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1、【】2020高考物理單元測試電子題庫 5-2 新人教版
(時間:45分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本題共10個小題,每小題7分,共70分,每小題只有一個選項正確,請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))
1.(2020年合肥模擬)如圖所示,質(zhì)量為m的物塊,在恒力F的作用下,沿光滑水平面運動,物塊通過A點和B點的速度分別是vA和vB,物塊由A運動到B點的過程中,力F對物塊做的功W為( )
A.W>mv-mv
B.W=mv-mv
C.W=mv-mv
D.由于F的方向未知,W無法求出
解析:對物塊由動能定理得:W=mv-mv,故選項B正確.
答案:B
2.如圖所示,質(zhì)量為
2、m的物塊與轉(zhuǎn)臺之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍,物塊與轉(zhuǎn)軸OO′相距R,物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動,當轉(zhuǎn)速增加到一定值時,物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動,在物塊由靜止到滑動前的這一過程中,轉(zhuǎn)臺的摩擦力對物塊做的功為( )
A.0 B.2πkmgR
C.2kmgR D.kmgR
解析:在轉(zhuǎn)速增加的過程中,轉(zhuǎn)臺對物塊的摩擦力是不斷變化的,當轉(zhuǎn)速增加到一定值時,物塊在轉(zhuǎn)臺上即將滑動,說明此時最大靜摩擦力提供向心力,即
kmg=①
在這一過程中對物塊用動能定理
W=mv2②
由①②知,轉(zhuǎn)臺的摩擦力對物塊所做的功
W=kmgR,D對.
答案:D
3
3、.一個質(zhì)量為0.5 kg的物體,從靜止開始做直線運動,物體所受合外力F隨物體位移x變化的圖象如圖所示,則物體位移x=8 m時,物體的速度為( )
A.2 m/s B.8 m/s
C.4 m/s D.4 m/s
解析:F-x圖象面積表示功,橫軸上方為正功,下方為負功,可求W=8 J;由動能定理得,mv2=8,v=4 m/s.
答案:C
4.(2020年山東理綜)如圖所示,將小球a從地面以初速度v0豎直上拋的同時,將另一相同質(zhì)量的小球b從距地面h處由靜止釋放,兩球恰在處相遇(不計空氣阻力).則( )
A.兩球同時落地
B.相遇時兩球速度大小相等
C.從開始運動
4、到相遇,球a動能的減少量等于球b動能的增加量
D.相遇后的任意時刻,重力對球a做功功率和對球b做功功率相等
解析:在相遇處,b球速度vb==,方向向下;此時va=0,之后a開始做自由落體運動,b球先落地,A錯誤,同時也看出B錯誤.從開始運動到相遇的過程中,重力對a球做負功,對b球做正功,大小相等,均為mgh,根據(jù)動能定理判斷,C正確.兩球相遇后,va
5、滑動到C點而停下,那么θ、μ1、μ2間應(yīng)滿足的關(guān)系是( )
A.tan θ= B.tan θ=
C.tan θ=2μ1-μ2 D.tan θ=2μ2-μ1
解析:設(shè)斜面的長度為l,小物塊從斜面頂端下滑到斜面底端的全過程由動能定理得:
mglsin θ-μ1mgcos θ-μ2mgcos θ=0,解得tan θ=,故B正確.
答案:B
6. 如圖所示,木箱高為L,其底部有一個小物體Q(質(zhì)點),現(xiàn)用力豎直向上拉木箱,使木箱由靜止開始向上運動.若保持拉力的功率不變,經(jīng)過時間t,木箱達到最大速度,這時讓木箱突然停止,小物體會繼續(xù)向上運動,且恰能到達木箱頂端.已知重力加速度
6、為g,不計空氣阻力,由以上信息,可以求出的物理量是( )
①木箱的最大速度 ②時間t內(nèi)拉力的功率?、蹠r間t內(nèi)木箱上升的高度 ④木箱和小物體的質(zhì)量
A.①② B.①③
C.②③ D.②④
解析:最大速度vm=,此時F=(M+m)g,P=Fvm,由動能定理,Pt-(M+m)gh=(M+m)v,可以求得時間t內(nèi)木箱上升的高度h.
答案:C
7.如下圖所示,在高1.5 m的光滑平臺上有一個質(zhì)量為2 kg的小球被一細線拴在墻上,球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧.當燒斷細線時,小球被彈出,小球落地時的速度方向與水平方向成60°角,則彈簧被壓縮時具有的彈性勢能為(g
7、=10 m/s2)
A.10 J B.15 J
C.20 J D.25 J
解析:由h=gt2和vy=gt得:
vy= m/s,落地時,tan 60°=可得:
v0== m/s.
小球剛被彈出時所獲得的動能來源于彈簧彈力做功,由動能定理知:W=mv,彈簧彈力做的功源自彈簧彈性勢能,故Ep=W=mv=10 J.
答案:A
8.(2020年蚌埠模擬)如圖所示,平直木板AB傾斜放置,板上的P點距A端較近,小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)由A到B逐漸減?。茸屛飰K從A由靜止開始滑到B.然后,將A著地,抬高B,使木板的傾角與前一過程相同,再讓物塊從B由靜止開始滑到A.上
8、述兩過程相比較,下列說法中一定正確的有( )
A.物塊經(jīng)過P點的動能,后一過程較小
B.物塊從頂端滑到P點的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量,前一過程較少
C.物塊滑到底端的速度,前一過程較大
D.物塊從頂端滑到底端的時間,前一過程較長
解析:由動能定理可知A選項錯誤、C選項錯誤.產(chǎn)生熱量Q=Ffx,據(jù)題意知fAP>fBP,同時xAP<xBP,所以兩過程產(chǎn)生的熱量大小不能確定,B項錯誤.結(jié)合加速度變化特點利用v-t圖可知D項正確.
答案:D
9.(2020年淮南模擬)一輛汽車以v1=6 m/s的速度沿水平路面行駛時,急剎車后能滑行x1=3.6 m,如果改為以v2=8 m/s的速度行駛時,
9、同樣情況下急剎車后滑行的距離x2為( )
A.6.4 m B.5.6 m
C.7.2 m D.10.8 m
解析:急剎車后,車只受摩擦力的作用,且兩種情況下摩擦力大小是相同的,汽車的末速度皆為零.設(shè)摩擦力為F,在兩次剎車的過程中,根據(jù)動能定理
-Fx1=0-mv
-Fx2=0-mv
兩式相除=,汽車滑行距離
x2=x1=()2×3.6 m=6.4 m.
答案:A
10.(2020年銅陵模擬)一質(zhì)點開始時做勻速直線運動,從某時刻起受到一恒力作用.此后,該質(zhì)點的動能不可能( )
A.一直增大
B.先逐漸減小至零,再逐漸增大
C.先逐漸增大
10、至某一最大值,再逐漸減小
D.先逐漸減小至某一非零的最小值,再逐漸增大
解析:當恒力方向與質(zhì)點原來速度方向相同時,質(zhì)點的動能一直增大,故A可能.當恒力方向與質(zhì)點原來速度方向相反時,速度先逐漸減小到零再逐漸增大,質(zhì)點的動能也先逐漸減小至零再逐漸增大,故B可能.當恒力方向與原來質(zhì)點的速度方向夾角大于90°時,將原來速度v0分解為平行恒力方向的vy、垂直恒力方向的vx,如圖(1),vy先逐漸減小到零再逐漸增大,vx始終不變.v=,質(zhì)點速度v先逐漸減小至vx再逐漸增大,質(zhì)點的動能先減小至某一非零的最小值,再逐漸增大,故D可能.當恒力方向與v0方向夾角小于90°時,如圖(2),vy一直增大,vx始終
11、不變,質(zhì)點速度v逐漸增大.動能一直增大,沒有其他情況,故C不可能.
答案:C
二、非選擇題(本題共2小題,共30分,解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)
11.(15分)冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目,比賽場地示意如圖.比賽時,運動員從起滑架處推著冰壺出發(fā),在投擲線AB處放手讓冰壺以一定的速度滑出,使冰壺的停止位置盡量靠近圓心O,為使冰壺滑行得更遠,運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減?。O(shè)冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.008,用毛刷擦冰面后動摩擦因數(shù)減少至μ2=0.004.在某次比賽中,運動員使冰壺C在投擲
12、線中點處以2 m/s的速度沿虛線滑出.為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達圓心O點,運動員用毛刷擦冰面的長度應(yīng)為多少?(g取10 m/s2)
解析:設(shè)冰壺在未被毛刷擦過的冰面上滑行的距離為x1,所受摩擦力的大小為Ff1;在被毛刷擦過的冰面上滑行的距離為x2,所受摩擦力為Ff2,則有:
x1+x2=x
式中x為投擲線到圓心O的距離.
又Ff1=μ1mg Ff2=μ2mg
設(shè)冰壺的初速度為v0,由動能定理得:
-Ff1x1-Ff2x2=-mv
聯(lián)立以上各式解得:x2=
代入數(shù)據(jù)解得x2=10 m.
答案:10 m
12.(15分)(2020年六安模擬)如圖甲所示,在傾角為30°的足
13、夠長光滑斜面AB前,有一粗糙水平面OA,OA長為4 m.有一質(zhì)量為m的滑塊,從O處由靜止開始受一水平向右的力F作用.F按圖乙所示的規(guī)律變化.滑塊與OA間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,g取10 m/s2,試求:
(1)滑塊到A處的速度大?。?
(2)不計滑塊在A處的速率變化,滑塊沖上斜面AB的長度是多少?
解析:(1)由題圖乙知,在前2 m內(nèi),F(xiàn)1=2mg,做正功;
在第3 m內(nèi),F(xiàn)2=-0.5mg,做負功;
在第4 m內(nèi),F(xiàn)3=0.
滑動摩擦力
Ff=-μmg=-0.25mg,
始終做負功.對OA過程由動能定理得
F1x1+F2x2+Ff·x=mv-0.
即2mg×2-0.5mg×1-0.25mg×4=mv,
解得vA=5 m/s.
(2)沖上斜面的過程,由動能定理得
-mg·L·sin 30°=0-mv,
所以沖上斜面AB的長度L=5 m.
答案:(1)5 m/s (2)5 m