物理人教-必修2-第5章-第4单元

1、一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1两个质量不同的物体与水平面之间的动摩擦因数相同，它们以相同的初动能开始沿水平面滑动，以下说法中正确的是()A质量小的物体滑行的距离较长B质量大的物体滑行的距离较长C在整个滑动过程中，质量大的物体克服摩擦阻力做功较多D在整个滑动过程中，两物体的机械能都守恒解析：由动能定理，Wf0Ek0，即克服阻力做的功等于物体的初动能，与物体的质量无关，C不正确；物体动能减少，机械能减少，D不正确；mgx0Ek0，x，质量大的物体滑行距离小，B不正确、A正确答案：A2(2012年威海模拟)一根长为L、

2、质量为m的均匀链条放在光滑的水平桌面上，其长度的一半悬于桌边，若要将悬着的部分拉回桌面，至少需做功()A.mgLB.mgLCmgL D.mgL解析：悬于桌边的链条质量为m，将其拉上桌面，重心升高L，故至少做功为mgL，D正确答案：D3运动员跳伞将经历开伞前后的加速下降和减速下降两个过程将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是()A阻力对系统始终做负功B系统受到的合力始终向下C重力做功使系统的重力势能增加D任意相等的时间内重力做的功相等解析：阻力的方向总与运动方向相反，故阻力总做负功，A正确；运动员加速下降时合力向下，减速下降时合外力向上，B错误；重力做功使系统重力势能减少，C错误

3、；由于做变速运动，任意相等时间内的下落高度h不相等，所以重力做功Wmgh不相等，D错误答案：A4悠悠球是一种流行的健身玩具，具有很浓的趣味性，备受学生的欢迎，悠悠球类似“滚摆”，对称的左右两轮通过固定轴连接(两轮均用透明塑料制成)，轴上套一个可以自由转动的圆筒，圆筒上系条长约1 m的棉线，玩时手掌向下，用力向正下方掷出悠悠球，当滚到最低处时，轻抖手腕，向上拉一下绳线，悠悠球将返回到你的手上，如图所示悠悠球在运动过程中()A一边转动一边向下运动，由于重力做功，悠悠球越转越快，动能不断增大，悠悠球的势能转变为动能B在悠悠球上下运动中，由于发生动能和势能的相互转化，因此机械能守恒C在悠悠球上下运动中

4、，由于空气阻力和绳子与固定轴之间摩擦力的作用，会损失一部分能量D在悠悠球转到最低点绳子将要开始向上缠绕时，轻抖手腕，向上拉一下绳子，给悠悠球提供能量解析：悠悠球向下运动时由于重力做正功，动能一定增大，势能转化为动能，选项A正确；悠悠球在上下运动的过程中由于有阻力做功，所以会损失一部分机械能，机械能不守恒，若不及时补充能量则上升的高度会越来越低，因此可在悠悠球运动到最低点时轻抖手腕，向上拉一下绳子，给其补充能量，故选项C、D正确，B错误答案：ACD5一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定若用F、v、x和E分别表示该物体所受的合力、物体

5、的速度、位移和机械能，则如图所示的图象中可能正确的是()解析：物体在沿斜面向下滑动的过程中，受到重力、支持力、摩擦力的作用，其合力为恒力，A正确；而物体在此合力作用下做匀加速运动，vat，xat2，所以B、C错；物体受摩擦力作用，总的机械能将减小，由能量转化守恒知EE总Ff·xE总·t2.故Et图象是开口向下的抛物线的一部分，D正确答案：AD6如图甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，沿杆方向给环施加一个拉力F，使环由静止开始运动，已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2.则以下判断正确的是()A小环的

6、质量是1 kgB细杆与地面间的倾角是30°C前3 s内拉力F的最大功率是2.25 WD前3 s内小环机械能的增加量是5.75 J解析：设小环的质量为m，细杆与地面间的倾角为，由题乙已知，小环在第1 s内的加速度a m/s20.5 m/s2，由牛顿第二定律得：5mgsin ma,4.5mgsin ，得m1 kg，A正确；sin 0.45，B错误；分析可得前3 s内拉力F的最大功率在1 s末为最大，PmFv5×0.5 W2.5 WC错误；前3 s内小环沿杆上升的位移x×1 m0.5×2 m1.25 m，前3 s内小环机械能的增加量E mv2mgxsin 5.

7、75 J，故D正确答案：AD7.如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平，质点P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升最大高度为H，(空气阻力不计)当质点下落再次经过轨道由a点冲出时，能上升的最大高度h为()AhH BhCh< D.<h<H解析：小球在第1次经过半圆形轨道时，摩擦力做的功为mgH/3，第2次经过时由于速度比第1次小，所以对轨道的压力小，摩擦力比第1次也小，做的功少，再由功能关系可知，上升的高度一定大于H/3，小于H.答案：D8.(2012年郑州模拟)如图所示，倾角为30°的斜面体置于水平地面上一根不可伸长的轻绳两端分别系着

8、小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，A的质量为m，B的质量为4 m .开始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB绳平行于斜面，此时B静止不动将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中错误的是()A物块B受到的摩擦力先减小后增大B地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C小球A的机械能守恒D小球A的机械能不守恒，A、B系统的机械能守恒解析：因斜面体和B均不动，小球A下摆过程中只有重力做功，因此机械能守恒，C正确、D错误；开始A球在与O等高处时，绳的拉力为零，B受到沿斜面向上的摩擦力，小球A摆至最低点时，由FTmgm和mglOAmv2得FT3mg对

9、B物体沿斜面列方程：4mgsin FfFT，当FT由0增加到3mg的过程中，Ff先变小后反向增大，故A正确以斜面体和B为一整体，因OA绳的拉力水平方向的分力始终水平向左，故地面对斜面的摩擦力的方向一直向右，故B正确答案：D9.如图所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上的P点，己知物体的质量为m2.0 kg，物体与水平面间的动摩擦因数0.4，弹簧的劲度系数k200 N/m.现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10 cm，这时弹簧具有弹性势能Ep1.0 J，物体处于静止状态若取g10 m/s2，则撤去外力F后()A物体向右滑动的距离可以达到12.5 cmB物

10、体向右滑动的距离一定小于12.5 cmC物体回到O点时速度最大D物体到达最右端时动能为零，系统机械能也为零解析：当物体向右运动至O点过程中，弹簧的弹力向右由牛顿第二定律可知，kxmgma(x为弹簧的伸长量)，当a0时，物体速度最大，此时kxmg，弹簧仍处于伸长状态，故C错误当物体至O点时，由Epmg×0.1mv2可知，物体至O点的速度不为零，将继续向右压缩弹簧，由能量守恒可得，EpmgxEp，因Ep0，所以x12.5 cm，A错误、B正确物体到达最右端时，动能为零，但弹簧有弹性势能，故系统的机械能不为零，D错误答案：B10.如图所示，甲、乙两车用轻弹簧相连静止在光滑的水平面上，现在同

11、时对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力F1、F2，使甲、乙同时由静止开始运动，在整个过程中，对甲、乙两车及弹簧组成的系统(假定整个过程中弹簧均在弹性限度内)，正确的说法是()A系统受到外力作用，动能不断增大B弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大C恒力对系统一直做正功，系统的机械能不断增大D两车的速度减小到零时，弹簧的弹力大小大于外力F1、F2的大小解析：对甲、乙单独受力分析，两车都先加速后减速，故系统动能先增大后减小，A错误；弹簧最长时，外力对系统做正功最多，系统的机械能最大，B正确；弹簧达到最长后，甲、乙两车开始反向加速运动，F1、F2对系统做负功，系统机械能开始减小，C错；当两车第一次速度减小

12、到零时，弹簧弹力大小大于F1、F2的大小，当返回第二次速度最大时，弹簧的弹力大小等于外力大小，当速度再次为零时，弹簧的弹力大小小于外力F1、F2的大小，D错误答案：B二、非选择题(本题共2小题，共30分解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(15分)如图所示，质量为m的滑块放在光滑的水平平台上，平台右端B与水平传送带相接，传送带的运行速度为 v0，长为L.现将滑块缓慢向左移动压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时突然释放，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同滑块与传送带间的动摩擦因数为.(1)试分析滑块在传送带上的运动情况；(2)若滑块离开弹簧时的速

13、度大于传送带的速度，求释放滑块时弹簧具有的弹性势能；(3)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量解析：(1)若滑块冲上传送带时的速度小于带速，则滑块由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；若滑块冲上传送带时的速度大于带速，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动(2)设滑块冲上传送带时的速度大小为v，由机械能守恒Epmv2.设滑块在传送带上做匀减速运动的加速度大小为a，由牛顿第二定律：mgma.由运动学公式v2v2aL解得EpmvmgL.(3)设滑块在传送带上运动的时间为t，则t时间内传送带的位移xv0t，v0vat滑块相对传送带滑动的位移xLx因相对滑动生成的热量Qmg·x解得QmgLmv0(v0)答案：(1)见解析(2)mvmgL(3)mgLmv0(v0)12.(15分)(2012年长春模拟)如图所示，质量m1 kg的小物块放在一质量为M4 kg的足够长的木板右端，物块与木板间的动摩擦因数0.2，木板与水平面间的摩擦不计物块用劲度系数k25 N/m的弹簧拴住，弹簧的左端固定开始时整个装置静止，弹簧处于原长状态现对木板施以12 N的水平向右的恒力(物块与木板间最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，g10 m/s2)已知弹簧的弹性势能Epkx2，式中x为弹簧的伸长量或压缩量求：(1)开始施力的瞬间小物块的加速度；(