山西省晋中市和诚中学2019-2020学年高一下学期物理周练三 12页

和诚中学物理周练 一、选择题（1-7为单选，8-10为多选每个6分，共60分）‎ ‎1．关于功率，下列说法中正确的是（　　）‎ A．力越大，则该力的功率就越大 B．功率小说明物体做功少 C．机器做的功越多，说明其功率越大 D．单位时间机器做功越多，其功率越大 ‎2．如图所示，木板长为l，木板的A端放一质量为m的小物体，物体与板间的动摩擦因数为μ.开始时木板水平，在绕O点缓慢转过一个小角度θ的过程中，若物体始终保持与板相对静止．对于这个过程中各力做功的情况，下列说法中正确的是(　　)‎ A．摩擦力对物体所做的功为mglsin θ(1－cos θ)‎ B．弹力对物体所做的功为mglsin θcos θ C．木板对物体所做的功为mglsin θ D．合力对物体所做的功为mglcos θ ‎3．一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔内位移为，动能变为原来的9倍。该质点的加速度为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎4．如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )‎ A． B． C． D．‎ ‎5．如图，小球以初速度v0从A点出发，沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，小球经过轨道连接处无机械能损失，则小球经过A点的速度大小为（ ）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎6．如图所示，在竖直平面内有一个半径为R的圆弧轨道．半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中( )‎ A．重力做功2mgR B．机械能减少mgR C．合外力做功mgR D．克服摩擦力做功 ‎7．A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，先后撤去F1、F2后，两物体最终停下，它们的v－t图象如图所示．已知两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等．则下列说法正确的是(　　)‎ A．F1、F2大小之比为1∶2‎ B．F1、F2对A、B做功之比为1∶2‎ C．A、B质量之比为2∶1‎ D．全过程中A、B克服摩擦力做功之比为2∶1‎ 二、多选题 ‎8．一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1秒内受到2 N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1 N的外力作用．下列判断正确的是 (　　)‎ A．0～2 s内外力的平均功率是W B．第2秒内外力所做的功是J C．第2秒末外力的瞬时功率最大 D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是 ‎9．质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中（　）‎ A．重力对物体做功为mg（H+h）‎ B．物体的重力势能减少了mg（H+h）‎ C．所有外力对物体做的总功为零 D．地面对物体的平均阻力为mg ‎10．如图所示，轻弹簧放置在倾角为的斜面上，下端固定于斜面底端，重的滑块从斜面顶端点由静止开始下滑，到点接触弹簧，滑块将弹簧压缩最低至点，然后又回到点，已知，，下列说法正确的是（ ）‎ A．整个过程中滑块动能的最大值为 B．整个过程中弹簧弹性势能的最大值为 C．从点向下到点过程中，滑块的机械能减少量为 D．从点向上返回点过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒 三、实验题 ‎11．用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下弹出，沿木板运动，打点计时器记录了小车运动的特点。观察发现纸带前面部分点迹疏密不均匀，后面部分点迹均匀分布，回答下列问题：‎ ‎(1)实验前适当垫高木板是为了_____________。‎ ‎(2)关于“探究功与速度变化的关系”实验，以下说法正确的是_________。‎ A．控制各橡皮筋的伸长量不变，改变橡皮筋条数来改变拉力做功的数值 B．通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值 C．实验过程中木板垫高就行，没有必要反复调整 D．利用纸带测出小车加速过程中的平均速度即可 ‎(3)实验结束后，为了更直观地研究功与速度变化的关系，利用所得的数据，画出的正确图象应该是图__________。‎ 四、解答题 ‎12.如图所示的倾斜传送带与水平面的夹角为θ，且tanθ=0.75。传送带以恒定的速率υ=4m/s顺时针运动。将一个质量m=4kg的小物块轻轻的放置在传送带的底部，已知传送带的底部到顶部之间的距离L=25m，物块与传送带之间的动摩擦因数为μ ‎=0.8，重力加速度g取10m/s2。‎ ‎ ‎ ‎(1)求物块从传送带底部运动到顶部的时间t；‎ ‎(2)求物块从传送带底部程中传送带对物块所做的功。‎ ‎13．有一斜面高为h，质量为m的物体从斜面顶端由静止开始下滑，运动到距斜面顶端水平距离为s处停止，如图所示，若物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，求动摩擦因数。‎ ‎14．如图所示，一质量m=2kg的小滑块从半径R1=2m的竖直圆弧轨道上端的A点由静止开始下滑，到达底端B点时的速度VB=6m/s，然后沿粗糙水平轨道向右滑动一段距离后从C点进入光滑的半径R2=0.4m的半圆形竖直轨道，经过其最高点D时对轨道的压力大小N=5N。AB、CD与BC均相切，小滑块与水平轨道之间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s2，求：‎ ‎（1）小滑块沿竖直圆弧轨道下滑过程中，克服摩擦力做的功Wf。‎ ‎（2）水平轨道的长度L。‎ 参考答案 ‎1．D ‎【解析】‎ 根据P=Fv，力大F，但F与v的乘积不一定大，故功率不一定大，故A错误；功率小说明物体做功慢，故B错误；机器做的功越多，根据：，不能说明其功率大，故C错误；根据，单位时间机器做功越多，其功率越大，故D正确．所以D正确，ABC错误．‎ ‎2．C ‎【解析】‎ 摩擦力的方向与木块运动的方向垂直，则摩擦力不做功，故A错误；缓慢转动过程中，物体受力平衡，动能的变化量为零；由动能定理可知合外力做功为零，选项D错误；滑块受重力、支持力和静摩擦力，重力做功为-mglsinθ，摩擦力不做功，根据动能定理有：WG+Wf+WN=0；故WN=mglsinθ，木板对物体所做的功为Wf+WN=mglsinθ，故B错误，C正确；故选C．‎ ‎3．A ‎【解析】‎ 设初速度为，末速度为，则，得，由得，代入，得，只有选项A正确。‎ ‎4．B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据动能定理得出物块到达最高点的速度，结合高度求出平抛运动的时间，从而得出水平位移的表达式，结合表达式，运用二次函数求极值的方法得出距离最大时对应的轨道半径．‎ ‎【详解】‎ 设半圆的半径为R，根据动能定理得：−mg•2R＝mv′2−mv2，离开最高点做平抛运动，有：2R=gt2，x=v′t，联立解得： ，可知当R=时，水平位移最大，故B正确，ACD错误．故选B．‎ ‎【考点点拨】‎ 本题考查了动能定理与圆周运动和平抛运动的综合运用，得出水平位移的表达式是解决本题的关键，本题对数学能力的要求较高，需加强这方面的训练．‎ ‎5．D ‎【解析】‎ 对小球由A至B研究，由动能定理：，再对由B返回A研究，由动能定理：，解得：，故D正确．‎ ‎6．D ‎【解析】‎ 试题分析: 重力做功只与竖直高度有关，故重力做功为：mgR，A错；恰好到达B点有：，由动能定理知由P运动B的过程中，合外力所做的功为：，C错；由P到B，由可得：克服摩擦力做功为：mgR，D对；有上分析知在由P运动到B的过程中，机械能的减少量为mgR，B错．‎ 考点: 动能定理、功能关系．‎ ‎【规律总结】对功能关系的理解与应用 功是能量转化的量度．力学中的功与对应的能量的变化关系如下表所示：‎ 功 ‎ 能量改变 ‎ 关系式 ‎ W合：合外力的功（所有外力的功） ‎ 动能的改变量（ΔEk） ‎ W合＝ΔEk ‎ WG：重力的功 ‎ 重力势能的改变量（ΔEp） ‎ WG＝－ΔEp ‎ W弹：弹簧弹力做的功 ‎ 弹性势能的改变量（ΔEp） ‎ W弹＝－ΔEp ‎ W其他 机械能的改变量（ΔE） ‎ W其他＝ΔE ‎ ‎：除重力或系统内弹簧弹力以外的其他外力做的功 ‎ Ff·Δx：一对滑动摩擦力做功的代数和 ‎ 因摩擦而产生的内能（Q） ‎ Ff·Δx＝Q（Δx为物体间的 相对位移） ‎ ‎7．C ‎【解析】‎ C.由v－t图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为1∶2，由牛顿第二定律可知，A、B受摩擦力大小相等，所以A、B的质量关系是2∶1，选项C正确；‎ D.因整个过程中Ff1＝Ff2，由v－t图象可知，A、B两物体加速与减速的位移之和相等，则全过程中A、B克服摩擦力做功相等，选项D错误；‎ A. A、B两物体匀加速位移之比为1∶2，匀减速运动的位移之比为2∶1，由动能定理可得，A物体的拉力与摩擦力的关系，F1·x－Ff1·3x＝0－0；B物体的拉力与摩擦力的关系，F2·2x－Ff2·3x＝0－0，因此可得：F1＝3Ff1，F2＝1.5Ff2，Ff1＝Ff2，所以F1＝2F2，选项A错误.‎ B.全过程中摩擦力对A、B做功相等，F1、F2对A、B做功大小相等．故B错误 ‎8．AD ‎【解析】‎ 由牛顿第二定律可知：质点在第1秒内的加速度为2m/s2，在第2秒内的加速度为1m/s2；故质点在第1秒末的速度v1=2m/s；第2秒末的速度v2=3m/s；质点运动过程只有水平外力做功，故由动能定理可得：0～2s内外力所做的功是W=mv22＝J，那么平均功率，故A正确；质点运动过程只有水平外力做功，故由动能定理可得：第2秒内外力所做的功是mv22−mv12＝J，故B错误；相同外力下速度越大，瞬时功率越大，故第1秒内在第1秒末瞬时功率最大P1=F1v1=4W，第2秒内在第2秒末外力的瞬时功率P2= F2v2=3W；故第1秒末外力的瞬时功率最大，故C错误；第1秒内动能增加量：mv12＝2J；第2秒内质点动能增加量是mv22−mv12＝‎ J，则第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是，选项D正确；故选AD.‎ ‎9．ABC ‎【解析】‎ A. 重力对物体做功为mg（H+h），选项A正确；‎ B. 重力做功等于重力势能的减小，则物体的重力势能减少了mg（H+h），选项B正确；‎ C. 根据动能定理可知，物体动能变化为零，则所有外力对物体做的总功为零，选项C正确；‎ D. 根据动能定理：，则地面对物体的平均阻力为，选项D错误.‎ ‎10．BCD ‎【解析】‎ 试题分析：当滑块的合力为0时，滑块速度最大，设滑块在点合力为0，点在和之间，滑块从到，运用动能定理得：，，，所以，故A错误；滑块从到，运用动能定理得：，解得：，弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化，所以整个过程中弹簧弹性势能的最大值为，故B正确；从点到点弹簧的弹力对滑块做功为，根据功能关系知，滑块的机械能减少量为，故C正确；整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒，没有与系统外发生能量转化，弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒，故D正确．‎ 考点：机械能守恒定律 ‎【思路点拨】本题的关键是认真分析物理过程，把复杂的物理过程分成几个小过程并且找到每个过程遵守的物理规律，准确分析能量是如何转化的．‎ ‎11．平衡摩擦力 A 乙 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)[1]．要使拉力等于合外力，则需重力的分量来平衡摩擦力，故将长木板的一端垫高。‎ ‎(2)[2]．AB．选用相同的橡皮筋，且伸长量都一样时，橡皮筋的数目与做功多少成正比，因此用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系，选项A正确，B错误。‎ C．实验过程中反复调整木板高度使得小车重力沿木板向下的分量与摩擦力平衡才行，选项C错误。‎ D．橡皮筋做功完毕，速度最大，利用纸带得到小车的最大速度，选项D错误；‎ 故选A。‎ (3) ‎[3]．乙图中，W与以成正比，故乙图更直观。‎ ‎12.（1）11.25s（2）632J ‎13．‎ ‎【解析】将物体在斜面和水平面上的运动当做全过程来处理，则由动能定理可得 其中 联立各式解得。‎ ‎14．（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）滑块由A到B的过程，由动能定理可得：‎ 解得。‎ ‎（2）在D点，由牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ 从B到D的过程，由动能定理可得 解得：。‎