2022年高考物理一輪 小題精練56 新人教版

2022年高考物理一輪 小題精練56 新人教版一、選擇題1跳傘運(yùn)動(dòng)員在剛跳離飛機(jī)、降落傘尚未打開的一段時(shí)間內(nèi)：空氣阻力做正功；重力勢(shì)能增加；動(dòng)能增加；空氣阻力做負(fù)功以下說法中正確的是()ABC D答案B解析跳傘運(yùn)動(dòng)員跳離飛機(jī)，在尚未打開降落傘的這段時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)，重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做正功，重力勢(shì)能減少；空氣阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功由于重力大于空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員向下做加速運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能增加，故錯(cuò)，對(duì)2(xx·大連模擬)如圖所示，在高1.5m的光滑平臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球被一細(xì)線拴在墻上，球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧當(dāng)燒斷細(xì)線時(shí)，小球被彈出，小球落地時(shí)的速度方向與水平方向成60°角，則彈簧被壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能為(g10m/s2)()A10J B15JC20J D25J答案A解析由hgt2和vygt得：vym/s，落地時(shí)，tan60°可得：v0m/s，由機(jī)械能守恒得：Epmv，可求得：Ep10J，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(diǎn)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(diǎn)，第二次將物體先拉到C點(diǎn)，再回到B點(diǎn)，在這兩次過程中下列說法正確的是()A重力勢(shì)能的改變量相等B彈性勢(shì)能的改變量相等C摩擦力對(duì)物體做的功相等D彈簧彈力對(duì)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(dòng)摩擦力始終做負(fù)功，大小為摩擦力與物體在摩擦力作用下運(yùn)動(dòng)的路程的乘積，所以兩次做功不同4如圖甲所示，一個(gè)小球套在豎直放置的光滑圓形軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)小環(huán)從最高點(diǎn)A滑到最低點(diǎn)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(gè)圖中的()A BC D答案A解析設(shè)小環(huán)在A點(diǎn)的初速度為v0，由機(jī)械能守恒定律得mghmv2mv得v2v2gh，可見v2與h是線性關(guān)系，若v00，正確；v00，正確，故正確選項(xiàng)是A.5(xx·海淀模擬)滑板是現(xiàn)在非常流行的一種運(yùn)動(dòng)，如圖所示，一滑板運(yùn)動(dòng)員以7m/s的初速度從曲面的A點(diǎn)下滑，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度仍為7m/s，若他以6m/s的初速度仍由A點(diǎn)下滑，則他運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度()A大于6m/s B等于6m/sC小于6m/s D條件不足，無法計(jì)算答案A解析當(dāng)初速度為7m/s時(shí)，由功能關(guān)系，運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功等于減少的重力勢(shì)能而當(dāng)初速度變?yōu)?m/s時(shí)，運(yùn)動(dòng)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(shì)能變化量不變；故運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)動(dòng)能大于他在A點(diǎn)的動(dòng)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(yùn)動(dòng)的過程中，受一個(gè)恒定的沿斜面向上的拉力F作用，這時(shí)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(yùn)動(dòng)過程中，正確的說法是()A物塊的機(jī)械能一定增加B物塊的機(jī)械能一定減小C物塊的機(jī)械能可能不變D物塊的機(jī)械能可能增加也可能減小答案A解析機(jī)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F做功大小問題，由mgsinFFma，知FFmgsin30°ma>0，即F>F，故F做正功多于克服摩擦力做功，故機(jī)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(diǎn))固定在光滑絕緣斜面上的M點(diǎn)，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(diǎn)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(jī)械能守恒，且P速度最大時(shí)所受彈力與庫(kù)侖力的合力最大C小球P的動(dòng)能、重力勢(shì)能、電勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能的總和增大D系統(tǒng)的機(jī)械能守恒答案A解析小球P與彈簧接觸時(shí)，沿平行斜面方向受到小球Q對(duì)P的靜電力、重力的分力、彈簧的彈力，開始時(shí)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(xiàng)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(jī)械能不守恒，B項(xiàng)錯(cuò)誤；把彈簧、小球P、Q看成一個(gè)系統(tǒng)，除重力外無外力對(duì)該系統(tǒng)做功，故系統(tǒng)的總能量守恒，C錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)t時(shí)間回到出發(fā)點(diǎn)，若以地面為零勢(shì)能點(diǎn)，則下列說法不正確的是()A物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是60JB開始時(shí)物體所受的恒力F2mgsinC撤去力F時(shí)，物體的重力勢(shì)能是45JD動(dòng)能與勢(shì)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(gè)時(shí)間t內(nèi)，力F做的功等于此過程中物體機(jī)械能的增量，也等于前一個(gè)時(shí)間t末時(shí)刻物體的機(jī)械能；撤去外力F后，物體的機(jī)械能守恒，故物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是60J，A正確；設(shè)前一個(gè)時(shí)間t末時(shí)刻物體速度為v1，后一個(gè)時(shí)間t末時(shí)刻物體速度為v2，由tt(兩段時(shí)間內(nèi)物體位移大小相等)得：v22v1，由mv60J知，mv15J，因此撤去F時(shí)，物體的重力勢(shì)能為60J15J45J，C正確；動(dòng)能和勢(shì)能相同時(shí)，重力勢(shì)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：Fmgsin，故B錯(cuò)誤二、非選擇題9如圖所示滑板愛好者，脫離軌道時(shí)速度為v0，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為v1，設(shè)人與滑板的總質(zhì)量為m，若不計(jì)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(shí)的水平面，作為參考平面，則E1mvE2mghmv據(jù)機(jī)械能守恒定律得E1E2解得h10如圖所示，斜面的傾角為，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(dòng)摩擦因數(shù)為，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(jī)械能損失，求滑塊經(jīng)過的總路程答案(s0tan)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(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的全程應(yīng)用功能關(guān)系，全程所產(chǎn)生的熱量為Qmvmgs0sin又全程產(chǎn)生的熱量等于克服摩擦力所做的功，即Qmgscos解以上兩式可得s(s0tan)11一組數(shù)據(jù)顯示：世界煤炭的儲(chǔ)量還能燒200多年，我國(guó)煤炭的儲(chǔ)量還能燒70多年；世界天然氣的儲(chǔ)量還能用50多年，我國(guó)天然氣的儲(chǔ)量還能用20年；世界石油的儲(chǔ)量還能用40多年，我國(guó)現(xiàn)有的石油儲(chǔ)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(diǎn)課題風(fēng)能作為一種清潔能源，對(duì)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(fēng)速是6.0m/s，已知空氣密度是1.2kg/m3，此地有一風(fēng)車，它的車葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以形成半徑為20m的圓面，假如這個(gè)風(fēng)車能將此圓面內(nèi)10%的氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軉枺?1)在圓面內(nèi)，每秒沖擊風(fēng)車車葉的氣流的動(dòng)能是多少？(2)這個(gè)風(fēng)車平均每秒內(nèi)發(fā)出的電能是多少？答案(1)1.63×105J(2)1.63×104J解析(1)在1秒內(nèi)，能和車葉發(fā)生作用的氣流體積VvSvr2，則這股氣流的動(dòng)能Ekmv2·vr2·v2r2v3.將、r、v值代入上式得Ek1.63×105J.(2)每秒得到電能為EEk1.63×104J.12(xx·濰坊)如圖所示，傾角37°的斜面上，輕彈簧一端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)另一端位于B點(diǎn)，斜面上方有一半徑R1m、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(diǎn)為M.現(xiàn)用一小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)后釋放，物塊經(jīng)過B點(diǎn)后的位移與時(shí)間關(guān)系為x8t4.5t2(x單位是m，t單位是s)，若物塊經(jīng)過D點(diǎn)后恰能到達(dá)M點(diǎn)，取g10m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8.求：(1)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)BD間的距離xBD.答案(1)(2)1m解析(1)由x8t4.5t2知，物塊在B點(diǎn)的速度v08m/s，從B到D過程中加速度大小a9m/s2由牛頓第二定律得agsin37°gcos37°得(2)物塊在M點(diǎn)的速度滿足mgm物塊從D到M過程中，有mv2DmgR(1cos37°)mv2M物塊在由B到D過程中，有v2Dv202axBD解得xBD1m13(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(tái)上，平臺(tái)右端B與水平傳送帶相接，傳送帶的運(yùn)行速度為v0，長(zhǎng)為L(zhǎng).今將滑塊緩慢向左壓縮固定在平臺(tái)上的輕彈簧，到達(dá)某處時(shí)突然釋放，當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí)，恰好與傳送帶速度相同滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.(1)試分析滑塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況；(2)若滑塊離開彈簧時(shí)的速度大于傳送帶的速度，求釋放滑塊時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能；(3)若滑塊離開彈簧時(shí)的速度大于傳送帶的速度，求滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量答案(1)見解析(2)mvmgL(3)mgLmv0·(v0)解析(1)若滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度小于帶速，則滑塊在帶上由于受到向右的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速運(yùn)動(dòng)；若滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度大于帶速，則滑塊由于受到向左的滑動(dòng)摩擦力而做勻減速運(yùn)動(dòng)(2)設(shè)滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度為v，由機(jī)械能守恒Epmv2.設(shè)滑塊在傳送帶上做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，由牛頓第二定律：mgma.由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2v2aL.解得EpmvmgL.(3)設(shè)滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則t時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移xv0t，v0vat滑塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的位移xLx相對(duì)滑動(dòng)生成的熱量Qmg·x解得QmgLmv0·(v0)