2020年高考物理復習 知能演練提升 第五章 第四講 每課一測

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1、[每課一測] 1．自然現(xiàn)象中蘊藏著許多物理知識，如圖1所示為一個盛水袋，某人從側面緩慢推袋壁使它變形，則水的勢能(　　) 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，對它做了功，由功能關系可得，水的重力勢能增加，A正確。 答案：A 2．運動員跳傘將經歷開傘前后的加速下降和減速下降兩個過程。將人和傘看成一個系統(tǒng)，在這兩個過程中，下列說法正確的是(　　) A．阻力對系統(tǒng)始終做負功 B．系統(tǒng)受到的合外力始終向下 C．重力做功使系統(tǒng)的重力勢能增加 D．任意相等的時間內重力做的功相等 解析：阻力

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

3、車自由滑行，其動能隨位移變化關系如圖2中的線①所示；第二次啟動自動充電裝置，其動能隨位移變化關系如圖線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：設自行車的總質量為m，第一次關閉自動充電裝置，由動能定理有－μmgL1＝0－Ek，第二次啟動自動充電裝置，由功能關系有Ek＝μmgL2＋E電，代入數(shù)據解得E電＝240 J，D正確。 答案：D 4．如圖3所示，小球從A點以初速度v0沿粗糙斜面向上運動，到達最高點B后返回，C為AB的中點。下列說法中正確的是(　　) A．小球從A出發(fā)到返回A的過程中，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的過程，減少的動能相等 C．小球從A到C與從C到B的過程，速度的變化率相等 D．小球從A到C與從C到B的過程，損失的機械能相等 解析：小球從A出發(fā)到返回A的過程中，位移為零，重力做功為零，但有摩擦力做負功，選項A錯誤；因為C為AB的中點，小球從A到C與從C到B的過程合外力恒定，加速度恒定，速度的變化率相等，選項C正確；又因為重力做功相等，摩擦力做功相等，則合外力做功相等，故減少的動能相等，損失的機械能相等，選項B、D正確。 答案：BCD 5．如圖4所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質量為m(包括雪具在內)的滑雪運動員從

5、距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度為g，在他從上向下滑到底端的過程中，下列說法正確的是(　　) 圖4 A．運動員減少的重力勢能全部轉化為動能 B．運動員獲得的動能為mgh C．運動員克服摩擦力做功為mgh D．下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為mgh 解析：運動員的加速度為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；摩擦力做功，機械能不守恒，減少的重力勢能沒有全部轉化為動能，而是有mgh轉化為內能，故A錯，D正確；由動能定理知，運動員獲得的動能為mg×＝mgh，故B錯。 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運動。設滑塊運動到A點的時刻為t＝0，距A點的水平距離為x，水平速度為vx。由于v0不同，從A點到B點的幾種可能的運動圖 圖5 像如下列選項所示，其中表示摩擦力做功最大的是(　　) 圖6 解析：從A選項的水平位移與時間成正比關系可知，滑塊做平拋運動，摩擦力必定為零；B選項說明滑塊先做平拋運動后在水平地面上運動，水平速度突然增大，摩擦力依然為零；對C選項，水平速度不變，為平拋運動，摩擦力為零；對D選項水平速度與時間成正比，說明滑塊在斜面上做勻加速直線運動，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動，如圖7所示，一滑板運動員以7 m/s的初速度從曲面的A點下滑，運動到B點時速度仍為7 m/s，若他以6 m/s的初速度仍由A點下滑，則他運動到B點時的速度(　　) 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，無法計算 解析：當初速度為7 m/s時，由功能關系知，運動員克服摩擦力做的功等于減少的重力勢能。運動員做的曲線運動可看成圓周運動，當初速度變?yōu)? m/s時，所需的向心力變小，因而運動員對軌道的壓力變小，由Ff＝μFN知運動員所受的摩擦力減小，故從A

8、到B過程中克服摩擦力做的功減少，而重力勢能變化量不變，故運動員在B點的動能大于他在A點的動能，A正確。 答案：A 8．如圖8所示，豎直平面內放一直角桿MON，桿的水平部分粗糙，動摩擦因數(shù)μ＝0.2，桿的豎直部分光滑。兩部分各套有質量均為1 kg的小球A和B，A、B球間用細繩相連。初始A、B均處于靜止狀態(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1 m(取g＝10 m/s2)，那么該過程中拉力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AB＝＝5 m，若A球向右移動1

9、m，OA′＝4 m，則OB′＝＝3 m，即B球升高hB＝1 m；對整體(A＋B)進行受力分析，在豎直方向，桿對A球的支持力FN＝(mA＋mB)g，球A受到的摩擦力FfA＝μFN＝4 N，由功能關系可知，拉力F做的功WF＝mBg·hB＋FfA·xA＝14 J，選項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，斜面處于電場強度大小為E、方向沿斜面向下的勻強電場中。一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質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，滑塊在運動過程中電荷量保持不變。設

10、滑塊與彈簧接觸過程沒有機械能損失，彈簧始終處在彈性限度內，重力加速度大小為g，則(　　) A．當滑塊的速度最大時，彈簧的彈性勢能最大 B．當滑塊的速度最大時，系統(tǒng)的機械能最大 C．當滑塊的加速度最大時，彈簧的彈性勢能最大 D．當滑塊的加速度最大時，系統(tǒng)的機械能最大 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動，再做加速度逐漸增大的加速運動，當加速度為零時，速度最大，此時彈簧還沒壓縮到最短，故彈性勢能不是最大，A項錯誤；根據重力以外的力做功量度了機械能的變化，在向下運動過程中，電場力做正功，機械能在增大，運動到速度為零時，電場力做功最多，機械能最大，B項錯誤；當

11、速度為零時，加速度最大，此時彈簧壓縮到最短，故彈性勢能最大，電場力做功最多，故機械能最大，CD正確。 答案：CD 10．如圖10所示，水平傳送帶由電動機帶動，并始終保持以速度v勻速運動，現(xiàn)將質量為m的某物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，過一會兒物塊能保持與傳送帶相對靜止，設物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，對于這一過程，下列說法正確的是(　　) 圖10 A．摩擦力對物塊做的功為0.5mv2 B．物塊對傳送帶做功為0.5mv2 C．系統(tǒng)摩擦生熱為0.5mv2 D．電動機多做的功為mv2 解析：對物塊運用動能定理，摩擦力做的功等于物塊動能的增加，即0.5mv2，故A正確；傳送帶的位

12、移是物塊位移的兩倍，所以物塊對傳送帶做功是摩擦力對物塊做功的兩倍，物塊對傳送帶做負功，即－mv2，故B錯；電動機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，將質量均為m，厚度不計的兩物塊A、B用輕質彈簧相連接。第一次只用手托著B物塊于H高處，A在彈簧的作用下處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將彈簧鎖定，此時彈簧的彈性勢能為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?，同時彈簧解除鎖定，在隨后的過程中B物塊恰能離開地面但不繼續(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狀態(tài)，此時物塊B離地面的距離也為H，然后由靜止同時釋放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上升至彈簧恢復原長時的速度大小v1； (2)第二次釋放A、B后，B剛要離開地面時A的速度大小v2。 解析：(1)第二次釋放A、B后，A上升至彈簧恢復原長時的速度大小等于B剛接觸地面時A的速度大小，所以mgH＝mv12，v1＝。 (2)第一次彈簧解除鎖定時與兩次B剛要離開地面時的彈性勢能均為Ep，設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點相切，軌道固定在水平面上。一個質量為m的小物塊(可視為質點)從軌道的A端以初動能E沖上水平軌道AB，沿著軌道運動，由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點。已知水平軌道AB長為L。求： 圖12 (1)小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ？ (2)為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道，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)問計算出的最小值，增大小物塊的初動能，使得小物塊沖上軌道后可以達到最大高度是1.5R處，試求小物塊的初動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，將以多大速度離開水平軌道？ 解析：(1)小物塊最終停在AB的中點，在這個過程中，由動能定理得－μmg(L＋0.5L)＝－E 解得μ＝。 (2)若小物塊剛好到達D處，速度為零，由動能定理有－μmg·L－mg·R＝－E 解得CD圓弧半徑至少為R＝。 (3)設小物塊以初動能E′沖上軌道，可以達到的最大高度是1.5R，由動能定理得 －μmgL－1.5mgR＝－E′， 解得E′＝ 小物塊滑回C點時的動能為EC＝1.5mgR＝，由于EC<μmgL＝，故小物塊將停在軌道上 設到A點的距離為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L處。 答案：(1)　(2)　(3)見解析