2019版高考物理二轮复习 考前第6天练.doc

考前第6天练动量和能量1.(多选)某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t变化的图象如图1所示，下列说法正确的是()图1A.08 s内，力F所做的功等于0，冲量大小等于4F0B.08 s内，力F所做的功等于0，冲量大小等于0C.物体在第4 s末离出发点最远，速率最大D.物体在第8 s末速度和加速度都为0，且离出发点最远解析由动量定理知在08 s内，IFtpmv04 sF0(F0)4 s0，故08 s内F的冲量等于0，8 s末物体的速度为0，所以08 s内F所做的功等于0，选项B正确，A错误；分析题图可知，物体在第4 s末速率最大，第8 s末离出发点最远且加速度为0，选项C错误，D正确。答案BD2.(多选)如图2所示，一固定斜面倾角为30，一质量为m的小物块(可视为质点)自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的()图2A.动能损失了2mgHB.动能损失了mgHC.机械能损失了mgHD.机械能损失了mgH解析根据题述可知fmgsin ma，物块所受滑动摩擦力fmamgsin 0.5mg，由动能定理知，动能损失了fmgH2mgH，选项A正确，B错误；由功能关系知，机械能损失了fmgH，选项C正确，D错误。答案AC3.(2018湖北黄冈期末)如图3所示，物体A的质量大于B的质量，绳子的质量、绳与滑轮间的摩擦可不计，A、B恰好处于平衡状态，如果将悬点P靠近Q少许使系统重新平衡，则()图3A.物体A的重力势能增大B.物体B的重力势能增大C.绳的张力减小D.P处绳与竖直方向的夹角减小解析B物体对绳子的拉力不变，等于物体B的重力；动滑轮和物体A整体受重力和两个拉力，拉力大小恒定，重力恒定，故两个拉力的夹角不变，如图所示；所以物体A上升，物体B下降，所以物体A的重力势能增大，物体B的重力势能减小。故选项A正确，B、C、D错误。答案A4.(多选)如图4所示，救护直升机在应急救援中下面吊着一个箱子，箱里装有一物体，箱里物体刚好与箱顶接触。在直升机加速竖直上升的过程中，悬挂箱子的绳子突然断了，此后箱子运动过程中始终保持开始时的姿势，箱子所受的空气阻力与箱子运动速率的平方成正比，则在绳断后箱子运动过程中(假设箱子在空中运动的时间足够长)，下列说法正确的是()图4A.箱子的加速度一直减小直到最后为零B.箱子的重力势能一直减小C.绳断的一瞬间，箱内物体对箱底的压力为零D.箱内物体的机械能先减小后增大解析在直升机加速竖直上升的过程中绳子断了，箱子有向上的速度，由于受到向下的空气阻力和重力，因此箱子向上做减速运动，由于空气阻力与箱子运动速率的平方成正比，由kv2mgma可知，箱子向上做加速度越来越小的减速运动，到最高点加速度为g，同理分析，箱子下落过程，由mgkv2ma可知，随着速度增大，加速度减小，当最后匀速下降时，加速度为零，选项A正确；箱子先上升后下降，因此重力势能先增大后减小，选项B错误；绳断的一瞬间，由于箱子向下的加速度大于g，因此箱顶对物体有向下的压力，而物体对箱底的压力为零，选项C正确；上升过程中，箱顶对物体向下的压力做负功，物体的机械能减小，下降过程中，箱底对物体有向上的作用力也做负功，因此物体的机械能也减小，选项D错误。答案AC5.(2018北京理综，22)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如图5，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h10 m，C是半径R20 m圆弧的最低点。质量m60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a4.5 m/s2，到达B点时速度vB30 m/s，取重力加速度g10 m/s2。图5(1)求长直助滑道AB的长度L；(2)求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小；(3)若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力FN的大小。解析(1)根据匀变速直线运动公式，有L100 m(2)根据动量定理有ImvBmvA1 800 Ns(3)运动员经C点时的受力分析如图所示根据动能定理，运动员在BC段运动的过程中，有mghmvmv根据牛顿第二定律，有FNmgm联立解得FN3 900 N答案(1)100 m(2)1 800 Ns(3)图见解析3 900 N6.(2018云南曲靖质检)如图6所示，人站在滑板A上，以v03 m/s的速度沿光滑水平面向右运动。当靠近前方的横杆时，人相对滑板竖直向上起跳越过横杆，A从横杆下方通过，与静止的滑板B发生碰撞并粘在一起，之后人落到B上，与滑板一起运动。已知人、滑板A和滑板B的质量分别为m人70 kg、mA10 kg和mB20 kg，求：图6(1)A、B碰撞过程中，A对B的冲量的大小和方向；(2)人最终与滑板的共同速度的大小。解析(1)A、B碰撞过程中，由动量守恒有mAv0(mAmB)v1代入数据解得v11 m/s由动量定理得，A对B的冲量ImBv120 Ns方向水平向右。(2)对人、A、B组成的系统进行全过程分析，由水平方向动量守恒，有(m人mA)v0(m人mAmB)v代入数据解得v2.4 m/s答案(1)20 Ns，水平向右(2)2.4 m/s7.如图7所示，巴铁(又称“陆地空客”)是一种能有效缓解城市拥堵的未来交通工具，某实验室为了研究其运行时的动力学特性，制造了一辆质量为200 kg的模型车，该模型车在运行时所受阻力为车重的0.08倍，某次试验中该车在25 s内运动的vt图象如图8所示，试求：(1)模型巴铁20 s末的加速度大小；(2)05 s内模型巴铁发动机输出的牵引力大小；(3)模型巴铁在此25 s内牵引力所做的功。解析(1)由题图可知，在1525 s内，模型巴铁做匀减速运动，加速度保持不变，故20 s末的加速度为a m/s20.8 m/s2加速度大小为0.8 m/s2。(2)05 s内，模型巴铁做匀加速运动，加速度为a m/s21.6 m/s2根据牛顿第二定律可知F0.08mgma解得发动机输出的牵引力F2001.6 N0.0820010 N480 N。(3)vt图象中图形与时间轴所围成的面积表示位移，则可知，25 s内的位移x8 m140 m；对整个过程，根据动能定理得W0.08mgx0解得牵引力所做的功W2.24104 J。答案(1)0.8 m/s2(2)480 N(3)2.24104 J8.(2018福建养正中学等四校联考)如图9所示是一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L1 m，与小球之间的动摩擦因数0.5；BC、DEN段均光滑，DEN是半径为0.5 m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，C、D间的距离恰能让小球自由通过。其中N点又与足够长的水平传送带的右端平滑对接，传送带以6 m/s 的速率沿顺时针方向匀速转动，小球与传送带之间的动摩擦因数也为0.5。左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现将可视为质点的小球压缩弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连)，小球刚好能沿圆弧DEN轨道滑下，而始终不脱离轨道。已知小球质量m0.2 kg，g取10 m/s2。图9(1)求小球到达D点时速度的大小及弹簧压缩至A点时所具有的弹性势能；(2)小球第一次滑上传送带后的减速过程中，在传送带上留下多长的痕迹？(3)如果希望小球能沿着半圆形轨道上下不断地来回运动，且始终不脱离轨道，则传送带的速度应满足什么条件？解析(1)小球刚好能沿EDN轨道滑下，则在圆周最高点D点必有mgm，得vD m/s，从A点到D点，由动能关系得EpmgLmv，联立以上两式并代入数据得Ep1.5 J。(2)从D到N，根据机械能守恒定律可得mvmg2rmv，解得vN5 m/s在传送带上有mgma，得a5 m/s2，小球向左减速有vNat，得t1 s，小球向左运动的位移s1at22.5 m，传送带向右运动的位移s2vt6 m，留下的痕迹为ss1s28.5 m。(3)设小球在传送带上返回到右端的速度为v0，则最高可以冲到DEN轨道圆心的等高处，则mvmgr，解得v0 m/s，则传送带的速度必须满足0v带 m/s。答案(1) m/s1.5 J(2)8.5 m(3)0v带 m/s