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2017届高考一轮总复习课标版物理课时跟踪训练16含答案

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课时跟踪训练(十六)..一、选择题..1．(多选)关于动能定理的表达式W＝E k2－E k1，下列说法正确的是()A．公式中的W为不包含重力的其他力做的总功B．公式中的W为包含重力在内的所有力做的功，也可通过以下两种方式计算：先求每个力的功再求功的代数和或先求合外力再求合外力的功C．公式中的E k2－E k1为动能的增量，当W>0时动能增加，当W<0时，动能减少D．动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动，适用于恒力做功，但不适用于变力做功[解析]公式W＝E k2－E k1中的“W”为所有力所做的总功，A错误，B正确；若W>0，则E k2>E k1，若W<0，则E k2<E k1，C正确；动能定理对直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功均适用，D错误．[答案]BC2．如右图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A、B都向前移动一段距离．在此过程中()A．外力F做的功等于A和B动能的增量B．B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能增量C．A对B的摩擦力所做的功，等于B对A的摩擦力所做的功D．外力F对B做的功等于B的动能的增量[解析]A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力，对A物体运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量，即B对；A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不相等，C错；对B应用动能定理，W F－WF f ＝ΔE k B ，即W F ＝ΔE k B ＋WF f 就是外力F 对B 做的功，等于B 的动能增量与B 克服摩擦力所做的功之和，D 错；由前述讨论知B 克服摩擦力所做的功与A 的动能增量(等于B 对A 的摩擦力所做的功)不等，故A 错．[答案] B3．一个质量为m 的物体静止放在光滑水平面上，在互成60°角的大小相等的两个水平恒力作用下，经过一段时间，物体获得的速度为v ，在力的方向上获得的速度分别为v 1、v 2，如右图所示，那么在这段时间内，其中一个力做的功为( )A.16m v 2B.14m v 2C.13m v 2D.12m v 2[解析] 在合力F 的方向上，由动能定理得W ＝Fl ＝12m v 2，某个分力的功为W 1＝F 1l cos30°＝F 2cos30°l cos30°＝12Fl ＝14m v 2，B 正确．[答案] B4．(2015·浙江五校联考)用竖直向上大小为30 N 的力F ，将2 kg 的物体由沙坑表面静止抬升1 m 时撤去力F ，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20 cm.若忽略空气阻力，g 取10 m/s 2.则物体克服沙坑的阻力所做的功为( )A ．20 JB ．24 JC ．34 JD ．54 J[解析] 用竖直向上大小为30 N 的力F ，将2 kg 的物体由沙坑表面静止抬升1 m时，由动能定理，Fh －mgh ＝12m v 2，撤去力F 后由动能定理，mg (d ＋h )－W ＝0－12m v 2，联立解得W ＝mg (d ＋h )＋Fh －mgh ＝Fh ＋mgd ＝30×1 J ＋2×10×0.2 J ＝34 J ．选项C 正确．[答案] C5．(多选)(2016·山西太原一中检测)质量为1500 kg 的汽车在平直的公路上运动，v－t图象如图所示．由此可求()A．前25 s内汽车的平均速度B．前10 s内汽车的加速度C．前10 s内汽车所受的阻力D．15～25 s内合外力对汽车所做的功[解析]由图象可求前25秒内的位移，即图象与时间轴所围区域的面积，再由v＝xt可求平均速度，故A正确．前10秒内图线的斜率即为前10秒内的加速度，故B正确．前10秒内汽车的牵引力大小未知，因此汽车所受阻力不能求，故C错．由动能定理，合外力所做的功与动能增量相等，故D正确．[答案]ABD6．(2015·宁夏银川检测)光滑斜面上有一个小球自高为h的A处由静止开始滚下，抵达光滑的水平面上的B点时速率为v0.光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直的阻挡条，如图所示，小球越过n条阻挡条后停下来．若让小球从2h高处以初速度v0滚下，则小球能越过阻挡条的条数为(设小球每次越过阻挡条时损失的动能相等)()A．n B．2nC．3n D．4n[解析]小球第一次从释放至到达B点的过程中，由动能定理得mgh＝12m v2，由B点到停止的过程中，由动能定理得－nW＝0－12m v2.小球第二次从释放到停止的过程中，由动能定理得mg·2h－n′W＝0－12m v2，解得n′＝3n.[答案] C7．(2015·临沂检测)物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止．以a 、E k 、s 和t 分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间，则以下各图象中，能正确反映这一过程的是( )[解析] 物体在恒定阻力作用下运动，其加速度随时间不变，随位移不变，选项A 、B 错误；由动能定理，－fs ＝E k －E k0，解得E k ＝E k0－fs ，选项C 正确E k ＝12mv 2＝12m(v 0－at)2D 错误．[答案] C8．(多选)(2016·孝感统测)如图所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m 的物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高h ，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧，汽车以速度v 向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平方向夹角为30°时，则( )A ．从开始到细绳与水平方向夹角为30°时，拉力做功mghB ．从开始到细绳与水平方向夹角为30°时，拉力做功mgh ＋38m v 2C ．在细绳与水平方向夹角为30°时，拉力功率为mg vD ．在细绳与水平方向夹角为30°时，拉力功率大于32mg v[解析] 汽车以v 向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平方向夹角为30°时，物体上升的高度恰为h ，对速度v 分解可知沿细绳方向的分速度大小为32v ，根据动能定理可知A 错误、B 正确；由于物体加速上升，故细绳拉力大于物体的重力，所以细绳拉力的功率大于32mg v，C错误，D正确．[答案]BD9．(多选)如图所示，AB为半径R＝0.50 m的四分之一圆弧轨道，B端距水平地面的高度h＝0.45 m．一质量m＝1.0 kg的小滑块从圆弧轨道A端由静止释放，到达轨道B端的速度v＝2.0 m/s.忽略空气的阻力．取g＝10 m/s2.则下列说法正确的是()A．小滑块在圆弧轨道B端受到的支持力大小F N＝16 NB．小滑块由A端到B端的过程中，克服摩擦力所做的功W＝3 JC．小滑块的落地点与B点的水平距离x＝0.6 mD．小滑块的落地点与B点的水平距离x＝0.3 m[解析]小滑块在B端时，根据牛顿第二定律有F N－mg＝m v2R，解得F N＝18 N，A错误；根据动能定理有mgR－W＝12m v2，解得W＝mgR－12m v2＝3 J，B正确；小滑块从B点做平抛运动，水平方向上x＝v t，竖直方向上h＝12gt2，解得x＝v·2hg＝0.6m，C正确，D错误．[答案]BC10．(多选)如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值f m与滑动摩擦力大小相等，则()A．0～t1时间内F的功率逐渐增大B．t2时刻物块A的加速度最大C ．t 2时刻后物块A 做反向运动D ．t 3时刻物块A 的动能最大[解析] 0～t 1时间内，物块静止，F 的功率为零，A 错误；t 2时刻合外力最大，物块A 的加速度最大，B 正确；t 2时刻后物块A 继续向前运动，C 错误；t 1～t 3时间内，物块一直加速运动，t 3时刻后物块做减速运动，所以t 3时刻物块A 的动能最大，D 正确．[答案] BD二、非选择题11．(2015·湖北襄阳四中、荆州中学、龙泉中学联考)质量m ＝1 kg 的物体，在水平拉力F (拉力方向与物体初速度方向相同)的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4 m 时，拉力F 停止作用，运动到位移是8 m 时物体停止，运动过程中E k －x 的图线如图所示．(g 取10 m/s 2)求：(1)物体的初速度多大？(2)物体和水平面间的动摩擦因数为多大？(3)拉力F 的大小．[解析] (1)从图线可知物体初动能为2 J ，则E k0＝12m v 2＝2 J得v ＝2 m/s.(2)在位移为4 m 处物体的动能为E k ＝10 J ，在位移为8 m 处物体的动能为零，这段过程中物体克服摩擦力做功．设摩擦力为F f ，则－F f x 2＝0－E k ＝0－10 J ＝－10 J得F f ＝－10－4N ＝2.5 N 因F f ＝μmg故μ＝F f mg ＝2.510＝0.25.(3)物体从开始到移动4 m这段过程中，受拉力F和摩擦力F f的作用，合力为F －F f，根据动能定理有(F－F f)·x1＝E k－E k0故得F＝E k－E k0x1＋F f＝⎝⎛⎭⎪⎫10－24＋2.5N＝4.5 N.[答案](1)2 m/s(2)0.25(3)4.5 N12．(2015·昆明一中、玉溪三中统考)如图所示，半径R＝0.5 m的光滑圆弧面CDM 分别与光滑斜面体ABC和斜面MN相切于C、M点，斜面倾角分别如图所示．O为圆弧圆心，D为圆弧最低点，C、M在同一水平高度．斜面体ABC固定在地面上，顶端B安装一定滑轮，一轻质软细绳跨过定滑轮(不计滑轮摩擦)分别连接小物块P、Q(两边细绳分别与对应斜面平行)，并保持P、Q两物块静止．若PC间距为L1＝0.25m，斜面MN足够长，物块P质量m1＝3 kg，与MN间的动摩擦因数μ＝13，重力加速度g＝10 m/s2.求：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)小物块Q的质量m2；(2)烧断细绳后，物块P第一次到达D点时对轨道的压力大小；(3)物块P在MN斜面上滑行的总路程．[解析](1)根据平衡条件，满足：m1g sin53°＝m2g sin37°可得m2＝4 kg(2)P到D过程由动能定理得m1gh＝12m1v2D由几何关系h＝L1sin53°＋R(1－cos53°)运动到D点时，根据牛顿第二定律：F D－m1g＝m1v2D R解得F D＝78 N由牛顿第三定律得，物块P对轨道的压力大小为78 N(3)分析可知最终物块在CDM之间往复运动，C点和M点速度为零由全过程动能定理得：m1gL1sin53°－μm1g cos53°s总＝0解得s＝1 m总[答案](1)4 kg(2)78 N(3)1 m。

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高考物理一轮复习课时跟踪检测十六功和功率

高考物理一轮复习课时跟踪检测十六功和功率

【2019最新】精选高考物理一轮复习课时跟踪检测十六功和功率对点训练：功的理解与计算1．(2018·镇江期末)如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样。

完全相同的物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中( )A．物体A克服摩擦力做的功最多B．物体B克服摩擦力做的功最多C．物体C克服摩擦力做的功最多D．三物体克服摩擦力做的功一样多解析：选D 设斜面底边长度为s，倾角为θ，则斜边长L＝，对物体受力分析，物体受到的滑动摩擦力Ff＝μFN＝μmgcos θ，那么物体克服摩擦力做的功为W＝FfL＝μmgcos θ·＝μmgs，即物体克服摩擦力做的功与倾角无关。

所以三物体克服摩擦力做的功一样多。

2．(2015·海南高考)如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g。

质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为( )A.mgRB.mgRC.mgRD.mgR解析：选C 在Q点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，两力的合力充当向心力，所以有FN－mg＝m，FN＝2mg，联立解得v＝，质点下落过程中重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可得mgR－Wf＝mv2，解得Wf＝mgR，所以克服摩擦力所做功为mgR，C正确。

3.(2018·淮安调研)信息技术的高速发展，网络购物已经普及到人们的生活中。

在某物流公司的货物常常用到如图所示的装置，两根完全相同、轴线在同一水平面内的平行长圆柱上放一均匀木板，木板的重心与两圆柱等距，其中圆柱的半径 r＝2 cm，木板质量m＝5 kg，木板与圆柱间的动摩擦因数μ＝0.2，两圆柱以角速度ω绕轴线作相反方向的转动。

现施加一过木板重心且平行圆柱轴线的拉力F于木板上，使其以速度v＝0.6 m/s 沿圆柱表面做匀速运动。

2017届高考一轮总复习课标版物理随堂训练1-3-4含答案

2017届高考一轮总复习课标版物理随堂训练1-3-4含答案

随堂训练1．关于验证牛顿运动定律的实验，下列说法中符合实际的是()A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系，再保持力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系[答案] D2．(多选)“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验中，下列操作正确的是()A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力D．实验时，应先放开小车，后接通电源[答案]BC3．(2015·广东韶关二模)用如图所示装置研究“加速度与力的关系”，已知砂和砂桶的总质量为m，小车的质量为M，实验中用砂和砂桶总重力作为细线对小车拉力的大小．(1)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是()A．M＝40 g，m＝10 g、20 g、30 g、40 g、50 gB．M＝100 g，m＝10 g、20 g、30 g、40 g、50 gC．M＝500 g，m＝10 g、20 g、30 g、40 g、50 gD．M＝500 g，m＝30 g、60 g、90 g、120 g、150 g(2)本实验中应在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源．如图所示为实验中打出的一条纸带，A、B、C、D、E为计数点，相邻计数点间还有四个点没有画出，计数点间的距离如图所示．已知打点计时器的工作频率为50 Hz.则小车加速度a＝________ m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a －F图象，可能是图中的图线________(选填“甲”“乙”或“丙”)．[解析](1)实验时要控制：小车质量远大于砂桶和砂的总质量，分析所给数据可知，最合理的一组数据是C.(2)实验时应先接通电源，然后再释放小车；计数点间的时间间隔T＝0.02 s×5＝0.1 s，由题图所示纸带可知，小车的加速度a＝x3＋x4－(x1＋x2)4T2＝3.90＋3.39－2.89－2.404×0.12×10－2 m/s2＝0.50 m/s2.(3)不平衡摩擦力，小车受到的拉力小于砂桶的重力，在a—F图象的F轴上有截距，由a－F图象可知，应该是圈线丙．[答案](1)C(2)之前0.50(3)丙4．(2015·浙江温州一模)某实验小组利用如图甲所示的装置来探究“合外力一定时物体的加速度与其质量之间的关系”．(1)用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度d＝________.(2)安装好装置，用薄片适当垫起轨道右端，在不挂重物时，如果小车________，则表示已平衡摩擦力．(3)测出两个光电门中心之间的距离为L.将小车从图示位置静止释放，由数字计时器读出遮光条经过光电门A的时间t1和经过光电门B的时间t2，则小车加速度的表达式a＝________.(用以上字母表示)(4)保持合力不变，改变小车质量共做了6组实验，测得的实验数据如下表．为了更直观地分析数据得出结论，请在坐标纸上作出相应的图象．(5)[解析](1)10分度的游标卡尺，主尺上读出6 mm，游标尺上读出2×0.1 mm ＝0.2 mm，故遮光片的宽度为6.2 mm.(2)当小车做匀速直线运动时，表示已平衡摩擦力．本实验中即当小车经过两个光电门的时间相等时，表示已平衡摩擦力．(3)小车经过光电门A时的速度v A＝dt1，经过光电门B时的速度v B＝dt2，根据v2B－v2A＝2aL得a＝v2B－v2A2L＝⎝⎛⎭⎪⎫dt22－⎝⎛⎭⎪⎫dt122L.(4)以1m为横坐标，描点连线如图．(5)由图线可知，在误差允许的范围内，加速度与质量成反比．[答案] (1)6.2 mm (2)小车经过两个光电门的时间相等 (3)⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 22－⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 122L(4)见解析 (5)在误差允许的范围内，加速度与质量成反比5．(2015·南昌调研)某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系．(1)做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt 1、Δt 2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x ，用游标卡尺测得遮光条宽度d .则滑块经过光电门1时的速度表达式v 1＝________；滑块加速度的表达式a ＝________(以上表达式均用已知字母表示)．如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为________ mm.(2)为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M 和气垫导轨右端高度h (见图甲)．关于“改变滑块质量M 和气垫导轨右端的高度h ”的正确操作方法有( )A ．M 增大时，h 增大，以保持二者乘积增大B ．M 增大时，h 减小，以保持二者乘积不变C ．M 减小时，h 增大，以保持二者乘积不变D ．M 减小时，h 减小，以保持二者乘积减小[解析] (1)由速度的定义式可得滑块经过光电门1时的速度表达式v 1＝d Δt 1；经过光电门2时的速度表达式v2＝dΔt2；由2ax＝v 22－v21，解得滑块加速度的表达式a＝⎝⎛⎭⎪⎫dΔt22－⎝⎛⎭⎪⎫dΔt122x；游标卡尺主尺上读出8 mm，游标上第2刻度线与主尺对齐，即2×0.05 mm，游标卡尺读数为8 mm＋2×0.05 mm＝8.10 mm.(2)滑块沿斜面向下运动所受合力为Mg sinθ＝MghL，为了保持滑块所受的合力不变，M增大时，h减小，以保持二者乘积不变；或M减小时，h增大，以保持二者乘积不变，B、C正确．[答案](1)dΔt1⎝⎛⎭⎪⎫dΔt22－⎝⎛⎭⎪⎫dΔt122x8.10(2)BC6．(2015·吉大附中三模)某物理兴趣小组在一次探究活动中，想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数．实验装置如图所示，一端装有定滑轮的表面粗糙的长木板固定在水平实验台上，木板上有一滑块；滑块左端与穿过打点计时器限位孔的纸带相连，右端固定一个轻小动滑轮；钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的水平轻绳相连．放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动．实验时滑块加速运动，读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码个数，重复实验；以弹簧测力计的示数F为纵轴，加速度a为横轴，得到的图象是一条斜率为k、纵轴截距为b的倾斜直线，如图所示．已知重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦，则滑块的质量M＝________；滑块和长木板之间的动摩擦因数μ＝________.[解析]据题意，对滑块受力分析，水平方向受到拉力为2F，还受到向左的摩擦力f，则有：2F－f＝ma，整理得到：F＝m2a＋f2，由此可知，图象的斜率为：m2＝k，则滑块质量为：m＝2k；摩擦力为：f2＝b，动摩擦因数为：μ＝2bmg＝bkg.[答案]2k b kg。

2017届高考一轮总复习课标版物理课时跟踪训练6含答案

2017届高考一轮总复习课标版物理课时跟踪训练6含答案

课时跟踪训练(六)一、选择题1．(多选)一个力F分解为两个力F1和F2，下列说法中正确的是()A．F是物体实际受到的力B．物体同时受到F1、F2和F三个力的作用C．F1和F2共同作用的效果与F相同D．F1、F2和F满足平行四边形定则[解析]在力的分解中，合力是实际存在的力，选项A正确；F1和F2是力F 按效果分解的两个分力，不是物体实际受到的力，选项B错误；F1和F2是力F的分力，共同作用效果与F相同，其关系满足平行四边形定则，选项C、D正确．[答案]ACD2．(2015·上海静安一模)如图所示，用轻绳系住一小球静止在光滑斜面上．若要按力的实际作用效果来分解小球的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的()A．1和4 B．2和4C．3和4 D．3和2[解析]小球重力产生两个效果，一是使球拉紧绳子，二是使球压紧斜面，故应按此两个方向分解，分别是3和4.C项正确．[答案] C3．(2015·广东深圳一模)一位体操运动员在水平地面上做倒立动作，下列哪个图中沿每个手臂受到的力最大()[解析]以人为研究对象，人受到重力和沿两手臂方向的支持力作用，沿两手臂方向的支持力的合力与重力大小相等．在合力一定时，两分力的夹角越大，两分力越大，故D正确．[答案] D4．F1、F2是力F的两个分力．若F＝10 N，则下列不可能是F的两个分力的是()A．F1＝10 N F2＝10 N B．F1＝20 N F2＝20 NC．F1＝2 N F2＝6 N D．F1＝20 N F2＝30 N[解析]合力F和两个分力F1、F2之间的关系为|F1－F2|≤F≤F1＋F2，则应选C.[答案] C5．(2015·广东茂名一模)如图所示，吊床用绳子拴在两棵树上等高位置，某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态．设吊床两端系绳中的拉力为F1，吊床对人的作用力为F2，则()A．坐着比躺着时F1大B．坐着比躺着时F1小C．坐着比躺着时F2大D．坐着比躺着时F2小[解析]吊床对人的作用力与重力等值反向，所以躺着和坐着时，F2不变．坐在吊床上时，吊床两端绳的拉力与竖直方向上的夹角较大，根据共点力平衡有2F cosθ＝G，θ越大，则绳子的拉力越大，所以坐着时，绳子的拉力较大．故A正确，B、C、D错误．[答案] A6．如右图所示，作用在滑块B上的推力F＝100 N，若α＝30°，装置重力和摩擦力均不计，则工件上受到的压力为()A．100 N B．100 3 N C．50 N D．200 N[解析]对B进行受力分析，如图甲所示，得F2＝Fsin30°＝2F；对上部分进行受力分析，如图乙所示，其中F′2＝F2，得F N＝F′2·cos30°＝100 3 N，故B正确．[答案] B7．(多选)如右图所示，将力F分解为F1和F2两个分力，已知F1的大小和F2与F之间的夹角α，且α为锐角，则()A．当F1>F sinα时，一定有两解B．当F1＝F sinα时，有唯一解C．当F1<F sinα时，无解D．当F sinα<F1<F时，一定有两解[解析]将一个力分解为两个分力，由三角形定则知分力与合力可构成封闭三角形．当F1<F sinα时，三个力不能构成封闭三角形，故不可能分解为这样的一对分力F1和F2，选项C正确；当F1＝F sinα时，可构成唯一一个直角三角形，选项B正确；当F sinα<F1<F时，F1、F2与F可构成两个矢量三角形，即有两解，选项D正确；对于选项A，由于不能确定F1是否小于F，结合前面的分析知，选项A错误．[答案]BCD8．(2015·河南焦作一模)据《城市快报》报道，北宁动物园门前，李师傅用牙齿死死咬住长绳的一端，将停放着的一辆小卡车缓慢拉动，如右图所示．小华同学看完表演后做了如下思考，其中正确的是()A．李师傅选择斜向上拉可以减少车对地面的正压力，从而减少车与地面间的摩擦力B．李师傅选择斜向上拉可以减少人对地面的正压力，从而减少人与地面间的摩擦力C．车被拉动的过程中，绳对车的拉力大于车对绳的拉力D．若将绳系在车顶斜向下拉，拉动汽车将更容易[解析]小卡车缓慢移动可认为F合＝0.(1)若斜向上拉如图甲所示F cosθ－F f＝0；F N＋F sinθ－mg＝0，F f＝μF N，解得F＝μmgcosθ＋μsinθ；(2)若斜向下拉，如图乙所示F′cosθ－F f＝0；F N－F′sinθ－mg＝0，F f＝μF N，解得F′＝μm gcosθ－μsinθ.经比较可知F<F′，即斜向上拉省力，故选项A对，B、D错；车被拉动的过程中，绳对车的拉力与车对绳的拉力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，C错．[答案] A9. (2015·河北省石家庄市质量检测)如图所示，轻杆与竖直墙壁成53°角，斜插入墙中并固定，另一端固定一个质量为m的小球，水平轻质弹簧处于压缩状态，弹力大小为34mg (g 表示重力加速度)，则轻杆对小球的弹力大小为( )A.53mg B.35mg C.45mgD.54mg[解析] 由于轻杆斜插入墙中并固定，所以小球对它的作用力就不一定沿杆的方向了，我们对小球受力分析得，小球受到重力、弹簧对小球的作用力，小球处于静止状态，故这两个力的合力与杆对小球的作用力相平衡，如右图所示．故轻杆对小球弹力的大小为(mg )2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫34mg 2＝1.25mg ，D 是正确的．[答案] D10. (2015·南京市四校高三调研)如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心，一质量为m 的小滑块，在水平力F 的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点．设小滑块所受支持力为F N ，则下列判断正确的是( )A ．F 缓慢增大B ．F 缓慢减小C ．F N 不变D ．F N 缓慢减小[解析]以小滑块为研究对象，进行受力分析，小滑块受重力G、支持力F N和水平推力F的作用，如图所示．小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点的过程中，θ角逐渐减小，根据物体的平衡条件可得：F N sinθ＝G，F N cosθ＝F，因为θ角逐渐减小，所以F N＝Gsinθ逐渐增大，选项C、D错误；F＝Gtanθ缓慢增大，选项A正确，B错误．[答案] A二、非选择题11.如右图所示，物体A在水平力F1＝400 N的作用下，沿着倾角θ＝60°的斜面匀速下滑，物体A受的重力G＝400 N，(已知sin15°＝0.259，cos15°＝0.966)(1)物体A总共受到几个力的作用？(2)将F1与重力G进行合成，合力F大小等于多少？合力F与斜面成多少度角(锐角)?(3)将斜面对物体的支持力与滑动摩擦力合成，得到合力F′，则F′与F的大小、方向有怎样的关系？(4)斜面对物体的支持力与滑动摩擦力各等于多少？物体与斜面之间的动摩擦因数等于多少？[解析](1)物体受到重力、支持力和水平力F1、摩擦力，共4个力作用．(2)F1与重力G的合力．F＝F21＋G2＝4002＋4002N＝400 2 N．F与斜面成75°的锐角，如右图所示．(3)将斜面对物体的支持力与滑动摩擦力合成，得到合力F′，则F′与F大小相等方向相反，作用在一条直线上．如图所示．(4)斜面对物体的支持力F2＝F cos15°＝2G cos15°＝546 N.滑动摩擦力F3＝F sin15°＝2G sin15°＝146 N.动摩擦因数μ＝F3F2＝tan15°＝0.27.[答案](1)4个(2)4002与斜面成75°的锐角(3)等大反向(4)546N146 N0.2712．(2015·上海六校一模)如右图所示，AC和BC两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，保持AC绳的方向不变，AC与竖直方向上的夹角为60°，改变BC绳的方向，试求：(1)物体能达到平衡时，θ角的取值范围．(2)θ在0～90°的范围内，求BC绳上拉力的最大值和最小值．[解析](1)改变BC绳的方向时，AC绳的拉力F A方向不变，两绳拉力的合力F 与物体的重力平衡，重力大小和方向保持不变，经分析可知，θ最小为0°，此时F TA ＝0；且θ必须小于120°，否则两绳的合力不可能竖直向上．所以θ角的取值范围是0°≤θ＜120°.(2)θ在0～90°的范围内，当θ＝90°时，F TB最大，F max＝mg tan60°＝3mg.当两绳垂直时，即θ＝30°时，F TB最小，F min＝mg sin60°＝32mg.[答案](1)0°≤θ<120°(2)3mg32mg。

2017届高考一轮总复习课标版物理课时跟踪训练12含答案

2017届高考一轮总复习课标版物理课时跟踪训练12含答案

课时跟踪训练(十二)..一、选择题..1．(多选)(2014·江苏卷)为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如右图所示的装置进行实验．小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B 球被松开，自由下落．关于该实验，下列说法中正确的是()A．两球的质量应相等..B．两球应同时落地C．应改变装置的高度，多次实验D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动[解析]本题考查对平抛运动实验要点的掌握．球做平抛运动的规律与球的质量无关，A错误．由于平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，因此两球同时落地，B正确．通过改变高度重新实验，仍然同时落地，说明两球落地时间与高度无关，因此平抛运动的竖直分运动就是自由落体运动，C正确．实验不能说明A球在水平方向做匀速直线运动，D错误．..[答案]BC..2．(2015·江西省临川一中、师大附中联考)在空间某一点以大小相等的速度分别竖直向上、竖直向下、水平抛出质量相等的小球，不计空气阻力，经过相等的时间(设小球均未落地)()A．做竖直下抛运动的小球加速度最大B．三个小球的速度变化相同C．做平抛运动的小球速度变化最小..D．做竖直下抛的小球速度变化最小[解析]由于不计空气阻力，抛出的小球只受重力作用，因此它们的加速度相同，均为重力加速度g，选项A错误；加速度相同，相等时间内三个小球的速度变化相同，选项B正确，C、D错误．..[答案] B3．(2015·广东湛江一模)如图所示，某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正下方．忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时可以()A．换用质量稍大些的飞镖B．适当增大投飞镖的高度C．到稍远些的地方投飞镖D．适当减小投飞镖的初速度[解析]飞镖做的是平抛运动，飞镖打在靶心的正下方说明飞镖竖直方向的位移太大，根据平抛运动的规律可得，水平方向上：x＝v0t，竖直方向上：h＝12gt2.所以要想减小飞镖竖直方向的位移，在水平位移不变的情况下，可以适当增大投飞镖的初速度来减小飞镖的运动时间，故D错误，初速度不变时，时间不变，适当增大投飞镖的高度，可以使飞镖命中靶心，飞镖的质量不影响平抛运动的规律，故A错误，B 正确；在稍远些地方投飞镖，则运动时间变长，下落的高度变大，不会击中靶心，故C错误．[答案] B4．(2015·北京朝阳一模)如图所示，从同一水平线上的不同位置，沿水平方向抛出两小球A、B，不计空气阻力．要使两小球在空中相遇，则必须()A．先抛出A球B．先抛出B球C ．同时抛出两球D ．两球质量相等[解析] 由于两球下落的高度相同，飞行时间相同，故应同时抛出两球，只是B 球的初速度小些，所以C 正确，A 、B 错误；平抛运动与两球的质量无关，D 错误．[答案] C5．(2015·浙江十二校联考一模)如图，可视为质点的小球，位于半径为 3 m 半圆柱体左端点A 的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B 点．过B 点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°，则初速度为(不计空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2)( )A.553 m/sB ．4 3 m/sC ．3 5 m/s D.152 m/s[解析] 飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点，可知速度与水平方向的夹角为30°，设位移与水平方向的夹角为θ，则有tan θ＝tan30°2＝36.因为tan θ＝y 32R，则竖直位移为y ＝34R ，v 2y ＝2gy ＝32gR ，所以tan θ＝v y v 0.联立以上各式解得v 0＝332gR ＝332×10× 3 m/s ＝3 5 m/s.故C 正确．[答案] C6．(多选)在香港的警匪片中经常出现追缉镜头，如图所示，一个警察追缉逃犯时，准备跑过一个屋顶，然后水平地跳跃并离开屋顶，在下一栋建筑物的屋顶上着地．如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5 m/s ，下列关于他能否安全跳过去的说法中正确的是(g 取10 m/s 2)( )A ．他安全跳过去是可能的B ．他安全跳过去是不可能的C ．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应大于6.2 m/sD ．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应小于4.5 m/s[解析] 由h ＝12gt 2可得t ＝1 s ，故x ＝v 0t ＝4.5 m<6.2 m ，所以他不能安全跳过去，B 正确；如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应大于6.2 m/s ，C 正确．[答案] BC7．(2015·山西四校联考)如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面顶端P 以速度v 0抛出一个小球，落在斜面上某处Q 点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α，若把初速度变为2v 0，小球仍落在斜面上，则以下说法正确的是()A ．夹角α将变大B ．夹角α与初速度大小无关C ．小球在空中的运动时间不变D ．PQ 间距是原来间距的3倍[解析] 根据平抛运动规律，速度与水平方向夹角正切值等于位移与水平方向夹角正切值的2倍，由图中几何关系可得：tan(α＋θ)＝2tan θ，与初速度大小无关，故初速度变为2v 0，小球仍落在斜面上，夹角α与初速度大小无关，选项A 错误，选项B 正确；由图中几何关系可得：v 0t 12v 0t 2＝12gt 2112gt 22，解得：t 2＝2t 1，选项C 错误；由图中几何关系可得：s PQ ＝12gt 21sin θ，s ′PQ ＝12gt 22sin θ，故s ′PQ ＝4s PQ ，选项D 错误．[答案] B8．(2015·嘉兴二模)如图甲，高楼上某层窗口处违章水平抛出一石块，恰好被曝光时间(光线进入相机镜头时间)为0.2 s 的相机拍摄到．图乙是石块落地前0.2 s 时间内形成的像(照片已经放大且网格化)，图中每个小方格边长代表实际长度1.5 m ，忽略空气阻力，g ＝10 m/s 2.则()A ．石块在飞行过程中处于超重状态B ．石块将要落地时的速度大小约为7.5 m/sC ．图乙中像的反向延长线与楼的交点就是石块抛出位置D ．石块抛出位置离地高度约为28 m[解析] 石块在飞行过程中处于失重状态，选项A 错误；石块落地前水平方向的速度约为v 0＝Δx Δt ＝1.5 m 0.2 s ＝7.5 m/s ，则石块将要落地时的速度一定大于7.5 m/s ，选项B 错误；题图乙中像的反向延长线是速度反向延长线，与楼的交点不是石块抛出的位置，选项C 错误；石块落地时竖直方向的速度约为v y ＝Δh Δt ＋g 12Δt ＝4.50.2 m/s ＋10×12×0.2 m/s ＝23.5 m/s ，故石块抛出位置离地高度约为H ＝v 2y 2g ≈28 m ，选项D 正确．[答案] D9．(多选)(2015·商丘模拟)如图所示，在水平地面上的A 点分别以与地面成θ1、θ2、θ3角的速度射出三个弹丸，弹丸恰好以速度v 1、v 2、v 3垂直穿过竖直墙壁上的小孔B 、C 、D ，则下列说法中正确的是(不计空气阻力)( )A ．v 1<v 2<v 3B ．v 1＝v 2＝v 3C ．θ1>θ2>θ3D ．θ1<θ2<θ3[解析] 弹丸的运动过程可看作是从墙壁到A 的平抛运动的逆过程，三个弹丸水平射程相同，穿过的小孔位置越高，运动时间越长，水平速度越小，A 正确，B 错误；根据平抛运动规律，落地时速度方向与水平方向夹角满足：tan θ＝gt v 0＝12gt 212v 0t＝2h x ，C 正确，D 错误．[答案] AC10．(多选)(2015·山西大学附中月考)斜面AB 和CB 倾角相同，A 点和C 点的高度相同，从A 点处以速度v 水平抛出一个小球，小球落在斜面CB 的中点D 处，则下列说法正确的是()A ．当抛出小球的速度为23v 时，小球落在斜面CB 上B 、D 之间B ．当抛出小球的速度为12v 时，小球落在斜面CB 上B 、D 之间C ．当抛出小球的速度为13v 时，小球落在斜面AB 上大于D 点高度的位置处D ．当抛出小球的速度小于13v 时，小球初速度越小，小球落在斜面上时的速度方向与斜面夹角越小[解析] 当抛出小球的初速度为v 时，小球落在D 点，如图所示，由几何关系可知GE ＝EF ＝FD ，若小球落在E 点，则小球运动时间不变，水平位移为原来的13，则抛出速度为13v ，小球落在斜面AB 的中点E 处，C 选项错误；小球抛出速度小于13v时，小球落在斜面AB 上A 、E 之间，落在斜面上时的速度方向与斜面夹角不变，D选项错误；当抛出小球速度为23v 时，若小球落在GD 水平线上，时间与原来相同，则轨迹过F 点，小球要落在斜面CB 上B 、D 之间，A 选项正确；小球落在B 点时，下落高度为原来的2倍，则运动时间为原来的2倍，水平位移为原来的23，则抛出时的速度为23v ，当小球抛出速度为12v 时，小球落在斜面CB 上B 、D 之间，B 选项正确．[答案] AB二、非选择题11．(2015·宝鸡一模)某大型游乐场有飞碟射击娱乐游戏，抛碟机将飞碟随机向上抛射出去，射击者用气枪将飞碟射中并击碎．由于飞碟抛射方向具有不确定性，所以游戏充满挑战性和乐趣．假设有一游戏爱好者站在距离抛碟机20 m 远处练习射击，射击点与飞碟抛出点近似在同一水平线上，气枪子弹在空中飞行可看作匀速直线运动，且速度大小为100 m/s.某次游戏中，抛碟机将飞碟以20 m/s 初速度竖直向上抛出，射击者要在飞碟到达最高点时刚好将其击中(不计空气阻力，g ＝10 m/s 2)，求：(1)射击方向和水平方向的夹角应该是多少；(2)射击者必须在飞碟抛出后经多长时间发射子弹．(计算结果小数点后保留2位数字)[解析] (1)设飞碟上升的最大高度为h ，飞碟抛出后做竖直上抛运动，由v 20＝2gh 可得：h ＝v 202g ＝20 m由于飞碟抛出点与射击点的水平距离d ＝20 m ，所以可得：tan θ＝h d ＝1所以射击方向和水平方向的夹角为θ＝45°(2)设飞碟上升到最高点所用时间为t 1，则：t 1＝v 0g ＝2 s设子弹击中飞碟的位移为s ，飞行时间为t 2，则s ＝d 2＋h 2＝202＋202 m ＝20 2 mt 2＝s v ＝202100 s ＝0.28 s飞碟抛出后发射子弹的时间间隔为t ＝t 1－t 2＝2 s －0.28 s ＝1.72 s[答案] (1)45° (2)1.72 s12．如图所示，在距地面2l 高空A 处以水平初速度v 0＝gl 投掷飞镖，在与A 点水平距离为l 的水平地面上的B 点有一个气球，选择适当时机让气球以速度v 0＝gl 匀速上升，在升空过程中被飞镖击中．飞镖在飞行过程中受到的空气阻力不计，在计算过程中可将飞镖和气球视为质点，已知重力加速度为g .试求：(1)飞镖是以多大的速度击中气球的；(2)掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔Δt 应为多少．[解析] (1)飞镖A 被投掷后做平抛运动．从掷出飞镖到击中气球，经过时间t 1＝l 0＝l g此时飞镖在竖直方向上的分速度v y ＝gt 1＝gl故此时飞镖的速度大小v ＝v 20＋v 2y ＝2gl(2)飞镖从掷出到击中气球过程中下降的高度h 1＝12gt 21＝l 2气球从被释放到被击中过程中上升的高度h 2＝2l －h 1＝3l 2气球的上升时间t 2＝h 2v 0＝3l 2v 0＝32l g可见，t 2>t 1，所以应先释放气球． 释放气球与掷飞镖之间的时间间隔Δt ＝t 2－t 1＝12l g[答案] (1)2gl (2)12lg。