2012高考物理一轮复习 力学综合问题限时集训.doc

力学综合问题A运动员减少的重力势能全部转化为动能B运动员获得的动能为mghC运动员克服摩擦力做功为mghD下滑过程中系统减少的机械能为mgh3在水平方向足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t后停止现将该木板改置成倾角为的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑，若小物块上滑到最高位置所需时间也为t，则小物块与木板之间的动摩擦因数为()A. B.C. D.4风能是一种环保型能源，风力发电是将风的动能转化为电能设空气的密度为，水平风速为v，风力发电机每个叶片长为L，设通过叶片旋转所围成的圆面内的所有风能转化为电能的效率为，那么该风力发电机的发电功率P的数学表达式为()A.LvB.L2v2C.L2v3 D.L2v45如图73所示，A、B、C三个一样的滑块从粗糙固定斜面上的同一高度同时开始运动，A由静止释放，B的初速度方向沿斜面向下，大小为v0，C的初速度方向沿斜面水平，大小也为v0，下列说法中正确的是()图73A滑到斜面底端时，B的动能最大B滑到斜面底端时，B的机械能减少最多CA和C将同时滑到斜面底端DC的重力势能减少得多图746如图74所示，劲度系数为k的弹簧下悬挂一个质量为m的重物，处于静止状态手托重物使之缓慢上移，直到弹簧恢复原长，然后放手使重物从静止开始下落，重物下落过程中的最大速度为v，不计空气阻力下列说法正确的是()A手对重物做的功W1B重物从静止下落到速度最大过程中重物克服弹簧弹力所做的功W2mv2C弹性势能最大时小球加速度大小为gD最大的弹性势能为7一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是()A运动员到达最低点前重力势能始终减小B蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关8如图75所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动物块和小车之间的摩擦力为f.物块滑到小车最右端时，小车运动的距离为x.在这个过程中，下列说法正确的是()图75A.物块到达小车最右端时，物块具有的动能为F(Lx)B物块到达小车最右端时，小车具有的动能为fxC物块克服摩擦力所做的功为fLD物块和小车增加的机械能为fx9如图76所示，长L1.5 m、高h0.45 m、质量M10 kg的长方体木箱在水平面上向右做直线运动当木箱的速度v03.6 m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F50 N，并同时将一个质量m1 kg的小球轻放在木箱上距右端处的P点(小球可视为质点，放在P点时相对于地面间的速度为零)，经过一段时间，小球脱离木箱落到地面已知木箱与地面间的动摩擦因数0.2，而小球与木箱之间的摩擦不计取g10 m/s2，求：(1)小球从开始离开木箱至落到地面所用的时间；(2)小球放上P点后，木箱向右运动的最大位移；(3)小球离开木箱时，木箱的速度图7610如图77所示，一位参加“挑战极限”的业余选手质量m60 kg，要越过一宽度为x2.5 m的水沟跃上高为H2.0 m的平台，采用的方法是：人手握一根长L3.25 m的轻质弹性杆一端，从A点由静止开始匀加速助跑，至B点时，杆另一端抵在O点的阻挡物上，接着杆发生形变，同时脚蹬地，人被弹起，离地时重心高h0.8 m，到达最高点时杆处于竖直，人的重心在杆的顶端运动过程中空气阻力可忽略不计(取g10 m/s2)(1)第一次试跳，人恰能到达最高点，则人在B点离开地面时的速度v1是多大？(2)第二次试跳，人在最高点放开杆，人水平飞出，恰好趴落到平台边缘，则人在最高点飞出时速度v2至少是多大？(3)设在第二次试跳中，人跑到B点时速度大小为vB8 m/s，则人在B点蹬地弹起瞬间至少应做多少功？图7711如图78所示，一个质量为0.6 kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)已知圆弧的半径R0.3 m，60，小球到达A点时的速度vA4 m/s.(取g10 m/s2)求：(1)小球做平抛运动的初速度v0 ；(2)P点到A点的水平距离和竖直距离；(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力图7812如图79甲所示，一倾角为37的传送带以恒定速度运行现将一质量m2 kg的小物体以某一初速度放上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示取沿传送带向上为正方向，g10 m/s2，sin370.6，cos370.8.求：(1)010 s内物体位移的大小；(2)物体与传送带间的动摩擦因数；(3)010 s内物体机械能增量及其因与传送带摩擦产生的热量Q.图79专题限时集训(七)1C【解析】 球A和球C上升到最高点时速度均为零，而球B上升到最高点时仍有水平方向的速度，即动能不为零根据机械能守恒定律，对A、C球mghmv，解得h，对B球mghmvmv，所以hh.2D【解析】 运动员的加速度为g，小于gsin30，所以必受摩擦力，且大小为mg，克服摩擦力做功为mgmgh，故选项C错误；摩擦力做功，机械能不守恒，减少的势能没有全部转化为动能，而是有mgh转化为内能，故选项A错误，D正确；由动能定理知，运动员获得的动能为mgmgh，故选项B错误3B【解析】 在水平面匀减速滑动过程，a1g，初速度v0a1t；沿斜面匀减速滑动过程，a2gsingcos，初速度v0a2t，联立解得.4C【解析】 以时间t内吹到叶片旋转所围成的圆面的空气柱为研究对象，根据题意可得该风力发电机的发电功率为PL2v3，选项C正确5A【解析】 三个滑块运动过程中受到的滑动摩擦力大小相等滑块A、B均沿斜面向下做匀加速直线运动，下滑过程克服摩擦力做功相等，重力做功相等，根据动能定理知，滑到斜面底端时B的动能大于A的动能；滑块C沿斜面向左偏下做曲线运动，运动路程大于滑块B的位移大小，滑块C滑动过程克服摩擦力做的功大于滑块B克服摩擦力做的功，所以滑到斜面底端时，B的动能最大，选项A正确，B错误滑块C受到的摩擦力与运动方向相反，C在沿斜面向下的加速度分量大于A，所以滑块C的运动时间小于A的下滑时间，选项C错误三个滑块减少的重力势能相等，选项D错误6BCD【解析】 重物开始处于静止状态时，mgkx1，弹簧伸长量x1，根据能量守恒定律，W1mgx1Ep，Ep为弹簧增大的弹性势能(负值)，所以W1mgx1，选项A错误；重物从静止开始下落过程，先加速下落x1高度，加速度减小到零，速度达到最大，后减速下落x1高度，速度减小到零，此时弹簧的伸长量为2x1最大，弹簧的弹性势能最大，小球加速度ag，根据能量守恒知，弹性势能等于下落过程减少的重力势能，为mg2x1，选项CD正确；根据能量守恒知，重物从静止下落到速度最大过程中， mgx1mv2Ep，所以克服弹簧弹力所做的功W2Epmgx1mv2mv2，选项B正确7ABC【解析】 运动员到达最低点前其高度一直降低，故重力势能始终减小，A正确；磞极绳张紧后的下降过程中，其弹力方向与运动方向相反，弹力做负功，弹性势能增加，B正确；磞极过程中，只有重力和弹力做功，运动员、地球和磞极绳所组成的系统机械能守恒，C正确；重力势能的改变量Epmgh，只与初末位置的高度差有关，而与重力势能零点的选取无关，D错误8. B【解析】 合外力做功引起物体动能的变化，物块到达小车最右端时，物块具有的动能对应这个过程中物块所受合外力做的功，即为(Ff)(Lx)，而小车具有的动能对应这个过程中小车所受合外力做的功，即为fx，所以选项A错误，选项B正确；物块克服摩擦力做的功为f(Lx)，所以选项C错误；物块和小车增加的机械能为动力和阻力对系统做功之和，即F(Lx)fL，所以D错误9(1)0.3 s(2)0.9 m(3)2.8 m/s【解析】 (1)小球离开木箱后做自由落体运动，则小球落到地面所用的时间为t0.3 s(2)小球放上木箱后相对地面静止，由牛顿第二定律FFNMa1FN(Mm)g解得木箱的加速度a17.2 m/s2木箱向右运动的最大位移x10.9 m(3)由于x10.9 m1 m，故木箱在向右运动期间，小球不会从木箱的左端掉下木箱向左运动时，根据牛顿第二定律得F(Mm)gMa2解得木箱向左运动的加速度a22.8 m/s2设木箱向左运动的位移为x2时，小球从木箱的右端掉下，则x2x11.4 m由x2a2t得t21 s故小球刚离开木箱时木箱的速度v2a2t22.8 m/s，方向向左10(1)7 m/s(2)5 m/s(3)300 J【解析】 (1)由机械能守恒定律，得mvmg解得v17 m/s(2)人飞出做平抛运动，人刚好落在平台上，则LHgt2xv2t解得v2x5 m/s(3)由动能定理：Wmg(Lh)mvmv 解得Wmg(Lh)mvmv300 J11(1)2 m/s(2)0.69 m0.6 m(3)8 N【解析】 (1)将小球在A点的速度分解，如图所示，由图可知：v0vxvAcos4cos602 m/s(2)由平抛运动规律得，v2gh，vygt，xv0t其中，vyvAsin4sin60m/s2 m/s联立解得，h0.6 m，x m0.69 m(3)取A点为重力势能的零点，由机械能守恒定律得：mvmvmg(RRcos)解得vC m/s设轨道对小球的压力为FNC，对小球在圆弧最高点，由牛顿第二定律得：FNCmg代入数据得FNC8 N由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力FNCFNC8 N，方向竖直向上12(1)33 m(2)0.9375(3)423 J405 J【解析】 (1)由图乙得，物体的位移x m m33 m(