2019-2020年高考物理 专题训练 力和运动、功和能（七）.doc

2019-2020年高考物理 专题训练 力和运动、功和能（七）一、选择题1如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高将A由静止释放，B上升的最大高度是() A2RBC D2xx年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携 “玉兔”落月两大航天工程某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球设“玉兔”质量为m，月球半径为R，月面的重力加速度为g月以月面为零势能面，“玉兔”在h高度的引力势能可表示为，其中G为引力常量，M为月球质量若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为()A(h2R) B(hR)C D3将小球以10 m/s的初速度从地面竖直向上抛出，取地面为零势能面，小球在上升过程中的动能Ek、重力势能Ep与上升高度h间的关系分别如图中两直线所示取g10 m/s2，下列说法正确的是() A小球的质量为0.2 kgB小球受到的阻力(不包括重力)大小为0.20 NC小球动能与重力势能相等时的高度为 mD小球上升到2 m时，动能与重力势能之差为0.5 J4在倾角为的光滑斜面上放有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2(m1m2)，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态，如图所示现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则()A此时物块A的加速度为B该过程中，物块A的速度逐渐增大C此时物块A所受重力做功的功率为m1gvD该过程中，弹簧弹性势能的增加量为Fdm1gdsin m1v25如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速率v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程下列说法正确的是()A电动机多做的功为mv2B摩擦力对物体做的功为mv2C电动机增加的功率为mgvD传送带克服摩擦力做功为mv26如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，质量为m的物块在沿斜面向上的恒力作用下从斜面的底端由静止沿斜面向上做匀加速运动，斜面光滑且足够长，运动t时间后撤去拉力，再过t时间，物块刚好滑到斜面的底端，且速度大小为v，则()A撤去拉力时物块的速度大小为vB物块沿斜面上升的最大高度为C拉力所做的功为mv2D拉力的最大功率为mgvsin 7一长度为2R的轻质细杆两端分别连接质量为m和2m、可视为质点的球M、N，细杆的中点O处有一轴，细杆可绕其在竖直面内无摩擦地转动，开始细杆呈竖直状态，N处在最高点，如图所示，当装置受到很小的扰动后，细杆开始绕过中点的轴转动，则在球N转动到最低点的过程中，下列说法中正确的是(重力加速度取g10 m/s2)()AN的机械能减少量等于M的机械能增加量BN的重力势能减少量等于M的重力势能增加量C运动过程中两球的最大速度均为D细杆对N做的功为二、非选择题8（1）某学校研究性学习小组的一位同学利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）做“验证机械能守恒定律”的实验，他用20分度的游标卡尺测出挡光条的宽度l，如图甲是他测量挡光条的宽度的示意图，其读数为_cm甲（2）该小组另一位同学用自由落体法验证机械能守恒定律，该同学让重锤自由下落，经过正确的操作后，选的纸带如图乙所示其中O是起始点，图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的第一个点，点A、B、C、依次表示点O以后连续的各点已知打点计时器每隔T0.02 s打一个点乙打点计时器打下点G时重锤的速度可用表达式vG_进行计算，式中各量的意义是_，并计算出打下点G时重锤的速度为vG_m/s.如果某同学想根据该条纸带分析求出当地的重力加速度g，能否求出？如能，请你帮他求出；如不能，请说明理由_分析纸带及测量的数据，提出一个用该法测量重力加速度产生误差的原因：_9如图所示，半径为R的圆弧细管道竖直固定，左端管口A水平，右端管口B竖直一个直径略小于管内径的小球（质量为m）由左管口射入若管粗糙，在A点小球对管的弹力为F14mg，且从B处飞出可以达到高度3R；若管光滑，在A点小球对管的弹力为F2mg（以地面为零高度，重力加速度为g）求：（1）管粗糙时，摩擦阻力做的功；（2）管光滑时，小球从B处飞出可以达到的最大高度10如图所示，在光滑水平地面上放置质量M2 kg的长木板，木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切一质量m1 kg的小滑块自A点沿弧面由静止滑下，A点距离长木板上表面高度h0.6 m滑块在木板上滑行t1 s后，和木板以共同速度v1 m/s匀速运动，取g10 m/s2求：（1）滑块与木板间的摩擦力大小；（2）滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功；（3）滑块相对木板滑行的距离及在木板上产生的热量11如图所示，轮半径r10 cm的传送带，水平部分AB的长度L1.5 m，与一圆心在O点、半径R1 m的竖直光滑圆轨道的末端相切于A点，AB高出水平地面H1.25 m，一质量m0.1 kg的小滑块（可视为质点），由圆轨道上的P点从静止释放，OP与竖直线的夹角已知，滑块与传送带间的动摩擦因数，不计空气阻力（1）求滑块对圆轨道末端的压力；（2）若传送带一直保持静止，求滑块的落地点与B间的水平距离；（3）若传送带以的速度沿逆时针方向运行（传送带上部分由B到A运动)，求滑块在传送带上滑行过程中产生的内能A线生专项训练题（七）参考答案机械能守恒、功能关系1解析：如图所示，以A、B为系统，以地面为零势能面，设A质量为2m，B质量为m，根据机械能守恒定律有：2mgRmgR3mv2，A落地后B将以v做竖直上抛运动，即有mv2mgh，解得hR.则B上升的高度为RRR，故选项C正确2解析：“玉兔”在h高处做圆周运动时有G发射“玉兔”时对“玉兔”做的功Wmv2Ep在月球表面有mg月，联立各式解得W故选项D正确，选项A、B、C错误3解析：选D在最高点，Epmgh得m0.1 kg，A项错误；由除重力以外其他力做功W其E可知：fhE高E低，E为机械能，解得f0.25 N，B项错误；设小球动能和重力势能相等时的高度为H，此时有mgHmv2，由动能定理：fHmgHmv2mv得H m，故C项错；当上升h2 m时，由动能定理，fhmghEk2mv得Ek22.5 J，Ep2mgh2 J，所以动能与重力势能之差为0.5 J，故D项正确4解析：选AD.系统处于静止时，弹簧处于压缩状态，弹簧的压缩量为x1，对物块A：m1gsin kx1；物块B刚要离开C时，弹簧处于伸长状态，弹簧的伸长量为x2，对物块A：Fm1gsin kx2m1a，又物块A运动的距离为dx1x2，解得a，若Fkd，则物块A在该过程中运动的速度将先增大后减小，故A对，B错物块A重力的方向与速度方向不共线，故C错根据能量守恒定律得，弹簧弹性势能的增加量为Fdm1gdsin m1v2，故D对5解析：由能量守恒知电动机多做的功为物体动能增量和摩擦生热Q，所以A项错；根据动能定理，对物体列方程，Wfmv2，所以B项正确；因为电动机增加的功率Pmgv，C项正确；因为传送带与物体共速之前，传送带的路程是物体路程的2倍，所以传送带克服摩擦力做功是摩擦力对物体做功的2倍，即mv2，D项错误6解析：选BCD设物块沿斜面向上加速运动的加速度大小为a1，撤去拉力后的加速度大小为a2，根据运动学公式有：a1t2，得a23a1，因此撤去拉力时的速度大小为v1a1t，v1a2tv，得v1v，A项错误；物块沿斜面上滑的最大距离x，由于a2gsin ，所以上滑的最大高度hxsin ，B项正确；根据动能定理，拉力所做的功WFmv2，C项正确；Fmgsin ma1，Fmgsin mgsin mgsin ，因此拉力的最大功率PFvmgvsin ，D项正确7解析：选ACD球M、N组成的系统机械能守恒，选项A正确，选项B错误；由于两球转动的角速度相同，且转动半径也相同，则线速度相同，且当球N到达最低点时，两球速度最大，由系统机械能守恒有4mgR2mgR3mv2，得最大速度为v，选项C正确；以球N为研究对象，由动能定理有：W4mgR2mv20，解得：，选项D正确8解析：（1）20分度的游标卡尺的读数精确到0.05 mm.故本题的正确读数为1.060 cm.（2）vG，FH表示F、H两点间的距离，vG1.3 m/s；能，可用逐差法求出g9.6 m/s2；纸带与打点计时器之间有摩擦、存在空气阻力等9解析：（1）小球从A点射入瞬间，F1mgm解得：vA管粗糙时，小球从A点运动到最高点的过程中，由动能定理得：其中h13R2R解得：（2）因为F2在A点的方向存在两种可能，所以需要分两种情况讨论若F2向上，解得：小球由A经管运动到B处上方最高点过程，机械能守恒，则有：解得：h2R最大高度H1h22RR若F2向下，解得：小球由A经管道运动到B处上方最高点，机械能守恒，则有：解得：最大高度H2h22RR10解析：（1）对木板由运动学公式得va1t解得：a11 m/s2，（2）对滑块有设滑块滑上木板时的初速度为v0，由公式vv0a2t解得a22 m/s2，v03 m/s滑块沿弧面下滑的过程中，由动能定理得：可得滑块克服摩擦力做的功为：（3）滑块在木板上滑行1 s内，木板的位移为：此过程中滑块的位移为：故滑块相对木板滑行距离产生的热量为：11解析：（1）从P点到圆轨道末端的过程中，由机械能守恒定律得：mgR(1cos 37)mv2在轨道末端由牛顿第二定律得：由以上两式得：由牛顿第三定律得，滑块对圆轨道末端的压力大小为1.4 N，方向竖直向下（2）若传送带静止，从A到B的过程中，由动能定理得：解得：vB1 m/s滑块从B点开始做平抛运动，滑块的落地点与B点间的水平距离为： （3）传送带向左运动和传送带静止时，滑块的受力情况没有变化，滑块从A到B的运动情况没有改变所以滑块和传送带间的相对位移为：滑块在传送带上滑行过程中产生的内能为：