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2022年高考物理 專題訓(xùn)練 力和運(yùn)動(dòng)、功和能(三)

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2022年高考物理 專題訓(xùn)練 力和運(yùn)動(dòng)、功和能(三)

2022年高考物理 專題訓(xùn)練 力和運(yùn)動(dòng)、功和能(三)一、選擇題1如圖所示,A、B兩小球分別連在輕線兩端,B球另一端與彈簧相連,彈簧固定在傾角為30°的光滑斜面頂端A、B兩小球的質(zhì)量分別為mA、mB,重力加速度為g,若不計(jì)彈簧質(zhì)量,在線被剪斷瞬間,A、B兩球的加速度大小分別為() A都等于B和0C和· D·和2一皮帶傳送裝置如圖所示,輕彈簧一端固定,另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊,已知滑塊與皮帶之間存在摩擦現(xiàn)將滑塊輕放在皮帶上,彈簧恰好處于自然長(zhǎng)度且軸線水平若在彈簧從自然長(zhǎng)度到第一次達(dá)到最長(zhǎng)的過(guò)程中,滑塊始終未與皮帶達(dá)到共速,則在此過(guò)程中滑塊的速度和加速度變化情況是() A速度增大,加速度增大B速度增大,加速度減小C速度先增大后減小,加速度先增大后減小D速度先增大后減小,加速度先減小后增大3如圖所示,在一足夠長(zhǎng)的粗糙水平桿上套一小圓環(huán),在小圓環(huán)上施加一水平向右的恒力F,使小圓環(huán)由靜止開始運(yùn)動(dòng),同時(shí)在小圓環(huán)上施加一豎直向上的力,且滿足的關(guān)系為已知小圓環(huán)的質(zhì)量為m,小圓環(huán)與水平桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.則小圓環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨時(shí)間變化的圖像為()4通過(guò)輕桿連接在一起的物塊A和B,質(zhì)量分別是和,放在光滑的水平面上,現(xiàn)同時(shí)給它們施加方向如圖所示的推力和拉力,已知,則桿對(duì)A的作用力()A必為拉力B必為推力C可能為拉力,可能為推力D不可能為零5如圖所示,總質(zhì)量為460 kg的熱氣球,從地面剛開始豎直上升時(shí)的加速度為0.5 m/s2,當(dāng)熱氣球上升到180 m時(shí),以5 m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變上升過(guò)程中熱氣球總質(zhì)量不變,重力加速度g10 m/s2.關(guān)于熱氣球,下列說(shuō)法正確的是() A所受浮力大小為4 830 NB加速上升過(guò)程中所受空氣阻力保持不變C從地面開始上升10 s后的速度大小為5 m/sD以5 m/s勻速上升時(shí)所受空氣阻力大小為230 N6如圖所示,A、B 兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m, 靜止疊放在水平地面上A、B 間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,B 與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g現(xiàn)對(duì) A 施加一水平拉力 F,則( )A當(dāng)F<2mg 時(shí),A、B 都相對(duì)地面靜止B當(dāng)Fmg 時(shí), A 的加速度為gC當(dāng)F>3mg 時(shí),A 相對(duì) B 滑動(dòng)D無(wú)論 F 為何值,B 的加速度不會(huì)超過(guò)g7如圖甲所示,輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,上端放置一小物體(物體與彈簧不連接),初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上,使物體開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示(g10 m/s2),則下列結(jié)論正確的是()A物體與彈簧分離時(shí),彈簧處于壓縮狀態(tài)B物體的質(zhì)量為3 kgC物體的加速度大小為5 m/s2D彈簧的勁度系數(shù)為7.5 N/cm二、非選擇題8如圖為“測(cè)量彈簧勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖,彈簧的上端固定在鐵架臺(tái)上,下端裝有指針及掛鉤,指針恰好指向一把豎直立起的毫米刻度尺現(xiàn)在測(cè)得在掛鉤上掛上一定數(shù)量鉤碼時(shí)指針在刻度尺上的讀數(shù)如下表:鉤碼數(shù)n012345刻度尺讀數(shù)xn(cm)2.624.175.707.228.8410.43已知所有鉤碼的質(zhì)量可認(rèn)為相同且m050 g,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭9.8 m/s2請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)請(qǐng)根據(jù)表格數(shù)據(jù)計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k_N/m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)考慮到在沒(méi)有掛鉤碼時(shí)彈簧自身有重量,測(cè)量的勁度系數(shù)與真實(shí)值相比較_(填“偏大”、“偏小”或“沒(méi)有影響”)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,某小組利用如圖甲所示的裝置完成實(shí)驗(yàn),橡皮條的一端C固定在木板上,用兩只彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn)(1)則下列敘述正確的是_A該實(shí)驗(yàn)中CO的拉力是合力,AO和BO的拉力是分力B兩次操作必須將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置C實(shí)驗(yàn)中AO和BO的夾角應(yīng)盡可能大D在實(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)必須保持與木板平行,讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度線(2)對(duì)數(shù)據(jù)處理后得到如圖乙所示的圖線,則F與兩力中,方向一定沿CO方向的是_9如圖甲所示,質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板,靜止放置在粗糙水平地面上,有一個(gè)質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊,以某一水平初速度從左端沖上木板從物塊沖上木板到物塊和木板達(dá)到共同速度的過(guò)程中,物塊和木板的vt圖像分別如圖乙中的折線acd和bcd所示,a、b、c、d點(diǎn)的坐標(biāo)分別為a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0)根據(jù)vt圖像,求:(1)物塊沖上木板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1,木板開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a2,達(dá)到共同速度后一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a3;(2)物塊質(zhì)量m與長(zhǎng)木板質(zhì)量M之比;(3)物塊相對(duì)長(zhǎng)木板滑行的距離x10如圖所示,兩木板A、B并排放在地面上,A左端放一小滑塊,滑塊在F6 N的水平力作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)已知木板A、B長(zhǎng)度均為l1 m,木板A的質(zhì)量mA3 kg,小滑塊及木板B的質(zhì)量均為m1 kg,小滑塊與木板A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為10.4,木板A、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為20.1,重力加速度g10 m/s2求:(1)小滑塊在木板A上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(2)木板B獲得的最大速度11如圖所示,質(zhì)量M0.2 kg的長(zhǎng)木板靜止在水平地面上,與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)10.1,另一質(zhì)量m0.1 kg的帶正電小滑塊以v08 m/s的初速度滑上長(zhǎng)木板,滑塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)20.5,小滑塊帶電量為q2×103 C,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程始終處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度E1×102 N/C,(g10 m/s2)求:(1)剛開始時(shí)小滑塊和長(zhǎng)木板的加速度大小各為多少?(2)小滑塊最后停在距長(zhǎng)木板左端多遠(yuǎn)的位置A線生專項(xiàng)訓(xùn)練題(三)參考答案牛頓運(yùn)動(dòng)定律與直線運(yùn)動(dòng)1解析:選C.由整體法知,F(xiàn)彈(mAmB)gsin 30°剪斷線瞬間,由牛頓第二定律對(duì)B:F彈mBgsin 30°mBaB,得aB·對(duì)A:mAgsin 30°mAaA,得aAg所以C項(xiàng)正確2解析:選D滑塊在傳送帶上受力如圖所示,當(dāng)Ffkx時(shí),滑塊向左做加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得Ffkxma,隨著x的增大,加速度a減?。划?dāng)Ffkx時(shí),a0,速度達(dá)到最大值;當(dāng)Ffkx時(shí),由牛頓第二定律得kxFfma,隨著x的增大,加速度a增大,速度v減小,直至為零,此時(shí)彈簧彈力最大,故選項(xiàng)D正確3解析:選C小圓環(huán)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度a1,隨著速度v增大,a1增大,當(dāng)速度v增大到kv>mg時(shí),加速度a2,隨著速度v增大,a2減小,當(dāng)a2減小到0時(shí),做勻速運(yùn)動(dòng),則C正確4解析:選C以整體為研究對(duì)象,由牛頓第二定律有:FAFB(mAmB)a,再以A為研究對(duì)象,設(shè)桿對(duì)A的推力為F,由牛頓第二定律有:FAFmAa,解兩式得:F,僅由FAFB,無(wú)法確定F值的正負(fù),即無(wú)法確定F的方向,故力F可能是拉力,可能是推力,也可能為零,C項(xiàng)正確5解析:選AD.剛開始上升時(shí),空氣阻力為零,F(xiàn)浮mgma,解得F浮m(ga)460×(100.5) N4 830 N,A正確加速上升過(guò)程,隨著速度增大,空氣阻力增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤浮力和重力不變,而隨著空氣阻力的增大,加速度會(huì)逐漸減小,直至為零,故上升10 s后的速度vat5 m/s,C項(xiàng)錯(cuò)誤勻速上升時(shí),F(xiàn)浮Ffmg,所以FfF浮mg4 830 N4 600 N230 N,D項(xiàng)正確6解析:對(duì)A、B整體,地面對(duì)B的最大靜摩擦力為mg,故當(dāng)mgF2mg時(shí),A、B相對(duì)地面運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)對(duì)A、B整體應(yīng)用牛頓第二定律,有F×3mg3ma;對(duì)B,在A、B恰好要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),×2mg×3mgma,兩式聯(lián)立解得F3mg,可見,當(dāng)F3mg時(shí),A相對(duì)B才能滑動(dòng),C對(duì)當(dāng)Fmg時(shí),A、B相對(duì)靜止,對(duì)整體有:mg×3mg3ma,ag,故B正確無(wú)論F為何值,B所受最大的動(dòng)力為A對(duì)B的最大靜摩擦力2mg,故B的最大加速度aBmg,可見D正確7解析:選C當(dāng)物體與彈簧分離時(shí),彈簧對(duì)物體的彈力為零,根據(jù)胡克定律可知,彈簧的形變量為零,即彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)胡克定律、平衡條件和圖像可得,4kmg,4k10mgma和30mgma,解得物體的質(zhì)量為m2 kg,物體的加速度大小為a5 m/s2,彈簧的勁度系數(shù)為k5 N/cm,故B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤,C選項(xiàng)正確8解析:利用題目中表格數(shù)據(jù)可畫出Fx的圖像,求圖線斜率可得彈簧的勁度系數(shù)k31 N/m或32 N/m由圖表可知,不掛鉤碼時(shí)的彈簧長(zhǎng)度就相當(dāng)于原長(zhǎng)了,在描繪Fx圖像中,彈簧的自身重量不影響勁度系數(shù)解析:(1)AO和BO的拉力與CO的拉力的合力為零,它們之間不是合力與分力的關(guān)系,A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中兩次拉伸橡皮條,注意將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置,以保證兩次操作中CO的拉力是相同的,則選項(xiàng)B正確;如果AO和BO的夾角適當(dāng),則兩個(gè)分力可以將結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn),若夾角過(guò)大,則兩拉力不一定能將結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn),所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;彈簧測(cè)力計(jì)與木板平行以便保證各力在同一平面內(nèi),正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度線讀數(shù)可以減小偶然誤差,因此D正確. (2)由題圖乙知,F(xiàn)是二力用平行四邊形定則合成所得,是用一個(gè)力拉橡皮條時(shí)的外力,故一定與CO共線的是答案:(1)31或32(2)沒(méi)有影響(1)BD(2)9解析:(1)由vt圖像可求出物塊沖上木板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1 m/s21.5 m/s2,木板開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a2 m/s21 m/s2,達(dá)到共同速度后一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a3 m/s20.5 m/s2.(2)對(duì)物塊沖上木板勻減速階段:1mgma1對(duì)木板向前勻加速階段:1mg2(mM)gMa2物塊和木板達(dá)到共同速度后向前勻減速階段:2(mM)g(Mm)a3以上三式聯(lián)立可得.(3)由vt圖像可以看出,物塊相對(duì)于長(zhǎng)木板滑行的距離x對(duì)應(yīng)圖中abc的面積,故x10×4× m20 m10解析:(1)小滑塊對(duì)木板A的摩擦力Ff11mg4 N木板A與B整體受到地面的最大靜摩擦力Ff22(2mmA)g5 NFf1Ff2,小滑塊滑上木板A后,木板A保持靜止設(shè)小滑塊滑動(dòng)的加速度為a1,則:F1mgma1la1t解得:t11 s(2)設(shè)小滑塊滑上B時(shí),小滑塊速度為v1,B的加速度為a2,經(jīng)過(guò)時(shí)間t2滑塊與B脫離,滑塊的位移為x塊,B的位移為xB,B的最大速度為v2,則:1mg22mgma2vBa2t2xBa2tv1a1t1x塊v1t2a1tx塊xBl解得:vB1 m/s11解析:(1)設(shè)小滑塊的加速度大小為a1,長(zhǎng)木板的加速度大小為a2,由牛頓第二定律得:Eq2mgma1解得:a13 m/s22mg1(mM)gMa2解得:a21 m/s2(2)設(shè)兩者經(jīng)過(guò)t時(shí)間相對(duì)靜止,此時(shí)的速度為v,則:v0a1ta2tv解得:t2 s,v2 m/s這段時(shí)間內(nèi)小滑塊的位移:x1v0ta1t210 m長(zhǎng)木板的位移x2a2t22 m由于此后兩者一起向右減速運(yùn)動(dòng),所以小滑塊最后距長(zhǎng)木板左端xx1x28 m答案:(1)3 m/s21 m/s2(2)8 m

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