高考物理二轮复习专题限时集训:专题7 力学综合问题
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2023年高考物理:力学综合复习卷(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图所示,两端封闭的玻璃管在常温下竖直放置,管内充有理想气体,一段汞柱将气体封闭成上下两部分,两部分气体的长度分别为,,且,下列判断正确的是( )A.将玻璃管转至水平,稳定后两部分气体长度B.将玻璃管转至水平,稳定后两部分气体长度C.保持玻璃管竖直,使两部分气体升高相同温度,稳定后两部分气体长度D.保持玻璃管竖直,使两部分气体升高相同温度,稳定后两部分气体长度第(2)题某质点P从静止开始以加速度a1做匀加速直线运动,经t(s)立即以反向的加速度a2做匀减速直线运动,又经t(s)后恰好回到出发点,则( )A.a1=a2B.2a1=a2C.3a1=a2D.4a1=a2第(3)题如图所示,OA、OB是竖直面内两根固定的光滑细杆,O、A、B位于同一圆周上,OB为圆的直径。
每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),两个滑环都从O点无初速释放,用t1、t2分别表B示滑环到达A、B所用的时间,则()A.B.C.D.无法比较t1、t2的大小第(4)题如图所示,小钢球m以初速度v0在光滑水平面上运动,后受到磁极的侧向作用力而做图示的曲线运动到达D点,从图可知磁极的位置及极性可能是( )A.磁极在A位置,极性一定是N极B.磁极在B位置,极性一定是S极C.磁极在C位置,极性一定是N极D.磁极在B位置,极性无法确定第(5)题如图所示,绝缘水平面上,虚线左侧有垂直于水平面向上的匀强磁场、右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小均为,、、为绝缘水平面上的三个固定点,点在虚线上,、两点在左右两磁场中,两根直的硬导线连接和间,软导线连接在间,连线与垂直,、到的距离均为,,、、三段导线电阻相等,,。
通过、两点给线框通入大小为的恒定电流,待、间软导线形状稳定后线框受到的安培力大小为( )A.0B.C.D.第(6)题如图所示,山上一条输电导线架设在两支架间,M、N分别为导线在支架处的两点,P为导线最低点,则这三处导线中的张力、、大小关系是( )A.B.C.D.第(7)题足够长的光滑斜面上的三个相同的物块通过与斜面平行的细线相连,在沿斜面方向的拉力的作用下保持静止,如图甲所示,物块2的右侧固定有不计质量的力传感器。
图v 0/图 2019年高三物理二轮专项检测(最新重点题汇编)专项七力学综合(全解析)特别说明:因时间关系,本资料试题未经校对流程,使用时请注意。
1、【2018•广西模拟】物体在恒定的合力F 作用下作直线运动,在时间△T1内速度由0增大到V ,在时间△T2内速度由V 增大到2V 、设F 在△T1内做的功是W1,冲量是I -1;在△T2内做的功是W2,冲量是I2,那么〔〕A 、1212,I I WW <=B 、1212,I I WW <<C 、1212,I I WW ==D 、1212,I I WW =<【答案】D【解析】在△T1时间内,I1=F △T1=MV =△P1,在△T2时间内、I2=F △T2=2MV -MV =MV =△P2∴I1=I2 又2222121113,(2)2222W m v W m v m v m v ==-= ∴W1《W2,D 选项正确、2、【2018•四川联考】如下图,质量分别为M1和M2、大小相同的两物块,分别以速度V1和V2沿固定斜面向下匀速滑行,且V1》V2,M2的右端装有轻质弹簧,在它们发生相互作用后又分开.那么在M1和M2相互作用的过程中,以下说法中正确的选项是〔〕A 、由于有重力和摩擦力,所以该过程动量不守恒B 、由于系统所受合外力为零,所以该过程动量守恒C 、假设相互作用过程中,M1D 、假设相互作用过程中,M1【答案】C 【解析】在相互作用过程中,以M1、M2和弹簧组成的系统为对象,当两个物体都向下滑行时,即M1的速度不反向,系统的重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力相等,所以系统的合外力为零,系统的动量守恒、假设在相互作用过程中,M1的速度反向,那么M1受到的滑动摩擦力沿斜面向下,系统的合外力不为零,系统的动量不过恒、3、【2018•湖北模拟】如图1-5所示,质量为M 的木板静止在光滑水平面上、一个质量为M 的小滑块以初速度V0从木板的左端向右滑上木板、滑块和木板的水平速度随时间变化的图像如图1-6所示、某同学根据图像作出如下的一些判断正确的选项是〔〕A 、滑块与木板间始终存在相对运动B 、滑块始终未离开木板C 、滑块的质量大于木板的质量D 、在T1时刻滑块从木板上滑出 【答案】ACD 【解析】从图中可以看出,滑块与木板始终没有达到共同速度,所以滑块与木板间始终存在相对运动;又因木板的加速度较大,所以滑块的质量大于木板的质量;因在T1时刻以后,滑块和木板都做匀速运动,所以在T1时刻滑块从木板上滑出、所以选项A 、图C 、D 正确、4、【2018•重庆期中】水平传送带在外力的作用下始终以速度V 匀速运动,某时刻放上一个小物体,质量为M ,初速度大小也是V ,但方向与传送带的运动方向相反,小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,最后小物体的速度与传送带相同、在小物体与传送带间有相对运动的过程中,滑动摩擦力对小物体做的功为W ,摩擦生成的热量为Q ,那么下面的判断中正确的选项是()A 、W =0,Q =0B 、W ≠0,Q =0C 、W ≠0,Q ≠0D 、W =0,Q ≠0【答案】【解析】小物体以-V 的初速度放到传送带上,到后来速度变为和传送带相同的过程中,根据动能定理可知:因小物体的初末动能相等,故合外力做功为0,重力和支持力均未做功,故摩擦力做功W =0,但小物体和传送带在此过程中发生了相对运动,故热量Q ≠0,所以D 正确、5、【2018•黄冈模拟】如下图,A 、B 两质量相等的长方体木块放在光滑的水平面上,一颗子弹以水平速度V 先后穿过A 和B (此过程中A 和B 没相碰)。
力学综合计算题1.如下图所示,两个完全相同的质量为m 的木板A 、B 置于水平地面上,它们的间距s =2.88 m .质量为2m ,大小可忽略的物块C 置于A 板的左端.C 与A 之间的动摩擦因数μ1=0.22,A 、B 与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10,最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力.开始时,三个物体处于静止状态.现给C 施加一个水平向右、大小为25mg 的恒力F ,假定木板A 、B 碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起,要使C 最终不脱离木板,每块木板的长度至少应为多少?【解析】第一阶段拉力F 小于C 、A 间最大静摩擦力,因此C 、A 共同加速到与B 相碰.该过程对C 、A 用动能定理有(F -μ2·3mg )s =32mv 21 解得v 1=80.3 m/s.A 、B 相碰瞬间,A 、B 系统动量守恒mv 1=(m +m )v 2碰后共同速度v 2=40.3m/s.C 在AB 上滑行全过程,A 、B 、C 系统所受合外力为零,动量守恒,C 到B 右端时恰好达到共同速度,即2mv 1+2mv 2=4mv因此共同速度v =60.3m/s.C 在A 、B 上滑行全过程用能量守恒得F ·2L =12×4mv 2-(12×2mv 21+12×2mv 22)+μ1·2mg ·2L 代入数据解得L =0.3 m.【答案】0.3 m2.如图所示,竖直平面内轨道ABCD 的质量M =0.4 kg ,放在光滑水平面上,其中AB 段是半径R =0.4 m 的光滑14圆弧,在B 点与水平轨道BD 相切,水平轨道的BC 段粗糙,动摩擦因数μ=0.4,长L =3.5 m ,C 点右侧轨道光滑,轨道的右端连一轻弹簧.现有一质量m =0.1 kg 的小物体(可视为质点)在距A 点高为H =3.6 m 处由静止自由落下,恰沿A 点滑入圆弧轨道(g =10 m/s 2).求:(1)ABCD 轨道在水平面上运动的最大速率;(2)小物体第一次沿轨道返回到A 点时的速度大小.【解析】(1)由题意分析可知,当小物体运动到圆弧最低点B 时轨道的速率最大,设为v m ,假设此时小物体的速度大小为v ,则小物体和轨道组成的系统水平方向动量守恒:以初速度的方向为正方向;由动量守恒定律可得:Mv m =mv由机械能守恒得:mg (H +R )=12Mv 2m +12mv 2 解得:v m =2.0 m/s(2)由题意分析可知,小物体第一次沿轨道返回到A 点时小物体与轨道在水平方向的分速度相同,设为v x ,假设此时小物体在竖直方向的分速度为v y ,则对小物体和轨道组成的系统,由水平方向动量守恒得:(M +m )v x =0由能量守恒得:mgH =12(M +m )v 2x +12mv 2y +μmg 2L 解得v x =0;v y =4.0 m/s故小物体第一次沿轨道返回到A 点时的速度大小v A =v 2x +v 2y =16 m/s =4 m/s【答案】(1)2.0 m/s (2)4 m/s如图所示,AB 是倾角为θ=30°的粗糙直轨道,BCD 是光滑的圆弧轨道,AB 恰好在B 点与圆弧相切.圆弧的半径为R .一个质量为m 的物体(可以看作质点)从直轨道上的P 点由静止释放,结果它能在两轨道上做往返运动.已知P 点与圆弧的圆心O 等高,物体与轨道AB 间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,求:(1)物体对圆弧轨道的最大压力大小;(2)物体滑回到轨道AB 上距B 点的最大距离;(3)释放点距B 点的距离L ′应满足什么条件,为能使物体能顺利通过圆弧轨道的最高点D .【解析】(1)根据几何关系:PB =R tan θ=3R 从P 点到E 点根据动能定理,有: mgR -μmg cos θ·PB =12mv 2E -0代入数据:mgR -μmg ·32·3R =12mv 2E 解得:v E =2-3μgR在E 点,根据向心力公式有:F N -mg =m v 2E R解得:F N =3mg -3μmg(2)物体滑回到轨道AB 上距B 点的最大距离x ,根据动能定理,有mg (BP -x )·sin θ-μmg cos θ(BP +x )=0-0代入数据:mg (3R -x )·12-μmg ·32(3R +x )=0 解得:x =3-3μ3μ+1R(3)刚好到达最高点时,有mg =m v 2R解得:v =gR根据动能定理,有mg (L ′sin θ-R -R cos θ)-μmg cos θ·L ′=12mv 2-0代入数据:mg (12L ′-R -32R )-μmg ·32 L ′=12mgR 解得:L ′=3R +3R 1-3μ 所以L ′≥3R +3R 1-3μ,物体才能顺利通过圆弧轨道的最高点D 【答案】(1)3mg -3μmg (2)3-3μ3μ+1R(3)L ′≥3R +3R 1-3μ4.如图甲所示,滑块与足够长的木板叠放在光滑水平面上,开始时均处于静止状态.作用于滑块的水平力F 随时间t 变化图象如图乙所示,t =2.0 s 时撤去力F ,最终滑块与木板间无相对运动.已知滑块质量m =2 kg ,木板质量M = 1 kg ,滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g =10 m/s 2.求:(1)t =0.5 s 时滑块的速度大小;(2)0~2.0 s 内木板的位移大小;(3)整个过程中因摩擦而产生的热量.【解析】(1)木板M 的最大加速度a m =μmg M=4 m/s 2 滑块与木板保持相对静止时的最大拉力F m =(M +m )a m =12 N即F 为6 N 时,M 与m 一起向右做匀加速运动对整体分析有:F =(M +m )a 1v 1=a 1t 1代入数据得:v 1=1 m/s(2)对M :0~0.5 s ,x 1=12a 1t 21 0.5~2 s ,μmg =Ma 2x 2=v 1t 2+12a 2t 22则0~2 s 内木板的位移x =x 1+x 2=6.25 m(3)对滑块:0.5~2 s ,F -μmg =ma 2′0~2 s 时滑块的位移x ′=x 1+(v 1t 2+12a 2′t 22) 在0~2 s 内m 与M 相对位移Δx 1=x ′-x =2.25 m t =2 s 时木板速度v 2=v 1+a 2t 2=7 m/s滑块速度v 2′=v 1+a 2′t 2=10 m/s撤去F 后,对M :μmg =Ma 3对m :-μmg =ma 3′当滑块与木板速度相同时保持相对静止,即v 2+a 3t 3=v 2′+a 3′t 3解得t 3=0.5 s该段时间内,M 位移x 3=v 2t 3+12a 3t 23 m 位移x 3′=v 2′t 3+12a 3′t 23相对位移Δx 2=x 3′-x 3=0.75 m整个过程中滑块在木板上滑行的相对位移Δx =Δx 1+Δx 2=3 m系统因摩擦产生的热量Q =μmg ·Δx =12 J.【答案】见解析5如图所示,质量为M 的平板车P 高h ,质量为m 的小物块Q 的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R ,一端悬于Q 正上方高为R 处,另一端系一质量也为m 的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角,由静止释放,小球到达最低点时与Q 的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q 离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q 与P 之间的动摩擦因数为μ,M ∶m =4∶1,重力加速度为g .求:(1)小物块Q 离开平板车时速度为多大?(2)平板车P 的长度为多少?【解析】(1)小球由静止摆到最低点的过程中,有:mgR (1-cos 60°)=12mv 20 解得v 0=gR小球与小物块Q 相撞时,动量守恒,机械能守恒,则有:mv 0=mv 1+mv Q12mv 20=12mv 21+12mv 2Q 解得:v 1=0,v Q =v 0=gR二者交换速度,即小球静止下来.Q 在平板车上滑行的过程中,系统的动量守恒,则有mv Q =Mv +m (2v )解得,v =16v Q =gR 6小物块Q 离开平板车时,速度为:2v =gR 3 (2)由能量守恒定律,知F f L =12mv 2Q -12Mv 2-12m (2v )2 又F f =μmg解得,平板车P 的长度为L =7R 18μ. 【答案】(1)gR3 (2)7R 18μ6.2018年10月23日,港珠澳大桥开通,这是建筑史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海大桥。
2023高中物理力学综合复习题集附答案2023高中物理力学综合复习题集附答案第一章:运动的描述与研究方法1. 下列()是力学的基础学科。
A. 声学B. 热学C. 光学D. 力学答案:D2. 动量的单位是()。
A. NB. kg·m/sC. kg·m^2/sD. J答案:B3. 两个力的合力为零时,这两个力叫做()。
A. 平行力B. 重力C. 摩擦力D. 相等力答案:D4. 以下哪个是机械系统的特点?A. 具有质量B. 具有形状C. 可以有外界施加力D. 可以有外界提供能量答案:C5. 物体在匀速直线运动中,当外力为零时,物体要素的是()。
A. 逐渐停止B. 具有自动延续的运动状态C. 经过麻痹D. 成中立答案:B第二章:直线运动中的平均速度和瞬时速度1. 下列说法正确的是()。
A. 平均速度与瞬时速度所描述的是相同的量B. 平均速度与瞬时速度所描述的是不同的量 C. 平均速度与瞬时速度只有在直线匀速运动中才相等 D. 平均速度与瞬时速度一定相等答案:B2. 将仪器的起动误差、读数误差和人为操作误差等加起来得到的误差叫做()误差。
A. 随机B. 系统C. 局部D. 绝对答案:B3. 一个质点在t = 0 s时的速度为0 m/s,在t = 10 s时速度为50 m/s,这个质点在t = 10 s时的瞬时速度为()。
A. 0 m/sB. 5 m/sC. 10 m/sD. 50 m/s答案:D4. 匀变速直线运动的加速度可以表示为()。
A. a = (vf - vi) / (tf - ti)B. a = (vi - vf) / (tf - ti)C. a = vf - viD. a =vi - vf答案:A5. 一个质点在t = 0 s时的速度为0 m/s,在t = 10 s时速度为50 m/s,这个质点在t = 5 s时的速度为()。
A. 5 m/sB. 10 m/sC. 25 m/sD. 50 m/s答案:C第三章:匀速直线运动1. 一个质点匀速直线运动的位移与时间的关系是()。
高考物理二轮复习 力学综合实验(含答案解析)1、在“验证机械能守恒定律”实验中,有三个同学做了如下的实验:⑴张三同学安装的实验装置如图a 所示,实验得到纸带上留下的打点痕迹情况如图b 所示,这样的操作可能会导致实验误差较大,从图中可以看出安装实验装置时明显存在的问题 是 。
(2)李四同学用正确安装的装置进行实验,获取一张纸带如图c 所示,但起始点模糊不清。
取后面连续打出的清晰点来研究,测出B 、C 、D 、E 、F 到A 点的距离为h B 、h C 、h D 、h E 、h F ,然后分别计算出B 、C 、D 、E 点的速度v B 、v c 、v D 、v E ,最后在v 2-h 坐标系中,描出B 、C 、D 、E 点对应的坐标,如图d 所示。
如果这些点可连成一条直线,要判断重物下落过程中机械能是否守恒,还需要_ 。
(3)王五同学也用正确安装的装置进行实验,来探究重物下落过程中动能与势能的转化问题。
图e 为一条符合实验要求的纸带,O 点为打点计时器打下的第一点。
取打下O 点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h 时所对应的动能E k 和重力势能E P 。
建立坐标系,横1.9 5.8 9.6 13.4 单位:mm图b轴表示h,纵轴表示E k和E p,根据数据在图f中绘出图线I和图线II。
已求得图线I斜率的绝对值k1=2.94J/m,请计算图线II的斜率k2= J/m(保留3位有效数字)。
重物和纸带在下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为(用k1和k2表示)。
答案:(10分)(1)重物会落到桌面上,重物下落距离太短(2)判断直线的斜率是否接近当地重力加速度的两倍2.“探究求合力的方法”的实验装置如图甲所示。
(1)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图甲所示。
其中,细绳CO对O点的拉力大小为 N;(2)请将图甲中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F合画在图乙上。
由图求出合力的大小F合= N(保留两位有效数字);(3)某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣,于是,他将刻度尺与弹簧测力计平行放置,如图丙所示,利用读得的数据,他得出了弹簧的劲度系数。
高中物理高三二轮复习专题:力学综合一、单选题1.(2分)如图1所示,水平地面上有一质量为m1足够长的木板,木板的右端有一质量为m2的物块,二者处于静止状态。
t=0 时刻起,用水平向右的拉力F作用在长木板上,F随时间t的变化关系为F =kt(k是常数)。
木板和物块的加速度a随时间t的变化关系如图2中的部分图线所示。
已知长木板与地面间的动摩擦因数为μ1,物块与长木板间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。
则()A.图2中的②线为长木板的加速度随时间的变化规律B.图2中的②线为物块的加速度随时间的变化规律C.t1时刻对应的拉力为μ1m1gD.t2时刻为(μ1+μ2)(m1+m2)gk2.(2分)一足够长木板在水平地面上向右运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的小物块轻放到木板的右端,之后木板运动的v-t图象如图所示。
则小物块运动的v-t图象可能是()A.B.C.D.3.(2分)一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度随时间变化的图线如图所示。
已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,最大静摩擦力均等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上,取重力加速度g=10m/s2。
则()A.开始时物块运动的加速度大小为2 m/s2B.开始时物块运动的加速度大小为8 m/s2C.木板与地面间的动摩擦因数为0.2D.木板运动的时间为1 s4.(2分)为节约运行时间,设想一种高铁进站不停车模式。
如图(a)所示,站台内铁路正上方有一固定轨道AB,火车分为可分离的上下副、主车两部分,副车可在主车顶轨道上滑行。
主车保持匀速过站,需下车的乘客提前进入副车甲中,需上车的乘客已在静止于A端的副车乙中等待。
车尾到B端瞬间,甲刚好完全滑上固定轨道AB,主副车分离,副车甲立即减速,车头到A端时刚好停下,乘客下车。
当主车车头到A端时,副车乙立即从固定轨道开始加速滑上车顶轨道,当乙的车尾与主车车尾对齐时主副车刚好共速,锁死一起前进。
专题七力三大规律的综合运用专题(A)复习目标:1、掌握解决动力问题的三个基本观点:力的观点、动量的观点、能量的观点2、能够熟练、准确合的选用规律解决问题[]3、正确把握物问题的情境,提高综合分析问题的能力一、选择题1、若物体在运动过程中受到的合外力不为零,则()A.物体的动能不可能总是不变的B.物体的动量不可能总是不变的.物体的加速度一定变D.物体的速度的方向一定变2、在光滑水平面上,动能为E0、动量的大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反。
将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、p1,球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2,则必有()A.E1 < E0B.p1 < p0.E2 > E0D.p2 > p03、一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于()A.物体势能的增加量B.物体动能的增加量.物体动能的增加量加上物体势能的增加量D.物体动能的增加量加上克服重力所做的功4、如图所示,半圆形的光滑固定轨道槽竖直放置,质量为的小物体由顶端从静止开始下滑,则物体经过槽底时,对槽底的压力大小为( )A .2gB .3g .g D .5g5、如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同两个光滑斜面由静止自由滑下,在到达斜面底端的过程中,相同的物量是( )A .重力的冲量B .重力做的功.合力的冲量 D .刚到达底端的动能6、一质量为的木块静止在光滑的水平面上。
从=0开始,将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上,在=1时刻,力F 的功率是:A 、F 21/2B 、F 212/2、F 21/ D 、F 212/7、如图,在光滑水平面上,放着两块长度相同,质量分别为M 1和M 2的木板,在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块,开始时,各物均静止,今在两物体上各作用一水平恒力F 1、F 2,当物块和木块分离时,两木块的速度分别为v 1和v 2,,物体和木板间的动摩擦因相同,下列说法①若F 1=F 2,M 1>M 2,则v 1 >v 2,;②若F1=F 2,M 1<M 2,则v 1 >v 2,;③若F 1>F 2,M 1=M 2,则v 1 >v 2,;④若F 1<F 2,M 1=M 2,则v 1 >v 2,;B v m其中正确的是 ( )A .①③B .②④ .①② D .②③8、如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系绳小球拉开到一定的角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中 ( )A .小球向左摆动时,小车向右运动,且系统动量守恒B .小球向左摆动时,小车向右运动,系统动量不守恒.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车速度不为零D .小球摆动过程中,小球的机械能守恒9、质量为的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力是作用。
成都七中高考二轮复习物理力学综合考试题考试时间:90分钟满分:120分Ⅰ卷一.选择题:(70分)1.如图所示,用水平力F推乙物块,使甲、乙、丙、丁四个完全相同的物块一起沿水平地面以相同的速度匀速运动,各物块受到摩擦力的情况是()A.甲物块受到一个摩擦力的作用B.乙物块受到两个摩擦力的作用C.丙物块受到两个摩擦力的作用D.丁物块没有受到摩擦力的作用2.如图所示,将两个质量均为m的小球a、b用细线相连并悬挂于O点,用力F拉小球a,使整个装置处于平衡状态,且悬线OA与竖直方向的夹角为30θ=°,则F的大小()A.可能为3mg B.可能为32mg3C.可能为mg D.不可能为2mg3.从某一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体I、Ⅱ,其v-t图象如图所示.在0~0t时间内下列说法中正确的是()A.两个物体I、Ⅱ所受合外力都在不断减小B.物体I所受合外力不断增大,物体Ⅱ所受合外力不断减小C.物体I的位移不断增大,物体Ⅱ的位移不断减小D .两物体I 、Ⅱ的平均速度大小都是12()2v v4.如图所示,在水平板左端有一固定挡板,挡板上连接一轻质弹簧.紧贴弹簧放一质量为m 的滑块,此时弹簧处于自然长度.已知滑块与板间的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为33.现将板的右端缓慢抬起使板与水平面问的夹角为θ,最后直到板竖直.此过程中弹簧弹力的大小F 随夹角θ的变化关系可能是图中的 ( )5.如图甲所示,两物体A 、B 叠放在光滑水平面上对物体A 施加一水平力F ,F 随时间t 变化的图象如图所示.两物体在力F 的作用下由静止开始运动,且始终相对静止.则 ( )A .两物体做匀变速直线运动B .两物体沿直线做往复运动C .B 物体所受摩擦力的方向始终与力F 的方向相同D .t=2 s 到t=3s 这段时间内两物体间的摩擦力逐渐减小 6.如图甲所示,在倾角为30°的足够长的光滑斜面上,有一质量为m 的物体受到沿斜面方向的力F 的作用.力F按图乙所示规律变化,图中纵坐标是F 与mg 的比值,规定力沿斜面向上为正向,则物体运动的速度v 随时间t 变化的规律可用图丙中的哪一个图表示(物体的初速度为零) ( )7.如图所示,叠放在水平转台上的物体A 、B 、C 能随转台一起以角速度ω匀速转动,A 、B 、C 的质量分别为3m 、2m 、m ,A 与B 、B 和C 与转台间的动摩擦因数都为μ,A 和B 、C 与转台中心的距离分别为r 、1.5 r .设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是 ( )A .B 对A 的摩擦力一定为3μmg B .B 对A 的摩擦力一定为32m r ω系23grμω≤C .转台的角速度一定满足关D .转台的角速度一定满足关系grμω≤8.如图所示,A 为静止于地球赤道上的物体,B 为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,C 为绕地球做圆周运动的卫星,P 为B 、C 两卫星轨道的交点.已知A 、B 、C 绕地心运动的周期相同,相对于地心下列说法中正确的是 ( )A .卫星C 的运行速度大于物体A 的速度B .物体A 和卫星C 具有相同大小的加速度C .可能在每天的某一时刻卫星B 都在A 的正上方D .卫星B 在P 点的加速度与卫星C 在该点的加速度大小相等 9.放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在时间0~6 s 内其速度与时间的图象和拉力的功率与时间的图象分别如图甲、乙所示,则物体质量以及物体与地面问的动摩擦因数分别为(取210m g s =) ( )10.如图所示,半径为R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止放着一个光滑小球.现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度0v ,若0v 大小改变,则小球能够上升的最大高度(距离底部)也改变.下列说法中正确的是( ) A .如果0v gR =,则小球能够上升的最大高度为R /2 B .如果0v2gR =,则小球能够上升的最大高度为R /2c .如果0v 3gR =,则小球能够上升的最大高度为3R /2 D .如果0v5gR =,则小球能够上升的最大高度为2R11、物体受恒定水平推力F 作用沿水平面运动,其速度时间图像如图所示,已知物体的质量m ,图中t 0、t l 、v 0、v 1均为已知量,则F 大小为( )A .()101022-m m F=+t t t v vB .0m F=t v C .()011m -F=t v vD .110m F=t -t v12.飞机在水平地面上空的某一高度水平匀速飞行,每隔相等时间投放一个物体.如果以第一个物体a 的落地点为坐标原点、飞机飞行方向为横坐标的正方向,在竖直平面内建立直角坐标系.如图9所示是第5个物体e 离开飞机时,抛出的5个物体(a 、b 、c 、d 、e )在空间位置的示意图,其中可能的是13.将一长木板静止放在光滑的水平面上,如图甲所示,一个小铅块(可视为质点)以水平初速度v 0由木板左端向右滑动,到达右端时恰能与木板保持相对静止.小铅块运动过程中所受的摩擦力始终不变,现将木板分成A 和B 两段,使B 的长度和质量均为A 的2倍,并紧挨着放在原水平面上,让小铅块仍以初速度v 0由木块A 的左端开始向右滑动,如图乙所示,则下列有关说法正确的是 ( ) A .小铅块恰能滑到木板B 的右端,并与木板B 保持相对静止 B .小铅块将从木板B 的右端飞离木板C .小铅块滑到木板B 的右端前就与木板B 保持相对静止D .小铅块在木板B 上滑行产生的热量等于在木板A 上滑行产生热量的2倍14、如图所示,质量为m 的物块从A 点由静止开始下落,加速度是g/2,下落H 到B 点后与一轻弹簧接触,又下落h 后到达最低点C,在由A 运动到C 的过程中,空气阻力恒定,则( )A .物块机械能守恒B .物块和弹簧组成的系统机械能守恒C .物块机械能减少)(21h H mg +D .物块和弹簧组成的系统机械能减少)(21h H mg +Ⅱ 卷姓名:班级:总分:二、计算题:(50分)15、(11分)如图所示,在质量为m B=30kg的车厢B内紧靠右壁,放一质量m A=20kg的小物体A(可视为质点),对车厢B施加一水平向右的恒力F,且F=120N,使之从静止开始运动。
A .运动员减少的重力势能全部转化为动能B .运动员获得的动能为13mghC .运动员克服摩擦力做功为23mghD .下滑过程中系统减少的机械能为13mgh3.在水平方向足够长的固定木板上,一小物块以某一初速度开始滑动,经一段时间t 后停止.现将该木板改置成倾角为θ的斜面,让小物块以相同的初速度沿木板上滑,若小物块上滑到最高位置所需时间也为t ,则小物块与木板之间的动摩擦因数μ为( )A.sin θ1+cos θB.sin θ1-cos θC.cos θ1-cos θD.cos θ1+cos θ4.风能是一种环保型能源,风力发电是将风的动能转化为电能.设空气的密度为ρ,水平风速为v ,风力发电机每个叶片长为L ,设通过叶片旋转所围成的圆面内的所有风能转化为电能的效率为η,那么该风力发电机的发电功率P 的数学表达式为( )A.12ηρπL vB.12ηρπL 2v 2 C.12ηρπL 2v 3 D.12ηρπL 2v 45.如图7-3所示,A 、B 、C 三个一样的滑块从粗糙固定斜面上的同一高度同时开始运动,A 由静止释放,B 的初速度方向沿斜面向下,大小为v 0,C 的初速度方向沿斜面水平,大小也为v 0,下列说法中正确的是( )图7-3A .滑到斜面底端时,B 的动能最大B .滑到斜面底端时,B 的机械能减少最多C .A 和C 将同时滑到斜面底端D .C 的重力势能减少得多图7-46.如图7-4所示,劲度系数为k 的弹簧下悬挂一个质量为m 的重物,处于静止状态.手托重物使之缓慢上移,直到弹簧恢复原长,然后放手使重物从静止开始下落,重物下落过程中的最大速度为v ,不计空气阻力.下列说法正确的是( )A .手对重物做的功W 1=m 2g 2kB .重物从静止下落到速度最大过程中重物克服弹簧弹力所做的功W 2=m 2g 2k -12m v 2C .弹性势能最大时小球加速度大小为gD .最大的弹性势能为2m 2g 2k7.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )A .运动员到达最低点前重力势能始终减小B .蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加C .蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D .蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关8.如图7-5所示,质量为M 、长度为L 的小车静止在光滑的水平面上.质量为m 的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平恒力F 作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动.物块和小车之间的摩擦力为f .物块滑到小车最右端时,小车运动的距离为x .在这个过程中,下列说法正确的是( )图7-5A.物块到达小车最右端时,物块具有的动能为F (L +x ) B .物块到达小车最右端时,小车具有的动能为fx C .物块克服摩擦力所做的功为fL D .物块和小车增加的机械能为fx9.如图7-6所示,长L =1.5 m 、高h =0.45 m 、质量M =10 kg 的长方体木箱在水平面上向右做直线运动.当木箱的速度v 0=3.6 m/s 时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50 N ,并同时将一个质量m =1 kg 的小球轻放在木箱上距右端L3处的P 点(小球可视为质点,放在P 点时相对于地面间的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面.已知木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2,而小球与木箱之间的摩擦不计.取g =10 m/s 2,求:(1)小球从开始离开木箱至落到地面所用的时间; (2)小球放上P 点后,木箱向右运动的最大位移; (3)图7-610.如图7-7所示,一位参加“挑战极限”的业余选手质量m =60 kg ,要越过一宽度为x =2.5 m 的水沟跃上高为H =2.0 m 的平台,采用的方法是:人手握一根长L =3.25 m 的轻质弹性杆一端,从A点由静止开始匀加速助跑,至B点时,杆另一端抵在O点的阻挡物上,接着杆发生形变,同时脚蹬地,人被弹起,离地时重心高h=0.8 m,到达最高点时杆处于竖直,人的重心在杆的顶端.运动过程中空气阻力可忽略不计.(取g=10 m/s2)(1)第一次试跳,人恰能到达最高点,则人在B点离开地面时的速度v1是多大?(2)第二次试跳,人在最高点放开杆,人水平飞出,恰好趴落到平台边缘,则人在最高点飞出时速度v2至少是多大?(3)设在第二次试跳中,人跑到B点时速度大小为v B=8 m/s,则人在B点蹬地弹起瞬间至少应做多少功?图7-711.如图7-8所示,一个质量为0.6 kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失).已知圆弧的半径R=0.3 m,θ=60°,小球到达A点时的速度v A=4 m/s.(取g=10 m/s2)求:(1)小球做平抛运动的初速度v0;(2)P点到A点的水平距离和竖直距离;(3)小球到达圆弧最高点C图7-812.如图7-9甲所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行.现将一质量m=2 kg 的小物体以某一初速度放上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示.取沿传送带向上为正方向,g =10 m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)0~10 s 内物体位移的大小; (2)物体与传送带间的动摩擦因数;(3)0~10 s图7-9专题限时集训(七)1.C 【解析】 球A 和球C 上升到最高点时速度均为零,而球B 上升到最高点时仍有水平方向的速度,即动能不为零.根据机械能守恒定律,对A 、C 球mgh =12m v 20,解得h=v 202g ,对B 球mgh ′+12m v 2t =12m v 20,所以h ′=v 20-v 2t 2g<h . 2.D 【解析】 运动员的加速度为13g ,小于g sin30°,所以必受摩擦力,且大小为16mg ,克服摩擦力做功为16mg ×h sin30°=13mgh ,故选项C 错误;摩擦力做功,机械能不守恒,减少的势能没有全部转化为动能,而是有13mgh 转化为内能,故选项A 错误,D 正确;由动能定理知,运动员获得的动能为13mg ×h sin30°=23mgh ,故选项B 错误.3.B 【解析】 在水平面匀减速滑动过程,a 1=μmgm=μg ,初速度v 0=a 1t ;沿斜面匀减速滑动过程,a 2=mg sin θ+μmg cos θm =g sin θ+μg cos θ,初速度v 0=a 2t ,联立解得μ=sin θ1-cos θ.4.C 【解析】 以时间t 内吹到叶片旋转所围成的圆面的空气柱为研究对象,根据题意可得该风力发电机的发电功率为P =12ρπL 2v t ·v 2×ηt =12ηρπL 2v 3,选项C 正确.5.A 【解析】 三个滑块运动过程中受到的滑动摩擦力大小相等.滑块A 、B 均沿斜面向下做匀加速直线运动,下滑过程克服摩擦力做功相等,重力做功相等,根据动能定理知,滑到斜面底端时B 的动能大于A 的动能;滑块C 沿斜面向左偏下做曲线运动,运动路程大于滑块B 的位移大小,滑块C 滑动过程克服摩擦力做的功大于滑块B 克服摩擦力做的功,所以滑到斜面底端时,B 的动能最大,选项A 正确,B 错误.滑块C 受到的摩擦力与运动方向相反,C 在沿斜面向下的加速度分量大于A ,所以滑块C 的运动时间小于A 的下滑时间,选项C 错误.三个滑块减少的重力势能相等,选项D 错误.6.BCD 【解析】 重物开始处于静止状态时,mg =kx 1,弹簧伸长量x 1=mgk,根据能量守恒定律,W 1=mgx 1+ΔE p ,ΔE p 为弹簧增大的弹性势能(负值),所以W 1<mgx 1=m 2g 2k,选项A 错误;重物从静止开始下落过程,先加速下落x 1高度,加速度减小到零,速度达到最大,后减速下落x 1高度,速度减小到零,此时弹簧的伸长量为2x 1最大,弹簧的弹性势能最大,小球加速度a =2kx 1-mgm=g ,根据能量守恒知,弹性势能等于下落过程减少的重力势能,为mg ·2x 1=2m 2g 2k ,选项CD 正确;根据能量守恒知,重物从静止下落到速度最大过程中, mgx 1=12m v 2+E p ,所以克服弹簧弹力所做的功W 2=E p =mgx 1-12m v 2=m 2g 2k -12m v 2,选项B 正确.7.ABC 【解析】 运动员到达最低点前其高度一直降低,故重力势能始终减小,A 正确;磞极绳张紧后的下降过程中,其弹力方向与运动方向相反,弹力做负功,弹性势能增加,B 正确;磞极过程中,只有重力和弹力做功,运动员、地球和磞极绳所组成的系统机械能守恒,C 正确;重力势能的改变量ΔE p =mg Δh ,只与初末位置的高度差有关,而与重力势能零点的选取无关,D 错误.8. B 【解析】 合外力做功引起物体动能的变化,物块到达小车最右端时,物块具有的动能对应这个过程中物块所受合外力做的功,即为(F -f )(L +x ),而小车具有的动能对应这个过程中小车所受合外力做的功,即为fx ,所以选项A 错误,选项B 正确;物块克服摩擦力做的功为f (L +x ),所以选项C 错误;物块和小车增加的机械能为动力和阻力对系统做功之和,即F (L +x )-fL ,所以D 错误.9.(1)0.3 s (2)0.9 m (3)2.8 m/s【解析】 (1)小球离开木箱后做自由落体运动,则小球落到地面所用的时间为t =2h g=0.3 s(2)小球放上木箱后相对地面静止,由牛顿第二定律 F +μF N =Ma 1 F N =(M +m )g解得木箱的加速度a 1=F +μ(M +m )gM =7.2 m/s 2木箱向右运动的最大位移x 1=v 202a 1=0.9 m(3)由于x 1=0.9 m <1 m ,故木箱在向右运动期间,小球不会从木箱的左端掉下. 木箱向左运动时,根据牛顿第二定律得F -μ(M +m )g =Ma 2 解得木箱向左运动的加速度a 2=2.8 m/s 2设木箱向左运动的位移为x 2时,小球从木箱的右端掉下,则x 2=x 1+L3=1.4 m由x 2=12a 2t 22得t 2=2x 2a 2=1 s 故小球刚离开木箱时木箱的速度v 2=a 2t 2=2.8 m/s ,方向向左. 10.(1)7 m/s (2)5 m/s (3)300 J 【解析】 (1)由机械能守恒定律,得 12m v 21=mg ()L -h 解得v 1=2g ()L -h =7 m/s(2)人飞出做平抛运动,人刚好落在平台上,则L -H =12gt 2x =v 2t解得v 2=x g2(L -H )=5 m/s(3)由动能定理:W -mg (L -h )=12m v 22-12m v 2B解得W =mg (L -h )+12m v 22-12m v 2B =300 J 11.(1)2 m/s (2)0.69 m 0.6 m (3)8 N【解析】 (1)将小球在A 点的速度分解,如图所示,由图可知:v 0=v x =v A cos θ=4×cos60°=2 m/s(2)由平抛运动规律得, v 2y =2gh , v y =gt , x =v 0t其中,v y =v A sin θ=4×sin60°m/s =2 3 m/s联立解得,h =0.6 m ,x =253 m ≈0.69 m(3)取A 点为重力势能的零点,由机械能守恒定律得: 12m v 2A =12m v 2C+mg (R +R cos θ) 解得v C =7 m/s设轨道对小球的压力为F N C ,对小球在圆弧最高点,由牛顿第二定律得:F N C +mg =m v 2CR代入数据得F N C =8 N由牛顿第三定律得,小球对轨道的压力F ′N C =F N C =8 N ,方向竖直向上. 12.(1)33 m (2)0.9375 (3)423 J 405 J【解析】 (1)由图乙得,物体的位移x =6×(4+8)2 m -3×22m =33 m(2)由图象知,物体在传送带上滑动时的加速度a =1.5 m/s 2 对此过程分析得μmg cos θ-mg sin θ=ma ,解得μ=1516=0.9375(3)物体被送上的高度h =x sin θ=19.8 m 重力势能增量ΔE p =mgh =396 J动能增量ΔE k =12m v 22-12m v 21=27 J 机械能增加ΔE =ΔE p +ΔE k =423 J 0~10 s 内只有前6 s 发生相对滑动.0~6 s 内传送带运动距离x 带=6×6 m =36 m 0~6 s 内物体位移x 物=9 m Δx =x 带-x 物=27 m产生的热量Q =μmg cos θ·Δx =405 J。