得=,D正確。
2.如圖所示,一個質(zhì)量m=1 kg的小環(huán)套在傾角為37°的光滑固定直桿上,為使小環(huán)能夠靜止不動,需對它施加一個水平拉力F。已知重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6。則F的大小和方向分別是( )
A.7.5 N,水平向左 B.7.5 N,水平向右
C.13.3 N,水平向左 D.13.3 N,水平向右
解析:選A 對小環(huán)受力分析知
3、,小環(huán)受重力、直桿的支持力,為使小環(huán)能夠靜止不動,F(xiàn)的方向應(yīng)水平向左,根據(jù)平衡知識可知:F=mgtan 37°=1×10× N=7.5 N,故A對。
3.[多選]如圖所示是用鐵絲做的立方體骨架,從頂點A水平拋出一個小球,小球恰能擊中B點。已知立方體的邊長為l,重力加速度為g,不計空氣阻力,則( )
A.小球做平拋運動的初速度大小為
B.小球落到B點的速度大小為
C.小球落到B點的速度方向與水平方向的夾角為45°
D.小球在運動過程中,速度的大小時刻改變,加速度的方向時刻改變
解析:選AB 根據(jù)平拋運動的規(guī)律可得水平方向 l=v0t,豎直方向l=gt2,vy=gt,vB=,解得v0
4、=,vy=,vB=,小球落到B點的速度方向與水平方向的夾角滿足tan θ==,所以小球落到B點的速度方向與水平方向的夾角不是45°,A、B項正確,C項錯誤;小球在運動過程中,合力方向不變,所以加速度的方向是不變的,D項錯誤。
4.火星探測器繞火星近地軌道做圓周運動,其線速度和相應(yīng)的軌道半徑為v0和R0,火星的一顆衛(wèi)星在圓軌道上的線速度和相應(yīng)的軌道半徑為v和R,則下列關(guān)系式正確的是( )
A.lg=lg B.lg=2lg
C.lg=lg D.lg=2lg
解析:選C 做圓周運動所需的向心力由萬有引力提供,故有:G=m,G=m,解得:=,由對數(shù)運算公式可得:lg=lg,所以lg=lg
5、,故C正確。
5.如圖所示,固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán),圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接,彈簧的另一端連接在墻上,且處于原長狀態(tài)?,F(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑,已知彈簧原長為L,圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L(未超過彈性限度),則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中( )
A.圓環(huán)的機械能守恒
B.彈簧彈性勢能變化了mgL
C.圓環(huán)下滑到最大距離時,所受合力為零
D.圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變
解析:選B 圓環(huán)沿桿下滑的過程中,圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)動能、彈性勢能、重力勢能之和守恒,選項A、D錯誤;彈簧長度為2L時,圓環(huán)下落的高度h=L,根據(jù)機械能守恒定律,彈簧
6、的彈性勢能增加了ΔEp=mgh=mgL,選項B正確;圓環(huán)釋放后,圓環(huán)向下先做加速運動,后做減速運動,當速度最大時,合力為零,下滑到最大距離時,具有向上的加速度,合力不為零,選項C錯誤。
6.如圖所示,半徑為R、內(nèi)徑很小的光滑半圓形管道豎直放置,質(zhì)量為m的小球(視為質(zhì)點)以某一速度進入管內(nèi),小球通過最高點P時,對管壁的壓力為0.5mg,則( )
A.小球通過P點時的速率一定為
B.小球通過P點時的速率一定為
C.小球落地點到P點的水平距離可能為R
D.小球落地點到P點的水平距離可能為R
解析:選D 小球通過P點時,當小球?qū)芟卤谟袎毫r,則有:mg-0.5mg=m,解得:v
7、1= ,當小球?qū)苌媳谟袎毫r,則有:mg+0.5mg=m,解得:v2= ,故A、B錯誤;小球通過P點后做平拋運動,豎直方向上:2R=gt2,解得:t=2,則水平距離為x1=v1t=R或x2=v2t=R,故C錯誤,D正確。
7.[多選]如圖所示,質(zhì)量為2m的物體B靜止在光滑的水平面上,物體B的左邊固定有輕質(zhì)彈簧,質(zhì)量為m的物體A以速度v向物體B運動并與彈簧發(fā)生作用,從物體A接觸彈簧開始,到離開彈簧的過程中,物體A、B始終沿同一直線運動,以初速度v的方向為正,則( )
A.此過程中彈簧對物體B的沖量大小大于彈簧對物體A的沖量大小
B.彈簧的最大彈性勢能為mv2
C.此過程中彈簧對物體B
8、的沖量為mv
D.物體A離開彈簧后的速度為-v
解析:選BD 由牛頓第三定律及I=Ft知,彈簧對物體A、B的沖量大小相等、方向相反,A錯誤;物體A、B速度相等時彈簧的彈性勢能最大,由mv=(m+2m)v1,解得v1=v,
彈簧的最大彈性勢能Ep=mv2-(m+2m)v12=mv2,B正確;物體A離開彈簧后,由mv=mvA+2mvB,mv2=mvA2+×2mvB2,解得vA=-v,vB=v,故彈簧對物體B的沖量IB=2mvB=mv,C錯誤,D正確。
8.[多選]如圖所示,傾角為α的固定斜面,其右側(cè)有一豎直墻面,小球滑上斜面,以速度v飛離斜面,恰好垂直撞擊到墻面上某位置,重力加速度為g,忽
9、略空氣阻力,下列說法中正確的是( )
A.從飛離斜面到撞擊墻面的過程中,小球在水平方向做勻速直線運動,豎直方向做勻減速直線運動
B.豎直墻面與斜面右端的水平距離為sin2α
C.豎直墻面與斜面右端的水平距離為
D.從飛離斜面到撞擊墻面的過程中,小球豎直上升的高度為sin α
解析:選AC 小球飛離斜面時速度為v,把v沿水平方向和豎直方向分解,則有:
vx=vcos α,vy=vsin α,小球飛離斜面后,水平方向做勻速直線運動,豎直方向做加速度為g的勻減速直線運動,又小球恰好垂直撞擊到墻面上,可知小球撞到墻面時,豎直方向速度為零,由勻變速直線運動規(guī)律可知,小球飛行時間為t=,則豎直墻面與斜面右端的水平距離為s=vxt=,小球豎直上升的高度為s′==,故選項A、C正確,B、D錯誤。