（浙江選考）2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 能量與動(dòng)量綜合訓(xùn)練

專題二 能量與動(dòng)量專題綜合訓(xùn)練(二)1.質(zhì)量為m=2 kg的物體沿水平面向右做直線運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)刻受到一個(gè)水平向左的恒力F,如圖甲所示,取水平向右為正方向,此物體的v-t圖象如圖乙所示,g取10 m/s2,則()A.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5B.10 s內(nèi)恒力F對物體做功102 JC.10 s末物體在計(jì)時(shí)起點(diǎn)位置左側(cè)2 m處D.10 s內(nèi)物體克服摩擦力做功30 J2.如圖所示,質(zhì)量為m的物塊從A點(diǎn)由靜止開始下落,加速度是,下落H到B點(diǎn)后與一輕彈簧接觸,又下落h后到達(dá)最低點(diǎn)C,在由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中,空氣阻力恒定,則()A.物塊機(jī)械能守恒B.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C.物塊機(jī)械能減少D.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少3.如圖所示,A、B、C三個(gè)一樣的滑塊從粗糙斜面上的同一高度同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),A由靜止釋放,B的初速度方向沿斜面向下,大小為v0,C的初速度方向沿斜面水平,大小也為v0。下列說法中正確的是()A.A和C將同時(shí)滑到斜面底端B.滑到斜面底端時(shí),B的動(dòng)能最大C.滑到斜面底端時(shí),B的機(jī)械能減少最多D.滑到斜面底端時(shí),C的重力勢能減少最多4.圖甲為豎直固定在水平面上的輕彈簧,t=0時(shí)刻,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn),然后又被彈簧彈起離開彈簧,上升到一定高度后再下落,如此反復(fù)。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器,測出此過程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示,不計(jì)空氣阻力,則()A.t1時(shí)刻小球的動(dòng)能最大B.t2時(shí)刻小球的加速度最小C.t3時(shí)刻彈簧的彈性勢能為零D.圖乙中圖線所圍面積在數(shù)值上等于小球動(dòng)量的變化量5.如圖所示,某人在P點(diǎn)準(zhǔn)備做蹦極運(yùn)動(dòng),假設(shè)蹦極者離開跳臺時(shí)的速度為零。圖中a是彈性繩的原長位置,c是人所到達(dá)的最低點(diǎn)。b是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置。不計(jì)空氣阻力,下列說法中正確的是()A.從P到c過程中重力的沖量大于彈性繩彈力的沖量B.從P到c過程中重力做的功等于人克服彈力所做的功C.從P到b過程中人的速度不斷減小D.從a到c過程中加速度方向保持不變6.如圖所示,質(zhì)量為m的小球從斜軌道高h(yuǎn)處由靜止滑下,然后沿豎直圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),已知圓形軌道半徑為R,不計(jì)一切摩擦阻力,重力加速度為g。則下列說法正確的是()A.當(dāng)h=2R時(shí),小球恰好能到達(dá)最高點(diǎn)MB.當(dāng)h=2R時(shí),小球在圓心等高處P時(shí)對軌道壓力為3mgC.當(dāng)hR時(shí),小球在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)脫離軌道D.當(dāng)h=R時(shí),小球在最低點(diǎn)N時(shí)對軌道的壓力為2mg7.總質(zhì)量為m的汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P。司機(jī)為合理進(jìn)入限速區(qū),減小了油門,使汽車功率立即減小到P并保持該功率繼續(xù)行駛,設(shè)汽車行駛過程中所受阻力大小不變。從司機(jī)減小油門開始,汽車的v-t圖象如圖,從汽車開始減速到再次達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,行駛的位移為x,汽車因油耗而改變的質(zhì)量可忽略。則在該過程中,下列說法不正確的是()A.汽車再次勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大小為v0B.t=0時(shí)刻,汽車的加速度大小為C.汽車的牽引力不斷減小D.經(jīng)歷的時(shí)間為8.如圖所示,物塊從足夠長粗糙斜面底端O點(diǎn),以某一速度向上運(yùn)動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)后又沿斜面下滑。物塊先后兩次經(jīng)過斜面上某一點(diǎn)A時(shí)的動(dòng)能分別為Ek1和Ek2,重力勢能分別為Ep1和Ep2,從O點(diǎn)開始到第一次經(jīng)過A點(diǎn)的過程中,重力做功為WG1,合外力做功的絕對值為W1,從O點(diǎn)開始到第二次經(jīng)過A點(diǎn)的過程中重力做功為WG2,合外力做功的絕對值為W2,則下列選項(xiàng)正確的是()A.Ek1>Ek2,Ep1=Ep2B.Ek1=Ek2,Ep1>Ep2C.WG1>WG2,W1<W2D.WG1>WG2,W1=W29.如圖所示,AB為長度足夠長的水平地面,AC為與水平方向成30°的傾斜地面,D為AC中點(diǎn)。已知將某物體以4 J的初動(dòng)能從D點(diǎn)水平拋出,其落地時(shí)的動(dòng)能為8 J。若將該物體以一定的初速度從C點(diǎn)水平拋出,要使其恰好能落在A點(diǎn),則其拋出時(shí)的初動(dòng)能應(yīng)為()A.4 JB.6 JC.8 JD.10 J10.一新型賽車在水平專用測試道上進(jìn)行測試,該車總質(zhì)量為m=1×103 kg,由靜止開始沿水平測試道運(yùn)動(dòng)。傳感設(shè)備記錄其運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象(v-t圖線先是一段曲線,后為直線)。g取10 m/s2,求:(1)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的額定功率;(2)行駛中的最大速度vm。11.如圖所示為游樂場的一項(xiàng)娛樂設(shè)備。一環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上,由升降機(jī)送上幾十米的高處。然后讓座艙自由落下,落到一定位置時(shí),制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng),到地面時(shí)剛好停下。已知座艙開始下落的高度為H=75 m,當(dāng)落到離地面h=30 m的位置時(shí)開始制動(dòng),座艙均勻減速。在一次娛樂中,某同學(xué)把質(zhì)量m=6 kg的書包放在自己的腿上。g取10 m/s2。不計(jì)座艙與柱子間的摩擦力及空氣阻力。(1)求座艙制動(dòng)過程中書包對該同學(xué)腿部的壓力多大;(2)若環(huán)形座艙與同學(xué)們的總質(zhì)量M=4×103 kg,求制動(dòng)過程中機(jī)器輸出的平均功率。12.如圖(a)所示,一物體以一定的速度v0沿足夠長斜面向上運(yùn)動(dòng),此物體在斜面上的最大位移與斜面傾角的關(guān)系由圖(b)中的曲線給出。設(shè)各種條件下,物體運(yùn)動(dòng)過程中的摩擦系數(shù)不變。g取10 m/s2。試求:(1)物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)物體的初速度大小;(3)為多大時(shí),x值最小。13.如圖所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成,軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接,其中軌道AB、CD段是光滑的,水平軌道BC的長度s=5 m,軌道CD足夠長且傾角=37°,A、D兩點(diǎn)離軌道BC的高度分別為h1=4.30 m、h2=1.35 m?，F(xiàn)讓質(zhì)量為m的小滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放。已知小滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6、cos 37°=0.8。求:(1)小滑塊第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大小;(2)小滑塊第一次與第二次通過C點(diǎn)的時(shí)間間隔;(3)小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離。14.如圖所示,一條帶有豎直圓軌道的長軌道水平固定,底端分別與兩側(cè)的直軌道相切,半徑R=0.5 m。物塊A以v0=10 m/s的速度滑入圓軌道,滑過最高點(diǎn)N,再沿圓軌道滑出,P點(diǎn)左側(cè)軌道光滑,右側(cè)軌道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段長度都為L=0.2 m。物塊與各粗糙段間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為=0.4,A的質(zhì)量為m=1 kg(重力加速度g取10 m/s2;A可視為質(zhì)點(diǎn))。(1)求A滑過N點(diǎn)時(shí)的速度大小v和受到的彈力大小;(2)若A最終停止在第k個(gè)粗糙段上,求k的數(shù)值;(3)求A滑至第n個(gè)(n<k)光滑段上的速度vn與n的關(guān)系式。專題綜合訓(xùn)練(二)1.C解析 由圖線可知04 s內(nèi)的加速度a1=2 m/s2,可得F+mg=ma1;由圖線可知410 s內(nèi)的加速度a2=1 m/s2,可得F+mg=ma1,解得F=3 N,=0.05,故A錯(cuò)誤;04 s內(nèi)的位移大小x1=×4×8 m=16 m;410 s內(nèi)的位移大小x2=×6×6 m=18 m,故10 s末物體在計(jì)時(shí)起點(diǎn)左側(cè)2 m處,故C正確;10 s內(nèi)恒力F對物體做功F·x=6 J,故B錯(cuò)誤;10 s內(nèi)物體克服摩擦力做功Wf=mg(x1+x2)=34 J,故D錯(cuò)誤。2.D解析 對于物體來說,從A到C要克服空氣阻力做功,從B到C又將一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,因此機(jī)械能肯定減少,故A錯(cuò)誤;對于物塊和彈簧組成的系統(tǒng)來說,整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功,故B錯(cuò)誤;由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中,物塊的動(dòng)能變化為零,重力勢能減少量等于機(jī)械能的減少量,所以物塊機(jī)械能減少mg(H+h),故C錯(cuò)誤;物塊從A點(diǎn)由靜止開始下落,加速度是g,根據(jù)牛頓第二定律得:f=mg-ma=mg,所以空氣阻力所做的功為-mg(H+h),整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功,所以物塊、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少mg(H+h),故D正確。3.B解析 A、C兩個(gè)滑塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小相等,A所受滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上,C沿斜面向上的力是滑動(dòng)摩擦力的分力,所以C的加速度大于A的加速度,C先到達(dá)斜面底端,故A錯(cuò)誤;三個(gè)滑塊重力相同,下降的高度相同,重力做功相同,摩擦力對A、B做功相同,C克服摩擦力做功最大,A的初動(dòng)能為零,B、C的初動(dòng)能相等,則滑到斜面底端時(shí),B滑塊的動(dòng)能最大,故B正確;滑動(dòng)摩擦力做功與路程有關(guān),C運(yùn)動(dòng)的路程最大,C克服摩擦力做功最大,C減少的機(jī)械能最多,故C錯(cuò)誤;三個(gè)滑塊重力相同,下降的高度相同,重力勢能減少量相同,故D錯(cuò)誤。4.C解析 由題圖知,t1時(shí)刻小球剛與彈簧接觸,此時(shí)小球的重力大于彈簧的彈力,小球?qū)⒗^續(xù)向下做加速運(yùn)動(dòng),此時(shí)小球的動(dòng)能不是最大,當(dāng)彈力增大到與重力平衡,即加速度減為零時(shí),速度達(dá)到最大,動(dòng)能最大,故A錯(cuò)誤;t2時(shí)刻,彈力F最大,故彈簧的壓縮量最大,小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn),動(dòng)能最小,此時(shí)小球受的合力最大,加速度最大,故B錯(cuò)誤;t3時(shí)刻彈簧的彈力為零,此時(shí)彈性勢能為零,選項(xiàng)C正確;圖乙中圖線所圍面積在數(shù)值上等于彈力對小球的沖量,根據(jù)動(dòng)量定理可知I彈-mgt=p,故圖線所圍面積在數(shù)值上大于小球動(dòng)量的變化量,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.B解析 從P到c過程,根據(jù)動(dòng)量定理,有pG-pF=0,故重力的沖量等于拉力的沖量,故A錯(cuò)誤;從P到c過程,根據(jù)動(dòng)能定理,有WG-WF=0,故重力的功等于克服彈力的功,故B正確;從P到a的過程中人做自由落體運(yùn)動(dòng),速度增大;從a到b過程中,彈力小于重力,加速度向下,則人的速度不斷增大,選項(xiàng)C不正確;從a到b過程人做加速運(yùn)動(dòng),加速度向下;從b到c過程中,彈力大于重力,加速度向上,做減速運(yùn)動(dòng),則從a到c過程中加速度方向要變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.C解析 在圓軌道的最高點(diǎn)M,mg=m,解得:v0=,根據(jù)機(jī)械能守恒得:mgh=mg·2R+,解得:h=2.5R,故A錯(cuò)誤;當(dāng)h=2R時(shí),小球在圓心等高處P時(shí)速度為v,根據(jù)機(jī)械能守恒得:mg·2R=mgR+mv2,小球在P時(shí),有:FN=m,聯(lián)立解得FN=2mg,則知小球在圓心等高處P時(shí)對軌道壓力為2mg,故B錯(cuò)誤;當(dāng)hR時(shí),根據(jù)機(jī)械能守恒知小球在圓軌道上圓心下方軌道上來回運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)脫離軌道,故C正確;當(dāng)h=R時(shí),設(shè)小球在最低點(diǎn)N時(shí)速度為v',則有:mgR=mv'2,在圓軌道最低點(diǎn),有:FN'-mg=m,解得:FN'=3mg,則小球在最低點(diǎn)N時(shí)對軌道壓力為3mg,故D錯(cuò)誤。7.C解析 以速度v0勻速行駛時(shí),P=Ffv0,再次勻速時(shí),P=Ffv,聯(lián)立解得v=v0,故A正確;在t=0時(shí)刻,根據(jù)牛頓第二定律:=ma,解得:a=,所以B正確;根據(jù)P=Fv知,速度減小,功率不變,故牽引力增大,所以C錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理:Pt-Ff·x=mv02-,解得:t=,所以D正確。8.A解析 由于摩擦力作用,物塊先后兩次經(jīng)過斜面上某一點(diǎn)A時(shí)摩擦力做功不相等,動(dòng)能不相等,Ek1>Ek2;上升的高度與下降的高度相同,所以質(zhì)點(diǎn)上升過程中克服重力做的功等于下降過程中重力做的功,重力做功為零,Ep1=Ep2,故A正確,B錯(cuò)誤;重力做功只與初末高度差有關(guān),WG1=WG2;合外力做功等于動(dòng)能的變化量,第一次經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大,變化量小,W1<W2。故C不正確,D錯(cuò)誤。9.B解析 斜面傾角為30°,設(shè)AC的水平距離為x,則豎直高度為x,D點(diǎn)拋出時(shí)的豎直高度為x。從D點(diǎn)拋出,物體做平拋運(yùn)動(dòng),在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),則有Ek=Ek0+mgx,mgx=4 J;CA過程中,到達(dá)A點(diǎn)時(shí):EkA=EkC+mg·x,即EkA=EkC+8 J;從C點(diǎn)拋出的物體x=v0t;x=gt2,解得gt=v0,則到達(dá)A點(diǎn)的豎直速度vy=gt=v0,到達(dá)A點(diǎn)的速度vA=v0,則EkA=EkC,聯(lián)立解得:EkC=6 J,故選B。10.答案 (1)1.2×105 W(2)60 m/s解析 (1)由題圖可知,賽車在05 s內(nèi)(t1=5 s)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),5 s末的速度是v=20 m/s,v=at1,代入數(shù)據(jù)解得:a=4 m/s2根據(jù)牛頓第二定律F牽-F阻=ma解得:F牽=F阻+ma=mg+ma=6×103 N發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的額定功率為P額=F牽v=1.2×105 W。(2)當(dāng)賽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),速度最大,此時(shí)F牽'=F阻=2×103 N而P額=F牽'vm代入數(shù)據(jù)解得:vm=60 m/s11.答案 (1)150 N(2)1.5×106 W解析 (1)設(shè)座艙開始制動(dòng)時(shí)的速度為v,制動(dòng)過程中的加速度大小為a,書包受到腿的支持力為FN,由運(yùn)動(dòng)公式可得:v2=2g(H-h)v2=2ah根據(jù)牛頓第二定律,對書包:FN-mg=ma解得FN=150 N根據(jù)牛頓第三定律有該同學(xué)腿部受到的壓力為150 N。(2)設(shè)制動(dòng)過程中座艙所受的制動(dòng)力為F,經(jīng)歷的時(shí)間為t,由運(yùn)動(dòng)公式:h=vt-at2;根據(jù)牛頓第二定律,對座艙:F-Mg=Ma座艙克服制動(dòng)力做功:W=Fh機(jī)械輸出的平均功率:P=聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得:P=1.5×106 W。12.答案 (1)=(2)5 m/s(3)解析 (1)當(dāng)為90°時(shí)v0=,當(dāng)為0°時(shí),x0= m,可知物體運(yùn)動(dòng)中必受摩擦阻力,設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為,此時(shí)摩擦力大小為mg,加速度大小為g,又=2gx0,聯(lián)立解得=,v0=5 m/s;(3)對于任意一角度,利用動(dòng)能定理可得對應(yīng)的最大位移x滿足的關(guān)系式=mgxsin +mgxcos 解得x=。其中=tan ,可知x的最小值為x=h=1.08 m對應(yīng)的=。13.答案 (1)3 m/s(2)2 s(3)1.4 m解析 (1)小滑塊從ABCD過程中,由動(dòng)能定理得mg(h1-h2)-mgx=-0代入數(shù)據(jù)解得:vD=3 m/s(2)小滑塊從ABC過程中,由動(dòng)能定理得mgh1-mgx=-0得:vC=6 m/s小滑塊沿CD段上滑的加速度大小a=gsin =6 m/s2小滑塊沿CD段上滑到最高點(diǎn)的時(shí)間t1=1 s由對稱性可知,小滑塊從最高點(diǎn)滑回C點(diǎn)的時(shí)間t2=t1=1 s故小滑塊第一次與第二次通過C點(diǎn)的時(shí)間間隔t=t1+t2=2 s(3)對小滑塊運(yùn)動(dòng)全過程利用動(dòng)能定理,設(shè)小滑塊在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的總路程為x總,則mgh1=mgx總,解得x總=8.6 m故小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離為2x-x總=1.4 m。14.答案 (1)45 m/s150 N(2)63(3)vn= m/s解析 (1)物塊A從出發(fā)至N點(diǎn)過程,機(jī)械能守恒,有=mg·2R+mv2解得:v=45 m/s假設(shè)物塊在N點(diǎn)受到的彈力方向豎直向下為FN,由牛頓第二定律有mg+FN=m得物塊A受到的彈力FN=m-mg=150 N(2)物塊A經(jīng)豎直圓軌道后滑上水平軌道,在粗糙路段摩擦力做負(fù)功,動(dòng)能有損失,由動(dòng)能定理有-mgkL=0-解得:k=62.5物塊A最終停在第63個(gè)粗糙段上。(3)由動(dòng)能定理有-mgnL=故A滑至第n個(gè)(n<k)光滑段上的速度vn=即vn= m/s8