2013高考物理二轮复习专题 第二阶段专题一 第3讲 专题练习高考押题训练

1 20132013 高考物理二轮复习专题高考物理二轮复习专题 第二阶段专题一第二阶段专题一 第第 3 3 讲讲 专题练习专题练习 高考押题训练高考押题训练 1 如图 1 3 4 所示为某工厂一输送工件的传送带 当传送带静 止时 一滑块正在沿传送带匀速下滑 某时刻传送带突然开动 并按 如图所示的方向高速运转 滑块仍从原位置开始下滑 则与传送带静 止时相比 滑块滑到底部所用的时间将 图 1 3 4 A 不变 B 变长 C 变短 D 不能确定 解析 选 A 传送带静止时 滑块匀速下滑 传送带顺时针转动时 滑块受到沿传送带 向上的滑动摩擦力的大小不变 故滑块仍匀速下滑 滑块滑到底部所用时间不变 A 正确 2 如图 1 3 5 所示 水平放置的传送带以速度v 2 m s 向右运行 现将一小物体轻轻地放在传送带A端 小物体与传送带间的动摩擦因数 0 2 若A端与B端相距 4 m 则小物体由A端到B端所经历的时间 和物体到B端时的速度大小分别为 图 1 3 5 A 2 5 s 2 m s B 1 s 2 m s C 2 5 s 4 m s D 1 s 4 m s 解析 选 A 由 mg ma可得 物体的加速度a g 2 m s2 由v at1可得物体加 速到与传送带同速的时间t1 1 s 此过程物体的位移x1 at 1 m 然后物体以速度 v a 1 22 1 v与传送带同速向右运动 t2 s 1 5 s t t1 t2 2 5 s 故 A 正确 L x1 v 4 1 2 3 如图 1 3 6 所示 由理想电动机带动的传送带以速度v保持水平方向匀速运动 把在A处无初速度放入的一工件 其质量为m 运送到B处 已知A B之间的距离为L L足够 长 则该电机每传送完这样一个工件需消耗的电能为 图 1 3 6 A mgL B mgL mv2 1 2 C mv2 D mv2 1 2 解析 选 D 由于A B间的距离足够长 所以运送过程中物体先加速后匀速 而匀速阶 段不消耗电能 所以W mv2 Q 而Q Ffx相 x相 x带 x物 x带 vt x物 1 2 2 t Ff ma m 则有Q mv2 所以W mv2 mv2 mv2 v 2 v t mv t vt 2 1 2 1 2 1 2 4 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站 如图 1 3 7 所示 为一水平传送带装置示意图 紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率 v 1 m s 运行 一质量为m 4 kg 的行李无初速度放在A处 传送带对 图 1 3 7 行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动 随后行李又以与传送带相等的速率做匀速 直线运动 设行李与传送带之间的动摩擦因数 0 1 A B间的距离L 2 m g取 10 m s2 1 求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小 2 求行李做匀加速直线运动的时间 3 如果提高传送带的运行速率 行李就能被较快地传送到B处 求行李从A处传送到 B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率 解析 1 滑动摩擦力 Ff mg 0 1 4 10 N 4 N 加速度a g 0 1 10 m s2 1 m s2 2 行李达到与传送带相同速率后不再加速 则v at1 t1 1 s v a 3 行李始终匀加速运行时间最短 加速度仍为a 1 m s2 当行李到达右端时 有 v 2aL 2min vmin m s 2 m s 2aL2 1 2 所以传送带的最小运行速率为 2 m s 行李最短运行时间由vmin atmin得 tmin s 2 s vmin a 2 1 答案 1 4 N 1 m s2 2 1 s 3 2 s 2 m s 5 如图 1 3 8 所示 传送带与水平面之间的夹角为 30 其 中A B两点间的距离为l 5 m 传送带在电动机的带动下以v 1 m s 的速度匀速运动 现将一质量为m 10 kg 的物体 可视为质点 轻放在 传送带的A点 已知小物体与传送带之间的动摩擦因数 在传送带将 图 3 2 1 3 8 小物体从A点传送到B点的过程中 求 g取 10 m s2 1 传送带对小物体做的功 2 电动机做的功 3 解析 1 由ma mgcos mgsin 知 物体上升加速度为a g 当它的速度为 1 4 v 1 m s 时 位移是x 0 2 m 即物体将以v 1 m s 的速度完成 4 8 m 的路程 由功 v2 2a 能关系得W Ek Ep 255 J 2 电动机做功使小物体机械能增加 同时小物体与传送带间因摩擦产生热量Q 而由 v at得t 0 4 s 相对位移x vt t 0 2 m Q mgx cos 15 J W电 v 2 W Q 270 J 答案 1 255 J 2 270 J 6 如图 1 3 9 所示 绷紧的传送带与水平面的夹角 30 皮带在电动机的带动下 始终保持v0 2 m s 的速率运行 现把一质量 m 10 kg 的工件 可看做质点 轻轻地放在皮带的底端 经时间t 1 9 s 后 工件被传送到h 1 5 m 的高处 取g 10 m s2 假定最大静摩擦力等于 图 1 3 9 滑动摩擦力 求 1 工件与皮带间的动摩擦因数 2 电动机由于传送工件而多消耗的电能 解析 1 由题意可知皮带长x 3 m h sin 30 工件速度达到v0前做匀加速运动 位移x1 t1 v0 2 工件速度达到v0后做匀速运动位移为 x x1 v0 t t1 联立解得 t1 0 8 s 工件的加速度a 2 5 m s2 v0 t1 对工件应用牛顿第二定律 得 mgcos mgsin ma 解得动摩擦因数 3 2 2 在时间t1内 皮带运动的位移x2 v0t1 1 6 m 工件相对皮带的位移 x x2 x1 0 8 m 在时间t1内 皮带与工件间的摩擦生热为 Q mgcos x 60 J 工件获得的动能Ek mv 20 J 1 22 0 工件增加的势能Ep mgh 150 J 则电动机多消耗的电能W Q Ek Ep 230 J 4 答案 1 2 230 J 3 2 7 如图 1 3 10 所示 质量为m 1 kg 的滑块 在水平力作用下静止在倾角为 30 的光滑斜面上 斜面的末端B与水平传送带相接 物块经过此位置滑上皮带时无能 量损失 传送带的运行速度为v0 3 m s 长为L 1 4 m 今将水平力撤去 当滑块滑到传 送带右端C时 恰好与传送带速度相同 滑块与传送带间的动摩擦因数为 0 25 g 10 m s2 求 图 1 3 10 1 水平作用力F大小 2 滑块下滑的高度 3 若滑块进入传送带时速度大于 3 m s 滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量 解析 1 滑块受到水平推力F 重力mg和支持力FN的作用处于平衡状态 水平推力 F mgtan F N 10 3 3 2 设滑块从高为h处下滑 到达斜面底端时速度为v 下滑过程机械能守恒 mgh mv2 1 2 所以v 2gh 若滑块冲上传送带时的速度小于传送带速度 则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩 擦力而做匀加速运动 根据动能定理有 mgL mv mv2 1 22 0 1 2 所以h L v2 0 2g h 0 1 m 若滑块冲上传送带时的速度大于传送带的速度 则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做 匀减速运动 根据动能定理有 mgL mv mv2 1 22 0 1 2 h L v2 0 2g h 0 8 m 5 3 设滑块在传送带上运动的时间为t 则t 时间内传送带的位移 x v0t mgh mv2 1 2 v0 v at 滑块相对传送带滑动的位移 x L x 相对滑动产生的热量Q mg x Q 0 5 J 答案 1 N 2 0 1 m 或 0 8 m 3 0 5 J 10 3 3 8 为了节能 某货场设计了如图 1 3 11 所示的送货装置 长为L的水平传送带右端 B与一光滑弧面相连 弧面顶端为储货平台 将货物无初速度地轻放在传送带左端A 通过 传送带到达B端时具有一定动能 货物可以利用此动能滑上储货平台 平台离传送带高h 在安装调试时传送带以某一速度匀速运动 工人发现货物只能上滑到 处 为了进一步研究 h 2 货物不能滑上平台的原因 工人在传送带上用粉笔沿传送带画了一条直线 当货物放上去后 发现有一段长为s0 s0 L 的粉笔线被货物擦过 图 1 3 11 1 货物与传送带间的动摩擦因数 多大 2 为了将货物送上储货平台 工人进行了适当调整 使货物滑上平台后刚好停止 分 析说明工人采取了什么措施及装置应满足的条件 3 在满足 2 的条件下 货物获得的机械能与系统增加的内能之比 多大 E U 解析 1 货物放在传送带后 最初做匀加速运动 设位移为x1 相同时间内传送带的 位移为x2 传送带的速度为v 由动能定理得 mgx1 mv2 0 1 2 x1 t x2 vt x0 x2 x1 v 2 货物滑上弧面后机械能守恒 有mv2 mg 1 2 h 2 解得 h 2x0 2 由于x0 L 货物与传送带间的动摩擦因数一定 因此可用增大加速距离的方法来提 高货物离开传送带时的速度 提高传送带的速度即可增大加速距离 从而提高货物离开传送 带时的速度 使mv mgh即可满足要求 此时传送带的长度应等于或大于货物加速的距离 1 22 0 6 即 mgx mv