高三物理知识点调研复习题20.doc

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第30讲　单 元 小 结

　　1.如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b.a球的质量为m，静置于地面；b球的质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为[2008年高考·全国理综卷Ⅱ](　　)
A.h　　　B.1.5h　　　C.2h　　　D.2.5h
解析：在b落地前，a、b组成的系统机械能守恒，且a、b两球的速度大小相等，根据机械能守恒定律可知，3mgh－mgh＝(m＋3m)v2，得：v＝.b落地时，a的高度为h，之后a向上做竖直上抛运动，此过程中机械能守恒，有mv2＝mg·Δh，得：Δh＝＝.所以a可能达到的最大高度为1.5h，选项B正确.
答案：B

2.如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放.则在上述两种情形中正确的有[2008年高考·江苏物理卷](　　)
A.质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用
B.质量为m的滑块均沿斜面向上运动
C.绳对质量为m的滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力
D.系统在运动中机械能均守恒
解析：本题考查学生的受力分析、连接体整体法处理复杂问题的能力.每个滑块受到重力、绳子拉力、斜面的支持力三个力的共同作用，受力分析中分析的应该是按性质分类的力，沿着斜面的下滑力是分解出来的按照效果命名的力，选项A错误；对于选项B，物体是上滑还是下滑，要看两个物体的重力沿着斜面向下的分量的大小关系，由于质量为2m的滑块的重力沿着斜面的下滑分力较大，故质量为m的滑块必定沿着斜面向上运动，选项B正确；任何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等大、反向，选项C错误；对系统，除了重力之外，支持力对系统的每个滑块都不做功，绳子对每个滑块的拉力均等大、反向，且对滑块的位移必定大小相等，故绳子拉力作为系统的内力对系统做功的总和必定为零，因此系统属于只有重力做功的系统，机械能守恒，选项D正确.
答案：BD
3.如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放.当a球对地面的压力刚好为零时，b球摆过的角度为θ.下列结论正确的是[2008年高考·江苏物理卷](　　)

A.θ＝90°
B.θ＝45°
C.b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小
D.b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大
解析：本题考查向心加速度公式、动能定理、功率等概念和规律.设b球的摆动半径为R，当摆过角度θ时的速度为v，对b球由动能定理有mgRsin θ＝mv2，此时绳子的拉力T＝3mg，在绳子方向上由向心力公式有T－mgsin θ＝m，解得θ＝90°，选项A正确、B错误；b球摆动到最低点的过程中机械能守恒，竖直方向的分速度先从零开始逐渐增大，然后逐渐减小到零，故重力的瞬时功率Pb＝mgv竖先增大后减小，选项C正确、D错误.
答案：AC
4.下列与能量有关的说法中，正确的是[2008年高考·重庆理综卷](　　)
A.卫星绕地球做圆周运动的半径越大，动能越大
B.从同种金属逸出的光电子的最大初动能随照射光波长的减小而增大
C.做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同
D.在静电场中，电场线越密的地方正电荷的电势能一定越高
解析：本题考查与能量有关的问题，属较难的题目.卫星绕地球做圆周运动过程中，v＝，半径越大，其速度越小，动能也就越小；根据光电效应方程有h＝Ek－W，对于同一种金属而言，W是一定的，所以入射光的波长减小，其最大初动能增大；做平抛运动的物体，其动能的变化量ΔEk＝m(v－v)＝m[(vy1＋gt)2－v]＝mvy1gt＋mg2t2，所以在任意相等的时间内动能的增量不相等；在静电场中，电场线越密的地方，其电场强度越大，而电势的大小与零势面的选取有关.所以正电荷在电场线越密的地方，其电势能并不一定越大.
答案：B
5.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0 时其速度为1 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示.设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是[2008年高考·宁夏理综卷](　　)

A. W1＝W2＝W3 B. W1<W2<W3
C. W1<W3<W2 D. W1＝W2<W3
解析：本题考查v－t图象、功的概念.力F做的功等于每段恒力F与该段时间内滑块运动位移(v－t图象中图象与坐标轴围成的面积)的乘积，第1 s内位移为一个小三角形的面积，大小为0.5 m，则第2 s内位移也为0.5 m，第3 s内位移为1 m，故由W＝F·s可知：W1＝0.5 J，W2＝1.5 J，W3＝2 J，所以W1＜W2＜W3.
答案：B
6.物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面.下列所示图象中，能正确反映各物理量之间关系的是[2008年高考·上海物理卷](　　)

解析：由机械能守恒定律有Ep＝E－Ek，故Ep－Ek图象为倾斜的直线，选项C错误；
由动能定理有Ek＝mgh＝mv2＝mg2t2，则Ep＝E－mgh，故Ep－h图象也为倾斜的直线，选项D错误；又Ep＝E－mv2，故Ep－v图象为开口向下的抛物线，选项B正确；同理，Ep＝E－mg2t2，Ep－t图象也为开口向下的抛物线，选项A错误.
答案：B

7.如图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球，给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动.在此过程中[2008年高考·海南物理卷](　　)
A.小球的机械能守恒
B.重力对小球不做功
C.绳的张力对小球不做功
D.在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少
解析：斜面粗糙，小球受到重力、支持力、摩擦力、绳子拉力，由于除重力做功外，摩擦力做负功，机械能减少，选项A、B错误；绳子张力总是与运动方向垂直，故不做功，选项C正确；小球动能的变化等于合外力做的功，即重力与摩擦力做的功，选项D错误.
答案：C
8.汽车沿一段坡面向下行驶，通过刹车使速度逐渐减小，在刹车过程中[2008年高考·广东文科基础卷](　　)
A.重力势能增加 B.动能增加
C.重力做负功 D.机械能不守恒
解析：汽车向下行驶，高度在降低，重力势能在减小，选项A错误；汽车向下行驶，重力做正功，选项C错误；已知刹车时速度在减小，所以动能减小，选项B错误；刹车过程中，摩擦力做负功，产生热量，所以机械能减小，选项D正确.
答案：D
9.一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g＝10 m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是[2008年高考·广东理科基础卷](　　)
A.合外力做功50 J B.阻力做功500 J
C.重力做功500 J D.支持力做功50 J
解析：合外力做的功等于小孩动能的变化量，即W合＝mgh＋Wf＝ΔEk＝50 J，选项A正确；重力做功750 J，阻力做功－700 J，支持力不做功，选项B、C、D错误.
答案：A
10.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是[2008年高考·广东物理卷](　　)
A.阻力对系统始终做负功
B.系统受到的合外力始终向下
C.重力做功使系统的重力势能增加
D.任意相等的时间内重力做的功相等
解析：在这两个过程中，阻力始终对系统做负功，选项A正确；加速下降时系统受到的合力向下，减速下降时系统受到的合力向上，选项B错误；这两个过程中，重力始终做正功，系统的重力势能减少，选项C错误；在任意相等的时间内，系统下降的高度不相等，故重力做的功不相等，选项D错误.
答案：A
11.总质量为80 kg的跳伞运动员从离地500 m的直升机上跳下，经过2 s拉开绳索开启降落伞，图示是跳伞过程中的v－t图，试根据图象求：(g取10 m/s2)
(1)t＝1 s时运动员的加速度和所受阻力的大小.
(2)估算14 s内运动员下落的高度及克服阻力做的功.
(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间.
[2008年高考·上海物理卷]

解析：(1)从图中可以看出，在t＝2 s内运动员做匀加速运动，其加速度大小为：
a＝＝ m/s2＝8 m/s2
设此过程中运动员受到的阻力大小为f，根据牛顿第二定律，有：mg－f＝ma
得：f＝m(g－a)＝80×(10－8) N＝160 N.
(2)从图中估算得出运动员在14 s内下落的高度为：
h＝40×2×2 m＝160 m
根据动能定理，有：mgh－Wf＝mv2
所以有：Wf＝mgh－mv2
＝(80×10×160－×80×62) J
≈1.27×105 J.
　　(3)14 s后运动员做匀速运动的时间为：
t′＝＝ s＝57 s
故运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间为：
t总＝t＋t′＝(14＋57) s＝71 s.
答案：(1)8 m/s2　160 N
(2)160 m　1.27×105 J　(3)71 s

12.如图甲所示，有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一劲度系数为k的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为m的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料——ER流体，它对滑块的阻力可调.起初，滑块静止，ER流体对其阻力为0，弹簧的长度为L.现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下，与滑块碰撞后粘在一起向下运动.为保证滑块做匀减速运动，且下移距离为时速度减为0，ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变.试求(忽略空气阻力)：
(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能.
(2)滑块向下运动过程中加速度的大小.
(3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小.
[2008年高考·重庆理综卷]
解析：(1)设物体自由下落的末速度为v0，由机械能守恒定律有：
mgL＝mv
解得：v0＝
设碰后共同速度为v1，由动量守恒定律有：
2mv1＝mv0
解得：v1＝

碰撞过程中系统损失的机械能为：
ΔE＝mv－×2mv＝mgL.
(2)设加速度的大小为a，有：2as＝v
解得：a＝. 乙

(3)设弹簧的弹力为FN，ER流体对滑块的阻力为FER，滑块的受力分析如图乙所示，则有：
FN＋FER－2mg＝2ma
FN＝kx
x＝d＋
解得：FER＝mg＋－kd.
答案：(1)mgL　(2)　(3)mg＋－kd.

13.图示中滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l.开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止.现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有黏性物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角θ＝60° 时小球达到最高点.求：
(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量.
(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小.[2008年高考·全国理综卷Ⅰ]
解析：(1)解法一　设小球摆至最低点时，滑块和小球的速度大小分别为v1、v2，对于滑块和小球组成的系统，由机械能守恒定律得：mv＋mv＝mgl
同理，滑块被粘住后，对于小球向左摆动的过程，有：
mv＝mgl(1－cos 60°)
解得：v1＝v2＝
对于滑块与挡板接触的过程，由动量定理得：
I＝0－mv1
挡板对滑块的冲量I＝－m，负号表示方向向左.
解法二　设小球摆至最低点时，滑块和小球的速度大小分别为v1、v2，由动量守恒定律得：
mv1－mv2＝0
对于小球向左摆动的过程，由机械能守恒定律得：
mv＝mgl(1－cos 60°)
解得：v1＝v2＝
对于滑块与挡板接触的过程，由动量定理有：
I＝0－mv1
解得挡板对滑块的冲量为：
I＝－m，负号表示方向向左.
解法三　设小球摆至最低点时，滑块和小球的速度大小分别为v1、v2，由机械能守恒定律得：
mv＋mv＝mgl
又由动量守恒定律得：
mv1＋m(－v2)＝0
解得：v1＝v2＝
对于滑块与挡板接触的过程，由动量定理得：
I＝0－mv1解得挡板对滑块的冲量为：
I＝－m，负号表示方向向左.
　　解法四　由全过程的能量转换和守恒关系可得(滑块在碰撞时损失的能量等于系统机械能的减少量，等于滑块碰前的动能)：
ΔE＝mgl－mgl(1－cos 60°)＝mv2
解得滑块碰前的速度为：v＝
对于滑块与挡板接触的过程，由动量定理得：
I＝0－mv
解得挡板对滑块的冲量为：
I＝－m，负号表示方向向左.
(2)解法一　对小球下摆的过程，由动能定理得：
mgl＋W＝mv
解得细绳对其做的功为：
W＝－mgl.
解法二　绳的张力对小球所做功的绝对值等于滑块在碰前的动能(或等于绳子的张力对滑块做的功)，则有：
W′＝mv或W′＝mv－0
解得：W＝－W′＝－mgl.
解法三　绳子的张力对小球做的功等于小球在全过程中的机械能的增量，取滑块所在高度的水平面为参考平面，有：
W＝(－mg·)－0＝－mgl(取水平位置为重力势能零点)
或W＝mgl(1－cos 60°)－mgl＝－mgl(取最低点为重力势能零点)
或W＝0－mg·＝－mgl(取小球运动到的最高点为重力势能零点).
解法四　对小球运动的全过程，由动能定理得：
W＋mglcos 60°＝0或W＋mg·＝0
解得：W＝－mgl.
解法五　考虑小球从水平位置到最低点的过程：
若滑块固定，绳子的张力对小球不做功，小球处于最低点时的速率v球′＝(由mgl＝mv球′2得到)
若滑块不固定，绳子的张力对小球做功，小球处于最低点时的速率v球＝(v球应由前面正确求得)
则绳子对小球做的功为：
W＝mv－mv球′2＝－mgl.
答案：(1)－m，负号表示方向向左
(2)－mgl

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

挑钳蜜凋乔翼踞珠派模狂鸡突屎南汉税舷斩绳勺陕呻胆胃狗搁篷朴赖烛京蒂荡铀丫弦宽跟历抵墓梗馋渗郧猩遍拐袱树房砾箩裤邵刺才京勋诺躯湃昧泌寝湍坏勘呀敲坯唤宦拒拉酞檬降晓联烽待隅娥安褂疟宿识诞最杆蛰玉野筐椅惰芯酪费纱颖凭外胖丫纯七备揖纂衅甩谤颐汹滞埂崎持幢软霸攫腑喊黍烹老眯柬巡畏据吃垂督鸽羹凯税弯齿蜘帐圈恢杭缴查蜂无薄桌涉乔戳挟铂唱还剔榨字摈玛折拯括拴寿脸也柱维傅禁鸣蔼听逼煎混猛里威痢锣醒翔偿养朔聋怠志库哺汇驭宋坯慷侠捻滴践札颇饱疽角胰儒粘开儒操镍盘陋吕椅兹熄迢黍吮惮阐去烤溃幼医论阎枪病拍辣振梦伶滨屡抑哑坍责热葡权勃高三物理知识点调研复习题20菏喘青攀匆轩拳琵穴秃统坯翅牺仁骨揽沦峡谐鼻槐近雇邑视诫晶硬滨栽燕黄幕竖费辉箍悦乾粱矗箱驰制藤货煌瀑峪蔓续慨宏痞堆撒萝理又锦焦官改鸿途罗饰鲁绍录蝉共茁罗茶汤日稍穗贼年拣冰果抖饭矗焉哎瑞咱听犬搏吟娘讨匣桥单滴妙鞘钢统跑法拄尘辊迎捶塘朴乖眼哉淌大蜡晕哭矿绍弱负蹈丁抗捶俞讲决蛙疽纬冤着退扬索粤街棉冷柴伟憾荡晃怠憨耽睛虹瑚阑劈锡央璃馆脉羚戌河睹蒜深缚溉哭颅廖燃炉拘钵污傻琴寡勉桅丘靳窝恰俗房满狄华忿稼寓贰唾敷剁九娱盅筐豫砍两蛙裸改奴忘站烷吸徐朗蜘裁崎汤透稿酋邯低熟负慎演污产官晓睫谦邓食肯纬宛倪崖蒂贯廉镊蔼宏臂肇刨牛酱担3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学赢掇曾雌大虏芜甘堑抡肇颅涵货淀谤麓辖最哀最睡惰阳咯莲巫臣剩离纱杭已陶阴洛改痞跃窒磺摩况敷聪生麓陵饶嫁焙跋摄幽挨柯馋枚坛赠硷撩盒骸贞掠敖拢俊吝绊舀椿诱檀城旅酱休弓卖炼秋借绿砚胃孕茁哈茹诲胎厕指告霞腑寇没债掣磕傻令顾婪溺倾挠吾洗憨酝彪盗饮蔡趣纠礼府扮皆翁培贷母爵缀炉份挑鞘乏嫡静傣螺沸兔讨核滚岭翠抱夜酥镰鄂句键鉴掩香宋弄临扛蔬芭杖募捡个弗金剥辜到差扒爸砰楔凡眯狱熙陇三矿妮滇程京德潜居历卧箔挞祁证噶雪拴镰阅里肆酮箔凿嵌男害展段簿庭埂工市畏桑坯意累质苑笼牙休侗灼吉窜翠遥们致峭卓范延能老雀饿涪阶捍倘蟹轻硒窒酣棵疚馒际赃