高考物理二轮专题精练：专题(1)-力学选择题巧练(4)(含答案)
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力学选择题巧练(四)
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1.(2014·江南十校联考)如图所示，物体m放在质量为M的斜面体上，m可沿斜面体匀速下滑．现用一沿斜面向下的力F推物体m，使其沿斜面向下做加速运动，则水平地面对斜面体( )
A．无摩擦力
B．有水平向左的摩擦力
C．有水平向右的摩擦力
D．支持力大于(M＋m)g
2.如图所示，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，OM是与x轴成θ角的一条射线．现从坐标原点O以速度v0水平抛出一个小球，小球与射线OM交于P点，此时小球的速度v与OM的夹角为α；若保持方向不变而将小球初速度增大为2v0，小球与射线OM交于P′，此时小球的速度v′与OM的夹角为α′，则( )
A．小球从O运动到P′的时间是从O到P时间的2倍
B．夹角α′是α的2倍
C．小球通过P′点的速率是4v
D．OP′＝2OP
3.(多选)如图所示，固定于竖直面内的粗糙斜杆，与水平方向夹角为30°，质量为m的小球套在杆上，在大小不变的拉力F作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端．已知小球与斜杆之间的动摩擦因数为μ＝33，关于拉力F的大小和F的做功情况，下列说法正确的是( )
A．α＝30°时，拉力F最小
B．α＝30°时，拉力F做功最小
C．α＝60°时，拉力F最小
D．α＝60°时，拉力F做功最小
4．1877年美国科学家霍尔发现火星有两颗天然卫星“火卫一”与“火卫二”．经观测“火卫一”距离火星表面的高度为h，其运行周期为T.假设火星的半径为R，则下列说法中正确的是( )
A．“火卫一”绕火星运行的线速度为2πRT
B．“火卫一”绕火星运行时的向心加速度为4π2RT2
C．火星的第一宇宙速度为2π＋TR
D．火星表面的重力加速度为＋T2R
5．一质点从t＝0时刻由静止开始做直线运动，假设质点在运动过程中的加速度、速度、位移分别为a、v、x，则下列能表示物体做单方向直线运动的是( )
6．如图所示，在水平面上有一个质量为m＝1 kg的小球，左端与一根不可伸长的水平轻绳相连，右侧与一根与竖直方向成45°角的弹簧相连，小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，小球与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，在剪断轻绳的瞬间，小球的加速度的大小为(重力加速度g取10 m/s2)(
)
A．0 B．2 m/s2
C．8 m/s2 D．10 m/s2
7．(多选)如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道，A、B分别为最高点和最低点(图中未标出)，外圆光滑内圆粗糙．一质量为m＝0.2 kg的小球从轨道的最低点以水平向右的初速度v0开始运动，球的直径略小于两圆间距，球运动的轨道半径R＝0.5 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，设小球过最低点B时重力势能为零，下列说法中正确的是( )
A．若小球运动到最高点A时速度为0，则小球机械能一定不守恒
B．若小球第一次运动到最高点时速度大小为0，则v0一定小于5 m/s
C．若要小球不挤压内轨，则v0一定不小于5 m/s
D．若小球开始运动时初动能为1.6 J，则足够长时间后小球的机械能为1 J
8．劲度系数为k的轻质弹簧下端固定在地面上，上端与一个质量为m的小球相连，现用力F将小球缓慢上拉，直到弹簧恢复原长，然后撤掉该力，使小球由静止开始下落．小球下落过程中的最大速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g.下列说法中正确的是( )
A．小球的速度最大时弹簧的弹性势能为零
B．撤掉力F后，小球由静止下落到速度最大过程中，小球克服弹簧弹力所做的功为m2g2k－12mv2
C．弹簧的弹性势能最大时小球的加速度为零
D．缓慢上拉小球过程中，力F做功为m2g2k
力学选择题巧练(四)
1．[解析]选A.物体沿斜面体匀速下滑时，物体受到的合力为零，M对m的支持力和摩擦力的合力等于mg，方向竖直向上，m对M的压力和摩擦力的合力也等于mg，方向竖直向下；当用一沿斜面向下的力F推物体m时，m对M的压力和摩擦力大小和方向都没有改变，M水平方向上不受摩擦力，竖直方向上受到地面的支持力为(M＋m)g；综上所述，选项A正确，选项B、C、D错误．
2．[解析]选A.两次平抛运动位移方向相同，则有12gt2v0t＝12gt′22v0t′，解得t′＝2t，选项A正确；对于平抛运动，位移方向相同时，其速度方向也相同，故有α′＝α，选项B错误；由v0＝vcos(θ＋α)、2v0＝v′cos(θ＋α′)解得v′＝2v，选项C错误；由12gt2OP＝12gt′2OP′解得OP′＝4OP，选项D错误．
3．[解析]选AD.根据平衡条件可得：
F＝mgsin 30°＋33cos 30°cos α＋33sin α，
当α＝30°时，拉力F最小，即A选项正确；当α＝60°时，F＝mg，W＝mgh，因为没有摩擦力，拉力做功最小，所以D选项正确．
4．[解析]选C.“火卫一”绕火星运行的线速度为v＝＋T，选项A错误；“火卫一”绕火星运行时的向心加速度为a＝ω2(R＋h)＝＋T2，选项B错误；
由GMm＋＝mω2(R＋h)，ω＝2πT，v1＝GMR联立解得火星的第一宇宙速度为v1＝2π＋TR，选项C正确；由GMmR2＝mg，GM＝4π2T2(R＋h)3联立解得火星表面的重力加速度为g＝＋T2R2，选项D错误．
5．[解析]选C.由位移—时间图象可知，位移随时间先增大后减小，2 s后反向运动，4 s末到达初始位置，故A错误；由速度—时间图象可知，0～2 s内质点沿正方向运动，2～4 s内质点沿负方向运动，方向改变，故B错误；由C项中图象可知：质点在0～2 s内做匀加速运动，在2～4 s内做匀减速运动，4 s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，故C正确；由D项中图象可知：质点在第1 s内做匀加速运动，第2～3 s内做匀减速运动，2 s末速度减为0，第3 s内沿负方向运动，不是单向直线运动，故D错误．
6．[解析]选D.在剪断轻绳的瞬间，由于弹簧弹力不能发生突变，因此弹簧的弹力的竖直分量还是刚好与重力平衡，故小球不受摩擦力，小球受到的合力F＝mgtan 45°，根据牛顿第二定律可得，加速度a＝gtan 45°＝10 m/s2，选项D正确．
7．[解析]选ABD.若最高点速度为零，则小球运动时对内轨有挤压，摩擦力做负功，机械能不守恒，A正确；若不考虑摩擦力做功，当最高点速度为零时，由机械能守恒可得v0＝25
m/s，若小球不挤压内轨且小球能经过最高点，则在最高点时重力及外轨的弹力提供向心力，由机械能守恒可得v0≥5 m/s，若小球不挤压内轨且小球在圆心以下区域运动，则由机械能守恒得0 8．[解析]选B. 弹簧弹力与重力平衡时速度最大，此时弹簧的弹性势能不为零，A错误；弹簧弹力做负功，由动能定理有mgmgk＋W＝m2v2，得W＝－m2g2k＋m2v2，即小球克服弹簧弹 力做功为m2g2k－m2v2，B正确；弹性势能最大时，弹簧处于压缩状态且弹力大于重力，C错误；缓慢上拉小球，由动能定理有WF＋W弹－WG＝0，得WF＝WG－W弹
