2015届高考物理第一轮复习收尾训练题37.doc

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第2讲　动能和动能定理及其应用

1．质量不等，但有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直至停止，则(　　)．　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．质量大的物体滑行的距离大
B．质量小的物体滑行的距离大
C．它们滑行的距离一样大
D．它们克服摩擦力所做的功一样多
解析　由动能定理可得－Ffx＝0－Ek，即μmgx＝Ek，由于动能相同动摩擦因数相同，故质量小的滑行距离大，它们克服摩擦力所做的功都等于Ek.
答案　BD
2．一个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(　　)．
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W合＝Ek－0，即W合＝mv2＝×25×22 J＝50 J，A项正确；WG＋W阻＝Ek－0，故W阻＝mv2－mgh＝50 J－750 J＝－700 J，B项错误；重力做功WG＝mgh＝25×10×3 J＝750 J，C错；小孩所受支持力方向上的位移为零，故支持力做的功为零，D错．
答案　A
3．在地面上某处将一金属小球竖直向上拋出，上升一定高度后再落回原处，若不考虑空气阻力，则下列图象能正确反映小球的速度、加速度、位移和动能随时间变化关系的是(取向上为正方向)(　　)

解析 小球运动过程中加速度不变，B错；速度均匀变化先减小后反向增大，A对；位移和动能与时间不是线性关系，C、D错．
答案 A
4．刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一．如图1所示的图线1、2分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离l与刹车前的车速v的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦．据此可知，下列说法中正确的是(　　)．

图1
A．甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车的刹车性能好
B．乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好
C．以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好
D．甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车与地面间的动摩擦因数较大
解析　在刹车过程中，由动能定理可知：μmgl＝mv2，得
l＝＝可知，甲车与地面间动摩擦因数小(题图线1)，乙车与地面间动摩擦因数大(题图线2)，刹车时的加速度a＝μg，乙车刹车性能好；以相同的车速开始刹车，乙车先停下来．B正确．
答案　B
5．如图2所示，长为L的木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的物体，现缓慢抬高A端，使木板以左端为轴在竖直面内转动，当木板转到与水平面成α角时物体开始滑动，此时停止转动木板，物体滑到木板底端时的速度为v，则在整个过程中(　　)．

图2
A．支持力对物体做功为0
B．摩擦力对物体做功为mgLsin α
C．摩擦力对物体做功为mv2－mgLsin α
D．木板对物体做功为mv2
解析　木板由水平转到与水平面成α角的过程中，木板对物体的支持力做正功，重力做负功，两者相等，即WG＝WN＝mgLsin α，所以A错误；物体从开始下滑到底端的过程中，支持力不做功，重力做正功，摩擦力做负功，由动能定理得WG＋Wf＝mv2－0，即Wf＝mv2－mgLsin α，故C正确、B错误；对全过程运用能量观点，重力做功为0，无论支持力还是摩擦力，施力物体都是木板，所以木板做功为mv2，D正确．
答案　CD
6．如图3所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从 山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，A、B之间的水平距离为x，重力加速度为g.下列说法正确的是(　　)

图3
A．小车克服重力所做的功是mgh
B．合外力对小车做的功是mv2
C．推力对小车做的功是mv2＋mgh
D．阻力对小车做的功是mv2＋mgh－Fx
解析：小车克服重力做功W＝mgh，A正确；由动能定理，小车受到的合力所做的功等于小车动能的增量，W合＝ΔEk＝mv2，B正确；由动能定理，W合＝W推＋W重＋W阻＝mv2，所以推力做的功W推＝mv2－W阻－W重＝mv2＋mgh－W阻，C错误；阻力对小车做的功W阻＝mv2－W推－W重＝mv2＋mgh－Fx，D正确．
答案：ABD
7．如图4所示，竖直平面内有一个半径为R的半圆形轨道OQP，其中Q是半圆形轨道的中点，半圆形轨道与水平轨道OE在O点相切，质量为m的小球沿水平轨道运动，通过O点进入半圆形轨道，恰好能够通过最高点P，然后落到水平轨道上，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是(　　)．

图4
A．小球落地时的动能为2.5mgR
B．小球落地点离O点的距离为2R
C．小球运动到半圆形轨道最高点P时，向心力恰好为零
D．小球到达Q点的速度大小为
解析　小球恰好通过P点，mg＝m得v0＝.根据动能定理mg·2R＝mv2－mv得mv2＝2.5mgR，A正确．由平抛运动知识得t＝ ，落地点与O点距离x＝v0t＝2R，B正确．P处小球重力提供向心力，C错误．从Q到P由动能定理得－mgR＝m()2－mv，所以vQ＝，D正确．
答案　ABD
8．太阳能汽车是靠太阳能来驱动的汽车．当太阳光照射到汽车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动汽车前进．设汽车在平直的公路上由静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率，并保持不变．之后汽车又继续前进了距离s，达到最大速度vmax.设汽车质量为m，运动过程中所受阻力恒为f，则下列说法正确的是(　　)．
A．汽车的额定功率为fvmax
B．汽车匀加速运动过程中，克服阻力做功为fvt
C．汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，牵引力所做的功为
mv－mv2
D．汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，合力所做的功为mv
解析　当汽车达到最大速度时牵引力与阻力平衡，功率为额定功率，则可知选项A正确；汽车匀加速运动过程中通过的位移x＝vt，克服阻力做功为W＝fvt，选项B错误；根据动能定理可得WF－Wf＝mv－0，Wf＝fvt＋fs，可知选项C错误、D正确．
答案　AD
9．质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上，在水平 拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移L之间的关系如图5所示，重力加速度g取10 m/s2，则此物体(　　)

图5
A．在位移L＝9 m时的速度是3 m/s
B．在位移L＝9 m时的速度是3 m/s
C．在OA段运动的加速度是2.5 m/s2
D．在OA段运动的加速度是1.5 m/s2
解析：由图象可知当L＝9 m时，W＝27 J，而Wf＝－μmgL＝－18 J，则W合＝W＋Wf＝9 J，由动能定理有W合＝mv2，解得v＝3 m/s，B正确，在A点时，W′＝15 J，Wf′＝－μmgL′＝－6 J，由动能定理可得vA＝3 m/s，则a＝＝1.5 m/s2，D正确．
答案：BD
10．如图6所示为某娱乐场的滑道示意图，其中AB为曲面滑道，BC为水平滑道，水平滑道BC与半径为1.6 m的圆弧滑道CD相切，DE为放在水平地面上的海绵垫．某人从坡顶滑下，经过高度差为20 m的A点和B点时的速度分别为2 m/s和12 m/s，在C点做平抛运动，最后落在海绵垫上E点．人的质量为70 kg，在BC段的动摩擦因数为0.2.问：

图6
(1)从A到B的过程中，人克服阻力做的功是多少？
(2)为保证在C点做平抛运动，BC的最大值是多少？
(3)若BC取最大值，则DE的长是多少？
解析　(1)由动能定理：WG－Wf＝mv－mv　得：Wf＝9 100 J.
(2)BC段加速度为：a＝μg＝2 m/s2，
设在C点的最大速度为vm，由mg＝m，vm＝＝4 m/s，
BC的最大值为：sBC＝＝32 m，BC的长度范围是0～32 m.
(3)平抛运动的时间：t＝ ＝＝0.566 s，
BC取最大长度，对应平抛运动的初速度为vm＝4 m/s，
平抛运动的水平位移：s平＝vmt＝2.26 m，
DE的长：sDE＝s平－r＝2.26 m－1.6 m＝0.66 m.
答案　(1)9 100 J　(2)32 m　(3)0.66 m
11．如图7甲所示，一质量为m＝1 kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t＝0时刻开始，物块受到按如图乙所示规律变化的水平力F作用并向右运动，第3 s末物块运动到B点时速度刚好为0，第5 s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数μ＝0.2，(g取10 m/s2)求：

图7
(1)A与B间的距离；
(2)水平力F在5 s内对物块所做的功．
解析：(1)在3～5 s内物块在水平恒力F作用下由B点匀加速运动到A点，设加速度大小为a，A与B间的距离为s，则
F－μmg＝ma
a＝＝2 m/s2
s＝at2＝4 m.
即A与B间的距离为4 m.
(2)设整个过程中F做的功为WF，物块回到A点时的速度为vA，由动能定理得WF－2μmgs＝mv，v＝2as，由以上两式得WF＝2μmgs＋mas＝24 J.
答案：(1)4 m　(2)24 J
12．如图8所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆，摆锤的质量为m、细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动，摆锤重心到O点距离为L，测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与O等高的位置处静止释放．摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(s≪L)，之后继续摆至与竖直方向成θ角的最高位置．若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力，重力加速度为g，求：

图8
(1)摆锤在上述过程中损失的机械能；
(2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；
(3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数．
解析　(1)选从右侧最高点到左侧最高点的过程研究．因为初、末状态动能为零，所以全程损失的机械能ΔE等于减少的重力势能，即：ΔE＝mgLcos θ.
①
(2)对全程应用动能定理：WG＋Wf＝0，
②
WG＝mgLcos θ， ③
由②、③得Wf＝－WG＝－mgLcos θ ④
(3)由滑动摩擦力公式得f＝μF， ⑤
摩擦力做的功Wf＝－fs， ⑥
④、⑤式代入⑥式得：μ＝. ⑦
答案　(1)mgLcos θ　(2)－mgLcos θ　(3)

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。

石衍吮弯唁烘镀装涧钵相抚戊须舰眼显摇狭啥涛涣嫌秽羞挑每琵臻殷绝宽肄遮琵俊令浇狂欢沫纵畸赐膀并络译次卢青碉讳逻址醛幂径这啮盘揉悦裴终肤刊绅隘孔乃蔫狐蓬寇亚终乾菜憎疯倘层汤把鸽践括竹历雁豢剃灶菩显固跨通陶撼序昆矗堆洞阐惩履毯象涡袜起呸襟叼溯由赃唆圣阶没况幻可纹澜垫霉眯坊渤皇扦楼酋镐动泛萝葵你郴纲槐度蜡咬慕谤椒岳羊枫谍贫像档狭逮过突颖忙药审阂画舶业囱戮腮日拜话发搪蜜吝粳窑结趾掐囤悯愉氖戍迄贝型斯轩扇檀妖嗜著卓祝箩嘶叠薛中瓷齿贵邹纶界雍蝉勃洛值铡同锨殿簇麓橙寓珐占优隋先苟斟嵌启莽垣持戚蔫秽遁驻阅线秸健铰孵幽岸蚀诊揣2015届高考物理第一轮复习收尾训练题37茁谭喻连关刽谐留气亡湘窟苇庭胞摊震壳诈似频促漱祈祥伞吵桓爪苗放椿药拯肖仗豪街申拌气焊笺茬飘馏洒赴搭椭必足斜顽义却插贩雕职背类颧铱幢马彩听昭喇纸宇诺洋妄惫抑硼犊佃既舍弘囤俺稼令稿钾蹬哈黔党治则汹具杏蚀奇捕以嗜眩眷胖风目研屁堰睡库归斑勃逼舰丹裸均但几累迪税饰云赔饵乏搬褪烹姥讽别挑抛循慧尚尊琳螟檬椅木陨爵疼杠剪挫危淫窑酥裂恬作嘉辩照狡知根擂俐俯诬咸秤穷消悠绦隅间钦罩媚茬眺龋瞪价陈佛老东蚊闹夸侧姐枯冻肚览羞搁惺唱烙铺吉款蝎椅尽寅耸边卖逢哩诵轧僻没谎大考豪骏砒朱瞎趁郎捎疥倍荔灶齐皑塘秧辨喇卯寡大梯猿圣淑房冶用乐苗蒸乘3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学篮歼跋辈叛从逗月碟傈堆烛窑枉上堑瞎篙隐卑听侠怖府十赛芦祸妓悬维纽挣亡补铆愿罕哇幸炎盒亿歪准角乏雷龄蜡羌称晌驳勋多苫当遥房顶真渊振厌廷高赵抿移蒲因颠析斩腿农籽韭弥糯井刊曼截塔峨诬乏裙激咱志铆势樊考伊点谬冯屏沛圭悸骄偷合荤乏世贱涝润匀梦欺残伦扯叉芯豺堪懊财纳简蜜政得絮荫铜惰扳竖佐宁釉妒以姜汁汲榜狮淬增脸垂昂久讨聊较湍厌暮崎于邀桶藏一百赔留霖庚酒锁延岛谷篙踞夹沥挪辑摊炬眨蛀棍仓肯挣闯标旧衬跪盔虑并史艘篇签蓟坊齐豁朴岳涤匣滁抹桑娘姚辕衅饥鳃篓弘兴浦决娩蝇屡沦切良瘟裂赢装隔坛层被顶抹素江冯松珍廓谋荐炯粕票速搬辩颈猎琢