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- 2021-05-26 发布
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2020届高考复习周练试题七
一、本题共9小题,每小题5分,共45分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分.
1.下列说法中,正确的是( )
A.物体在恒力作用下,可能做匀速圆周运动
B.物体在变力作用下,不可能做直线运动
C.物体的机械能不变时,可能做匀速直线运动
D.当物体做匀速圆周运动时,动能一定不变,但机械能一定变化
2、在2020北京奥运会上,俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩第24次打破世界纪录。图为她在比赛中的几个画面。下列说法中正确的是( )
A、运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功
B、撑杆恢复形变时,弹性势能完全转化为运动员的动能
C、运动员在上升过程中,杆对运动员的力先大于运动员对杆的力,后小于运动员对杆的力
D、运动员过最高点时的速度为零
3、一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用,在一段时间内的速度随时间变化情况如图甲所示.则拉力的功率随时间变化的图象可能是乙图中的(g取10m/s2)( )
4.在空中某一位置,以大小v0
的速度水平抛出一质量为m的物体,经时间t物体下落一段距离后,其速度大小仍为v0,但方向与初速度相反,如图所示,则下列说法中错误的是(不考虑空气阻力) ( )
A.物体的速度变化为2v0 B.物体机械能减少mg2t2/2
C.风力对物体做负功 D.风力对物体做功为零
5、发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道,然后变轨,使其沿椭圆轨道运行,当卫星沿椭圆轨道运行到远地点时再次变轨,使卫星进入同步圆轨道.卫星在同步圆轨道与近地圆轨道比较,下列说法正确的是( )
A.速度变小,周期变长,角速度变小,势能增加 B.速度变大,周期变短,角速度变大,势能增加
C.速度变小,周期变长,角速度变小,势能减小 D.速度变大,周期变短,角速度变大,势能减小
6.在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)( )
A.他的动能减少了Fh B.他的重力势能减少了mgh
C.他的机械能减少了Fh D.他的机械能减少了(F-mg)h
(b)
(a)
F
A
A
B
B
7.质量相等的两木块A、B用一轻弹簧栓接,静置于水平地面上,如图(a)所示。现用一竖直向上的力F拉动木块A,使木块A向上做匀加速直线运动,如图(b)所示。从木块A开始做匀加速直线运动到木块B将要离开地面时的这一过程,下列说法正确的是(设此过程弹簧始终处于弹性限度内 )( )
A.力F一直增大
B.弹簧的弹性势能先减小后增大
C.木块A的动能和重力势能之和先增大后减小
D.两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能先增大后减小
8、质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ
,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对静止这一过程,下列说法正确的是( )
A.电动机多做的功为 B.物体在传送带上的划痕长
C.传送带克服摩擦力做的功为 D.电动机增加的功率为
9、一辆汽车以额定功率在平直的公路上行驶,经过3min,速度由36km/h提高到72km/h,则在这段时间内,汽车驶过的路程( )
A.一定大于2.7km,小于3.6km B.一定小于2.7km C.可能大于3.6km D.上述情况均可能
二、本题共2小题,共18分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.
10.(1)(8分)某同学采用半径R=25 cm的1/4圆弧轨道做平抛运动实验,其部分实验装置示意图如图乙所示。实验中,通过调整使出口末端B的切线水平后,让小球从圆弧顶端的A点由静止释放。图丙是小球做平抛运动的闪光照片,照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为4.85 cm。已知闪光频率是10 Hz。则根据上述的信息可知:
①小球到达轨道最低点B时的速度大小vB= m/s,小球在D点时的竖直速度大小vDy= m/s,当地的重力加速度g= m/s2
②小球在圆弧槽轨道上是否受到了摩擦力: (填“受到”“未受到”或“条件不足,无法确定”)。
11.(10分)某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”,如图12,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码。
(1)实验主要步骤如下:
①测量________和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;
②将小车停在C点,__________,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。
③在小车中增加砝码,或_______________,重复②的操作。
(2)表1是他们测得的一组数据,其中M是M1与小车中砝码质量m之和,|v22-v21| 是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所作的功。表格中△E3=__________,W3=________.(结果保留三位有效数字)
(3)根据表1,请在图13中的方格纸上作出△E-W图线。
次数
M/kg
|v22—v21| /(m/s)2
△E/J
F/N
W/J
1
0.500
0.760
0.190
0.400
0.200
2
0.500
1.65
0.413
0.840
0.420
3
0.500
2.40
△E3
1.220
W3
4
1.000
2.40
1.20
2.420
1.21
5
1.000
2.84
1.42
2.860
1.43
数据表1
三、本题共4小题,满分57分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
12.(12分)如图所示,一倾角为370的传送带以恒定速度运行.现将一质量m=l kg的小物体抛上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图6所示,取沿传送带向上为正方向,g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。求:(1)0—8s内物体位移的大小;
(2)物体与传送带间动摩擦因数;
(3)0—8s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q。
13.(12分)如图所示,长度 L = 1 m、质量 M = 0.25 kg的木板放在光滑水平面上,质量 m = 2 kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端,木板和物块间的动摩擦因数 μ = 0.1.现突然给木板一向左的初速度 ,同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力 F = 10 N,经过一段时间后,物块与木板相对静止.取 g = 10 m/s2,求:
(1)物块最终在木板上的位置;
(2)上述过程中拉力 F 做的功和产生的内能.
A
B
v0
v0
16、(15分)如图所示,一质量为M的平板车B放在光滑水平面上,在其右端放一质量为m的小木块A,M=3m,A、B间动摩擦因数为μ,现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A开始向左运动,B开始向右运动,最后A不会滑离B,求:
①A、B最后的速度大小和方向;
②要使A最终不脱离B,平板车B的最短长度为多少
③从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动的位移大小。
24.(18分)过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点,B、C间距与C、D间距相等,半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动,A、B间距L1=6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取g=10m/s2,计算结果保留小数点后一位数字。试求:(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;
(2)如果小球恰能通过第二圆形轨道,B、C间距应是多少;
(3)在满足(2)的条件下,如果要使小球不能脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径R3应满足的条件;小球最终停留点与起点的距离。
R1
R2
R3
A
B
C
D
v0
第一圈轨道
第二圈轨道
第三圈轨道
L
L
L1
2020届高考复习周练试题七参考答案
一、选择题(每题满分4分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
选项
C
A
B
BD
A
BC
AB
D
A
二、实验题
10.(1)1.94 ; 1.94; 9.70; 受到(每空2分)
11、(1)①小车 ②然后释放小车 ③减少砝码或改变钩码个数
(2)0.600 0.610
解析:(1)略;(2)由各组数据可见规律,可得△E3=0.600;观察F-W数据规律可得数值上W=F/2=0.610;
(3)在方格纸上作出△E-W图线如图所示
W
三、计算题
12.(1)从图b中求出物体位移s=3×2m+4×2m =14m ①
(2)由图象知,物体相对传送带滑动时的加速度α=lm/s2 ②
对此过程中物体分析得,μmg cosθ一mg sinθ=ma ③,得μ=0.875 ④
(3)物体被送上的高度h=ssinθ=8.4m,重力势能增量△Ep=mgh=84J⑤
动能增量△E k= =6J ⑥
机械能增加△E=△Ep +△E k =90J ⑦
0-8s内只有前6s发生相对滑动.
0-6s内传送带运动距离。s带=4 x6m=24m ⑧
0-6s内物体位移s物 =6m ⑨
产生的热量Q=μmg cosθ·s相对=126J ⑩
13.(12分)(1)由题意知木块向右作匀加速运动,木板先向左匀减速运动,再向右匀加速运动木块与木板间滑动摩擦力
据牛顿第二定律知木块的加速度为 (1分)
木板的加速度为 (1分)
当木块、木板具有共同速度时,两者不再发生相对滑动,一直匀加速运动下去。
∴
解得 t = 0.5s (2分)
两者速度大小为 v = a1 t = 2 m/s (1分)
可见木板此时恰回到原位置,位移为零
此过程木块的位移为 (1分)
所以木块最终停在木板的中点上. (1分)
(2)拉力F 做的功为 (2分)
产生的热能为 (3分)
或由能量守恒有:Q=Fs+Mv2/2-(m+M)v 2/2=1J (3分)
A
B
v0
v0
14、解析:(1)A、B最后的速度相同,设为v,对A、B由动量守恒定律有Mv0-mv0=(M+m)v 3分
解得 1分 方向向右 1分
(2)要使A最终刚好不脱离B,则A滑到平板车B的最左端时恰好相对B静止,设平板车B的最短长度为l,对A、B由能量守恒定律有
μmgl = (M+m)v02 / 2- (M+m)v2 / 2 3分
解得 2分
(3)从地面上看,小木块A向左运动到离出发点最远处时A的速度为零,设此时B的速度为v1 ,
对B由动量守恒定律有 Mv0-mv0=Mv1 2分
对B由动能定理有 μmgs = Mv02 / 2- Mv12 / 2 2分
解得 1分
15、解析:(1)设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理
①
小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F,根据牛顿第二定律 ②
由①②得 ③
(2)设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2,由题意
④
⑤
由④⑤得 ⑥
(3)要保证小球不脱离轨道,可分两种情况进行讨论:
I.轨道半径较小时,小球恰能通过第三个圆轨道,设在最高点的速度为v3,应满足 ⑦
⑧
由⑥⑦⑧得
II.轨道半径较大时,小球上升的最大高度为R3,根据动能定理
解得
为了保证圆轨道不重叠,R3最大值应满足
解得 R3=27.9m
综合I、II,要使小球不脱离轨道,则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件
或
当时,小球最终焦停留点与起始点A的距离为L′,则
当时,小球最终焦停留点与起始点A的距离为L〞,则