（浙江專用）2022年高考物理大二輪復習優(yōu)選習題 20題專練小卷

（浙江專用）2022年高考物理大二輪復習優(yōu)選習題 20題專練小卷1.如圖甲所示為一景區(qū)游樂滑道,游客坐在坐墊上沿著花崗巖滑道下滑,他可依靠手、腳與側(cè)壁間的摩擦來控制下滑速度。滑道簡化圖如乙所示,滑道由AB、BC、CD三段組成,各段之間平滑連接。AB段和CD段與水平面夾角為1,豎直距離均為h0,BC段與水平面夾角為2,豎直距離為h0。一質(zhì)量為m的游客從A點由靜止開始下滑,到達底端D點時的安全速度不得大于,已知sin1=、sin2=,坐墊與滑道底面間摩擦及空氣阻力均不計,若未使用坐墊,游客與滑道底面間的摩擦力大小Ff恒為重力的,運動過程中游客始終不離開滑道,問:(1)游客使用坐墊自由下滑(即與側(cè)壁間無摩擦),則游客在BC段增加的動能Ek多大?(2)若游客未使用坐墊且與側(cè)壁間無摩擦下滑,則游客到達D點時是否安全?(3)若游客使用坐墊下滑,則克服側(cè)壁摩擦力做功的最小值是多少?2.如圖所示,在水平軌道右側(cè)安放半徑為R=0.2 m的豎直圓形光滑軌道,水平軌道的PQ段鋪設特殊材料,調(diào)節(jié)其初始長度為L=1 m,水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧,彈簧左端固定,彈簧處于自然狀態(tài)。質(zhì)量為m=1 kg的小物塊A(可視為質(zhì)點)從軌道右側(cè)以初速度v0=2 m/s沖上軌道,通過圓形軌道、水平軌道后壓縮彈簧并被彈簧以原速率彈回,經(jīng)水平軌道返回圓形軌道。物塊A與PQ段間的動摩擦因數(shù)=0.2,軌道其他部分摩擦不計,重力加速度g取10 m/s2。求:(1)物塊A與彈簧剛接觸時的速度大小v1;(2)物塊A被彈簧以原速率彈回返回到圓形軌道的高度h1;(3)調(diào)節(jié)PQ段的長度L,A仍以v0從軌道右側(cè)沖上軌道,當L滿足什么條件時,物塊A能第一次返回圓形軌道且能沿軌道運動而不脫離軌道。20題專練小卷1.答案 (1)mgh0(2)不安全(3)mgh0解析 (1)重力在BC段做的功即為增加的動能Ek可得Ek=WG=mgh0(2)在AD段,由動能定理,得mg-12Ffh0=vD=到達D點時不安全(3)到達D點的速度為,對應的功最小。在AD段,由動能定理,得mg(h0+h0+h0)-W=,解得W=mgh02.答案 (1)v1=2 m/s(2)h1=0.2 m=R(3)1 mL<1.5 m或L0.25 m解析 (1)設物塊A與彈簧剛接觸時的速度大小為v1,物塊從開始運動到P的過程,由動能定理,可得:-mgL=代入數(shù)據(jù)解得:v1=2 m/s(2)物塊A被彈簧以原速率彈回返回到圓形軌道的高度為h1,由動能定理得:-mgL-mgh1=0-代入數(shù)據(jù)解得:h1=0.2 m=R,符合實際(3)若A沿軌道上滑至最大高度h2時,速度減為0,則h2滿足:0<h2R由動能定理得:-2mgL1-mgh2=0-聯(lián)立解得:1 mL1<1.5 m若A能沿軌道上滑至最高點,則滿足:mmg由動能定理得:-2mgL2-mg2R=聯(lián)立解得:L20.25 m綜上所述,要使物塊A能第一次返回圓形軌道并沿軌道運動而不脫離軌道,L滿足的條件是:1 mL<1.5 m或L0.25 m。