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勻速率運動到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合力對汽車不做功d重力做功的功率會變化解析：汽車由a到b做勻速圓周運動，合力的方向始終與速度垂直，合力對汽車不做功，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軸做直線運動，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，則物體運動到x16 m處時，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)動能定理wmv2mv，得v3 m/s。b項正確。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，地面為零勢能面。在上升至離地高度h處，小球的動能是勢能的2倍，在下落至離地高度h處，小球的勢能是動能的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，速度為v1，由地面上拋時速度為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將一個動力傳感器連接到計算機上，我們就可以測量快速變化的力，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上，當(dāng)小球在豎直面內(nèi)來回擺動時，用動力傳感器測得繩子對懸點的拉力隨時間變化的曲線如圖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。小球擺動至最高點時，繩子拉力最小，即f1mgcos小球擺動至最低點時，繩子拉力最大，即f2mgm擺動過程中小球的機械能守恒，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，傳送帶的運行速度為v0，長為l，滑塊滑到傳送帶上后做勻加速運動，滑到傳送帶右端c時，恰好被加 圖420速到與傳送帶的速度相同。求：(1)滑塊到達底端b時的速度v；(2)滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(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b點的速度為v，由機械能守恒定律，有mghmv2，v。(2)滑塊在傳送帶上做勻加速運動，受到傳送帶對它的滑動摩擦力，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位移，設(shè)所用時間為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個小題，每小題7分，共63分，每小題請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)）1.(2011新課標(biāo)全國卷改編)一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質(zhì)點，下列說法錯誤的是()a運動員到達最低點前重力勢能始終減小b蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢能增加c蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒d蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關(guān)解析：重力做功決定重力勢能的變化，隨著高度的降低，重力一直做正功，重力勢能一直減小，故a選項正確；彈性勢能的變化取決于彈力做功，當(dāng)橡皮筋張緊后，隨著運動員的下落彈力一直做負(fù)功，彈性勢能一直增大，故b選項正確；在蹦極過程中，由于只有重力和彈性繩的彈力做功，故由運動員、地球及彈性繩組成的系統(tǒng)機械能守恒，故選項c正確；重力勢能的大小與勢能零點的選取有關(guān)，而勢能的改變與勢能零點選取無關(guān)，故選項d錯誤。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彈簧的彈性勢能增加了10 jb滑塊的動能增加了10 jc滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了10 jd滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒解析：因滑塊放置于光滑水平面上，故拉力做功一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，另一部分轉(zhuǎn)化為滑塊的動能，故a、b錯誤；滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能的增加量等于拉力f做的功10 j，故c正確，d錯誤。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進入某電場中。由于電場力和重力的作用，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電場力對液滴做的功為b液滴克服電場力做的功為mghmvc液滴的機械能減少mghd液滴受到的電場力大于它的重力解析：由動能定理mghw電0mv，所以w電mghmv，a錯，b對；液滴減少的機械能等于電場力做的功，c錯；因為豎直方向做的是減速運動，電場力大于重力，d對。答案：bd4(2011新課標(biāo)全國卷改編)一質(zhì)點開始時做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用。此后，該質(zhì)點的動能不可能是()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，物體的速度逐漸增大，動能逐漸增大；當(dāng)力的方向與速度方向相反時，物體做勻減速運動，速度逐漸減小到零后反向逐漸增大，因此動能先減小后增大；當(dāng)力的方向與速度的方向夾角大于90小于180時，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時速度達到最小值，而后速度逐漸增大，故動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時刻開始受到水平力的作用。力的大小f與時間t的關(guān)系如圖2所示，力的方向保持不變，則() a3t0時刻的瞬時功率為b3t0時刻的瞬時功率為 圖2c在t0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為d在t0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為解析：02t0時間內(nèi)的加速度a1，末速度v1a1t1，位移l1a1t；2t03t0時間內(nèi)的加速度a2。位移l2a1t1t2a2t。末速度v2a1t1a2t2。因此3t0時刻的瞬時功率p3t03f0v2，a錯誤，b正確；03t0時間內(nèi)，水平拉力的平均功率為：，c錯誤，d正確。答案：bd6雙選質(zhì)量為2 kg的物體，放在動摩擦因數(shù)為0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運動，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時的速度是3 m/sb在位移為l9 m時的速度是3 m/sc在oa段運動的加速度是2.5 m/s2d在oa段運動的加速度是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錯誤；由wfflmv2可得在位移l9 m時的速度為v3 m/s，b正確，a錯誤。答案：bd7如圖4所示是單杠運動員做“單臂大回環(huán)”的動作簡圖，質(zhì)量為60 kg的體操運動員，用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運動，此過程中，運動員在最低點時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)運動員的重心距單杠的距離為r，運動員能通過最高點的最小速度為v10，運動員在做圓周運動的過程中機械能守恒，設(shè)到達最低點的速度為v2，則有mv2mgr，在最低點運動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，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(不計空氣阻力)。則()a兩球同時落地 圖5b相遇時兩球速度大小相等c從開始運動到相遇，球a動能的減少量等于球b動能的增加量d相遇后的任意時刻，重力對球a做功功率和對球b做功功率相等解析：對a，v0tgt2，對b，gt2，所以hv0t，而對a又有(v0v)t，可知a剛好和b相遇時速度v0。所以它們不會同時落地，相遇時的速度大小也不相等，a、b錯。根據(jù)機械能守恒定律，從開始到相遇，兩球重力做功相等，c正確。相遇后的每一時刻，它們速度都不相等，所以重力的瞬時速率pmgv不會相等，d錯。答案：c9自動充電式電動車的前輪裝有發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接。當(dāng)騎車者用力蹬車或電動自行車自動滑行時，自行車就可以帶動發(fā)電機向蓄電池充電，將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來。假設(shè)某人騎車以1 000 j的初動能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關(guān)閉自動充電裝置， 圖6讓車自由滑行，其動能隨位移變化關(guān)系如圖6線所示；第二次啟動自動充電裝置，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()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，對應(yīng)圖線可得：ff100 n，當(dāng)自行車自動充電時，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、計算題(本題共3個小題，共37分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)10(10分)如圖7所示為修建高層建筑常用的塔式起重機。在起重機將質(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動，加速度a0.2 m/s2，當(dāng)起重機輸出功率達到其允許的最大值時，保持該功率直到重物做vm1.02 m/s的勻速運動。取g10 m/s2，不計額外功。求：(1)起重機允許輸出的最大功率； 圖7(2)重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間和起重機在第2秒末的輸出功率。解析：(1)設(shè)起重機允許輸出的最大功率為p0，重物達到最大速度時，拉力f0等于重力。p0f0vmf0mg代入數(shù)據(jù)，有：p05.1104 w(2)勻加速運動結(jié)束時，起重機達到允許輸出的最大功率，設(shè)此時重物受到的拉力為f，速度為v1，勻加速運動經(jīng)歷時間為t1，有：p0fv1fmgmav1at1由，代入數(shù)據(jù)，得：t15 st2 s時，重物處于勻加速運動階段，設(shè)此時速度為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個質(zhì)量均為m、半徑均為r的均勻剛性球，在施加于1號球的水平外力f的作用下均靜止，力f與圓槽在同一豎直面內(nèi)，此時1號球球心距它在水平槽運動時的球心高度差為h?，F(xiàn)撤去力f使小球開始運動，直到所有小球均運動到水平槽內(nèi)。重力加速度為g。求：圖8(1)水平外力f的大??；(2)1號球剛運動到水平槽時的速度；(3)整個運動過程中，2號球?qū)?號球所做的功。解析：(1)以10個小球整體為研究對象，由力的平衡條件可得tan得f10mgtan。(2)以1號球為研究對象，根據(jù)機械能守恒定律可得mghmv2解得v。(3)撤去水平外力f后，以10個小球整體為研究對象，利用機械能守恒定律可得10mg10mv得v1以1號球為研究對象，由動能定理得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，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的魚餌到達管口c時，對管壁的作用力恰好為零。不計魚餌在運動過程中的機械能損失，且鎖定和解除鎖定時，均不改變彈簧的彈性勢能。已知重力加速度為g 。求： (1)質(zhì)量為m的魚餌到達管口c時的速度大小v1；(2)彈簧壓縮到0.5r時的彈性勢能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，每次彈射時只放置一粒魚餌，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的魚餌到達管口c時做圓周運動的向心力完全由重力提供，則mg 由式解得v1。 (2)彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為魚餌的機械能，由機械能守