2011年高考物理一轮复习 力学习题精选二 新人教版

用心 爱心 专心1 20112011 年高考物理一轮复习年高考物理一轮复习 力学习题精选二 侧重功和能 力学习题精选二 侧重功和能 1 竖直上抛一个小球 小球又落回原处 已知空气阻力的大小正比于小球的速度 则 下列说法正确的是 A 上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功 B 上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功 C 上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率 D 上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力做功的平均功率 2 如图所示 细绳跨过定滑轮悬挂两物体 M 和 m 且 M m 不计摩擦 系统由静 止开始运动过程中 A M m 各自的机械能分别守恒 B M 减少的机械能等于 m 增加的机械能 C M 减少的重力势能等于 m 增加的重力势能 D M 和 m 组成的系统机械能守恒 3 如图所示 长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架 在 A 处固定质量为 2m 的小球 B 处固定质量为 m 的小球 支架悬挂在 O 点 可绕过 O 点并与支架所在平面 垂直的固定轴转动 开始时 OB 与地面相垂直 放手后开始运动 在不计任何阻力的情 况下 下列说法正确的是 A A 球到达最低点时速度为零 B A 球机械能减少量等于 B 球机械能增加量 C B 球向左摆动所能达到的最高位置应高于 A 球开始运动时的 高度 D 当支架从左向右摆回时 A 球一定能回到起始高度 4 下列选项中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同 现从同一高度 h 处由静止释 放小球 使之进入右侧不同的轨道 除去底部一小段圆弧 A 图中的轨道是一段斜面 高度大于 h B 图中的轨道与 A 图中的轨道相比只是短了一些 且斜面高度小于 h C 图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道 其上部为直管 下部为圆弧形 与斜 面相连 管的高 度大于 h D 图中的轨道是个半圆形轨道 其直径等于 h 如果不计 任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失 小球进入右侧轨道后能到达 h 高度的是 5 如图所示 长为 L 的长木板水平放置 在木板的 A 端放置一个质量为 m 的小物块 现缓慢地抬高 A 端 使木板以左端为轴转动 当木板转到与水平面的夹角为 时小物 块开始滑动 此时停止转动木板 小物块滑到底端的速度为 v 则在整个过程中 用心 爱心 专心2 A 支持力对物块做功为 0 B 支持力对小物块做功为 mgLsin C 摩擦力对小物块做功为 mgLsin D 滑动摩擦力对小物块做功为 sin 2 1 2 mgLmv 6 如图所示 小球在竖直向下的力 F 作用下 将竖直轻弹簧压缩 若将力 F 撤去 小 球将 向上弹起并离开弹簧 直到速度为零时为止 则小球在上升过程中 A 小球的机械能守恒 B 弹性势能为零时 小球动能最大 C 小球在刚离开弹簧时动能最大 D 小球在刚离开弹簧时机械能最大 7 如图所示 某段滑雪雪道倾角为 30 总质量为 m 包括雪具在内 的滑雪运动员 从距底端高为 h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑 加速度为在他从上向下滑到g 3 1 底端的过程中 下列说法正确的是 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mgh 3 1 C 运动员克服摩擦力做功为mgh 3 2 D 下滑过程中系统减少的机械能为mgh 3 1 8 如图所示 平板车放在光滑 水平面上 一个人从车的左端加速向右跑动 设人受 到的摩擦力为 Ff 平板车受到的摩擦力为 Ff 人和车都没有初速度 则在跑动过程中 下列说法正确的是 A Ff Ff 均做负功 B Ff Ff 均做正功 C Ff做正功 Ff 做负功 D Ff做负功 Ff 做正功 9 如图所示 一根劲度系数为 k 的弹簧 上端系在天花板上 下端系一质量为 mA 的物体 A A 通过一段细线吊一质量为 mB 的物体 B 整个装置静止 试求 1 系统静止 用心 爱心 专心3 时弹簧的伸长量 2 若用剪刀将细线剪断 则刚剪断细线的瞬间物体 A 的加速度 3 设 剪断细线后 A 物体上升至弹簧原长时的速度为 v 则此过程中弹力对物体 A 做的功 10 一质量为 M 2 0 kg 的小物块随足够长的水平传送带一起向 右匀速运动 被一水平向左飞来 的子弹击中 且子弹从小物块中 穿过 子弹和小物块的作用时间 极短 如图甲所示 地面观察者记 录的小物块被击中后的速度随时 间变化关系如图乙所示 图中取向右运 动的方向为正方向 已知传送带的速度保持不 变 g 取 10 m s2 求 1 传送带的速度 v 的大小 2 小物块与传送带之间的动摩擦因 数 3 传送带对小物块所做的功 11 如图所示 一个质量为 m 的小孩在平台上以加速度 a 做匀加速助跑 目的是抓住 在平台右端的 上端固定的 长度为 L 的轻质悬绳 并在竖直面内做圆周运动 已知轻 质绳的下端与小孩的重心在同一高度 小孩抓住绳的瞬间重心的高度不变 且无能量 损失 若小孩能完成圆周运动 则 1 小孩抓住绳的瞬间对悬线的拉力至少为多大 2 小孩的最小助跑位移多大 12 如图所示 一根不可伸长的轻质细线跨过光滑固定的小滑轮 细线两端各系一个 小物块 A B 质量分别为 m 4m 开始时用手托住 B 细线刚好被拉直 B 距离 地面和滑轮的高度差均为 h 现在把 B 无初速释放 B 与地面接触后不再反弹 求 A 上 升的最大高度 13 如图所示 一长为 L 1 5 m 的小车左端放有质量为 m 1 kg 的 小物块 物块与车上表面间动摩擦因数 0 5 半径 R 0 9 m 的光 滑半圆形轨道固定在水平面上且直径 MON 竖直 车的上表面和轨道最低点高度相同 为 h 0 65 m 开始车和物块一起以 10 m s 的初速度在光滑水平面上向右运动 车碰 到轨道后立即停止 运动 g 10 m s2 求 1 小物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力 2 小物块落地点至车左端的水平距离 14 如图所示 长度 L 1 m 质量 M 0 25 kg 的木板放在光滑水平面上 质量 m 2 用心 爱心 专心4 kg 的小物块 可视为质点 位于木板的左端 木板和物块间的动摩擦因数 0 1 现突然 给木板一向左的初速度 v0 2 m s 同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力 F 10 N 经过一段时间后 物块与木板相对静止 此时撤去 拉力 F 取 g 10 m s2 求 1 物块最终停止在木板上的位置 2 上述过程中拉力 F 做的功和产生的内能 15 如图所示 一小球从 A 点以某一水平向右的初速度出发 沿水平直线轨道运动到 B 点后 进入半径 R 10 cm 的光滑竖直圆形轨道 圆形轨道间不相互重叠 即小球离 开圆形轨道后可继续向 C 点运动 C 点右侧有一壕沟 C D 两点的竖直高度 h 0 8 m 水平距离 s 1 2 m 水平轨道 AB 长为 L1 1 m BC 长为 L2 3m 小球与水平轨 道间的动摩擦因数 0 2 重力加速度 g 10 m s2 则 1 若小球恰能通过圆形轨道的最高点 求小球在 A 点的初速度 2 若小球既能通过圆形轨道的最高点 又不掉进壕沟 求小球在 A 点的初速度的范围 是多少 如图所示的 S 形玩具轨道 该轨道 是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成 放置在竖直 平面内 轨道弯曲部分是由两个半径相等的半 圆对接而成 圆半径比细管内径大得多 轨道底端与水平地面相切 轨道在水平方向 不可移动 弹射装置将一个小球 可视为质点 从 a 点水平弹射向 b 点并进入轨道 经过 轨道后从最高点 d 水平抛出 抛出后小球不会再碰轨道 已知小球与地面 ab 段间的动 摩擦因数 0 2 不计其他机械能损失 ab 段长 L 1 25 m 圆的半径 R 0 1 m 小球质量 m 0 01 kg 轨道质量为 M 0 26 kg g 取 10 m s2 求 1 若 v0 5 m s 小球从最高点 d 抛出后的水平射程 2 若 v0 5 m s 小球经过轨道 的最高点 d 时 管道对小球作用力的大小和方向 3 设小球进入轨道之前 轨道对地 面的压力大小等于轨道自身的重力 当 v0至少为多少时 小球经过两半圆的对接处 c 点时 轨道对地面的压力为零 力学习题精选一力学习题精选一 1 C 2 BD 3 BCD 4 AC 5 BD 6 D 7 D 8 B 9 解析 1 取 A B 整体为研究对象 由平衡条件 得 kx mA mB g 所以 k gmm x BA 2 剪断瞬间 以 A 为研究对象 取向上为正方向 有 kx mAg mAaA 得 g m m a A B A 3 剪断细线后 A 物体上升的过程中 应用动能定 理得 0 2 1 2 vmgxmW AA弹 k gmmm vmW BAA A 2 2 2 1 弹 10 解析 1 小物块最后与传送带的运动速度相同 从图像上可读出传送带的速度 v 的大小为 2 0 m s 2 由速度图像可得 小物块在滑动摩擦力的作用下做匀变速运动的加速度为 2 0 2sm t v a 用心 爱心 专心5 由牛顿第二定律得 Ff Mg Ma 得到小物块与传送带之间的动摩擦因数2 0 Mg Ma 3 从子弹离开小物块到小物块与传送带一起匀速运动的过程中 设传送带对小物块所 做的功为 W 由动能定理得 22 2 1 2 2 MvMv W 从速度图像可知 v1 4 0 m s v2 2 0 m s 解得 W 12 J 11 解析 1 小孩能完成圆周运动 则在最高点向心力最小为小孩所受的重力 设小 孩在最低点运动的速度为 v1 最高点运动的速度为 v2 小孩抓住悬线时 悬线对小孩的 拉力至少为 F 依据牛顿第二定律可得 小孩在最高点有 L v mmg 2 2 小孩在最低点有 L v mmgF 2 1 依据机械能守恒定律可得 2 1 2 2 2 1 2 1 2mvmvmgL 联立以上三式解得 F 6mg 依据牛顿第三定律可知 小孩对悬线的拉力至少为 6mg 2 小孩在水平面上做初速度为零的匀加速直线运 动 依据已知 小孩运动的加速度为 a 末速度为 v1 根据速度 位移关系式可得 axv2 2 1 a gL a v x 2 5 2 2 1 12 解析 B 下落的高度为 h 设此时 A B 的速度大小为 v 对 A B 应用系统机 械能守恒有 2 5 2 1 4mvmghmgh 之后 A 做竖直上抛运动 上升最大距离为 h g v L6 0 2 2 所以 A 上升的最大高度为 H h L 1 6h 13 解析 1 车停止运动后取小物块为研究对象 设其到达车右端时的速度为 v1 由 动能定理得 2 0 2 1 2 1 2 1 mvmvmgL 解得 smv 85 1 刚进入圆轨道时 设物块受到的支持力为 FN 由牛顿第二定律得 R v mmgFN 2 1 由牛顿第三定律 FN FN 由以上几式得 FN 104 4 N 方向竖直向下 2 若小物块能到达圆轨道最高点 则由机械能守恒 2 2 2 1 2 1 2 2 1 mvmghRmv 解得 v2 7 m s 用心 爱心 专心6 恰能过最高点的速度为 v3 R v mmg 2 3 smgRv 3 3 因 v2 v3 故小物块从圆轨道最高点做平抛运动 x v2t 2 2 1 2gtRh 解得 x 4 9 m 故小物块距车左端 d x L 3 4 m 14 解析 1 由题意知木块向右做匀加速运动 木板先向左匀减速运动 再向右匀 加速运动 木块与木板间滑动摩擦力 Ff mg 2 N 据牛顿第二定律知 木块的加速度为 2 1 4sm m FF a f 木板的加速度为 2 2 8sm M F a f 当木块 木板具有共同速度时 两者不再发生相对滑动 一直匀速运动下去 所以 a1t v0 a2t 解得 t 0 5 s 两者速度大小为 v a1t 2 m s 可见木板此时恰好回到原位置 位移为零 此过程木块的位移为 mtax5 0 2 1 2 1 所以木块最终停在木板的中点上 2 拉力 F 做的功为 W Fx 5 J 产生的热能为 Q Ffx 1 J 15 解析 1 小球恰能通过最高点 R v mmg 2 由 B 到最高点 由机械能守恒定律 2 2 1 2 1 22 RmgmvmvB 由 A B 由动能定理得 22 1 2 1 2 1 AB mvmvmgL 解得在 A 点的初速度 vA 3 m s 2 若 vA 3 m s 时 设小球将停在距 B 点 x 处 2 1 2 1 0 A mvxLmg 解得 x 1 25 m 若小球刚好停在 C 处 则有 2 21 2 1 0 A mvLLmg 则 vA 4 m s 若小球停在 BC 段 则有 3 m s vA 4 m s 若小球能通过 C 点 并越过壕沟 则有 2 2 1 gth tvs c 用心 爱心 专心7 2 21 2 1 0 A mvLLmg 则有 vA 5 m s 欲满足题意 3 m s vA 4 m s 或 vA 5 m s 16 解析 1 设小球到达 d 点处速度为 v 由动能定理 得 mgL mg4