《【優(yōu)化方案】2020高考物理總復(fù)習(xí) 第五章第三節(jié)知能演練強(qiáng)化闖關(guān) 新人教版必修2（通用）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【優(yōu)化方案】2020高考物理總復(fù)習(xí) 第五章第三節(jié)知能演練強(qiáng)化闖關(guān) 新人教版必修2（通用）（11頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、知能優(yōu)化演練 1(2020廣東東莞調(diào)研)關(guān)于機(jī)械能是否守恒的敘述，正確的是()A做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能一定守恒B做加速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能不可能守恒C合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒D只有重力對(duì)物體做功時(shí)，物體機(jī)械能一定守恒解析：選D.只有重力做功或彈簧彈力做功，其他力不做功或做功等于零時(shí)，物體的機(jī)械能守恒，D正確2(2020高考新課標(biāo)全國卷)一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是()A運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小B蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加C蹦極過程中，運(yùn)動(dòng)員、
2、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D蹦極過程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)解析：選ABC.到達(dá)最低點(diǎn)前，高度始終在降低，所以重力勢(shì)能始終減小，故A正確繩張緊后的下落過程，伸長量逐漸增大，彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增大，故B正確在蹦極過程中，只有重力與系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，故機(jī)械能守恒，C正確重力勢(shì)能的改變與重力做功有關(guān)，重力做功只與始末位置高度差有關(guān)，與零勢(shì)能面的選取無關(guān)，故D錯(cuò)誤3如圖537所示，用長為L的輕繩把一個(gè)小鐵球懸掛在高為2L的O點(diǎn)處，小鐵球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)且恰能到達(dá)最高點(diǎn)B處，若運(yùn)動(dòng)中輕繩斷開，則小鐵球落到地面時(shí)的速度大小為()圖537A.B.C. D.解析：選D
3、.小球恰能到達(dá)最高點(diǎn)B，則小球在最高點(diǎn)處的速度v.以地面為零勢(shì)能面，鐵球在B點(diǎn)處的總機(jī)械能為mg3Lmv2mgL，無論輕繩是在何處斷的，鐵球的機(jī)械能總是守恒的，因此到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能mv2mgL，故小球落到地面的速度v，正確答案為D.4如圖538所示，一根長為L不可伸長的輕繩跨過光滑的水平軸O，兩端分別連接質(zhì)量為2m的小球A和質(zhì)量為m的物塊B，由圖示位置釋放后，當(dāng)小球轉(zhuǎn)動(dòng)到水平軸正下方時(shí)輕繩的中點(diǎn)正好在水平軸O點(diǎn)，且此時(shí)物塊B的速度剛好為零，則下列說法中正確的是()圖538A物塊B一直處于靜止?fàn)顟B(tài)B小球A從圖示位置運(yùn)動(dòng)到水平軸正下方的過程中機(jī)械能守恒C小球A運(yùn)動(dòng)到水平軸正下方時(shí)的速度大小為D小球
4、A從圖示位置運(yùn)動(dòng)到水平軸正下方的過程中，小球A與物塊B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒解析：選D.由圖示位置分別對(duì)物塊B和小球A進(jìn)行受力分析可知，物塊B在小球A運(yùn)動(dòng)的過程中，先向下做加速運(yùn)動(dòng)，后向下做減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為零，所以物塊B的重力一直做正功，而由于小球A和物塊B組成的系統(tǒng)只有重力做功，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故B錯(cuò)D對(duì)由A下擺過程中，繩對(duì)A做正功，則A球機(jī)械能增加，即mv2mg，v，故C錯(cuò)5(2020南京模擬)山地滑雪是人們喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)，一滑雪坡由AB和BC組成，AB是傾角為37的斜坡，BC是半徑為R5 m的圓弧面，圓弧面和斜面相切于B，與水平面相切于C，如圖539所示，AB豎直高度差h8.8
5、 m，運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80 kg，從A點(diǎn)由靜止滑下通過C點(diǎn)后飛落(不計(jì)空氣阻力和摩擦阻力，g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8)求：圖539(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)的速度大?。?2)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力大小解析：(1)由AC過程，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律得：mg(hh)mv，又hR(1cos37)，可解得：vC14 m/s.(2)在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得：FCmgm解得：FC3936 N.由牛頓第三定律知，運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為3936 N.答案：(1)14 m/s(2)3936 N一、選擇題1(2020江蘇無錫調(diào)研)如圖5310所示，斜劈劈尖頂著豎直墻壁
6、靜止于水平面上，現(xiàn)將一小球從圖示位置靜止釋放，不計(jì)一切摩擦，則在小球從釋放到落至地面的過程中，下列說法正確的是()圖5310A斜劈對(duì)小球的彈力不做功B斜劈與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C斜劈的機(jī)械能守恒D小球重力勢(shì)能減小量等于斜劈動(dòng)能的增加量解析：選B.不計(jì)一切摩擦，小球下滑時(shí)，小球和斜劈組成的系統(tǒng)只有小球重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球重力勢(shì)能減小量等于斜劈和小球動(dòng)能的增量之和，D錯(cuò)故選B.2(2020高考上海卷)用如圖5311所示裝置可以研究動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化中所遵循的規(guī)律在擺錘從A位置由靜止開始向下擺動(dòng)到D位置的過程中()圖5311重力做正功，重力勢(shì)能增加重力的瞬時(shí)功率一直增大動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)
7、能擺線對(duì)擺錘的拉力不做功若忽略阻力，系統(tǒng)的總機(jī)械能為一恒量A BC D解析：選D.擺錘向下運(yùn)動(dòng)，重力做正功，重力勢(shì)能減小，故錯(cuò)誤由于開始靜止，所以開始重力功率為零，在D位置物體v的方向與重力垂直，PGGvcos，可知PG0，而在從A位置擺動(dòng)到D位置的過程中，重力功率不為零，所以所受重力瞬時(shí)功率先增大后減小，錯(cuò)誤在向下運(yùn)動(dòng)的過程中，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，故錯(cuò)誤擺線拉力與v方向始終垂直，不做功，只有重力做功，故機(jī)械能守恒，故正確，選D.3(2020南通模擬)如圖5312所示，質(zhì)量相等的甲、乙兩物體開始時(shí)分別位于同一水平線上的A、B兩點(diǎn)當(dāng)甲物體被水平拋出的同時(shí)，乙物體開始自由下落曲線AC為甲物體的
8、運(yùn)動(dòng)軌跡，直線BC為乙物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，兩軌跡相交于C點(diǎn)，空氣阻力忽略不計(jì)則兩物體()圖5312A在C點(diǎn)相遇B經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速率相等C在C點(diǎn)時(shí)具有的機(jī)械能相等D在C點(diǎn)時(shí)重力的功率相等答案：AD4(2020江蘇啟東中學(xué)質(zhì)檢)如圖5313所示，A、B兩球質(zhì)量相等，A球用不能伸長的輕繩系于O點(diǎn)，B球用輕彈簧系于O點(diǎn)，O與O點(diǎn)在同一水平面上，分別將A、B球拉到與懸點(diǎn)等高處，使繩和輕彈簧均處于水平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當(dāng)兩球達(dá)到各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，兩球仍處在同一水平面上，則()圖5313A兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，兩球動(dòng)能相等B兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，A球動(dòng)能較大C兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)
9、的正下方時(shí)，B球動(dòng)能較大D兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，A球受到向上的拉力較大解析：選BD.整個(gè)過程中兩球減少的重力勢(shì)能相等，A球減少的重力勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為A球的動(dòng)能，B球減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為B球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能，所以A球的動(dòng)能大于B球的動(dòng)能，所以B正確；在O點(diǎn)正下方位置根據(jù)牛頓第二定律，小球所受拉力與重力的合力提供向心力，則A球受到的拉力較大，所以D正確5如圖5314所示，一均質(zhì)桿長為r，從圖示位置由靜止開始沿光滑面ABD滑動(dòng)，AB是半徑為r的圓弧，BD為水平面則當(dāng)桿滑到BD位置時(shí)的速度大小為()圖5314A. B.C. D2解析：選B.由機(jī)械能守恒定律得：mgmv2v，故B對(duì)6(2020
10、福建福州第一次模擬)如圖5315所示，小車上有固定支架，一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球用輕質(zhì)細(xì)繩拴掛在支架上的O點(diǎn)處，且可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，繩長為L.現(xiàn)使小車與小球一起以速度v0沿水平方向向左勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車突然碰到矮墻后，車立即停止運(yùn)動(dòng)，此后小球上升的最大高度可能是()圖5315A大于 B小于C等于 D等于2L解析：選BCD.小球上擺的高度不超過O點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，則由mghmv得h，C正確；小球上擺的高度Lh2L時(shí)，小球在高于O點(diǎn)的某位置開始做斜上拋運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)的速度不為零，即動(dòng)能不能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，mghmv，h，B正確，小球能通過圓周最高點(diǎn)時(shí)，上升的高度為2L，D
11、正確；由于最高點(diǎn)速度不為零，仍有h，綜上所述，A錯(cuò)誤7(2020南京模擬)用長度為l的細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，將小球移至和懸點(diǎn)等高的位置使繩自然伸直放手后小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最低點(diǎn)的勢(shì)能取作零，則小球運(yùn)動(dòng)過程中第一次動(dòng)能和勢(shì)能相等時(shí)重力的瞬時(shí)功率為()Amg B.mgC.mg D.mg解析：選C.第一次動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置為距最低點(diǎn)高度處，由機(jī)械能守恒可得：v，與豎直方向的夾角30Pmgv cos 30mg，故C對(duì)82020年10月16日，在東京體操世錦賽男子單杠決賽中，鄒凱、張成龍分別以16.441分和16.366分包攬冠亞軍假設(shè)鄒凱的質(zhì)量為60 kg，他用一只手抓住單杠，
12、伸展身體，以單杠為軸做圓周運(yùn)動(dòng)此過程中，鄒凱在最低點(diǎn)時(shí)手臂受的拉力至少約為(忽略空氣阻力，取g10 m/s2)()圖5316A600 N B2400 NC3000 N D3600 N解析：選C.設(shè)鄒凱的重心距桿的距離為r，他能通過最高點(diǎn)的最小速度為v10，他在做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，設(shè)到達(dá)最低點(diǎn)的速度設(shè)為v2，則有mv2mgr，在最低點(diǎn)他受到向上的拉力和向下的重力，根據(jù)牛頓第二定律，有FTmgm，由以上兩式可得FT5mg3000 N.9(2020廣東六校聯(lián)合體聯(lián)考)一物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能E與豎直高度h關(guān)系的圖象如圖5317所示，其中Oh1過程的圖線為水平線，h1h2
13、過程的圖線為傾斜直線根據(jù)該圖象，下列判斷正確的是()圖5317A物體在Oh1過程中除重力外不受其他力的作用B物體在Oh1過程中只有重力做功其他力不做功C物體在h1h2過程中合外力與速度的方向一定相反D物體在Oh2過程中動(dòng)能可能一直保持不變解析：選BC.Oh1過程的圖線為水平線，說明物體的機(jī)械能不變，即除重力以外沒有其他力做功，但并非一定不受其他力作用，故A錯(cuò)誤，B正確；在h1h2過程中由于物體的機(jī)械能減小，重力勢(shì)能增加，只能是動(dòng)能減小，即合外力與速度方向相反，故C正確； 在Oh2過程中物體的機(jī)械能減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能只能減小不可能保持不變，故D錯(cuò)誤10物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，Ek表示動(dòng)能，Ep
14、表示勢(shì)能，h表示物體下落的高度，以水平地面為零勢(shì)能面，下列圖象中，能正確反映各物理量之間關(guān)系的是()圖5318解析：選BC.由機(jī)械能守恒定律：EpE機(jī)Ek，得Ep與Ek的圖象為傾斜的直線，C正確；由動(dòng)能定理得mghEk，則EpE機(jī) EkE機(jī)mv2，故Ep與v的圖象為開口向下的拋物線，B正確；因?yàn)镋kmv2m(gt)2mg2t2，EpE機(jī)EkE機(jī)mg2t2，所以Ep與t的關(guān)系圖象也為開口向下的拋物線，A錯(cuò)誤設(shè)初狀態(tài)勢(shì)能為E0，則EpE0mgh，D錯(cuò)誤二、非選擇題11(2020高考北京卷)如圖5319所示，長度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m的小球(小球的大小可以忽略)圖5319(1)在
15、水平拉力F的作用下，輕繩與豎直方向的夾角為，小球保持靜止畫出此時(shí)小球的受力圖，并求力F的大小；(2)由圖示位置無初速釋放小球，求當(dāng)小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小及輕繩對(duì)小球的拉力不計(jì)空氣阻力解析：(1)受力圖見右圖根據(jù)平衡條件，應(yīng)滿足FTcosmg，F(xiàn)TsinF，拉力大小Fmgtan.(2)運(yùn)動(dòng)中只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒mgl(1cos)mv2則通過最低點(diǎn)時(shí)，小球的速度大小v根據(jù)牛頓第二定律FTmgm解得輕繩對(duì)小球的拉力FTmgmmg(32cos)，方向豎直向上答案：見解析12(2020蘇北四市調(diào)研)如圖5320所示，光滑固定的豎直桿上套有一個(gè)質(zhì)量m0.4 kg的小物塊A，不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩通
16、過固定在墻壁上、大小可忽略的定滑輪D，連接小物塊A和小物塊B，虛線CD水平，間距d1.2 m，此時(shí)連接小物塊A的細(xì)繩與豎直桿的夾角為37，小物塊A恰能保持靜止現(xiàn)在在小物塊B的下端掛一個(gè)小物塊Q(未畫出)，小物塊A可從圖示位置上升并恰好能到達(dá)C處，不計(jì)摩擦和空氣阻力，cos370.8、sin370.6，重力加速度g取10 m/s2.求：圖5320(1)小物塊A到達(dá)C處時(shí)的加速度大??；(2)小物塊B的質(zhì)量；(3)小物塊Q的質(zhì)量解析：(1)當(dāng)小物塊A到達(dá)C處時(shí)，由受力分析可知：水平方向受力平衡，豎直方向只受重力作用，所以小物塊A的加速度ag10 m/s2.(2)設(shè)小物塊B的質(zhì)量為mB，繩子拉力為FT；根據(jù)平衡條件：FTcos37mgFTmBg聯(lián)立解得mB0.5 kg.(3)設(shè)小物塊Q的質(zhì)量為m0，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得mghAC(mBm0)ghBhACdcot371.6 mhBd0.8 m解之得：m00.3 kg.答案：(1)10 m/s2(2)0.5 kg(3)0.3 kg
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