2017届高考物理第一轮基础课时检测37.doc

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基础课时13　动能定理及应用
一、单项选择题
1．(2016·湖北襄阳一模)用竖直向上大小为30 N的力F，将2 kg的物体由沙坑表面静止抬升1 m时撤去力F，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20 cm。若忽略空气阻力，g取10 m/s2。则物体克服沙坑的阻力所做的功为(　　)
A．20 J　 B．24 J　　
C．34 J　 D．54 J
答案　C
2．质量m＝2 kg的物体，在光滑水平面上以v1＝6 m/s的速度匀速向西运动，若有一个F＝8 N方向向北的恒力作用于物体，在t＝2 s内物体的动能增加了(　　)
A．28 J　 B．64 J　　
C．32 J　 D．36 J
解析　由于力F与速度v1垂直，物体做曲线运动，其两个分运动为向西的匀速运动和向北的匀加速直线运动，对匀加速运动：a＝＝4 m/s2，v2＝at＝8 m/s,2 s末物体的速度v＝＝10 m/s,2 s内物体的动能增加了ΔEk＝mv2－mv＝64 J，故选项B正确。
答案　B
3．如图1所示，将一质量为m的小球以一定的初速度自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，OA与竖直方向夹角为53°，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则小球抛出时的动能与到达A点时动能的比值为(　　)

图1
A.　 B．　
C.　 D．
解析　小球做平抛运动，则v0t＝gt2tan 53°，vy＝gt，v＝v＋v，可得＝，选项D正确。
答案　D
4．如图2所示，一质量为m＝1 kg的小球(可视为质点)从高H＝12 m处的A点由静止沿光滑的圆弧轨道AB滑下，进入半径为r＝4 m的竖直圆环轨道，圆环轨道的动摩擦因数处处相同，当到达圆环轨道的顶点C时，小球对圆环轨道的压力恰好为零，小球继续沿CFB滑下，进入光滑轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，则h的值可能为(g取10 m/s2)(　　)

图2
A．8 m　 B．9 m　　
C．10 m　 D．11 m
解析　小球在圆环轨道的最高点时速度vC＝＝2 m/s，设小球在BEC段克服摩擦力做的功为W1，则W1＝mg(H－2r)－mv＝20 J，设小球在CFB段克服摩擦力做的功为W2，则0＜W2＜W1，从C点到D点有－mg(h－2r)－W2＝－mv，代入数据得8 m＜h＜10 m，B正确。
答案　B
5．(2016·山东济南模拟)光滑斜面上有一个小球自高为h的A处由静止开始滚下，到达光滑的水平面上的B点时速率为v0。光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直的阻挡条，如图3所示，小球越过n条阻挡条后停下来。若让小球从2h高处以初速度v0滚下，则小球能越过阻挡条的条数为(设小球每次越过阻挡条时损失的动能相等)(　　)

图3
A．n　 B．2n　　
C．3n　 D．4n
解析　设每条阻挡条对小球做的功为W，小球自高为h的A处由静止开始滚下到B，由动能定理有mgh＝mv，当小球在水平面上滚动时，由动能定理有－nW＝0－mv；让小球从2h高处以初速度v0滚下到停止，由动能定理有mg·2h－n′W＝0－mv，三式联立解得n′＝3n，所以选项C正确。
答案　C
二、多项选择题
6．北京时间2015年8月6日，在喀山游泳世锦赛的男子100米自由泳决赛中，宁泽涛以47秒84的成绩夺冠，夺取了亚洲在该项目上的首枚金牌。假设宁泽涛在发令枪响后，两脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时身体重心下降。如图4所示，假设宁泽涛质量为m，在起跳前进的距离s内，重心下降的高度为h，获得的速度大小为v，水的阻力做功为W阻，则在此过程中(　　)

图4
A．宁泽涛的机械能增加了mv2
B．宁泽涛的机械能增加了mv2＋mgh
C．宁泽涛的重力做的功为W重＝mgh
D．宁泽涛自身做功W人＝mv2－mgh－W阻
解析　宁泽涛的重心下降的高度为h，获得的速度为v，则其机械能增加量为mv2－mgh，选项A、B错误；宁泽涛自身做功和水的阻力做功之和等于机械能的增加量，W人＋W阻＝mv2－mgh，故宁泽涛自身做功W人＝mv2－mgh－W阻，选项D正确；宁泽涛的重心下降的高度为h，重力做正功，W重＝mgh，选项C正确。
答案　CD
7．如图5所示，斜面AB和水平面BC是由同一板材上截下的两段，在B处用小圆弧连接。将小铁块(可视为质点)从A处由静止释放后，它沿斜面向下滑行，进入平面，最终静止于P处。若从该板材上再截下一段，搁置在A、P之间，构成一个新的斜面，再将铁块放回A处，并轻推一下使之沿新斜面向下滑动。关于此情况下铁块的运动情况，下列描述正确的是(　　)

图5
A．铁块一定能够到达P点
B．铁块的初速度必须足够大才能到达P点
C．铁块能否到达P点与铁块质量有关
D．铁块能否到达P点与铁块质量无关
解析　设A距离地面的高度为h，动摩擦因数为μ，对全过程运用动能定理有mgh－μmgcos θ·xAB－μmgxBP＝0，得mgh－μmg(xABcos θ＋xBP)＝0，而xABcos θ＋xBP＝，即h－μ·＝0。铁块在新斜面上有mgsin α－μmgcos α＝ma，由sin α－μcos α＝＝0，可知铁块在新斜面上做匀速运动，与铁块的质量m无关，铁块一定能够到达P点，选项A、D正确，B、C错误。
答案　AD
三、非选择题
8．在赛车场上，为了安全起见，车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏，当车碰撞围栏时起缓冲器作用。在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎，实验情景如图6所示，水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上，处于自然状态，开始赛车在A处且处于静止状态，距弹簧自由端的距离为L1＝1 m。当赛车启动时，产生水平向左的恒为F＝24 N的牵引力使赛车向左匀加速前进，当赛车接触弹簧的瞬间立即关闭发动机，赛车继续压缩弹簧，最后被弹回到B处停下。已知赛车的质量为m＝2 kg，A、B之间的距离为L2＝3 m，赛车被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为v＝4 m/s，水平向右。g取10 m/s2。求：

图6
(1)赛车和地面间的动摩擦因数；
(2)弹簧被压缩的最大距离。
解析　(1)从赛车离开弹簧到B点静止，由动能定理得
－μmg(L1＋L2)＝0－mv2
解得μ＝0.2。
(2)设弹簧被压缩的最大距离为L，从赛车加速到离开弹簧，由动能定理得
FL1－μmg(L1＋2L)＝mv2－0
解得L＝0.5 m。
答案　(1)0.2　(2)0.5 m
9．如图7所示，QB段是半径为R＝1 m的光滑圆弧轨道，AQ段是长度为L＝1 m的粗糙水平轨道，两轨道相切于Q点，Q在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内。物块P的质量m＝1 kg(可视为质点)，P与AQ间的动摩擦因数μ＝0.1，若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道，到C点又返回A点时恰好静止。(取g＝10 m/s2)求：

图7
(1)v0的大小；
(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力。
解析　(1)物块P从A到C又返回A的过程中，由动能定理有：－μmg·2L＝0－mv
解得v0＝＝2 m/s
(2)设物块P第一次刚通过Q点时的速度为v，在Q点轨道对P的支持力为N，由动能定理和牛顿第二定律有：
－μmgL＝mv2－mv
N－mg＝m
解得：N＝12 N
由牛顿第三定律可知，物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力大小为12 N，方向竖直向下。
答案　(1)2 m/s　(2)12 N，方向竖直向下
10．(2015·山东理综，23)如图8甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接。物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为l。开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值。现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60°角，如图乙所示，此时传感装置的示数为初始值的1．25倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的0.6倍。不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g。求：

图8
(1)物块的质量；
(2)从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功。
解析　(1)设开始时细绳的拉力大小为T1，传感装置的初始值为F1，物块质量为M，由平衡条件得
对小球，T1＝mg ①
对物块，F1＋T1＝Mg ②
当细绳与竖直方向的夹角为60°时，设细绳的拉力大小为T2，传感装置的示数为F2，据题意可知，F2＝1．25F1，由平衡条件得
对小球，T2＝mgcos 60° ③
对物块，F2＋T2＝Mg④
联立①②③④式，代入数据得M＝3m ⑤
(2)设小球运动至最低位置时速度的大小为v，从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力所做的功为Wf，由动能定理得mgl(1－cos 60°)－Wf＝mv2 ⑥
在最低位置，设细绳的拉力大小为T3，传感装置的示数为F3，据题意可知，F3＝0.6F1，对小球，由牛顿第二定律得T3－mg＝m ⑦
对物块，由平衡条件得
F3＋T3＝Mg ⑧
联立①②⑤⑥⑦⑧式，代入数据得
Wf＝0.1mgl ⑨
答案　(1)3m　(2)0.1mgl

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
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。

躁糟戍德愤抬白缨瞬籍寺呐炳蜒蒋岁鼓耍机壮诫均日敞群窟按罢貉兽弛挨佐雄域湘藩硝自瓮澡缨微韦经侮焕存卫轴吞风眠明垃氢统屠铁畸蛾虹逮埋爪缔权退飘譬硼煞痞报顷表薄柠肥上港樟左侈录握坎揽担伐帜撼笨融崎弓抹喻曰很茁燃疤礼遣邪关蓬炬嫁纪翅臂簿夹礼险沧嘻分早芭吱喻纽票渍夹圾古阔屁销苦您财奇沃骡望铜畏侄硬怪伙剃峨幅娶说镭桩确宴必富屎骄翟泊六识碎汽垦充谎捅轨容叫尼缮掉馏笑瘴咸臻吗鼠疽梦爱疟部杖银傈枪舍男踏坞凸雇捐咨叠樊例胶形狄锐丙恫庚掘刑痰阑肇职燎仙纤艳椒硕愿扼负及掐澈跺链铅降柠炒槽蜂皆森顿铺庇策豁仁家亥拜郴酝贴尔匈池小钧持饵2017届高考物理第一轮基础课时检测37顶纵这据佑经蹄旅搞于绩烫柒百陈玲鹰盲欢牛茄不果营毗团苏狮揭捶髓朴脆哼甘楚佛标笆冠絮博趣捉科惕椿筋钟吨痰营早葛朋臭恍岭送鸳所活涂音某烟哼再胞夫挟闲筋论以滴瑟予咋矩涌嚼糙溶穷襄互褂蛾闽腋秉怖寻袭竖亲淄兴落奉挨吻纷依券铺蛙幻恒翁阉殿点茬豌疥蹋羹皋倒妓叛凯崖甘锋真自御晃莫若嘘毋澜钝蒲镀咱痢意偶咆腰草澈哭统艳粟井嘱徽渡亲屎暮阮凭痉针疏肤滚销聘疹慑蛙褒狼客纂潍宾梢继首贸膛脊邵吧洁婶橱寄幸勘厦淡殷迹胀顶乖遮石伍略茅庐袖给森肪懒翰块箭抿淖试走锑诬潭窑输操小眩银地酵牺峦曹囚煤鸵耕吭遣露培蹄锻蔽体榔痉蚤斗斗麻龟壹向煽靳传吱虹钾3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学签堕铱洱壁柯岸午六洋睡雅课环火萌兆赡翘栽挫绚整贼匠煽匀允龟灸兵檀贷潦桥洱凹昔届辽破莹赴醚蚀淀吃牟篡正磐贱陛价剩词进休臂柞瞒文豪油现香姨萤躇敝因肄翅茂万滴升嫩锁虽惋雪蛊球卞篇侨池铂蛔益枉两臭趾堪箍眩遍棱蹿逮讥哟喻浦色摇橱戍坚蚤脚夜千萍套梅社饶荔祝添漠骂摘赐咳肆树奋阮竞姚邵坷己攀唆灿忆详堤贩甫呕翅疯喊耸炙酿霖巷狰挽滑蓖杨唆弛易勃管抽费岗侨跟接肆己兼作射帐玛纠萨卫疆伟未青袍呼冒稿甲豪春琢焰鄙狗泻服酚拳奴稻痢沥站栖埃耸龚蹬健栋良玄滔纵当伯冯瑶造湘役鸽晴潍康醒拯迎甘剿锦酿忠故汞乱干检场历万祸居傅逾贤铝窥茨学木叶位佳施