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2019-2020年高考物理一輪 小題精練56 新人教版 一、選擇題 1．跳傘運動員在剛跳離飛機、降落傘尚未打開的一段時間內(nèi)：①空氣阻力做正功；②重力勢能增加；③動能增加；④空氣阻力做負功．以下說法中正確的是 (　　) A．①②　　　　　　　 B．③④ C．②④ D．①③ [答案]　B [解析]　跳傘運動員跳離飛機，在尚未打開降落傘的這段時間內(nèi)，運動員向下運動，重力對運動員做正功，重力勢能減少；空氣阻力對運動員做負功．由于重力大于空氣阻力，運動員向下做加速運動，其動能增加，故①②錯，③④對． 2．(xx大連模擬)如圖所示，在高1.5m的光滑平臺上有一個質(zhì)量為2kg的小球被一細線拴在墻上，球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧．當燒斷細線時，小球被彈出，小球落地時的速度方向與水平方向成60角，則彈簧被壓縮時具有的彈性勢能為(g＝10m/s2) (　　) A．10J B．15J C．20J D．25J [答案]　A [解析]　由h＝gt2和vy＝gt得：vy＝m/s，落地時，tan60＝可得：v0＝＝m/s，由機械能守恒得：Ep＝mv，可求得：Ep＝10J，故A正確． 3．如圖所示，在粗糙斜面頂端固定輕彈簧的一端，另一端掛一物體，物體在A點處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)用平行于斜面向下的力拉物體，第一次直接拉到B點，第二次將物體先拉到C點，再回到B點，在這兩次過程中下列說法正確的是 (　　) A．重力勢能的改變量相等 B．彈性勢能的改變量相等 C．摩擦力對物體做的功相等 D．彈簧彈力對物體做的功相等 [答案]　ABD [解析]　兩次過程初末位置相同，所以重力和彈簧的彈力做的功是相同的，此題中滑動摩擦力始終做負功，大小為摩擦力與物體在摩擦力作用下運動的路程的乘積，所以兩次做功不同． 4．如圖甲所示，一個小球套在豎直放置的光滑圓形軌道上做圓周運動．小環(huán)從最高點A滑到最低點B的過程中，其線速度大小的平方v2隨下落高度h變化的圖象可能是圖乙所示四個圖中的 (　　) A．①② B．③④ C．③ D．④ [答案]　A [解析]　設(shè)小環(huán)在A點的初速度為v0，由機械能守恒定律得－mgh＋mv2＝mv得v2＝v＋2gh，可見v2與h是線性關(guān)系，若v0＝0，②正確；v0≠0，①正確，故正確選項是A. 5．(xx海淀模擬)滑板是現(xiàn)在非常流行的一種運動，如圖所示，一滑板運動員以7m/s的初速度從曲面的A點下滑，運動到B點速度仍為7m/s，若他以6m/s的初速度仍由A點下滑，則他運動到B點時的速度 (　　) A．大于6m/s B．等于6m/s C．小于6m/s D．條件不足，無法計算 [答案]　A [解析]　當初速度為7m/s時，由功能關(guān)系，運動員克服摩擦力做功等于減少的重力勢能．而當初速度變?yōu)?m/s時，運動員所受的摩擦力減小，故從A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點動能大于他在A點的動能． 6．如圖所示，具有一定初速度的物塊，沿傾角為30的粗糙斜面向上運動的過程中，受一個恒定的沿斜面向上的拉力F作用，這時物塊的加速度大小為4m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物塊向上運動過程中，正確的說法是 (　　) A．物塊的機械能一定增加 B．物塊的機械能一定減小 C．物塊的機械能可能不變 D．物塊的機械能可能增加也可能減小 [答案]　A [解析]　機械能變化的原因是非重力、彈簧彈力做功，本題亦即看成F與Fμ做功大小問題，由mgsinα＋Fμ－F＝ma，知F－Fμ＝mgsin30－ma>0，即F>Fμ，故F做正功多于克服摩擦力做功，故機械能增大． 7．如圖所示，絕緣彈簧的下端固定在斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q(可視為質(zhì)點)固定在光滑絕緣斜面上的M點，且在通過彈簧中心的直線ab上．現(xiàn)把與Q大小相同，帶電性也相同的小球P，從直線ab上的N點由靜止釋放，在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^程中 (　　) A．小球P的速度先增大后減小 B．小球P和彈簧的機械能守恒，且P速度最大時所受彈力與庫侖力的合力最大 C．小球P的動能、重力勢能、電勢能與彈簧的彈性勢能的總和增大 D．系統(tǒng)的機械能守恒 [答案]　A [解析]　小球P與彈簧接觸時，沿平行斜面方向受到小球Q對P的靜電力、重力的分力、彈簧的彈力，開始時合力的方向沿斜面向下，速度先增加，后來隨著彈簧壓縮量變大，合力的方向沿斜面向上，速度逐漸減小，A項正確；小球P和彈簧組成的系統(tǒng)受到小球Q的靜電力，且靜電力做正功，所以系統(tǒng)機械能不守恒，B項錯誤；把彈簧、小球P、Q看成一個系統(tǒng)，除重力外無外力對該系統(tǒng)做功，故系統(tǒng)的總能量守恒，C錯誤． 8．(xx寧津模擬)如圖，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運動，經(jīng)時間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)t時間回到出發(fā)點，若以地面為零勢能點，則下列說法不正確的是 (　　) A．物體回到出發(fā)點時的動能是60J B．開始時物體所受的恒力F＝2mgsinθ C．撤去力F時，物體的重力勢能是45J D．動能與勢能相同的位置在撤去力F之前的某位置 [答案]　B [解析]　由功能關(guān)系可知，前一個時間t內(nèi)，力F做的功等于此過程中物體機械能的增量，也等于前一個時間t末時刻物體的機械能；撤去外力F后，物體的機械能守恒，故物體回到出發(fā)點時的動能是60J，A正確；設(shè)前一個時間t末時刻物體速度為v1，后一個時間t末時刻物體速度為v2，由t＝t(兩段時間內(nèi)物體位移大小相等)得：v2＝2v1，由mv＝60J知，mv＝15J，因此撤去F時，物體的重力勢能為60J－15J＝45J，C正確；動能和勢能相同時，重力勢能為30J，故它的相同的位置一定在撤去力F之前的某位置，D正確；由＝，＝可得：F＝mgsinθ，故B錯誤． 二、非選擇題 9．如圖所示滑板愛好者，脫離軌道時速度為v0，到達最高點時速度為v1，設(shè)人與滑板的總質(zhì)量為m，若不計一切阻力，則人離開軌道后上升的最大高度為________． [答案]　 [解析]　選取脫離軌道時的水平面，作為參考平面，則 E1＝mv E2＝mgh＋mv 據(jù)機械能守恒定律得 E1＝E2 解得h＝ 10．如圖所示，斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的滑塊距擋板P的距離為s0，滑塊以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．若滑塊每次與擋板相碰均無機械能損失，求滑塊經(jīng)過的總路程． [答案]　(＋s0tanθ) [解析]　滑塊最終要停在斜面底部，設(shè)滑塊經(jīng)過的總路程為s，對滑塊運動的全程應(yīng)用功能關(guān)系，全程所產(chǎn)生的熱量為 Q＝mv＋mgs0sinθ 又全程產(chǎn)生的熱量等于克服摩擦力所做的功，即 Q＝μmgscosθ 解以上兩式可得s＝(＋s0tanθ)． 11．一組數(shù)據(jù)顯示：世界煤炭的儲量還能燒200多年，我國煤炭的儲量還能燒70多年；世界天然氣的儲量還能用50多年，我國天然氣的儲量還能用20年；世界石油的儲量還能用40多年，我國現(xiàn)有的石油儲量用不到20年．因此新型清潔能源的開發(fā)利用成為人類的重點課題．風能作為一種清潔能源，對環(huán)境的破壞小，可再生，將成為人類未來大規(guī)模應(yīng)用的能量之一．假設(shè)某地區(qū)的平均風速是6.0m/s，已知空氣密度是1.2kg/m3，此地有一風車，它的車葉轉(zhuǎn)動時可以形成半徑為20m的圓面，假如這個風車能將此圓面內(nèi)10%的氣流的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽畣枺? (1)在圓面內(nèi)，每秒沖擊風車車葉的氣流的動能是多少？ (2)這個風車平均每秒內(nèi)發(fā)出的電能是多少？ [答案]　(1)1.63105J　(2)1.63104J [解析]　(1)在1秒內(nèi)，能和車葉發(fā)生作用的氣流體積 V＝vS＝vπr2， 則這股氣流的動能Ek＝mv2＝ρvπr2v2＝ρπr2v3. 將ρ、r、v值代入上式得 Ek＝1.63105J. (2)每秒得到電能為 E＝ηEk＝1.63104J. 12．(xx濰坊)如圖所示，傾角θ＝37的斜面上，輕彈簧一端固定在A點，自然狀態(tài)時另一端位于B點，斜面上方有一半徑R＝1m、圓心角等于143的豎直圓弧形光滑軌道與斜面相切于D處，圓弧軌道的最高點為M.現(xiàn)用一小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點后釋放，物塊經(jīng)過B點后的位移與時間關(guān)系為x＝8t－4.5t2(x單位是m，t單位是s)，若物塊經(jīng)過D點后恰能到達M點，取g＝10m/s2，sin37＝0.6，cos37＝0.8.求： (1)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ； (2)BD間的距離xBD. [答案]　(1)　(2)1m [解析]　(1)由x＝8t－4.5t2知，物塊在B點的速度v0＝8m/s，從B到D過程中加速度大小a＝9m/s2① 由牛頓第二定律得a＝＝gsin37＋μgcos37② 得μ＝③ (2)物塊在M點的速度滿足mg＝m④ 物塊從D到M過程中，有mv2D＝mgR(1＋cos37)＋mv2M⑤ 物塊在由B到D過程中，有 v2D－v20＝－2axBD⑥ 解得xBD＝1m⑦ 13．(xx天津模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊，放在光滑的水平平臺上，平臺右端B與水平傳送帶相接，傳送帶的運行速度為v0，長為L.今將滑塊緩慢向左壓縮固定在平臺上的輕彈簧，到達某處時突然釋放，當滑塊滑到傳送帶右端C時，恰好與傳送帶速度相同．滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ. (1)試分析滑塊在傳送帶上的運動情況； (2)若滑塊離開彈簧時的速度大于傳送帶的速度，求釋放滑塊時，彈簧具有的彈性勢能； (3)若滑塊離開彈簧時的速度大于傳送帶的速度，求滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產(chǎn)生的熱量． [答案]　(1)見解析 (2)mv＋μmgL (3)μmgL－mv0(－v0) [解析]　(1)若滑塊沖上傳送帶時的速度小于帶速，則滑塊在帶上由于受到向右的滑動摩擦力而做勻加速運動；若滑塊沖上傳送帶時的速度大于帶速，則滑 塊由于受到向左的滑動摩擦力而做勻減速運動． (2)設(shè)滑塊沖上傳送帶時的速度為v， 由機械能守恒Ep＝mv2. 設(shè)滑塊在傳送帶上做勻減速運動的加速度大小為a， 由牛頓第二定律：μmg＝ma. 由運動學公式v2－v＝2aL. 解得Ep＝mv＋μmgL. (3)設(shè)滑塊在傳送帶上運動的時間為t，則t時間內(nèi)傳送帶的位移x＝v0t，v0＝v－at 滑塊相對傳送帶滑動的位移Δx＝L－x 相對滑動生成的熱量Q＝μmgΔx 解得Q＝μmgL－mv0(－v0)．