姓名,年级:时间:专题限时集训(六)(建议用时:40分钟)[专题通关练]1.(2018·天津高考·T2)滑雪运动深受人民群众喜爱。
某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A 点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( )A.所受合外力始终为零B.所受摩擦力大小不变C.合外力做功一定为零D.机械能始终保持不变C [因为运动员做曲线运动,所以合力一定不为零,A错误;运动员受力如图所示,重力垂直曲面的分力与曲面对运动员的支持力的合力充当向心力,故有F N-mg cos θ=m错误!,则F N=m错误!+mg cos θ,运动过程中速率恒定,且θ在减小,所以曲面对运动员的支持力越来越大,根据f=μF N可知摩擦力越来越大,B错误;运动员运动过程中速率不变,质量不变,即动能不变,动能变化量为零,根据动能定理可知合外力做功为零,C正确;因为克服摩擦力做功,机械能不守恒,D错误。
]2.(原创题)有一种大型游戏机叫“跳楼机”,如图所示,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,先由电动机将座椅沿竖直轨道提升到离地面高H处,然后由静止释放。
游客们的总质量为m,重力加速度为g,下列关于游客们缓慢上升的过程说法正确的是( )A.合力对游客们所做的功为mgHB.游客们的重力势能增加了mgHC.电动机所做的功为mgHD.游客们的机械能守恒B [游客们在缓慢上升的过程中,动能不变,故合力对游客们做的功为零,选项A错误。
游客们被提升H高度的过程中,重力做的功W G =-mgH,重力势能增加mgH,选项B正确。
电动机做的功,一方面用于增加游客们的重力势能,另一方面用于克服其他阻力做功,故电动机做的功大于mgH,选项C错误。
游客们在上升的过程中,动能不变,重力势能增加,故机械能增加,选项D错误。
]3.(多选)在奥运比赛项目中,10 m跳台跳水是我国运动员的强项。
某次训练中,质量为60 kg的跳水运动员从跳台自由下落10 m后入水,在水中竖直向下减速运动。
设空中下落时空气阻力不计,水对他的阻力大小恒为2 400 N。
那么在他入水后下降2.5 m的过程中,下列说法正确的是(g取10 m/s2)()A.他的加速度大小为30 m/s2B.他的动量减少了300 kg·m/sC.他的动能减少了4 500 JD.他的机械能减少了4 500 JAC [根据牛顿第二定律:f-mg=ma,代入数据解得加速度大小为:a=30 m/s2,故A正确;自由下落10 m后,根据v错误!=2gh,可得运动员的速度为:v0=10错误! m/s,在水中下落2.5 m后的速度为:v错误!-v错误!=-2ah′,代入数据解得:v1=5错误!m/s,他的动量减少了:Δp=mv0-mv1=300 2 kg·m/s,故B错误;减速下降的过程中,根据动能定理,动能的减小量等于克服合力做的功,(f-mg)h′=(2 400-600)×2.5 J=4 500 J,故C正确;减速下降的过程中,机械能的减小量等于克服阻力做的功,fh′=2 400×2.5 J=6 000 J,故D 错误。
所以A、C正确,B、D错误。
]4。
(多选)如图所示,两质量均为m的物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在光滑滑轮两侧,用手托着物体A使细绳恰好伸直,弹簧处于原长,此时A离地面的高度为h,物体B静止在地面上。
放手后物体A 下落,与地面即将接触时速度大小为v,此时物体B对地面恰好无压力,则下列说法正确的是( )A.弹簧的劲度系数为错误!B.此时弹簧的弹性势能等于mgh-12 mv2C.此时物体A的加速度大小为g,方向竖直向上D.物体A落地后,物体B将向上运动到h高度处AB [物体B对地面压力恰好为零,故弹簧对B的拉力为mg,故细绳对A的拉力也等于mg,弹簧的伸长量为h,由胡克定律得:k=错误!,故A正确;物体A与弹簧系统机械能守恒,则有mgh=E p弹+12mv2,所以E p弹=mgh-错误!mv2,故B正确;根据牛顿第二定律对A有:F-mg=ma,F=mg,得a=0,故C错误;物体A落地后,物体B对地面恰好好无压力,则物体B的加速度为0,物体B静止不动,故D错误.]5.(多选)(2019·铜川高三检测)如图所示为倾角为θ=30°的斜面轨道,质量为M的木箱与轨道间的动摩擦因数为错误!。
木箱在轨道顶端时,将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端。
下列选项正确的是( )A.在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能B.木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度C.M=2mD.m=2MBD [在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能,故A错误;受力分析可知,下滑时加速度为g sin θ-μg cos θ,上滑时加速度为g sin θ+μg cos θ,故B正确;设下滑的距离为l,根据功能关系有:μ(m+M)gl cos θ+μMgl cos θ=mgl sin θ,得m=2M,故D正确,C错误.]6.(2019·武汉高三4月调研)如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。
已知AP=2R,重力加速度为g,则小球从P点运动到B 点的过程中()A.重力做功2mgRB.机械能减少mgRC.合外力做功mgRD.克服摩擦力做功错误!mgRD [小球从P点运动到B点的过程中,重力做功W G=mg(2R-R)=mgR,故A错误;小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力,则有mg=m错误!,解得v B=错误!,则此过程中机械能的减少量为ΔE=mgR -错误!mv错误!=错误!mgR,故B错误;根据动能定理可知,合外力做功W mv错误!=错误!mgR,故C错误;根据功能关系可知,小球克服摩合=错误!擦力做的功等于机械能的减少量,为错误!mgR,故D正确。
] 7.(易错题)如图所示,水平传送带两端点A、B间的距离为l,传送带开始时处于静止状态。
把一个小物体放到右端的A点,施加恒定拉力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B点,拉力F所做的功为W1、功率为P1,这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1。
随后让传送带以速度v2匀速运动,施加相同的恒定拉力F拉物体,使它以相对传送带为v1的速度匀速从A滑到B,这一过程中,拉力F所做的功为W2、功率为P2,物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q2。
下列关系中正确的是()A.W1=W2,P1〈P2,Q1=Q2B.W1=W2,P1<P2,Q1>Q2C.W1>W2,P1=P2,Q1>Q2D.W1〉W2,P1=P2,Q1=Q2B [因为两次的拉力和位移相同,两次拉力做的功相等,即W1=W2;当传送带不动时,物体运动的时间为t1=错误!,当传送带以速度v2匀速运动时,物体运动的时间为t2=错误!,所以第二次用的时间短,功率大,即P1〈P2;滑动摩擦力与相对路程的乘积等于产生的热量,第二次的相对路程小,所以Q1>Q2,选项B正确。
]易错点评:易错点评在于不能正确判断物体在传送带上的运动过程。
8.(多选)(2019·山东济南高三质量评估)用两块材料相同的木板与竖直墙面搭成斜面1和2,斜面有相同的高和不同的底边,如图所示。
一个小物块分别从两个斜面顶端由静止释放,并沿斜面下滑到底端.下列说法正确的是()A.沿着1和2下滑到底端时,物块的速度大小相等B.物块下滑到底端时,速度大小与其质量无关C.物块沿着1下滑到底端的过程,产生的热量更多D.物块下滑到底端的过程中,产生的热量与其质量无关BC [设斜面的倾角为α、物块与斜面之间的动摩擦因数为μ、斜面的高度为h。
则对小物块由顶端下滑到底端的过程,由动能定理得mgh-μmg cos α·错误!=错误!mv2,解得v=错误!,则物块沿1滑到底端的速度较小,且速度的大小与物块的质量无关,A错误,B正确;物块与斜面之间因摩擦而产生的热量为Q=μmg cos α·hsin α=μmgh错误!,则小物块沿1下滑到底端时因摩擦而产生的热量较多,且该热量的多少与质量和斜面的倾角都有关系,C正确,D错误。
][能力提升练]9.(原创题)(多选)如图甲所示,一等腰直角斜面ABC,其斜面BC 是由CD和DB两段不同材料构成的面,且s CD>s DB,先将直角边AB固定于水平面上,将一滑块从C点由静止释放,滑块能够滑到底端。
现将直角边AC固定于水平面上,再让同一滑块从斜面顶端由静止释放,滑块也能够滑到底端,如图乙所示。
滑块两次运动中从顶端由静止释放后运动到D点的时间相同。
下列说法正确的是( )A.滑块在两次运动中到达底端的动能相同B.两次运动过程中滑块损失的机械能相同C.滑块两次通过D点的速度相同D.滑块与CD段间的动摩擦因数大于它与BD段间的动摩擦因数AB [滑块第一次从斜面顶端滑到底端,由动能定理得mgh-mg cos θ(μ1·s CD+μ2·s DB)=错误!mv错误!,滑块第二次从斜面顶端滑到底端,由动能定理得mgh-mg cos θ(μ1·s CD+μ2·s DB)=错误!mv错误!,由此可见滑块两次到达斜面底端的速度相同,两次运动过程中损失的机械能相同,故选项A、B都正确;由于两次运动过程中滑块到达D点的时间相等,由s CD>s BD,t CD=t BD,得滑块与BD段间的动摩擦因数大于它与CD段间的动摩擦因数,故选项D错误;两次运动的位移相同,可在同一坐标系中作出滑块在两次运动中的vt图象,如图所示,由图象可看出滑块两次通过D点的速度不相同,故选项C错误.]10.(多选)如图甲所示,一质量不计的弹簧竖直地固定在水平面上,质量为m的物体由弹簧正上方h处无初速度释放,图乙为弹簧的弹力与物体下落高度的关系图象,重力加速度为g,当弹簧的压缩量为x 时弹簧储存的弹性势能为E p=错误!kx2,忽略空气阻力。
则下列说法正确的是( )A.该弹簧的劲度系数为错误!B.物体下落过程中的最大动能为mgh+错误!mgx0C.弹簧最大的压缩量等于2x0D.物体所具有的最大加速度等于gAB [由图乙可知,当物体下落h+x0时,即弹簧压缩量为x0时,有kx0=mg,解得k=错误!,此时物体的合力为零,加速度为零,速度最大,动能最大,弹簧储存的弹性势能为E p=错误!kx错误!=错误!mgx0,物体下落h+x0的过程中,由功能关系可知mg(h+x0)=E km+E p,则物体的最大动能为E km=mgh+错误!mgx0,A、B正确。