2014屆高三物理二輪專題 機(jī)械的振動(dòng)與波好題特訓(xùn)7（含精析）

1、好題特訓(xùn)（物理）含精析2014屆高三二輪專題之7.機(jī)械的振動(dòng)與波1.（2013·煙臺(tái)市一模）如圖所示，滑塊以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到達(dá)最高點(diǎn)后又返回到出發(fā)點(diǎn)則能大致反映滑塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度v、加速度a、動(dòng)能Ek、重力對(duì)滑塊所做的功W與時(shí)間t或位移x關(guān)系的是（取初速度方向?yàn)檎较颍敬鸢浮緼D【解析】上滑時(shí)的加速度a1=gsin+gcos，下滑時(shí)的加速度a2=gsin-gcos，知a1a2，速度時(shí)間圖線的斜率表示加速度，圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，故A正確。加速度與時(shí)間軸圍成的面積表示速度，由于上升和下降過程加速度方向不變，始終沿斜面向下，故B錯(cuò)誤動(dòng)能是標(biāo)量，不存在負(fù)

2、值，故C錯(cuò)誤重力做功跟運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，大小等于-mgx，所以重力做功跟位移呈線性關(guān)系變化故D正確2.（2013·日照市一模）質(zhì)量的長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上，另一質(zhì)量的物體B以水平速度滑上原來靜止的長(zhǎng)木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時(shí)間變化的情況如圖所示，重力加速度，則下列說法正確的是A.木板獲得的動(dòng)能為2JB.系統(tǒng)損失的機(jī)械能為1JC.木板A的最小長(zhǎng)度為1mD.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1【答案】CD【解析】從圖可以看出，B做勻減速運(yùn)動(dòng)，A做勻加速運(yùn)動(dòng)，最后的共同速度為1m/s，由可得木板A的獲得的動(dòng)能為1J，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；系統(tǒng)損失的機(jī)械能J，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由圖象可知

3、物體B的位移為1.5m，木板A的位移為0.5m，所以木板最小長(zhǎng)度為1m，選項(xiàng)C正確；由圖象可知木板A的加速度為1m/s2，根據(jù)得出動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，選項(xiàng)D正確。3.（2013河南漯河市聯(lián)考）一個(gè)小球在豎直環(huán)內(nèi)至少做N次圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它第（N2）次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)的速度是7m/s；第（N1）次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)的速度是5m/s，則小球在第N次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)的速度v一定滿足（ ）Av>1m/s Bv=1m/s Cv<1m/s D前面三種情況都有可能4（2013上海徐匯區(qū)期末）如圖所示，圓心在O點(diǎn)、半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直固定在水平桌面上，OC與OA的夾角為60°，軌道

4、最低點(diǎn)A與桌面相切. 一足夠長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著質(zhì)量為m1和m2的兩小球（均可視為質(zhì)點(diǎn)），掛在圓弧軌道光滑邊緣C的兩邊，開始時(shí)m1位于C點(diǎn)，然后從靜止釋放。則（ ）60ºm1CBAROm2（A）在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過程中兩球速度大小始終相等（B）在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過程中重力對(duì)m1做功的功率先增大后減少（C）若m1恰好能沿圓弧下滑到A點(diǎn)，則m12m2（D）若m1恰好能沿圓弧下滑到A點(diǎn)，則m13m25. （2013廣東省茂名市一模）如圖所示，物體A、B的質(zhì)量相等，物體B剛好與地面接觸。現(xiàn)剪斷繩子OA，下列說法正確的是A剪斷繩子的瞬間，物體A的加速度為gB彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，物體A的

5、速度最大C剪斷繩子后，彈簧、物體A、B和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D物體運(yùn)動(dòng)到最下端時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大答案：CD6（13分）(2013河南平頂山期末)艦載機(jī)起降是世界性技術(shù)難題，也被比作“刀尖上的舞蹈”，著艦跑道長(zhǎng)度只有陸地機(jī)場(chǎng)跑道的1/10，盡管航母甲板總長(zhǎng)有300多米，但能夠提供艦載機(jī)起飛、著艦使用的距離只有百米左右，艦載機(jī)要在浮動(dòng)的航母甲板上鉤住阻攔索，難度非常大。中國艦載戰(zhàn)機(jī)“殲-15”成功在“遼寧艦”航空母艦上完成起降著艦，為航母戰(zhàn)斗力的組建邁出重要一步。某同學(xué)為了研究“殲-15”艦載機(jī)的起飛過程，把其運(yùn)動(dòng)過程簡(jiǎn)化如下：其軌道由長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.5m的水平軌道AB和圓弧軌道BC相接，圓弧

6、軌道半徑R=2m，圓心在B點(diǎn)正上方O處，弧BC所對(duì)的圓心角為=370，具有動(dòng)力裝置的玩具小車質(zhì)量為m=1kg，從A點(diǎn)開始以恒定功率P=10W由靜止開始啟動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)撤去動(dòng)力，小車沿圓弧軌道繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為FN=26N，整個(gè)過程所受阻力恒為f=0.1mg（取g=10m/s2，sin370=0.6,cos370=0.8）. 求：（1）動(dòng)力小車運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)的速度V的大?。?）求小車加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t .解析：（1）對(duì)小車在C點(diǎn)時(shí)受力分析如圖所示，則其向心力由支持力和重力的分力提供，由牛頓第二定律可得：-（4分）解得： V=6m/s -（2分）（2）選小車為研究對(duì)象，在小車從A運(yùn)動(dòng)到C

7、的過程中，由動(dòng)能定理可得：-（4分）其中s為圓弧BC的長(zhǎng)度，根據(jù)幾何關(guān)系可得：-（2分）聯(lián)立可得：t=2.48s （1分）7.（10分）（2013上海市普陀區(qū)期末）如圖所示，豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道半徑R=1m，A端與圓心O等高，AD為水平面，B點(diǎn)為光滑軌道的最高點(diǎn)且在O的正上方。一小球在A點(diǎn)正上方由靜止釋放，自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道并恰好能通過B點(diǎn)（從A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道時(shí)無機(jī)械能損失），最后落到水平面C點(diǎn)處。求：（1）小球通過軌道B點(diǎn)的速度大小。（2）釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度。（3）落點(diǎn)C到A點(diǎn)的水平距離。 8.（20分）（2013四川攀枝花第二次統(tǒng)考）如圖所示，靜放在水平面上的圓形（半徑

8、為R）光滑管道ABC，C為最高點(diǎn)，B為最低點(diǎn),管道在豎直面內(nèi)。管道內(nèi)放一小球，小球可在管道內(nèi)自由移動(dòng)，現(xiàn)用一裝置將小球鎖定在P點(diǎn)，過P點(diǎn)的半徑OP與豎直方向的夾角為?，F(xiàn)對(duì)管道施加一水平向右的恒力F，同時(shí)解除對(duì)小球的鎖定，管道沿水平面向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，小球相對(duì)管道仍保持靜止。經(jīng)過一段時(shí)間后管道遇一障礙物突然停止運(yùn)動(dòng)，小球能到達(dá)管道的A點(diǎn)。重力加速度為g，小球及管道大小不計(jì)。求：（1）恒力作用下圓形管道運(yùn)動(dòng)的加速度；（2）圓形管道從開始運(yùn)動(dòng)到突然停止過程中運(yùn)動(dòng)距離的可能值。FAOCBPR解：(1)小球受力如圖，由力合成的平行四邊形定則及牛頓第二定律得：（2分）NmgF合（1分）（2）設(shè)圓形管道從開

9、始運(yùn)動(dòng)到突然停止，停止前速度為，由勻變速運(yùn)動(dòng)公式得：（2分）圓形管道停止時(shí)，小球沿管道半徑方向的速度變?yōu)榱?，沿切線方向的速度保持不變，小球能運(yùn)動(dòng)到管道右側(cè)圓心上方至最高點(diǎn)C之間的區(qū)域則可到達(dá)A點(diǎn)，或從C點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)A點(diǎn)。若小球能運(yùn)動(dòng)到管道右側(cè)圓心上方至最高點(diǎn)C之間的區(qū)域，則由機(jī)械能守恒得：（5分）聯(lián)立以上相關(guān)各式得：（2分）若小球從C點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)A點(diǎn)，則由機(jī)械能守恒及平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：（2分）（3分）聯(lián)立以上相關(guān)各式得：（2分）圓形管道從開始運(yùn)動(dòng)到突然停止過程中運(yùn)動(dòng)距離的可能值為：及（1分）9、（2013上海市嘉定區(qū)期末）如圖a所示，豎直光滑桿固定不動(dòng)，上面套有下端接觸地面的輕彈

10、簧和一個(gè)小物體。將小物體在一定高度靜止釋放，通過傳感器測(cè)量到小物體的速度和離地高度h并做出其動(dòng)能-高度圖b。其中高度從0.35m下降到0.3m范圍內(nèi)圖像為直線，其余部分為曲線。以地面為零勢(shì)能面，根據(jù)圖像求：（1）小物體的質(zhì)量m為多少？（2）輕彈簧彈性勢(shì)能最大時(shí)，小物體的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和為多大？0.1 0.2 0.3 h/m0.00.51.0Ek/Jhab（3）把小物體和輕彈簧作為一個(gè)系統(tǒng)研究，系統(tǒng)具有的最小勢(shì)能為多少？10.（2013·淄博市一模）（16分）如圖所示是一皮帶傳輸裝載機(jī)械示意圖井下挖掘工將礦物無初速放置于沿圖示方向運(yùn)行的傳送帶A端，被傳輸?shù)侥┒薆處，再沿一段圓形軌道到

11、達(dá)軌道的最高點(diǎn)C處，然后水平拋到貨臺(tái)上已知半徑為的圓形軌道與傳送帶在B點(diǎn)相切，O點(diǎn)為半圓的圓心，BO、CO分別為圓形軌道的半徑，礦物m可視為質(zhì)點(diǎn)，傳送帶與水平面間的夾角，礦物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，傳送帶勻速運(yùn)行的速度為，傳送帶AB點(diǎn)間的長(zhǎng)度為若礦物落點(diǎn)D處離最高點(diǎn)C點(diǎn)的水平距離為，豎直距離為，礦物質(zhì)量，不計(jì)空氣阻力求：（1）礦物到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小；（2）礦物到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。唬?）礦物由B點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)的過程中，克服阻力所做的功【答案】見解析【解析】（1）假設(shè)礦物在AB段始終處于加速狀態(tài)，由動(dòng)能定理可得 3分代入數(shù)據(jù)得 1分由于，故假設(shè)成立，礦物B處速度為 1分（2）設(shè)礦物對(duì)軌道C處壓力為F，由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可得 1分 1分代入數(shù)據(jù)得礦物到達(dá)C處時(shí)速度 1分由牛頓第二定律可得 2分代入數(shù)據(jù)得 1分根據(jù)牛頓第三定律可得所求壓力 1分（3）礦物由B到C過程，由動(dòng)能定理得 3分代入數(shù)據(jù)得即礦物由B到達(dá)C時(shí)克服阻力所做的功 1分11.（2013·煙臺(tái)市一模）（15分）如圖所示，是一次娛樂節(jié)目中的一個(gè)游戲示意圖，游戲裝置中有一個(gè)光滑圓弧形軌道，高為h，半徑為R，固定在水平地面上，它的左端切線沿水平方向，左端與豎直墻面間的距離為x豎直墻高為H，滑板運(yùn)動(dòng)員可從墻面的頂部沿水平方向飛到地面上游戲規(guī)則是讓一滑塊從弧形軌