高考物理第二輪課堂綜合演練試題4.doc

2013屆高考物理第二輪課堂綜合演練試題41雙選如圖417所示，汽車在拱形橋上由a勻速率運(yùn)動(dòng)到b，以下說法正確的是() a牽引力與克服摩擦力做的功相等 圖417b牽引力和重力做的功大于克服摩擦力做的功c合力對(duì)汽車不做功d重力做功的功率會(huì)變化解析：汽車由a到b做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力的方向始終與速度垂直，合力對(duì)汽車不做功，c正確；牽引力做正功，摩擦力和重力均做負(fù)功，并且三力的總功為零，故a、b均錯(cuò)誤；因汽車在豎直方向的分速度越來越小，故重力做功的功率越來越小，故d正確。答案：cd2質(zhì)量為10 kg的物體，在變力f作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，力隨位移x的變化情況如圖418所示。物體在x0處速度為1 m/s，一切摩擦不計(jì)，則物體運(yùn)動(dòng)到x16 m處時(shí)，速度大小為() 圖418a2 m/sb3 m/sc4 m/s d. m/s解析：力位移圖像下的面積表示功，由圖像可知，一部分正功與另一部分負(fù)功抵消，外力做的總功wfx40 j，根據(jù)動(dòng)能定理wmv2mv，得v3 m/s。b項(xiàng)正確。答案：b3小球由地面豎直上拋，上升的最大高度為h，設(shè)所受阻力大小恒定，地面為零勢(shì)能面。在上升至離地高度h處，小球的動(dòng)能是勢(shì)能的2倍，在下落至離地高度h處，小球的勢(shì)能是動(dòng)能的2倍，則h等于()a. b.c. d.解析：設(shè)小球上升至離地面高度h時(shí)，速度為v1，由地面上拋時(shí)速度為v0，下落至離地面高度h處速度為v2，空氣阻力為f。上升階段：mghfhmvmghfhmvmv2mghmv下降階段：mg(hh)f(hh)mvmgh2mv由以上各式聯(lián)立得：hh。故選d。答案：d4將一個(gè)動(dòng)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上，我們就可以測(cè)量快速變化的力，某一小球用一條不可伸長的輕繩連接，繩的另一端固定在懸點(diǎn)上，當(dāng)小球在豎直面內(nèi)來回?cái)[動(dòng)時(shí)，用動(dòng)力傳感器測(cè)得繩子對(duì)懸點(diǎn)的拉力隨時(shí)間變化的曲線如圖419所示。取重力加速度g10 m/s2，求繩子的最大偏角。圖419解析：設(shè)小球的質(zhì)量為m，繩子長度為l，繩子拉力的最小值和最大值分別為f1和f2。小球擺動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，繩子拉力最小，即f1mgcos小球擺動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，繩子拉力最大，即f2mgm擺動(dòng)過程中小球的機(jī)械能守恒，即mvmghmgl(1cos)由以上各式解得cos由圖可知f10.5 n和f22.0 n，代入上式可得cos0.5，即60。答案：605(2011長沙模擬)如圖420所示，一質(zhì)量為m的滑塊從高為h的光滑圓弧形槽的頂端a處無初速度地滑下，槽的底端b與水平傳送帶相接，傳送帶的運(yùn)行速度為v0，長為l，滑塊滑到傳送帶上后做勻加速運(yùn)動(dòng)，滑到傳送帶右端c時(shí)，恰好被加 圖420速到與傳送帶的速度相同。求：(1)滑塊到達(dá)底端b時(shí)的速度v；(2)滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)此過程中，由于克服摩擦力做功而產(chǎn)生的熱量q。解析：(1)設(shè)滑塊到達(dá)b點(diǎn)的速度為v，由機(jī)械能守恒定律，有mghmv2，v。(2)滑塊在傳送帶上做勻加速運(yùn)動(dòng)，受到傳送帶對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力，有mgma，滑塊位移為l，末速度為v0，則l，得。(3)產(chǎn)生的熱量等于滑塊與傳送帶之間發(fā)生的相對(duì)位移中克服摩擦力所做的功，即qmgs，s為傳送帶與滑塊間的相對(duì)位移，設(shè)所用時(shí)間為t，則sv0tl，lt，又t，由以上各式可得q。答案：(1)(2)(3)一、選擇題（本題共9個(gè)小題，每小題7分，共63分，每小題請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.(2011新課標(biāo)全國卷改編)一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法錯(cuò)誤的是()a運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小b蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加c蹦極過程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒d蹦極過程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)解析：重力做功決定重力勢(shì)能的變化，隨著高度的降低，重力一直做正功，重力勢(shì)能一直減小，故a選項(xiàng)正確；彈性勢(shì)能的變化取決于彈力做功，當(dāng)橡皮筋張緊后，隨著運(yùn)動(dòng)員的下落彈力一直做負(fù)功，彈性勢(shì)能一直增大，故b選項(xiàng)正確；在蹦極過程中，由于只有重力和彈性繩的彈力做功，故由運(yùn)動(dòng)員、地球及彈性繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)c正確；重力勢(shì)能的大小與勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)，而勢(shì)能的改變與勢(shì)能零點(diǎn)選取無關(guān)，故選項(xiàng)d錯(cuò)誤。答案：d2如圖1所示，滑塊靜止于光滑水平面上，與之相連的輕質(zhì)彈簧處于自然伸直狀態(tài)，現(xiàn)用恒定的水平外力f作用于彈簧右端，在向右移動(dòng)一段距離的過程中，拉力f做了10 j的功。上述過程中() 圖1a彈簧的彈性勢(shì)能增加了10 jb滑塊的動(dòng)能增加了10 jc滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加了10 jd滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒解析：因滑塊放置于光滑水平面上，故拉力做功一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，另一部分轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能，故a、b錯(cuò)誤；滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于拉力f做的功10 j，故c正確，d錯(cuò)誤。答案：c3雙選一質(zhì)量為m的帶電液滴以豎直向下的初速度v0進(jìn)入某電場(chǎng)中。由于電場(chǎng)力和重力的作用，液滴沿豎直方向下落一段距離h后，速度變?yōu)榱恪?以下判斷正確的是()a電場(chǎng)力對(duì)液滴做的功為b液滴克服電場(chǎng)力做的功為mghmvc液滴的機(jī)械能減少mghd液滴受到的電場(chǎng)力大于它的重力解析：由動(dòng)能定理mghw電0mv，所以w電mghmv，a錯(cuò)，b對(duì)；液滴減少的機(jī)械能等于電場(chǎng)力做的功，c錯(cuò)；因?yàn)樨Q直方向做的是減速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力大于重力，d對(duì)。答案：bd4(2011新課標(biāo)全國卷改編)一質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起受到一恒力作用。此后，該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能不可能是()a一直增大b先逐漸減小至零，再逐漸增大c先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小d先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大解析：當(dāng)力的方向與速度方向相同或與速度方向的夾角小于90時(shí)，物體的速度逐漸增大，動(dòng)能逐漸增大；當(dāng)力的方向與速度方向相反時(shí)，物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度逐漸減小到零后反向逐漸增大，因此動(dòng)能先減小后增大；當(dāng)力的方向與速度的方向夾角大于90小于180時(shí)，力的方向與速度的方向夾角逐漸減小，速度先逐漸減小，直到夾角等于90時(shí)速度達(dá)到最小值，而后速度逐漸增大，故動(dòng)能先逐漸減小到某一非零的最小值，再逐漸增大。答案：c5雙選質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t0時(shí)刻開始受到水平力的作用。力的大小f與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示，力的方向保持不變，則() a3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為b3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為 圖2c在t0到3t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為d在t0到3t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為解析：02t0時(shí)間內(nèi)的加速度a1，末速度v1a1t1，位移l1a1t；2t03t0時(shí)間內(nèi)的加速度a2。位移l2a1t1t2a2t。末速度v2a1t1a2t2。因此3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率p3t03f0v2，a錯(cuò)誤，b正確；03t0時(shí)間內(nèi)，水平拉力的平均功率為：，c錯(cuò)誤，d正確。答案：bd6雙選質(zhì)量為2 kg的物體，放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運(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3所示，重力加速度g取10 m/s2，則此物體() 圖3a在位移為l9 m時(shí)的速度是3 m/sb在位移為l9 m時(shí)的速度是3 m/sc在oa段運(yùn)動(dòng)的加速度是2.5 m/s2d在oa段運(yùn)動(dòng)的加速度是1.5 m/s2解析：wl圖線斜率表示水平拉力的大小，由題圖可得：foa5 n，fab2 n，因ffmg，由foaffmaoa可得aoa1.5 m/s2，d正確，c錯(cuò)誤；由wfflmv2可得在位移l9 m時(shí)的速度為v3 m/s，b正確，a錯(cuò)誤。答案：bd7如圖4所示是單杠運(yùn)動(dòng)員做“單臂大回環(huán)”的動(dòng)作簡圖，質(zhì)量為60 kg的體操運(yùn)動(dòng)員，用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運(yùn)動(dòng)，此過程中，運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)時(shí)手臂受到的拉力至少為(忽略空氣阻力，取g10 m/s2)() 圖4a600 n b2 400 nc3 000 n d3 600 n解析：設(shè)運(yùn)動(dòng)員的重心距單杠的距離為r，運(yùn)動(dòng)員能通過最高點(diǎn)的最小速度為v10，運(yùn)動(dòng)員在做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，設(shè)到達(dá)最低點(diǎn)的速度為v2，則有mv2mgr，在最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員受到向上的拉力和向下的重力，根據(jù)牛頓第二定律，有ftmgm，由上兩式可得ft5mg3 000 n，因此選c。答案：c8(2011山東高考)如圖5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 圖5b相遇時(shí)兩球速度大小相等c從開始運(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，v0tgt2，對(duì)b，gt2，所以hv0t，而對(duì)a又有(v0v)t，可知a剛好和b相遇時(shí)速度v0。所以它們不會(huì)同時(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pmgv不會(huì)相等，d錯(cuò)。答案：c9自動(dòng)充電式電動(dòng)車的前輪裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與蓄電池連接。當(dāng)騎車者用力蹬車或電動(dòng)自行車自動(dòng)滑行時(shí)，自行車就可以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)向蓄電池充電，將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存起來。假設(shè)某人騎車以1 000 j的初動(dòng)能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關(guān)閉自動(dòng)充電裝置， 圖6讓車自由滑行，其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖6線所示；第二次啟動(dòng)自動(dòng)充電裝置，其動(dòng)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()a500 j b400 jc300 j d200 j解析：設(shè)自行車所受的阻力為ff，由能量守恒得：ekffx，對(duì)應(yīng)圖線可得：ff100 n，當(dāng)自行車自動(dòng)充電時(shí)，由能量守恒得：ekw電ffx1，而x16 m，可求出w電400 j，故b正確。答案：b二、計(jì)算題(本題共3個(gè)小題，共37分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)10(10分)如圖7所示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)。在起重機(jī)將質(zhì)量m5103 kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a0.2 m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做vm1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。取g10 m/s2，不計(jì)額外功。求：(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率； 圖7(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率。解析：(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為p0，重物達(dá)到最大速度時(shí)，拉力f0等于重力。p0f0vmf0mg代入數(shù)據(jù)，有：p05.1104 w(2)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率，設(shè)此時(shí)重物受到的拉力為f，速度為v1，勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷時(shí)間為t1，有：p0fv1fmgmav1at1由，代入數(shù)據(jù)，得：t15 st2 s時(shí)，重物處于勻加速運(yùn)動(dòng)階段，設(shè)此時(shí)速度為v2，輸出功率為p，則v2atpfv2由，代入數(shù)據(jù)，得：p2.04104 w答案：(1)5.1104 w(2)5 s2.04104 w11(12分)如圖8所示的木板由傾斜部分和水平部分組成，兩部分之間由一段圓弧面相連接。在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道，斜面的傾角為?，F(xiàn)有10個(gè)質(zhì)量均為m、半徑均為r的均勻剛性球，在施加于1號(hào)球的水平外力f的作用下均靜止，力f與圓槽在同一豎直面內(nèi)，此時(shí)1號(hào)球球心距它在水平槽運(yùn)動(dòng)時(shí)的球心高度差為h?，F(xiàn)撤去力f使小球開始運(yùn)動(dòng)，直到所有小球均運(yùn)動(dòng)到水平槽內(nèi)。重力加速度為g。求：圖8(1)水平外力f的大??；(2)1號(hào)球剛運(yùn)動(dòng)到水平槽時(shí)的速度；(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，2號(hào)球?qū)?號(hào)球所做的功。解析：(1)以10個(gè)小球整體為研究對(duì)象，由力的平衡條件可得tan得f10mgtan。(2)以1號(hào)球?yàn)檠芯繉?duì)象，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得mghmv2解得v。(3)撤去水平外力f后，以10個(gè)小球整體為研究對(duì)象，利用機(jī)械能守恒定律可得10mg10mv得v1以1號(hào)球?yàn)檠芯繉?duì)象，由動(dòng)能定理得mghwmv得w9mgrsin。答案：(1)10mgtan(2)(3)9mgrsin12(15分)(2011福建高考)如圖9為某種魚餌自動(dòng)投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部ab是一長為2r的豎直細(xì)管，上半部bc是半徑為r的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，ab管內(nèi)有一原長為r、下端固定的輕質(zhì)彈簧。投餌時(shí)，每次總將彈簧長度壓縮到0.5r后鎖定， 在彈簧上端放置一粒魚餌，解除鎖定，彈簧可將魚餌彈射出去。設(shè)質(zhì)量 圖9為m的魚餌到達(dá)管口c時(shí)，對(duì)管壁的作用力恰好為零。不計(jì)魚餌在運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械能損失，且鎖定和解除鎖定時(shí)，均不改變彈簧的彈性勢(shì)能。已知重力加速度為g 。求： (1)質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口c時(shí)的速度大小v1；(2)彈簧壓縮到0.5r時(shí)的彈性勢(shì)能ep；(3)已知地面與水面相距1.5r，若使該投餌管繞ab管的中軸線oo在90角的范圍內(nèi)來回緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，每次彈射時(shí)只放置一粒魚餌，魚餌的質(zhì)量在m和m之間變化，且均能落到水面。持續(xù)投放足夠長時(shí)間后，魚餌能夠落到水面的最大面積s是多少？解析：(1)質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口c時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力完全由重力提供，則mg 由式解得v1。 (2)彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為魚餌的機(jī)械能，由機(jī)械能守