人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律2. 功 习题(1).docx

2018-2019年高中物理人教版必修2第七章 机械能守恒定律第二节 功精选专题试卷【1】含答案考点及解析班级:_ 姓名：_ 分数：_题号一二三四五六总分得分注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上评卷人得分一、选择题1.以初速度V0竖直上抛一个小球，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法错误的是（）A小球到达最高点所用的时间为B小球上升的最大高度为C小球回到抛出点时的速度大小为V0D小球回到出发点所用的时间为【答案】 B【解析】试题分析：由v0=gt可得上升时间t=，A正确； 由得，B错误；由上抛的对称性可知回到抛出点时的速度大小为v0，C正确；整个过程的时间为2t=,D正确，错误的只有B，所以本题选择B。考点：竖直上抛运动2.如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为该电源内部热功率随电流I变化的图线，则根据图线可知（）A电源电动势为6VB电源内阻为1.5C当电路中电流为1A时，外电路电阻为1.5D在O（C过程中，电源输出功率不变【答案】 BC【解析】试题分析:从图象可知：有两个交点O点处是没有通电，而C处它们的电功率相等，说明外电阻没有消耗功率因此电流为2A时，外电阻阻值为零由P=I2r可算出r=1.5（，所以内阻的阻值为1.5所以B正确在C点时，外电阻为0，所以电动势E=Ir=21.5V=3V，所以A错误根据闭合电路欧姆定律可知，E=I（R+r）当电路中电流为1A时，外电路的电阻R=1.5，所以C对；在OC过程中，外电阻逐渐减小，所以电源输出功率的变化是先变大再变小，所以D错误。考点：功、电功率3.关于斜抛运动的时间，下列说法中正确的是 ()A斜抛运动的时间由初速度的大小决定B斜抛运动的时间由初速度的方向决定C斜抛运动的时间由初速度的水平分量决定D斜抛运动的时间由初速度的竖直分量决定【答案】D【解析】斜抛物体的运动时间取决于竖直方向的分运动4.如图所示，小车上有固定支架，支架上用细线拴一个小球，线长为l（小球可看作质点），小车与小球一起以速度v0沿水平方向向左匀速运动。当小车突然碰到矮墙后车立即停止运动，此后小球升高的最大高度可能是（线未被拉断）（）A大于B小于C等于D等于2l【答案】BCD【解析】试题分析: 如果小球的速度不能使小球做圆周运动，由机械能守恒可得，=mgh，所以最大高度可能是，所以A错，C对；如果有空气的阻力的话，机械能不守恒，最大高度就要小于，所以B正确；如果小球的速度能使小球做圆周运动，那么最大的高度就是圆周运动的直径2L，所以D正确考点：机械能守恒定律，动能定理，牛顿第二定律，向心力5.如图所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动则下列关于A的受力情况的说法中正确的是A受重力、支持力B受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力C受重力、支持力、摩擦力和向心力D受重力、支持力和指向圆心的摩擦力【答案】D【解析】试题分析：隔离物体分析，该物体做匀速圆周运动；对物体受力分析，如图，受重力G，向上的支持力N，重力与支持力二力平衡，然后既然匀速转动，就要有向心力（由摩擦力提供），指向圆心的静摩擦力；考点：考查了受力分析以及向心力来源点评：本题要注意物体做匀速圆周运动，合力提供向心力，指向圆心，而不能把匀速圆周运动当成平衡状态！向心力是效果力，由合力提供，不是重复受力！6.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度( )A大小和方向均不变B大小不变，方向改变C大小改变，方向不变D大小和方向均改变【答案】A【解析】由于始终保持悬线竖直，所以橡皮水平方向上的运动速度与铅笔的速度相同，橡皮在竖直方向上运动的速度大小应等于水平速度大小，所以橡皮的合运动仍为匀速直线运动，选项A正确7.运动员掷链球时，链球在运动员的牵引下做曲线运动，一旦运动员放手，链球即刻飞出。放手的时刻不同，链球飞出的方向不同，这说明A做曲线运动的物体，不同时刻的加速度具有不同的大小B做曲线运动的物体，不同时刻的加速度具有不同的方向C做曲线运动的物体，不同时刻的速度具有不同的大小D做曲线运动的物体，不同时刻的速度具有不同的方向【答案】D【解析】本题考查的是曲线运动的问题，做曲线运动的物体，不同时刻的速度具有不同的方向，D正确；加速度方向可以不变比如抛体运动；速度大小也可以不变比如匀速圆周运动，ABC错误；8.如图4所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点若不计空气阻力，下列关系式正确的是 () AtatbBvavbCvavbDtatb【答案】AC【解析】两小球做平抛运动，由题图可知hahb，则tatb；又水平位移相同，根据xvt可知vavb.9.下列说法正确的是（）A做匀速圆周运动的物体处于平衡状态B做匀速圆周运动的物体所受的合外力是恒力C做匀速圆周运动的物体的速度恒定D做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定【答案】D【解析】匀速圆周运动的物体受到的合外力大小恒定，方向指向圆心，速度大小恒定，方向沿着轨迹的切线方向，加速度大小恒定，方向指向圆心，所以D正确10.对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是：（ ） A速度不变B周期不变C加速度不变D合力不变【答案】B【解析】匀速圆周运动的特征是线速度的大小不变、角速度不变、周期不变、频率不变，线速度的方向时刻变化，B对，ACD错。评卷人得分二、实验题11.下图为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，背景方格边长为5 cm，g取10 ms2。则(1)闪光时间间隔t =S;(2)平抛初速度v 0=m/s；（3）B点的速度v B =m/s；【答案】(1)闪光时间间隔t = 0.1S；(2)平抛初速度v 0= 1.5 m/s；（3）B点的速度v B = 2.5 m/s【解析】(1)竖直方向自由落体运动，有(2)由水平方向x=vT可求得初速度为1.5 m/s，B点竖直分速度为AC竖直距离的平均速度，在由水平分速度求B点合速度评卷人得分三、填空题12.如图3所示，A、B两轮半径之比为1：3，两轮边缘挤压在一起，在两轮转动中，接触点不存在打滑的现象，则两轮边缘的线速度大小之比等于_。A轮的角速度与B轮的角速度大小之比等于_。【答案】11， （2分） 31（2分）【解析】不存在打滑的轮边缘线速度相等，大小之比等于11，根据，则。13.如图所示，可视为质点的质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，小球能够通过最高点时的最小速度为，如小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道的壁有作用力（填外或内），作用力大小为【答案】0外 3mg【解析】因内轨道可对小球有支持力，所以小球能够通过最高点时的最小速度为0；由小球在最高点向心力是弹力与重力的合力提供，v=2，解得F=3mg，方向向下，所以小球对管道的外壁有作用力，大小为3mg。14.观察自行车的主要传动部件，了解自行车是怎样用链条传动来驱动后轮前进的。如图所示，大齿轮、小齿轮、后轮三者的半径分别为 r1、r2、r3，它们的边缘上有三个点A、B、C。则A、B、C三者的线速度大小之比为，角速度之比为。【答案】r2:r2:r3 , r2:r1:r1【解析】根据同一传送带的线速度相等，有，即，同一圆轮上角速度相等，有，则A、B、C三者的线速度大小之比为r2:r2:r3；角速度之比为r2:r1:r1。15.如图所示，圆桶底面半径为R，在上部有个入口A，在A的正下方h处有个出口B，在A处沿切线方向有一斜槽，一个小球恰能沿水平方向进入入口A后，沿光滑桶壁运动，要使小球由出口B飞出桶外，那么小球进入A时速度v必须满足。【答案】2nR(n=1,2,3,)【解析】分析：由于桶内壁光滑，小球沿水平方向进入A后，只受到重力和桶壁对它的弹力作用，于是小球在水平方向做匀速圆周运动，在竖直方向做自由落体运动解答：解：小球从入口A进入桶内以后，在竖直方向只受重力作用，且竖直方向初速度为零，故小球在竖直方向做自由落体运动，由h=gt2从A运动到B的时间为：t=-小球在水平方向以速率v做匀速圆周运动，设它从A到B共运动了n圈，则： vt=n?2R，（n=1、2、3）-联立解得：V=2nR（n=1，2，3，）此即为小球进入A时速度v所必须满足的条件故答案为：2nR（n=1，2，3，）点评：不少同学可能误认为小球只运动一圈就由A到B，没有考虑到小球运动多周的可能，因而在结果中遗漏了圈数n16.从某高度以12 m/s的初速度水平抛出一物体，经2 s落地，取g = 10 m/s2，则抛出点的高度是m，从抛出点到落地的水平距离是m，落地时速度方向与竖直方向的夹角的正切tan= 。【答案】20，24，3/5。【解析】平抛运动专题分析：平抛运动在竖直方向做自由落体运动，根据求出抛出点的高度平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，根据x=v0t求出水平距离求出落地时竖直方向上的分速度，从而求出落地时速度方向与竖直方向的夹角的正切值（1）该物体作平抛运动在竖直方向上做自由落体运动可得抛出高度为：=20m（2）物体在水平上做匀速直线运动可得物体落地点的水平距离为：x=v0t=24m（3）落地时竖直方向上的分速度vy=gt落地时速度方向与竖直方向的夹角的正切值为： tan=评卷人得分四、计算题17.如图所示，滑块在恒定外力F= 3mg/2作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力，又沿竖直面内的半径为R光滑半圆形轨道运动，且恰好通过轨道最高点C，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A，滑块与地面的摩擦因数为0.25，试求（1）滑块运动到B点速度大小（2）滑块在半圆形轨道上运动时，对轨道压力的最小值和最大值【答案】(1) a=5g4 (2) 最小值F N=0 N最大压力为6mg【解析】试题分析：设圆周的半径为R，则在C点：mg=m最小值F N=0 N 离开C点，滑块做平抛运动，则2Rgt22v Ct sAB由牛顿第二定律 F-f =maa=5g4由A到B运动过程：vB22asABVB= 由牛顿第二定律FN-mg；FN+mg=6mg由牛顿第三定律得：滑块对轨道的最大压力为6mg考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；平抛运动；向心力点评：本题注意应分段分析，不同的过程采用不同的物理规律求解，特别要注意在竖直面上的圆周运动中的临界值的确定18.如图所示，水平传送带水平段长l=3m，两皮带轮半径均为r=5cm，距地面高度h=3.2m，此时传送带静止。与传送带等高的光滑平台上，有一个可看成质点的小物体以v0的初速度滑上传送带，从传送带的右端飞出做平抛运动，水平射程是1.6m。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，g=10m/s2。求：（1）物体的初速度；2）保持其它条件不变，为使物块作平抛运动的水平射程最大，则皮带轮至少应以多大的角速度转动？【答案】（1）a=-2m/s2 v0=4m/s(2) =40rad/s【解析】（1）由平抛规律得：x=vt 1分 h= 1分联立解得：v=2m/s 1分由-mg=ma 1分得：a=-2m/s21分由v2-v02=2al 1分得：v0=4m/s1分(2)要使射程最大，小物体须在皮带上一直加速。v12-v02=2al 1分得：v1=2m/s1分所以皮带的运动速度至少为2m/s，1分由v1=r 1分得=40rad/s1分19.从某高度处以v0=15 ms的初速度水平抛出一物体，经时间t=2s落地，g取10ms2，求：（1）物体抛出时的高度y和物体抛出点与落地点间的水平距离x；（2）物体落地时的速度大小v。【答案】（1）30m（2）25m/s【解析】本题考查平抛运动的规律(1)由平抛运动规律得物体抛出时的高度为y =20m (2分)水平距离为x=v0t=30m (1分)(2)设物体的质量为m，则由机械能守恒定律知 (2分)代人数据可得v=25m/s (1分)20.如图是一高山滑雪运动场中的滑道，BD附近是很小的一段曲道，可认为是半径均为R=40m的两圆滑连接的圆形滑道，B点和D点是两圆弧的最高点和最低点，圆弧长度远小于斜面AD及BC长度，从A到D点不考虑摩擦力的作用。一个质量m=60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿滑道滑下，从B点水平抛出时刚好对B点没有压力，已知AB两点间的高度差为h=25m，滑道的倾角=370，sin370=0.6，cos370=0.8，tan370=0.75取g=10m/s2。求：（1）运动员在B点时的速度。（2）运动员在BC斜面的落点C到B点的距离(B点可认为是斜面上的最高点)。（3）若BD之间的高度差为5m，AD段运动可看作直线动动，求运动员在D点对轨道的压力。【答案】（1）（2）75m（3）1500N【解析】本题考查平抛运动的分解运动，根据水平方向匀速运动和竖直方向自由落体的特点，由题意，在点只受重力作用，重力提供向心力:(1)运动员在B点时只受重力，根据牛顿第二定律有：.（2分）解得:.(1分)（2）设运动员从B运动到C点的时间为t，根据平抛运动规律有：运动员竖直位移为：y=gt2/2 (1).（1分）运动员水平位移为：x=vBt (2).（1分）由几何关系可知：tan=y/x (3).（1分）解（1）、（2）、（3）