高中物理二轮复习-选择题专项5-力学综合(二).doc

选择题专项5　力学综合(二)
1．(多选)2020年11月24日，“长征五号”遥五运载火箭托举“嫦娥五号”向着月球飞驰而去。12月17日，在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后，历经重重考验的“嫦娥五号”返回器携带月球样品，成功返回地面。如图为“嫦娥五号”发射到达环月轨道的行程示意图，下列说法正确的是(　　)

A．在地月转移轨道上无动力奔月时，动能不断减小
B．接近环月轨道时，需要减速才能进入环月轨道
C．“嫦娥五号”在地月转移轨道上运动的最大速度小于11.2 km/s
D．“嫦娥五号”在地球表面加速升空过程中地球引力越来越小，处于失重状态
BC　[在地月转移轨道上无动力奔月时，受月球的引力作用，则动能不断增大，选项A错误；接近环月轨道时，需要减速制动，才能被月球俘获，进入环月轨道，选项B正确；“嫦娥五号”在地月转移轨道上没有脱离地球的引力，则运动的最大速度小于11.2 km/s，选项C正确；“嫦娥五号”在地球表面加速升空过程中，加速度向上，则处于超重状态，选项D错误。]
2．(多选)如图所示，轻弹簧一端固定于挡板P，另一端与物块A拴接，A通过轻质细绳绕过定滑轮与套在竖直杆的物块B相连。开始时托住B，细绳伸直且无张力，OA平行于斜面。现由静止释放B，当弹簧恢复原长时B的速度为vB，细绳与杆的夹角为θ，不计一切摩擦，则此过程中(　　)

A．物块A与B组成的系统机械能守恒
B．当B到达C点时，A速度的大小为vBsin θ
C．弹簧弹性势能的减少量等于A、B系统机械能的增加量
D．重力对B做功的平均功率大于拉力对B做功的平均功率
CD　[由于有弹簧的弹力对物块A做功，则物块A与B组成的系统机械能不守恒，选项A错误；当B到达C点时，将C的速度分解，其中沿细线方向的速度等于A的速度，则A速度的大小为vA＝vBcos θ，选项B错误；因弹簧以及A、B组成的系统的机械能守恒，则弹簧弹性势能的减少量等于A、B系统机械能的增加量，选项C正确；对物块B由动能定理WGB－WT＝mv，则WGB>WT，根据＝，则重力对B做功的平均功率大于拉力对B做功的平均功率，选项D正确。]
3．2020年11月24日，中国在文昌航天发射场，用“长征五号”运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器，经过一系列变轨后于11月29日进入距月面高度为h的环月圆轨道，绕月球做匀速圆周运动。已知月球半径为R，月面重力加速度为g，则“嫦娥五号”探测器绕月球做匀速圆周运动的周期为(　　)
A． B．
C． D．
B　[根据G＝m(R＋h)且G＝m0g，联立解得T＝。]
4．(多选)如图所示，在光滑水平面上有一静止的质量为M的小车，用长为L的细线系一质量为m的小球，将球拉开后放开，球放开时小车保持静止状态，从小球落下到与固定在小车上的油泥粘在一起的这段时间内，则(　　)

A．小车向左运动
B．小车向右运动
C．小车的运动距离
D．小车的运动距离
AD　[球下摆过程中与车组成的系统在水平方向满足动量守恒，初动量为零，故小球向右摆动过程中，小车向左运动，A正确，B错误；设球和小车在水平方向的位移分别为x1、x2，由“人船模型”的推论可得mx1＝Mx2又满足x1＋x2＝L，联立可解得小车的运动距离x2＝，C错误，D正确。]
5．2020年7月，备受瞩目的火星探测将迎来发射“窗口期”，届时，包括中国“天问一号”、美国“毅力号”和阿联酋“希望号”在内的多国火星探测器，将“同台竞技”奔向火星，在探测器下降与着陆过程中，存在所谓“恐怖7分钟”，即要在7分钟内将探测器的速度从5 000 m/s降到零。已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，地球表面的重力加速度为g取10 m/s2。在恐怖7分钟内，探测器的运动可视为竖直向下的匀变速直线运动。则(　　)
A．火星探测器在恐怖7分钟内处于失重状态
B．火星表面的重力加速度约为2 m/s2
C．火星的第一宇宙速度约1.6 km/s
D．探测器至少要距离火星表面1.05×106 m开始减速
D　[火星探测器在恐怖7分钟内向下减速运动，加速度向上，故处于超重状态，故A错误；由g＝可得，火星表面重力加速度为g′＝＝g＝4 m/s2，故B错误；由v＝可得v′＝＝＝×7.9 km/s≈3.5 km/s，故C错误；由x＝t可得x＝×7×60 m＝1.05×106 m，故D正确。]
6．如图所示，光滑水平面上停放着一辆小车，小车的光滑四分之一圆弧轨道在最低点与水平轨道相切。在小车的右端固定一轻弹簧，一小球从圆弧轨道上某处由静止释放。①若水平轨道光滑，当弹簧第一次被压缩至最短时，小车的速度大小为v1，弹簧的弹性势能为Ep1；②若水平轨道粗糙，当弹簧第一次被压缩至最短时，小车的速度大小为v2，弹簧的弹性势能为Ep2。则(　　)

A．v1<v2，Ep1 ＝Ep2 B．v1＝v2，Ep1>Ep2
C．v1>v2，Ep1<Ep2 D．v1>v2，Ep1 >Ep2
B　[弹簧第一次被压缩至最短时，小球与小车具有共同速度。两种情况的水平面都光滑，满足动量守恒，有0＝(m1＋m2)v，所以两次小车的速度相等。当水平轨道粗糙时有摩擦生热，根据能量守恒可知Ep1>Ep2，故选项B正确。]
7．(多选)如图所示，A、B两物块质量均为m，两物块由一轻质弹簧拴接，质量为2m的物块C放在足够高的光滑水平桌面上，物块C与B之间由绕过固定光滑定滑轮的细线相连。初始时，系统静止，细线恰好伸直且无作用力。现对物块C施加一个水平向右的力F，物块C在F作用下向右匀加速运动，位移为x时速度为v，此时物块A恰好离开地面。已知重力加速度为g，此过程中(　　)

A．细线的拉力大小与F大小成正比
B．F的最小值为
C．细线拉力的最大值为＋mg
D．F做的功为＋mgx
BD　[物块C做匀加速直线运动，设细线拉力为T，由牛顿第二定律得F－T＝2ma，T＝F－2ma，T与F不成正比，选项A错误；以物块B、C为研究对象，当弹簧的压缩量最大时F值最小，设弹簧弹力为F1，由牛顿第二定律得F－mg＋F1＝(2m＋m)a，又因为F1＝mg，a＝，所以F＝，选项B正确；物块C做匀加速直线运动，因为细线长度不变，所以物块B也做匀加速直线运动，物块B受重力mg、弹簧弹力F1和细线拉力T，由牛顿第二定律得T－mg－F1＝ma，弹簧拉力最大时，物块A恰好刚刚离开地面，此时F1＝mg，T最大，得到T＝2mg＋ma，选项C错误；因为初始状态细线对B无拉力，弹簧处于压缩状态，由胡克定律得压缩量x1＝，物块A恰好刚刚离开地面时，物块A不受地面支持力，弹簧处于伸长状态，由胡克定律得伸长量x2＝，初、末状态弹簧形变量相等，所以弹簧弹性势能相等。设力F做的功为WF，对BC组成的系统由功能关系得WF＝＋mg(x1＋x2)，且x＝x1＋x2解得WF＝＋mgx，选项D正确。]