2020版新教材高中物理重难强化训练3新人教版必修2.docx

重难强化训练(三)(时间：40分钟分值：100分)合格考达标练一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1(多选)如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由v1增加到v2时，上升高度为H，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是()A对物体，动能定理的表达式为WFNmv，其中WFN为支持力的功B对物体，动能定理的表达式为W合0，其中W合为合力的功C对物体，动能定理的表达式为WFNmgHmvmvD对电梯，其所受合力做功为MvMvCD电梯上升的过程中，对物体做功的有重力mg、支持力FN，这两个力的总功才等于物体动能的增量Ekmvmv，故A、B均错误，C正确；对电梯，无论有几个力对它做功，由动能定理可知，其合力做的功一定等于其动能的增量，故D正确2如图所示，固定斜面倾角为，整个斜面分为AB、BC两段，AB2BC.小物块P(可视为质点)与AB、BC两段斜面间的动摩擦因数分别为1、2.已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么、1、2间应满足的关系是()Atan Btan Ctan 212 Dtan 221B由动能定理得mgACsin 1mgcos AB2mgcos BC0，则有tan ，故选项B正确3如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面设小球在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则从A到C的过程中弹簧弹力做功是()Amghmv2 B.mv2mghCmgh DA由A到C的过程运用动能定理可得：mghW0mv2，所以Wmghmv2，故A正确4如图所示，一个小球质量为m，静止在光滑的轨道上现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为R的竖直光滑轨道的最高点C，则水平力对小球所做的功至少为()AmgR B2mgRC2.5mgR D3mgRC要通过竖直光滑轨道的最高点C，在C点，则有mg，对小球，由动能定理W2mgRmv2，联立解得W2.5mgR，C项正确5如图所示，质量为m的物体与水平转台间的动摩擦因数为，物体与转轴相距为R，物体随转台由静止开始转动当转速增至某一值时，物体即将在转台上滑动，此时转台开始匀速转动(设物体的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力)则在这一过程中摩擦力对物体做的功是()A0B2mgRC2mgR D.D物体即将在转台上滑动但还未滑动时，转台对物体的最大静摩擦力恰好提供向心力，设此时物体做圆周运动的线速度为v，则有mg.在物体由静止到获得速度v的过程中，物体受到的重力和支持力不做功，只有摩擦力对物体做功，由动能定理得：Wmv20 ，联立解得WmgR.6质量为m的小球用长度为L的轻绳系住，在竖直平面内做圆周运动，运动过程中小球受空气阻力作用已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为7mg，经过半周小球恰好能通过最高点，则此过程中小球克服空气阻力做的功为()A. B.C. DmgLC小球经过最低点时，有FNmg，解得v1.小球恰好能通过最高点，有mg，解得v2.根据动能定理mg2LWfmvmv，解得小球克服空气阻力做功WfmgL，所以C对二、非选择题(14分)7如图所示，质量为m0.2 kg的小物体放在光滑的圆弧上端，圆弧半径R55 cm，下端接一长为1 m的水平轨道AB，最后通过极小圆弧与倾角37的斜面相接，已知物体与水平面和斜面轨道间的动摩擦因数均为0.1，将物体无初速度释放，求：(1)物体第一次滑到水平轨道与右侧斜面轨道交接处的速度大小；(2)物体第一次滑上右侧斜轨道的最大高度(g取10 m/s2，cos 370.8，sin 370.6)解析(1)小物体从圆弧上端到B点的过程中，由动能定理得：mgRmgsABmv0解得：vB3 m/s.(2)设物体第一次滑上右侧轨道最大高度为H，此时物体离B点的距离为s，由几何关系有sin 由动能定理得：mgcos smgH0mv，解得：H0.40 m.答案(1)3 m/s(2)0.40 m等级考提升练一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1(多选)在距水平地面10 m高处，以10 m/s的速度水平抛出一质量为1 kg的物体，已知物体落地时的速度为16 m/s，取g10 m/s2，则下列说法正确的是()A抛出时人对物体做功为150 JB自抛出到落地，重力对物体做功为100 JC飞行过程中物体克服阻力做功为22 JD物体自抛出到落地时间为 sBC根据动能定理，抛出时人对物体做的功W1mv50 J，选项A错误；自抛出到落地，重力对物体做功WGmgh100 J，选项B正确；根据动能定理有mghWfEk2Ek1，得物体克服阻力做的功Wfmghmvmv22 J，选项C正确；由于空气阻力的影响，物体不做平抛运动，竖直分运动不是自由落体运动，无法求解物体运动的时间，选项D错误2(多选)如图甲所示，质量m2 kg的物体以100 J的初动能在粗糙的水平地面上滑行，其动能Ek随位移x变化的关系图象如图乙所示，则下列判断中正确的是()甲乙A物体运动的总位移大小为10 mB物体运动的加速度大小为10 m/s2C物体运动的初速度大小为10 m/sD物体所受的摩擦力大小为10 NACD由图象可知，物体运动的总位移为10 m，根据动能定理得，Ffx0Ek0，解得Ff N10 N，故A、D正确根据牛顿第二定律得，物体运动的加速度大小a m/s25 m/s2，故B错误根据Ek0mv得v0 m/s10 m/s，故C正确3如图所示，木板长为l，木板的A端放一质量为m的小物体，物体与木板间的动摩擦因数为.开始时木板水平，在绕O点缓慢转过一个小角度的过程中，若物体始终保持与木板相对静止对于这个过程中各力做功的情况，下列说法中正确的是()A摩擦力对物体所做的功为mglsin (1cos )B弹力对物体所做的功为mglsin cos C木板对物体所做的功为mglsin D合力对物体所做的功为mglcos C摩擦力虽是变力，但因摩擦力方向上物体没有发生位移，所以Wf0，A错误；因木板缓慢运动，所以合力F合0，则W合0，D错误；重力是恒力，可直接用功的计算公式，则WGmgh，因支持力FN为变力，不能直接用公式求它做的功，由动能定理W合Ek知，WGW0，所以WWGmghmglsin ，B错误，C正确4(多选)如图所示，固定斜面AD上有B、C两点，且ABBCCD，小滑块以初动能Ek0从A点出发，沿斜面向上运动若整个斜面AD光滑，则滑块到达D位置速度恰好为零，而后下滑现斜面AB部分与滑块间处处有相同的摩擦力，其余部分BD无摩擦力，则滑块恰好滑到C位置速度为零，然后下滑，那么滑块下滑到()A位置B时的动能为B位置B时的动能为C位置A时的动能为D位置A时的动能为AD设斜面长为3x、高为3h，若斜面光滑，滑块由底端运动到顶端过程中，mg3h0Ek0若AB部分粗糙、其他部分光滑，滑块由底端A到C过程中，Ffxmg2h0Ek0滑块由C滑到B过程中，mghEkB解可得：EkB，A项正确；滑块由C滑到A过程中，mg2hFfxEkA解三式得：EkA，D项正确二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(13分)如图甲所示，长为4 m的水平轨道AB与半径为R0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处平滑连接，有一质量为1 kg的滑块(大小不计)从A处由静止开始受水平力F作用而运动，F随位移变化的关系如图乙所示(水平向右为正)，滑块与AB间的动摩擦因数为0.25，与BC间的动摩擦因数未知，g取10 m/s2.甲乙(1)求滑块到达B处时的速度大小；(2)求滑块在水平轨道AB上运动前2 m过程所用的时间；(3)若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C，则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？解析(1)对滑块从A到B的过程，由动能定理得F1x1F3x3mgxmv得vB2 m/s.(2)在前2 m内，由牛顿第二定律得F1mgma，且x1at解得t1 s.(3)当滑块恰好能到达最高点C时，有mgm对滑块从B到C的过程，由动能定理得Wmg2Rmvmv代入数值得W5 J即克服摩擦力做的功为5 J.答案(1)2 m/s(2) s(3)5 J6(13分)如图所示，一轻弹簧原长L1 m，其一端固定在倾角为37的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，AC3.5L.质量m1 kg的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点(未画出)，随后P沿轨道被弹回，最高到达F点，AF2L，已知P与直轨道间的动摩擦因数0.25.(取sin 370.6，cos 370.8，重力加速度g取10 m/s2)求：(1)P第一次运动到B点时速度的大小；(2)P运动到E点时弹簧的压缩量x及弹簧的弹性势能Ep.解析(1)根据题意知，B、C之间的距离为3.5LL2.5L设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得mg(2.5L)sin 37mg(2.5L