大二輪高考總復(fù)習(xí)物理考前第6天能量和動(dòng)量（保溫訓(xùn)練）

第二部分考前第6天1．(多選)(2017·廣東中山一中七校聯(lián)考)在地面附近，沿水平方向拋出一個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力，物體在空中飛行運(yùn)動(dòng)，說法正確的是()A．在相同時(shí)間間隔內(nèi)，速度變化相同B．在相同時(shí)間間隔內(nèi)，位移變化相同C．在相同時(shí)間間隔內(nèi)，動(dòng)量變化相同D．在相同時(shí)間間隔內(nèi)，動(dòng)能變化相同解析：平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為g，是個(gè)定值，根據(jù)Δv＝gΔt可知，在相同時(shí)間間隔內(nèi)，速度變化相同，故A正確；平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，相同時(shí)間內(nèi)，水平位移的變化量相同，但是豎直方向位移的變化量不等，所以總位移變化不同，故B錯(cuò)誤；根據(jù)ΔP＝m·Δv可知在相同時(shí)間間隔內(nèi)，速度的變化相同，則動(dòng)量變化相同，選項(xiàng)C正確；根據(jù)動(dòng)能定理ΔEk＝mg·Δh，因在相同時(shí)間間隔內(nèi)，豎直方向位移的變化量不等，則動(dòng)能變化不相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC．答案：AC2．(2017·遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)質(zhì)量m＝2kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，物塊動(dòng)能Ek與其發(fā)生位移x之間的關(guān)系如圖所示．已知物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，g＝10m/sA．x＝1m時(shí)物塊的速度大小為B．x＝3m時(shí)物塊的加速度大小為1.25C．在前2m的運(yùn)動(dòng)過程中物塊所經(jīng)歷的時(shí)間為2D．在前4m的運(yùn)動(dòng)過程中拉力對(duì)物塊做的功為25解析：根據(jù)圖象知，x＝1m時(shí)，動(dòng)能為2J，即eq\f(1,2)mv2＝2J，解得v＝eq\r(2)m/s.故A錯(cuò)誤．對(duì)x＝2m到x＝4m段運(yùn)用動(dòng)能定理，有：Fx－μmgx＝ΔEk，解得F＝6.5N．a(chǎn)＝eq\f(F－μmg,m)＝eq\f(6.5－0.2×20,2)m/s2＝1.25m/s2.故B正確．對(duì)前2m運(yùn)用動(dòng)能定理得，F(xiàn)x－μmgx＝ΔEk，解得F＝6N，物體的加速度a＝eq\f(F－μmg,m)＝eq\f(6－4,2)m/s2＝1m/s2.末速度v＝eq\r(\f(2Ek,m))＝eq\r(\f(8,2))＝2m/s，根據(jù)v＝at得，t＝2s．故C正確．對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理得，WF－μmgs＝ΔEk，解得WF＝25J．故D正確．此題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選A．答案：A3．(多選)(2017·大慶一模)如圖所示，足夠長傳送帶與水平方向的傾角為θ，物塊a通過平行于傳送帶的輕繩跨過光滑輕滑輪與物塊b相連，b的質(zhì)量為m，開始時(shí)，a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用，現(xiàn)讓傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則在b上升h高度(未與滑輪相碰)過程中()A．物塊a重力勢(shì)能減少mghB．摩擦力對(duì)a做的功大于a機(jī)械能的增加C．摩擦力對(duì)a做的功小于物塊a、b動(dòng)能增加之和D．任意時(shí)刻，重力對(duì)a、b做功的瞬時(shí)功率大小相等解析：開始時(shí)，a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用，有magsinθ＝mg，則ma＝eq\f(m,sinθ).b上升h，則a下降hsinθ，則a重力勢(shì)能的減小量為mag×hsinθ＝mgh，故A正確．根據(jù)能量守恒得，系統(tǒng)機(jī)械能增加，摩擦力對(duì)a做的功等于a、b機(jī)械能的增量．所以摩擦力做功大于a的機(jī)械能增加．因?yàn)橄到y(tǒng)重力勢(shì)能不變，所以摩擦力做功等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加，故B正確，C錯(cuò)誤．任意時(shí)刻a、b的速率相等，對(duì)b，克服重力的瞬時(shí)功率Pb＝mgv，對(duì)a有：Pa＝magvsinθ＝mgv，所以重力對(duì)a、b做功的瞬時(shí)功率大小相等，故D正確．答案：ABD4．(2017·成都外國語模擬)如圖所示，豎直放置在水平面上的輕質(zhì)彈簧上放著質(zhì)量為m的物體A，處于靜止?fàn)顟B(tài)．若將一個(gè)質(zhì)量為2m的物體B豎直向下輕放在A上，則(重力加速度為gA．放在A上的一瞬間B對(duì)A的壓力大小為23/mgB．AB一起向下運(yùn)動(dòng)過程中AB間的壓力先增大后減小C．AB向上運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí)將分離D．運(yùn)動(dòng)過程中AB物體機(jī)械能守恒解析：B放在A上的一瞬間，對(duì)AB整體：2mg＝3ma；對(duì)B：2mg－FAB＝2ma，解得FAB＝eq\f(2mg,3)，選項(xiàng)A正確；AB一起向下運(yùn)動(dòng)過程中，整體的加速度先向下減小，后向上增大；故AB間的壓力一直增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因AB間的壓力一直增大，不可能為零，可知AB不可能分離，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)過程中彈簧彈力對(duì)AB系統(tǒng)做負(fù)功，故AB物體機(jī)械能減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A．答案：A5．(多選)(2017·上海長寧區(qū)模擬)從地面A處豎直向上拋一質(zhì)量為m的小球，小球上升到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與小球上升到最高點(diǎn)后返回至C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相等，B點(diǎn)離地高度為h，C點(diǎn)離地高度為eq\f(h,3).空氣阻力f＝0.1mg，大小不變，重力加速度為g，則()A．小球上升的最大高度為2hB．小球上升的最大高度為4hC．小球下落過程中從B點(diǎn)到C點(diǎn)動(dòng)能的增量為eq\f(3,5)mghD．小球下落過程中從B點(diǎn)到C點(diǎn)動(dòng)能的增量為eq\f(4,5)mgh解析：設(shè)小球由B點(diǎn)再上升h′到達(dá)最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理得，eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝mg·eq\f(2,3)h－0.1mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2h′＋\f(2,3)h))＝0，解得h′＝3h，所以小球上升的最大高度H＝h＋h′＝4h，B正確；下落過程中小球從B點(diǎn)到C點(diǎn)動(dòng)能的增加量eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)－eq\f(1,2)mveq\o\al(′2,B)＝mg·eq\f(2,3)h－0.1mg·eq\f(2,3)h＝eq\f(3,5)mgh，C正確．答案：BC6．(2017·蘭州一中月考)如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)．水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R＝0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R，用質(zhì)量為m1＝0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)．用同種材料、質(zhì)量為m2＝0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊過B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系為s＝6t－2t2，物塊飛離桌面后由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道．取g＝(1)判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)；(2)B、P間的水平距離；(3)釋放后m2運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功．解析：(1)物塊m2由D點(diǎn)以初速度vD平拋，至P點(diǎn)時(shí)，由平拋規(guī)律，得vy＝eq\r(2gR)，tan45°＝eq\f(vy,vD)，解得vD＝4假設(shè)能到達(dá)M點(diǎn)，且速度為vM，由機(jī)械能守恒，得eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,M)＋m2gh＝eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,D)由圖中幾何關(guān)系，得h＝eq\f(R,\r(2))，解得vM＝2eq\r(4－2\r(2))能完成圓周運(yùn)動(dòng)過M點(diǎn)的最小速度vMmin，由重力提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，m2g＝m2eq\f(v\o\al(2,M)min,R)，vM(min)＝2eq\r(2)m/s≈2.83m/s>2.17m/s，所以不能到達(dá)M點(diǎn)．(2)平拋過程水平位移為x，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得x＝vDtR＝eq\f(1,2)gt2在桌面上過B點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)為s＝6t－2t2，故為勻減速運(yùn)動(dòng)，且初速度為vB＝6m/s、加速度為a＝－4m/s2，B、D間由運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得veq\o\al(2,B)－veq\o\al(2,D)＝2as解得B、P水平間距為x＋s＝4.1(3)設(shè)彈簧長為AC時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep，由功能關(guān)系，得釋放m1時(shí)為Ep＝μm1gsCB，釋放m2時(shí)為Ep＝μm2gsCB＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,B)m2在桌面上運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做功為Wf，由動(dòng)能定理，得Ep－Wf＝eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,D)解得Wf＝5.6J答案：(1)不能到達(dá)M點(diǎn)(2)4.1m(3)5.67．在豎直平面內(nèi)有一個(gè)半圓形軌道ABC，半徑為R，如圖所示．A、C兩點(diǎn)的連線水平，B點(diǎn)為軌道最低點(diǎn)．其中AB部分是光滑的，BC部分是粗糙的．有一個(gè)質(zhì)量為m的乙物體靜止在B點(diǎn)，另一個(gè)質(zhì)量為4m的甲物體從A點(diǎn)無初速度釋放，甲物體運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)與乙物體發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞后結(jié)合成一個(gè)整體，甲乙構(gòu)成的整體滑上BC軌道，最高運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，OD與OB連線的夾角θ＝60°.甲、乙兩物體可以看作質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，求(1)甲物體與乙物體碰撞過程中，甲物體受到的沖量．(2)甲物體與乙物體碰撞后的瞬間，甲乙構(gòu)成的整體對(duì)軌道最低點(diǎn)的壓力．(3)甲乙構(gòu)成的整體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中，摩擦力對(duì)其做的功．解析：(1)設(shè)甲物體由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)處速度為v0，由機(jī)械能守恒定律得4mgR＝eq\f(1,2)×4mveq\o\al(2,0)解得v0＝eq\r(2gR)甲物體與乙物體碰撞過程取向左方向?yàn)檎齽?dòng)量守恒4mv0＝5mv解得v＝eq\f(4,5)v0＝eq\f(4,5)eq\r(2gR)I甲＝4mv－4mv0＝－eq\f(4,5)meq\r(2gR)，方向水平向右．(2)F－5mg＝5meq\f(v2,R)F＝5mg＋6.4mg＝11.4