2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升 第五章 第四講 每課一測(cè)

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1、[每課一測(cè)] 1．自然現(xiàn)象中蘊(yùn)藏著許多物理知識(shí)，如圖1所示為一個(gè)盛水袋，某人從側(cè)面緩慢推袋壁使它變形，則水的勢(shì)能(　　) A．增大　　　　　　 B．變小 C．不變 D．不能確定 圖1 解析：人推袋壁使它變形，對(duì)它做了功，由功能關(guān)系可得，水的重力勢(shì)能增加，A正確。 答案：A 2．運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷開(kāi)傘前后的加速下降和減速下降兩個(gè)過(guò)程。將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng)，在這兩個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功 B．系統(tǒng)受到的合外力始終向下 C．重力做功使系統(tǒng)的重力勢(shì)能增加 D．任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等 解析：阻力

2、的方向總與運(yùn)動(dòng)方向相反，故阻力總做負(fù)功，A正確；運(yùn)動(dòng)員加速下降時(shí)合外力向下，減速下降時(shí)合外力向上，B錯(cuò)誤；重力做功使系統(tǒng)重力勢(shì)能減少，C錯(cuò)誤；由于做變速運(yùn)動(dòng)，任意相等時(shí)間內(nèi)的下落高度h不相等，所以重力做功W＝mgh不相等，D錯(cuò)誤。 答案：A 3.構(gòu)建和諧型、節(jié)約型社會(huì)深得民心，遍布于生活的方方面面。自動(dòng)充電式電動(dòng)自行車就是很好的一例，將電動(dòng)自行車的前輪裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與蓄電池連接。當(dāng)騎車者用力蹬車或電動(dòng)自行車自動(dòng)滑行時(shí)，自行車就可以通過(guò)發(fā)電機(jī)向蓄電池充電，將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存起來(lái)?，F(xiàn)有某人騎車以600 J的初總動(dòng) 圖2 能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關(guān)閉自動(dòng)充電裝置，讓

3、車自由滑行，其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖2中的線①所示；第二次啟動(dòng)自動(dòng)充電裝置，其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖線②所示，則第二次向蓄電池所充的電能是(　　) A．600 J B．360 J C．300 J D．240 J 解析：設(shè)自行車的總質(zhì)量為m，第一次關(guān)閉自動(dòng)充電裝置，由動(dòng)能定理有－μmgL1＝0－Ek，第二次啟動(dòng)自動(dòng)充電裝置，由功能關(guān)系有Ek＝μmgL2＋E電，代入數(shù)據(jù)解得E電＝240 J，D正確。 答案：D 4．如圖3所示，小球從A點(diǎn)以初速度v0沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回，C為AB的中點(diǎn)。下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．小球從A出發(fā)到返回A的過(guò)程中，位

4、移為零，外力做功為零 圖3 B．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，減少的動(dòng)能相等 C．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，速度的變化率相等 D．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，損失的機(jī)械能相等 解析：小球從A出發(fā)到返回A的過(guò)程中，位移為零，重力做功為零，但有摩擦力做負(fù)功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因?yàn)镃為AB的中點(diǎn)，小球從A到C與從C到B的過(guò)程合外力恒定，加速度恒定，速度的變化率相等，選項(xiàng)C正確；又因?yàn)橹亓ψ龉ο嗟?，摩擦力做功相等，則合外力做功相等，故減少的動(dòng)能相等，損失的機(jī)械能相等，選項(xiàng)B、D正確。 答案：BCD 5．如圖4所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動(dòng)員從

5、距底端高為h處的雪道上由靜止開(kāi)始勻加速下滑，加速度為g，在他從上向下滑到底端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖4 A．運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 B．運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mgh C．運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mgh D．下滑過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh 解析：運(yùn)動(dòng)員的加速度為g，小于gsin30°，所以必受摩擦力，且大小為mg，克服摩擦力做功為mg×＝mgh，故C錯(cuò)；摩擦力做功，機(jī)械能不守恒，減少的重力勢(shì)能沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，而是有mgh轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯(cuò)，D正確；由動(dòng)能定理知，運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mg×＝mgh，故B錯(cuò)。 答案：D 6．如圖5所示，

6、粗糙的斜面與光滑的水平面相連接，滑塊沿水平面以速度v0運(yùn)動(dòng)。設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)刻為t＝0，距A點(diǎn)的水平距離為x，水平速度為vx。由于v0不同，從A點(diǎn)到B點(diǎn)的幾種可能的運(yùn)動(dòng)圖 圖5 像如下列選項(xiàng)所示，其中表示摩擦力做功最大的是(　　) 圖6 解析：從A選項(xiàng)的水平位移與時(shí)間成正比關(guān)系可知，滑塊做平拋運(yùn)動(dòng)，摩擦力必定為零；B選項(xiàng)說(shuō)明滑塊先做平拋運(yùn)動(dòng)后在水平地面上運(yùn)動(dòng)，水平速度突然增大，摩擦力依然為零；對(duì)C選項(xiàng)，水平速度不變，為平拋運(yùn)動(dòng)，摩擦力為零；對(duì)D選項(xiàng)水平速度與時(shí)間成正比，說(shuō)明滑塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有摩擦力，故摩擦力做功最大的是D圖像所顯示的情境，D正確。 答案：D

7、 7．(2020·桂林模擬)滑板是現(xiàn)在非常流行的一種運(yùn)動(dòng)，如圖7所示，一滑板運(yùn)動(dòng)員以7 m/s的初速度從曲面的A點(diǎn)下滑，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度仍為7 m/s，若他以6 m/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(　　) 圖7 A．大于6 m/s B．等于6 m/s C．小于6 m/s D．條件不足，無(wú)法計(jì)算 解析：當(dāng)初速度為7 m/s時(shí)，由功能關(guān)系知，運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做的功等于減少的重力勢(shì)能。運(yùn)動(dòng)員做的曲線運(yùn)動(dòng)可看成圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)初速度變?yōu)? m/s時(shí)，所需的向心力變小，因而運(yùn)動(dòng)員對(duì)軌道的壓力變小，由Ff＝μFN知運(yùn)動(dòng)員所受的摩擦力減小，故從A

8、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)的動(dòng)能大于他在A點(diǎn)的動(dòng)能，A正確。 答案：A 8．如圖8所示，豎直平面內(nèi)放一直角桿MON，桿的水平部分粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，桿的豎直部分光滑。兩部分各套有質(zhì)量均為1 kg的小球A和B，A、B球間用細(xì)繩相連。初始A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知：OA＝3 m，OB＝4 m，若A球在水平拉力的作用下向右緩慢地移動(dòng)1 m(取g＝10 m/s2)，那么該過(guò)程中拉力F做功為(　　) 圖8 A．14 J B．10 J C．6 J D．4 J 解析：由題意可知，繩長(zhǎng)AB＝＝5 m，若A球向右移動(dòng)1

9、m，OA′＝4 m，則OB′＝＝3 m，即B球升高h(yuǎn)B＝1 m；對(duì)整體(A＋B)進(jìn)行受力分析，在豎直方向，桿對(duì)A球的支持力FN＝(mA＋mB)g，球A受到的摩擦力FfA＝μFN＝4 N，由功能關(guān)系可知，拉力F做的功WF＝mBg·hB＋FfA·xA＝14 J，選項(xiàng)A正確。 答案：A 9．如圖9所示，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q(q>0)的滑塊從距離彈簧上端為x0處 圖9 靜止釋放，滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量保持不變。設(shè)

10、滑塊與彈簧接觸過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g，則(　　) A．當(dāng)滑塊的速度最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大 B．當(dāng)滑塊的速度最大時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能最大 C．當(dāng)滑塊的加速度最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大 D．當(dāng)滑塊的加速度最大時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能最大 解析：滑塊接觸彈簧后，彈力逐漸增大，滑塊先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為零時(shí)，速度最大，此時(shí)彈簧還沒(méi)壓縮到最短，故彈性勢(shì)能不是最大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)重力以外的力做功量度了機(jī)械能的變化，在向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，機(jī)械能在增大，運(yùn)動(dòng)到速度為零時(shí)，電場(chǎng)力做功最多，機(jī)械能最大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)

11、速度為零時(shí)，加速度最大，此時(shí)彈簧壓縮到最短，故彈性勢(shì)能最大，電場(chǎng)力做功最多，故機(jī)械能最大，CD正確。 答案：CD 10．如圖10所示，水平傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，并始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將質(zhì)量為m的某物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，過(guò)一會(huì)兒物塊能保持與傳送帶相對(duì)靜止，設(shè)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，對(duì)于這一過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖10 A．摩擦力對(duì)物塊做的功為0.5mv2 B．物塊對(duì)傳送帶做功為0.5mv2 C．系統(tǒng)摩擦生熱為0.5mv2 D．電動(dòng)機(jī)多做的功為mv2 解析：對(duì)物塊運(yùn)用動(dòng)能定理，摩擦力做的功等于物塊動(dòng)能的增加，即0.5mv2，故A正確；傳送帶的位

12、移是物塊位移的兩倍，所以物塊對(duì)傳送帶做功是摩擦力對(duì)物塊做功的兩倍，物塊對(duì)傳送帶做負(fù)功，即－mv2，故B錯(cuò)；電動(dòng)機(jī)多做的功就是克服傳送帶的摩擦力做的功，也為mv2，故D正確；系統(tǒng)摩擦生熱等于摩擦力與相對(duì)位移的乘積，故C正確。 答案：ACD 11．(2020·廣州模擬)如圖11所示，將質(zhì)量均為m，厚度不計(jì)的兩物塊A、B用輕質(zhì)彈簧相連接。第一次只用手托著B(niǎo)物塊于H高處，A在彈簧的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將彈簧鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep， 圖11 現(xiàn)由靜止釋放A、B，B物塊著地后速度立即變?yōu)榱?，同時(shí)彈簧解除鎖定，在隨后的過(guò)程中B物塊恰能離開(kāi)地面但不繼續(xù)上升。第二次用手拿著A、B兩物塊，使

13、彈簧豎直并處于原長(zhǎng)狀態(tài)，此時(shí)物塊B離地面的距離也為H，然后由靜止同時(shí)釋放A、B，B物塊著地后速度同樣立即變?yōu)榱?，試求? (1)第二次釋放A、B后，A上升至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的速度大小v1； (2)第二次釋放A、B后，B剛要離開(kāi)地面時(shí)A的速度大小v2。 解析：(1)第二次釋放A、B后，A上升至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的速度大小等于B剛接觸地面時(shí)A的速度大小，所以mgH＝mv12，v1＝。 (2)第一次彈簧解除鎖定時(shí)與兩次B剛要離開(kāi)地面時(shí)的彈性勢(shì)能均為Ep，設(shè)第一次彈簧解除鎖定后A上升的最大高度為h，則 mv12＝mgh，mv12＝mg＋mv22＋Ep 所以：v2＝ 。 答案：(1)　(2)

14、12．如圖12所示，豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成，AB恰與圓弧CD在C點(diǎn)相切，軌道固定在水平面上。一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道的A端以初動(dòng)能E沖上水平軌道AB，沿著軌道運(yùn)動(dòng)，由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點(diǎn)。已知水平軌道AB長(zhǎng)為L(zhǎng)。求： 圖12 (1)小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ？ (2)為了保證小物塊不從軌道的D端離開(kāi)軌道，圓弧軌道的半徑R至少是多大？ (3)若圓弧軌道的半徑R取第(2)問(wèn)計(jì)算出的最小值，增大小物塊的初動(dòng)能，使得小物塊沖上軌道后可以達(dá)到最大高度是1.5R處，試求小物塊的初動(dòng)能并分析小物塊能否停在水平軌道

15、上。如果能，將停在何處？如果不能，將以多大速度離開(kāi)水平軌道？ 解析：(1)小物塊最終停在AB的中點(diǎn)，在這個(gè)過(guò)程中，由動(dòng)能定理得－μmg(L＋0.5L)＝－E 解得μ＝。 (2)若小物塊剛好到達(dá)D處，速度為零，由動(dòng)能定理有－μmg·L－mg·R＝－E 解得CD圓弧半徑至少為R＝。 (3)設(shè)小物塊以初動(dòng)能E′沖上軌道，可以達(dá)到的最大高度是1.5R，由動(dòng)能定理得 －μmgL－1.5mgR＝－E′， 解得E′＝ 小物塊滑回C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EC＝1.5mgR＝，由于EC<μmgL＝，故小物塊將停在軌道上 設(shè)到A點(diǎn)的距離為x，有－μmg(L－x)＝－EC 解得x＝L 即小物塊最終停在水平滑道AB上，距A點(diǎn)L處。 答案：(1)　(2)　(3)見(jiàn)解析