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2016届重庆高考物理专题复习检测:考点强化练习7

中华考试网  2015-12-16  【

  一、选择题(1~5题为单选题,6~8题为多选题)

  1.(2015·四川理综)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小(  )

  A.一样大       B.水平抛的最大

  C.斜向上抛的最大 D.斜向下抛的最大

  答案:A

  解析:根据机械守恒定律可知,落地时三个小球的速度大小相同。

  2.(2015·河北石家庄二中一模)一质点在0~15s内竖直向上运动,其加速度—时间图象如图所示,若取竖直向下为正,g取10m/s2,则下列说法正确的是(  )

  A.质点的机械能不断增加

  B.在0~5 s内质点的动能增加

  C.在10~15 s内质点的机械能一直增加

  D.在t=15s时质点的机械能大于t=5s时质点的机械能

  答案:D

  解析:质点竖直向上运动,0~15s内加速度方向向下,质点一直做减速运动,B错。0~5s内,a=10m/s2,质点只受重力,机械能守恒;5~10s内,a=8m/s2,受重力和向上的力F1,F1做正功,机械能增加;10~15s内,a=12m/s2,质点受重力和向下的力F2,F2做负功,机械能减少,A、C错误。由F合=ma可推知F1=F2,由于做减速运动,5~10s内通过的位移大于10~15s内通过的位移,F1做的功大于F2做的功,5~15s内增加的机械能大于减少的机械能,所以D正确。

  3.(2015·沈阳模拟)取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能为重力势能的3倍。不计空气阻力。该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为(  )

  A. B.

  C. D.

  答案:B

  解析:平抛运动过程中,物体的机械能守恒,初始状态时动能为势能的3倍,而落地时势能全部转化成动能,可以知道平抛初动能与落地瞬间动能之比为3?4,那么落地时,水平速度与落地速度的比值为?2,那么落地时速度与水平方向的夹角为,ACD错,B对。

  4.如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN是通过椭圆中心O点的水平线。已知一小球从M点出发,初速率为v0,沿管道MPN运动,到N点的速率为v1,所需时间为t1;若该小球仍由M点以初速率v0出发,而沿管道MQN运动,到N点的速率为v2,所需时间为t2。则(  )

  A.v1=v2,t1>t2 B.v1t2

  C.v1=v2,t1t2,A正确。本题的难点在于要理解A球向上运动的平均速率小于向下运动的平均速率。

  5.(2015·北京西城模拟)把小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A位置,如图甲所示。迅速松手后,球升高至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正处于原长(图乙)。忽略弹簧的质量和空气阻力。则小球从A运动到C的过程中,下列说法正确的是(  )

  A.经过位置B时小球的加速度为0

  B.经过位置B时小球的速度最大

  C.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒

  D.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小

  答案:C

  解析:分析小球从A到B的过程中受力情况,开始是弹力大于重力,中间某一位置弹力和重力相等,接着弹力小于重力,在B点时,弹力为零,小球从B到C的过程中,只受重力。根据牛顿第二定律可以知道小球从A到B过程中,先向上加速再向上减速,所以速度最大位置应该是加速度为零的位置,在AB之间某一位置,AB错;从A到C过程中对于小球、地球、弹簧组成的系统只有重力和弹力做功,所以系统的机械能守恒,C对,D错。

  6.下列叙述中正确的是(  )

  A.做匀速直线运动的物体的机械能能一定守恒

  B.做匀速直线运动的物体的机械能可能守恒

  C.外力对物体做功为零,物体的机械能一定守恒

  D.系统内只有重力和弹力做功时,系统的机械能一定守恒

  答案:BD

  解析:做匀速直线运动的物体,若只有重力对它做功时,机械能守恒,若重力以外的其他外力对物体做功的代数和不为零,则物体的机械能不守恒,故A错误、B正确;外力对物体做功为零时,有两种情况:若重力不做功,则其他力对物体做功的代数和必为零,此时物体的机械能守恒;若重力做功,其他外力做功的代数和不为零,此时机械能不守恒,故C错误;由机械能守恒的条件知D正确。

  7.(2015·保定模拟)如图所示,倾角为30°的斜面固定在水平地面上。两根相同的光滑细钉(大小不计)垂直斜面对称固定在斜面底边中垂线OO′的两侧,相距l。将一遵循胡克定律、劲度系数为k的轻质弹性绳套套在两个细钉上时,弹性绳恰好处于自然伸长状态。现将一物块通过光滑轻质挂钩挂在绳上并置于斜面上的A位置,物块在沿斜面向下的外力作用下才能缓慢沿OO′向下移动。当物块运动至B位置时撤去外力,物块处于静止状态。已知AB=l,轻绳始终与斜面平行,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是(  )

  A.在移动物块的过程中,斜面对物块的作用力保持不变

  B.物块到达B位置时,弹性绳的张力大小为kl

  C.撤去外力后,物块在B位置受到的摩擦力可能大于

  D.物块从A位置到达B位置的过程中,物块与弹性绳组成的系统机械能守恒

  答案:AC

  解析:因物块沿斜面是缓慢移动的,所以物块一直处于平衡状态,斜面对物块的作用力保持不变,选项A正确;物块到达B位置时,弹性绳伸长l,弹性绳的张力大小为F=kl,选项B错误;弹性绳对物块的合力为kl,当物块受到的摩擦力沿斜面向下时,物块在B位置受到的摩擦力可能大于,选项C正确;因物块从A位置运动到B位置的过程中,摩擦力做了负功,物块与弹性绳组成的系统机械能不守恒,选项D错误。

  8.如图所示轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成的,一个小滑块从距轨道最低点B为h高度的A处由静止开始运动,滑块质量为m,不计一切摩擦。则(  )

  A.若滑块能通过圆轨道最高点D,h的最小值为2.5R

  B.若h=2R,当滑块到达与圆心等高的C点时,对轨道的压力为3mg

  C.若h=2R,滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动

  D.若要使滑块能返回到A点,则h≤R

  答案:ACD

  解析:要使滑块能通过最高点D,则应满足mg=m,可得v=;即若在最高点D时滑块的速度小于,滑块无法达到最高点;若滑块速度大于等于,则可以通过最高点做平抛运动;由机械能守恒定律可知,mg(h-2R)=mv2,解得h=2.5R,A正确。若h=2R,由A至C过程由机械能守恒可得mg(2R-R)=mv,在C点,由牛顿第二定律有FN=m,解得FN=2mg,由牛顿第三定律可知B错误。h=2R时小滑块不能通过D点,将在C、D中间某一位置离开圆轨道做斜上抛运动,故C正确。由机械能守恒可知D正确。

  二、非选择题

  9.如图所示,在长为L的轻杆中点A和端点B处各固定一质量为m的球,杆可绕无摩擦的轴O转动,使杆从水平位置无初速度释放摆下。求当杆转到竖直位置时,轻杆对A、B两球分别做了多少功?

  答案:-0.2mgL 0.2mgL

  解析:设当杆转到竖直位置时,A球和B球的速度分别为vA和vB。如果把轻杆、地球、两球构成的系统作为研究对象,那么由于杆和球的相互作用力做功总和等于零,故系统机械能守恒。若取B的最低点为零重力势能参考平面,可得2mgL=mv+mv+mgL

  又因A球与B球在各个时刻对应的角速度相同,故vB=2vA

  由以上两式得vA=,vB=

  根据动能定理,可解出杆对A球、B球做的功,对于A球有WA+mg=mv-0

  所以WA=-0.2mgL

  对于B球有WB+mgL=mv-0,所以WB=0.2mgL。

  10.如图所示,半径为R=1.8m的光滑圆弧轨道AB,下端B恰与小车右端上表面平滑对接且到竖直挡板的距离为2.4m,小车固定在地面上,小车长未知,小车上表面距地面的高度h=0.2m,现有一质量为m=2kg的滑块,从圆弧轨道顶端由静止释放,滑到B端后冲上小车,滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.8,重力加速度g=10m/s2。

  (1)求滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小;

  (2)滑块离开小车后恰好落在挡板底端,求小车的长度;

  (3)若撤去小车,在A点给滑块一竖直向下的初速度,滑块也可以从B点平抛落到挡板的底端,求此初速度的大小。

  答案:(1)60N (2)2m或2.16m (3)6m/s

  解析:(1)由机械能守恒定律和牛律第二定律得

  mgR=mv

  vB=6m/s,FN-mg=m

  则:FN=60N

  (2)设小车的长度为x,则小车的左端到挡板的水平距离为2.4m-x,滑块离开小车时的速度为v,则根据匀变速直线运动规律有v2-v=-2μgx

  滑块做平抛运动有:水平方向2.4m-x=vt

  竖直方向h=gt2

  联立各式得x=2m或x=2.16m

  (3)滑块从B点平抛,竖直方向h=gt′2

  水平方向2.4m=v′t′

  mgR=mv′2-mv

  v0=6m/s

  11.(2015·海南单科)如图,位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成,圆弧半径Oa水平,b点为抛物线顶点。已知h=2m,s=m。取重力加速度大小g=10m/s2。

  (1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下,当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,求圆弧轨道的半径;

  (2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下,求环到达c点时速度的水平分量的大小。

  答案:(1)0.25m (2)m/s

  解析:(1)设小环沿bc做平抛运动时,其初速度为v0

  则s=v0t

  h=gt2

  解得v0=s=m/s

  根据动能定理mgR=mv

  得R=0.25m

  (2)设小环沿bc做平抛运动,到达c时的速度为v

  则mgh=mv2-mv

  v==m/s

  设水平速度与合速度的夹角为θ,则cosθ==。

  当小环沿轨道无初速滑下,设到达c点的速度为v′

  根据动能定理mgh=mv′2-0

  得v′==m/s

  沿水平方向上的分量vx=v′cosθ=m/s

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