《走向高考》高中物理課后強化訓(xùn)練5-2.pdf

第五章第五章第五章第五章 第二講第二講第二講第二講 一 選擇題 1 在 2009 年 10 月全運會田徑比賽上 設(shè)某運動員臂長為L 將質(zhì)量為m的鉛球推出 鉛球出手的速度大小為v0 方向與水平方向成 30 角 則該運動員對鉛球所做的功是 A m gL v 2 0 2 B mgL 1 2mv 2 0 C 1 2mv 2 0D mgL mv20 答案 A 解析 設(shè)運動員對鉛球做功為W 由動能定理W mgLsin30 1 2mv 2 0 所以W 1 2mgL 1 2mv 2 0 2 如圖所示 一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平長直桿上 環(huán)與桿的動摩擦因數(shù) 為 現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0 同時對環(huán)施加一個豎直向上的作用力F 并使F的大小隨 環(huán)的速度的大小變化 兩者關(guān)系為F kv 其中k為常數(shù) 則環(huán)在運動過程中克服摩擦所做 的功的大小不可能為 A mv 2 0 2 B 0 C mv 2 0 2 m 3g2 2k2 D mv 2 0 2 m 3g2 2k2 答案 C 解析 可能圓環(huán)最終靜止 則 Wf 0 mv 2 0 2 Wf mv 2 0 2 A 對 可能圓環(huán)剛開始運動 時 mg F kv0 圓環(huán)一直做勻速運動 克服摩擦所做的功為零 B 對 可能圓環(huán)最終做勻 速運動 mg F kv v mg k 則 Wf mv 2 2 mv 2 0 2 化簡得Wf mv 2 0 2 m 3g2 2k2 D 對 C 不可 能 3 在 2009 年 10 月全運會上 跳水運動員從 10 米高處的跳臺跳下 設(shè)水的平均阻力均 為運動員體重的 3 倍 在粗略估算中 把運動員當作質(zhì)點處理 為了保證運動員的人身安全 池水深度至少為 A 5mB 3m C 7mD 1m 答案 A 解析 對運動員跳水的全過程研究 據(jù)動能定理有 mg H h fh Ek 0 其中m為運動員質(zhì)量 h為運動員入水的深度 又H 10m f 3mg h H 2 5m 為保證人身安全 池水深度H h 即H 5m 水深至少 5m A 選項正確 4 構(gòu)建和諧型 節(jié)約型社會深得民心 遍布于生活的方方面面 自動充電式電動車就 是很好的一例 電動車的前輪裝有發(fā)電機 發(fā)電機與蓄電池連接 當在騎車者用力蹬車或電 動自行車自動滑行時 自行車就可以連通發(fā)電機向蓄電池充電 將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能 儲存起來 現(xiàn)有某人騎車以 500J 的初動能在粗糙的水平路面上滑行 第一次關(guān)閉自充電裝 置 讓車自由滑行 其動能隨位移變化關(guān)系如圖 所示 第二次啟動自充電裝置 其動能隨 位移變化關(guān)系如圖線 所示 則第二次向蓄電池所充的電能是 A 200JB 250J C 300JD 500J 答案 A 解析 設(shè)自行車與路面的摩擦阻力為Ff 由圖可知 關(guān)閉自動充電裝置時 由動能定 理得 0 Ek0 Ff x1 可得Ff 50N 啟動自充電裝置后 自行車向前滑行時用于克服摩 擦做功為 W Ffx2 300J 設(shè)克服電磁阻力做功為W 由動能定理得 W W 0 Ek0 可得W 200J 故 A 正確 5 如圖所示 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A的速度為v 壓縮彈簧至C點時彈簧最短 C點距地面高度為 h 則從A到C的過程中彈簧彈力做功是 A mgh 1 2mv 2 B 1 2mv 2 mgh C mghD mgh 1 2mv 2 答案 A 解析 由 A 到 C 的過程運用動能定理可得 mgh W 0 1 2mv 2 所以W mgh 1 2mv 2 所以 A 正確 6 如右圖所示 質(zhì)量為m的物體用細繩經(jīng)過光滑小孔牽引在光滑水平面上做勻速圓周 運動 拉力為某個值F時 轉(zhuǎn)動半徑為R 當拉力逐漸減小到F 4時 物體仍做勻速圓周運動 半徑為 2R 則外力對物體所做的功大小是 A FR 4 B 3FR 4 C 5FR 2 D 0 答案 A 解析 設(shè)當繩的拉力為F時 小球做勻速圓周運動時線速度為v1 則有 F mv 2 1 R 當繩的拉力減為F 4時 小球做勻速圓周運動的線速度為 v2 則有 1 4F m v22 2R 在繩的拉力由F減為 1 4F 的過程中 繩的拉力所做的功為 W 1 2mv 2 2 1 2mv 2 1 1 4FR 所以 繩的拉力所做功的大小為 1 4FR 7 一輛汽車在平直的公路上以速度v0開始加速行駛 經(jīng)過一段時間t 前進了距離s 此時恰好達到其最大速度vm 設(shè)此過程中汽車發(fā)動機始終以額定功率P工作 汽車所受的阻 力恒為F 則在這段時間里 發(fā)動機所做的功為 A FvmtB Pt C 1 2mv 2 m Fs 1 2mv 2 0D Ftv 0 vm 2 答案 ABC 解析 發(fā)動機恒功率 故W Pt B 正確 又因為汽車速度達到vm時阻力與牽引力相等 則P Fvm 所以W Fvmt A 正確 又由動能定理知Pt Fs 1 2mv 2 m 1 2mv 2 0 得Pt Fs 1 2mv 2 m 1 2mv 2 0 C 正確 因為這一過程不是勻變速直線運動 平均速度不等于v0 vm 2 位移也不等于 v0 vm 2 t 發(fā)動機所做的功也不等于阻力做的功 所以 D 錯 8 2009 如皋模擬 如圖所示 斜面AB和水平面BC是由同一板材上截下的兩段 在B 處用小圓弧連接 將小鐵塊 可視為質(zhì)點 從A處由靜止釋放后 它沿斜面向下滑行 進入平 面 最終靜止于P處 若從該板材上再截下一段 擱置在A P之間 構(gòu)成一個新的斜面 再將鐵塊放回A處 并輕推一下使之沿新斜面向下滑動 關(guān)于此情況下鐵塊運動情況的描 述 正確的是 A 鐵塊一定能夠到達P點 B 鐵塊的初速度必須足夠大才能到達P點 C 鐵塊能否到達P點與鐵塊質(zhì)量有關(guān) D 鐵塊能否到達P點與鐵塊質(zhì)量無關(guān) 答案 AD 解析 設(shè)AB x1 BP x2 AP x3 動摩擦因數(shù)為 由動能定理得 mgx1sin mgcos x1 mgx2 0 可得 mgx1sin mg x1cos x2 設(shè)沿AP滑到P的速度為vP 由 動能定理得 mgx1sin mgcos x3 1 2mv 2 P 因x1cos x2 x3cos 故得 vP 0 也即鐵塊 恰好沿AP滑到P點與鐵塊質(zhì)量無關(guān) 故 A D 正確 二 非選擇題 9 如圖所示 物體以 100J 的初動能從斜面的底端向上運動 當它通過斜面上的M點 時 其動能減少 80J 機械能減少 32J 如果物體能從斜面上返回底端 則物體到達底端時的 動能為 答案 20J 解析 因物體從斜面底端到達M點的過程中機械能減少 32J 即摩擦生熱 32J 在斜 面上物體受的各個力的大小不變 所以從M點到最高點 動能減少 20J 摩擦生熱 8J 所 以上滑過程摩擦生熱 40J 物體返回斜面底端時機械能損失也等于 40J 此時動能應(yīng)為 100J 80J 20J 10 一輕彈簧的左端固定在墻壁上 右端自由 一質(zhì)量為m的滑塊從距彈簧右端L0的 P點以初速度v0 正對彈簧運動 如下圖所示 滑塊與水平面的動摩擦因數(shù)為 在與彈簧碰 后反彈回來 最終停在距P點為L1的Q點 求 在滑塊與彈簧碰撞過程中彈簧最大壓縮量 為多少 答案 v20 4 g L1 2 L0 解析 設(shè)彈簧最大壓縮量為x 在滑塊向左運動的過程中 由動能定理可得 mg x L0 W彈 0 1 2mv20 在滑塊返回的過程中 由動能定理得 W彈 mg x L0 L1 0 由 得 x v20 4 g L1 2 L0 整個過程彈簧對滑塊作功為零 本題也可全過程列方程求解 11 2009 廣東廣州模擬 如圖所示 一輛汽車從A點開始爬坡 在牽引力不變的條件下 行駛 45m 的坡路到達B點時 司機立即關(guān)掉油門 以后汽車又向前滑行 15m 停在C點 汽 車的質(zhì)量為 5 103kg 行駛中受到的摩擦阻力是車重的 0 25 倍 取g 10m s2 求汽車的牽 引力做的功和它經(jīng)過B點時的速率 答案 2 25 106J15m s 解析 汽車從A到C的過程中 汽車的發(fā)動機牽引力做正功 重力做負功 摩擦力做 負功 動能的變化量為零 由動能定理可得WF WG W阻 0 由于G F阻已知 汽車的 位移也知道 所以有 WF WG W阻 mgh 0 25mgl 2 25 106J 汽車由B到C的過程中 克服重力做功 克服摩擦力做功 汽車的動能由mv 2 B 2 減小到零 列動能定理方程可得 WG W阻 0 mv 2 B 2 即mv 2 B 2 0 25mgl1 mgl1 sin30 代入數(shù)據(jù)可得vB 15m s 12 如圖所示 有一光滑的T字形支架 在它的豎直桿上套有一個質(zhì)量為m1的物體A 用長為l的不可伸長的細繩將A懸掛在套于水平桿上的小球B下 B的質(zhì)量m2 m1 m 開 始時A處于靜止狀態(tài) 細繩處于豎直狀態(tài) 今用水平恒力F 3mg拉小球B 使A上升 求 當拉至細繩與水平桿成 37 時 A的速度為多大 答案 8 5 gl 解析 設(shè)A的速度為vA B的速度為vB 由于繩不可伸長 A B沿繩的分速度相等 即 vBcos37 vAsin37 vA 4 3v B 由動能定理 Flcos37 mgl 1 sin37 1 2m 1v2A 1 2m 2v2B 解得vA 8 5 gl 13 2009 江蘇無錫模擬 一質(zhì)量為M 2 0kg 的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起向右 勻速運動 被一水平向左飛來的子彈擊中 且子彈從小物塊中穿過 子彈和小物塊的作用時 間極短 如圖甲所示 地面觀察者記錄的小物塊被擊中后的速度隨時間變化關(guān)系如圖乙所示 圖中取向右運動的方向為正方向 已知傳送帶的速度保持不變 g取 10m s2 求 1 傳送帶的速度v的大小 2 小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù) 3 傳送帶對小物塊所做的功 答案 1 2 0m s 2 0 2 3 12J 解析 1 小物塊最后與傳送帶的運動速度相同 從圖象上可讀出傳送帶的速度v的大