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2019-2020年高考物理一輪 小題精練56 新人教版 一、選擇題 1．跳傘運(yùn)動(dòng)員在剛跳離飛機(jī)、降落傘尚未打開(kāi)的一段時(shí)間內(nèi)：①空氣阻力做正功；②重力勢(shì)能增加；③動(dòng)能增加；④空氣阻力做負(fù)功．以下說(shuō)法中正確的是 (　　) A．①②　　　　　　　 B．③④ C．②④ D．①③ [答案]　B [解析]　跳傘運(yùn)動(dòng)員跳離飛機(jī)，在尚未打開(kāi)降落傘的這段時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)，重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做正功，重力勢(shì)能減少；空氣阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功．由于重力大于空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員向下做加速運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能增加，故①②錯(cuò)，③④對(duì)． 2．(xx大連模擬)如圖所示，在高1.5m的光滑平臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球被一細(xì)線拴在墻上，球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧．當(dāng)燒斷細(xì)線時(shí)，小球被彈出，小球落地時(shí)的速度方向與水平方向成60角，則彈簧被壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能為(g＝10m/s2) (　　) A．10J B．15J C．20J D．25J [答案]　A [解析]　由h＝gt2和vy＝gt得：vy＝m/s，落地時(shí)，tan60＝可得：v0＝＝m/s，由機(jī)械能守恒得：Ep＝mv，可求得：Ep＝10J，故A正確． 3．如圖所示，在粗糙斜面頂端固定輕彈簧的一端，另一端掛一物體，物體在A點(diǎn)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)用平行于斜面向下的力拉物體，第一次直接拉到B點(diǎn)，第二次將物體先拉到C點(diǎn)，再回到B點(diǎn)，在這兩次過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．重力勢(shì)能的改變量相等 B．彈性勢(shì)能的改變量相等 C．摩擦力對(duì)物體做的功相等 D．彈簧彈力對(duì)物體做的功相等 [答案]　ABD [解析]　兩次過(guò)程初末位置相同，所以重力和彈簧的彈力做的功是相同的，此題中滑動(dòng)摩擦力始終做負(fù)功，大小為摩擦力與物體在摩擦力作用下運(yùn)動(dòng)的路程的乘積，所以兩次做功不同． 4．如圖甲所示，一個(gè)小球套在豎直放置的光滑圓形軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)．小環(huán)從最高點(diǎn)A滑到最低點(diǎn)B的過(guò)程中，其線速度大小的平方v2隨下落高度h變化的圖象可能是圖乙所示四個(gè)圖中的 (　　) A．①② B．③④ C．③ D．④ [答案]　A [解析]　設(shè)小環(huán)在A點(diǎn)的初速度為v0，由機(jī)械能守恒定律得－mgh＋mv2＝mv得v2＝v＋2gh，可見(jiàn)v2與h是線性關(guān)系，若v0＝0，②正確；v0≠0，①正確，故正確選項(xiàng)是A. 5．(xx海淀模擬)滑板是現(xiàn)在非常流行的一種運(yùn)動(dòng)，如圖所示，一滑板運(yùn)動(dòng)員以7m/s的初速度從曲面的A點(diǎn)下滑，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度仍為7m/s，若他以6m/s的初速度仍由A點(diǎn)下滑，則他運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度 (　　) A．大于6m/s B．等于6m/s C．小于6m/s D．條件不足，無(wú)法計(jì)算 [答案]　A [解析]　當(dāng)初速度為7m/s時(shí)，由功能關(guān)系，運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功等于減少的重力勢(shì)能．而當(dāng)初速度變?yōu)?m/s時(shí)，運(yùn)動(dòng)員所受的摩擦力減小，故從A到B過(guò)程中克服摩擦力做的功減少，而重力勢(shì)能變化量不變；故運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)動(dòng)能大于他在A點(diǎn)的動(dòng)能． 6．如圖所示，具有一定初速度的物塊，沿傾角為30的粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受一個(gè)恒定的沿斜面向上的拉力F作用，這時(shí)物塊的加速度大小為4m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物塊向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，正確的說(shuō)法是 (　　) A．物塊的機(jī)械能一定增加 B．物塊的機(jī)械能一定減小 C．物塊的機(jī)械能可能不變 D．物塊的機(jī)械能可能增加也可能減小 [答案]　A [解析]　機(jī)械能變化的原因是非重力、彈簧彈力做功，本題亦即看成F與Fμ做功大小問(wèn)題，由mgsinα＋Fμ－F＝ma，知F－Fμ＝mgsin30－ma>0，即F>Fμ，故F做正功多于克服摩擦力做功，故機(jī)械能增大． 7．如圖所示，絕緣彈簧的下端固定在斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q(可視為質(zhì)點(diǎn))固定在光滑絕緣斜面上的M點(diǎn)，且在通過(guò)彈簧中心的直線ab上．現(xiàn)把與Q大小相同，帶電性也相同的小球P，從直線ab上的N點(diǎn)由靜止釋放，在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^(guò)程中 (　　) A．小球P的速度先增大后減小 B．小球P和彈簧的機(jī)械能守恒，且P速度最大時(shí)所受彈力與庫(kù)侖力的合力最大 C．小球P的動(dòng)能、重力勢(shì)能、電勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能的總和增大 D．系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 [答案]　A [解析]　小球P與彈簧接觸時(shí)，沿平行斜面方向受到小球Q對(duì)P的靜電力、重力的分力、彈簧的彈力，開(kāi)始時(shí)合力的方向沿斜面向下，速度先增加，后來(lái)隨著彈簧壓縮量變大，合力的方向沿斜面向上，速度逐漸減小，A項(xiàng)正確；小球P和彈簧組成的系統(tǒng)受到小球Q的靜電力，且靜電力做正功，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，B項(xiàng)錯(cuò)誤；把彈簧、小球P、Q看成一個(gè)系統(tǒng)，除重力外無(wú)外力對(duì)該系統(tǒng)做功，故系統(tǒng)的總能量守恒，C錯(cuò)誤． 8．(xx寧津模擬)如圖，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)t時(shí)間回到出發(fā)點(diǎn)，若以地面為零勢(shì)能點(diǎn)，則下列說(shuō)法不正確的是 (　　) A．物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是60J B．開(kāi)始時(shí)物體所受的恒力F＝2mgsinθ C．撤去力F時(shí)，物體的重力勢(shì)能是45J D．動(dòng)能與勢(shì)能相同的位置在撤去力F之前的某位置 [答案]　B [解析]　由功能關(guān)系可知，前一個(gè)時(shí)間t內(nèi)，力F做的功等于此過(guò)程中物體機(jī)械能的增量，也等于前一個(gè)時(shí)間t末時(shí)刻物體的機(jī)械能；撤去外力F后，物體的機(jī)械能守恒，故物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是60J，A正確；設(shè)前一個(gè)時(shí)間t末時(shí)刻物體速度為v1，后一個(gè)時(shí)間t末時(shí)刻物體速度為v2，由t＝t(兩段時(shí)間內(nèi)物體位移大小相等)得：v2＝2v1，由mv＝60J知，mv＝15J，因此撤去F時(shí)，物體的重力勢(shì)能為60J－15J＝45J，C正確；動(dòng)能和勢(shì)能相同時(shí)，重力勢(shì)能為30J，故它的相同的位置一定在撤去力F之前的某位置，D正確；由＝，＝可得：F＝mgsinθ，故B錯(cuò)誤． 二、非選擇題 9．如圖所示滑板愛(ài)好者，脫離軌道時(shí)速度為v0，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為v1，設(shè)人與滑板的總質(zhì)量為m，若不計(jì)一切阻力，則人離開(kāi)軌道后上升的最大高度為_(kāi)_______． [答案]　 [解析]　選取脫離軌道時(shí)的水平面，作為參考平面，則 E1＝mv E2＝mgh＋mv 據(jù)機(jī)械能守恒定律得 E1＝E2 解得h＝ 10．如圖所示，斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的滑塊距擋板P的距離為s0，滑塊以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．若滑塊每次與擋板相碰均無(wú)機(jī)械能損失，求滑塊經(jīng)過(guò)的總路程． [答案]　(＋s0tanθ) [解析]　滑塊最終要停在斜面底部，設(shè)滑塊經(jīng)過(guò)的總路程為s，對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的全程應(yīng)用功能關(guān)系，全程所產(chǎn)生的熱量為 Q＝mv＋mgs0sinθ 又全程產(chǎn)生的熱量等于克服摩擦力所做的功，即 Q＝μmgscosθ 解以上兩式可得s＝(＋s0tanθ)． 11．一組數(shù)據(jù)顯示：世界煤炭的儲(chǔ)量還能燒200多年，我國(guó)煤炭的儲(chǔ)量還能燒70多年；世界天然氣的儲(chǔ)量還能用50多年，我國(guó)天然氣的儲(chǔ)量還能用20年；世界石油的儲(chǔ)量還能用40多年，我國(guó)現(xiàn)有的石油儲(chǔ)量用不到20年．因此新型清潔能源的開(kāi)發(fā)利用成為人類(lèi)的重點(diǎn)課題．風(fēng)能作為一種清潔能源，對(duì)環(huán)境的破壞小，可再生，將成為人類(lèi)未來(lái)大規(guī)模應(yīng)用的能量之一．假設(shè)某地區(qū)的平均風(fēng)速是6.0m/s，已知空氣密度是1.2kg/m3，此地有一風(fēng)車(chē)，它的車(chē)葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以形成半徑為20m的圓面，假如這個(gè)風(fēng)車(chē)能將此圓面內(nèi)10%的氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽畣?wèn)： (1)在圓面內(nèi)，每秒沖擊風(fēng)車(chē)車(chē)葉的氣流的動(dòng)能是多少？ (2)這個(gè)風(fēng)車(chē)平均每秒內(nèi)發(fā)出的電能是多少？ [答案]　(1)1.63105J　(2)1.63104J [解析]　(1)在1秒內(nèi)，能和車(chē)葉發(fā)生作用的氣流體積 V＝vS＝vπr2， 則這股氣流的動(dòng)能Ek＝mv2＝ρvπr2v2＝ρπr2v3. 將ρ、r、v值代入上式得 Ek＝1.63105J. (2)每秒得到電能為 E＝ηEk＝1.63104J. 12．(xx濰坊)如圖所示，傾角θ＝37的斜面上，輕彈簧一端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)另一端位于B點(diǎn)，斜面上方有一半徑R＝1m、圓心角等于143的豎直圓弧形光滑軌道與斜面相切于D處，圓弧軌道的最高點(diǎn)為M.現(xiàn)用一小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)后釋放，物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后的位移與時(shí)間關(guān)系為x＝8t－4.5t2(x單位是m，t單位是s)，若物塊經(jīng)過(guò)D點(diǎn)后恰能到達(dá)M點(diǎn)，取g＝10m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8.求： (1)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ； (2)BD間的距離xBD. [答案]　(1)　(2)1m [解析]　(1)由x＝8t－4.5t2知，物塊在B點(diǎn)的速度v0＝8m/s，從B到D過(guò)程中加速度大小a＝9m/s2① 由牛頓第二定律得a＝＝gsin37＋μgcos37② 得μ＝③ (2)物塊在M點(diǎn)的速度滿足mg＝m④ 物塊從D到M過(guò)程中，有mv2D＝mgR(1＋cos37)＋mv2M⑤ 物塊在由B到D過(guò)程中，有 v2D－v20＝－2axBD⑥ 解得xBD＝1m⑦ 13．(xx天津模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊，放在光滑的水平平臺(tái)上，平臺(tái)右端B與水平傳送帶相接，傳送帶的運(yùn)行速度為v0，長(zhǎng)為L(zhǎng).今將滑塊緩慢向左壓縮固定在平臺(tái)上的輕彈簧，到達(dá)某處時(shí)突然釋放，當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí)，恰好與傳送帶速度相同．滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ. (1)試分析滑塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況； (2)若滑塊離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大于傳送帶的速度，求釋放滑塊時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能； (3)若滑塊離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大于傳送帶的速度，求滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量． [答案]　(1)見(jiàn)解析 (2)mv＋μmgL (3)μmgL－mv0(－v0) [解析]　(1)若滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度小于帶速，則滑塊在帶上由于受到向右的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速運(yùn)動(dòng)；若滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度大于帶速，則滑 塊由于受到向左的滑動(dòng)摩擦力而做勻減速運(yùn)動(dòng)． (2)設(shè)滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度為v， 由機(jī)械能守恒Ep＝mv2. 設(shè)滑塊在傳送帶上做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a， 由牛頓第二定律：μmg＝ma. 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2－v＝2aL. 解得Ep＝mv＋μmgL. (3)設(shè)滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則t時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移x＝v0t，v0＝v－at 滑塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的位移Δx＝L－x 相對(duì)滑動(dòng)生成的熱量Q＝μmgΔx 解得Q＝μmgL－mv0(－v0)．