《2012高考物理二轮复习专题限时集训：专题7 力学综合问题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2012高考物理二轮复习专题限时集训：专题7 力学综合问题（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 -力学综合训练 1、如图所示，质量、初速度大小 都相同的 A、B、C 三个小球在同一水平面上，A 球竖直上抛， B 球以倾角 斜上抛，空气阻力不计，C 球沿倾角 为 的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为 hA、hB、hC，则（ ） A、hA=hB=hC B、hA=hBhC C、hA=hChB D、hAhB，hAhC 2、如图所示，某段滑雪雪道倾角为 300，总质量为 m（包括雪具在内）的滑雪运动员从距 底端高为 h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为 g/3，在他从上向下滑到底端的过程中， 下列说法正确的是（ ） A运动员减少的重力势能全部转化为动能B运动员获得的动能为 mg
2、h13C运动员克服摩擦力做功为 mgh23D下滑过程中系统减少的机械能为 mgh13 3在水平方向足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间 t 后停 止现将该木板改置成倾角为 的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑，若小物块上滑 到最高位置所需时间也为 t，则小物块与木板之间的动摩擦因数 为( )A. B. C. D.sin1cossin1coscos1coscos1cos 4风能是一种环保型能源，风力发电是将风的动能转化为电能设空气的密度为 ，水平 风速为 v，风力发电机每个叶片长为 L，设通过叶片旋转所围成的圆面内的所有风能转化为电能 的效率为 ，那么该风力发电机的发
3、电功率 P 的数学表达式为( )A. Lv B. L2v2 C. L2v3 D. L2v4121212125如图所示，A、B、C 三个一样的滑块从粗糙固定斜面上的同一高度同时开始运动，A 由 静止释放，B 的初速度方向沿斜面向下，大小为 v0，C 的初速度方向沿斜面水平，大小也为 v0，下列说法中正确的是( ) A滑到斜面底端时，B 的动能最大 B滑到斜面底端时，B 的机械能减少最多 CA 和 C 将同时滑到斜面底端 DC 的重力势能减少得多 6如图所示，劲度系数为 k 的弹簧下悬挂一个质量为 m 的重物，处于静止状 态手托重物使之缓慢上移，直到弹簧恢复原长，然后放手使重物从静止开始下落， 重
4、物下落过程中的最大速度为 v，不计空气阻力下列说法正确的是( )A手对重物做的功 W1m2g2kB重物从静止下落到速度最大过程中重物克服弹簧弹力所做的功 W2 mv2m2g2k12C弹性势能最大时小球加速度大小为 g- 2 -D最大的弹性势能为2m2g2k7一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距 离假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是( ) A运动员到达最低点前重力势能始终减小 B蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加 C蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
5、 8如图所示，质量为 M、长度为 L 的小车静止在光滑的水平面上质量为 m 的小物块(可 视为质点)放在小车的最左端现用一水平恒力 F 作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速 直线运动物块和小车之间的摩擦力为 f.物块滑到小车最右端时，小车运动的距离为 x.在这个 过程中，下列说法正确的是( ) A.物块到达小车最右端时，物块具有的动能为 F(Lx) B物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 fx C物块克服摩擦力所做的功为 fL D物块和小车增加的机械能为 fx 9如图所示，长 L1.5 m、高 h0.45 m、质量 M10 kg 的长方体木箱在水平面上向右 做直线运动当木箱的速度 v03
6、.6 m/s 时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力 F50 N，并同时将一个质量 m1 kg 的小球轻放在木箱上距右端 处的 P 点(小球可视为质点，放在 P 点时L3 相对于地面间的速度为零)，经过一段时间，小球脱离木箱落到地面已知木箱与地面间的动摩 擦因数 0.2，而小球与木箱之间的摩擦不计取 g10 m/s2，求： (1)小球从开始离开木箱至落到地面所用的时间； (2)小球放上 P 点后，木箱向右运动的最大位移； (3)小球离开木箱时，木箱的速度10如图所示，一位参加“挑战极限”的业余选手质量 m60 kg，要越过一宽度为 x2.5 m 的水沟跃上高为 H2.0 m 的平台，采用的方法是
7、：人手握一根长 L3.25 m 的轻质弹性杆一 端，从 A 点由静止开始匀加速助跑，至 B 点时，杆另一端抵在 O 点的阻挡物上，接着杆发生形 变，同时脚蹬地，人被弹起，离地时重心高 h0.8 m，到达最高点时杆处于竖直，人的重心在 杆的顶端运动过程中空气阻力可忽略不计(取 g10 m/s2) (1)第一次试跳，人恰能到达最高点，则人在 B 点离开地面时的速度 v1是多大？ (2)第二次试跳，人在最高点放开杆，人水平飞出，恰好趴落到平台边缘，则人在最高点飞 出时速度 v2至少是多大？ (3)设在第二次试跳中，人跑到 B 点时速度大小为 vB8 m/s，则人在 B 点蹬地弹起瞬间至 少应做多少功
8、？- 3 -11如图所示，一个质量为 0.6 kg 的小球以某一初速度从 P 点水平抛出，恰好从光滑圆弧 ABC 的 A 点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)已知圆弧的半径 R0.3 m，60，小球到达 A 点时的速度 vA4 m/s.(取 g10 m/s2)求： (1)小球做平抛运动的初速度 v0 ； (2)P 点到 A 点的水平距离和竖直距离； (3)小球到达圆弧最高点 C 时对轨道的压力12如图甲所示，一倾角为 37的传送带以恒定速度运行现将一质量 m2 kg 的小物体 以某一初速度放上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示取沿传送带向 上为正方向，
9、g10 m/s2，sin370.6，cos370.8.求： (1)010 s 内物体位移的大小； (2)物体与传送带间的动摩擦因数； (3)010 s 内物体机械能增量及其因与传送带摩擦产生的热量 Q.- 4 -专题限时集训(七) 1C 【解析】 球 A 和球 C 上升到最高点时速度均为零，而球 B 上升到最高点时仍有水平方向的速度，即动能不为零根据机械能守恒定律，对 A、C 球 mgh mv ，解得 h，122 0v2 02g对 B 球 mgh mv mv ，所以 hh.122 t122 0v2 0v2 t2g2D 【解析】 运动员的加速度为 g，小于 gsin30，所以必受摩擦力，且大小为
10、 mg，1316克服摩擦力做功为 mg mgh，故选项 C 错误；摩擦力做功，机械能不守恒，减少的16hsin3013势能没有全部转化为动能，而是有 mgh 转化为内能，故选项 A 错误，D 正确；由动能定理知，13运动员获得的动能为 mg mgh，故选项 B 错误13hsin30233B 【解析】 在水平面匀减速滑动过程，a1g，初速度 v0a1t；沿斜面匀减速mgm滑动过程，a2gsingcos，初速度 v0a2t，联立解得 .mgsinmgcosmsin1cos4C 【解析】 以时间 t 内吹到叶片旋转所围成的圆面的空气柱为研究对象，根据题意可得该风力发电机的发电功率为 P L2v3，选
11、项 C 正确12L2vtv2 t125A 【解析】 三个滑块运动过程中受到的滑动摩擦力大小相等滑块 A、B 均沿斜面向 下做匀加速直线运动，下滑过程克服摩擦力做功相等，重力做功相等，根据动能定理知，滑到 斜面底端时 B 的动能大于 A 的动能；滑块 C 沿斜面向左偏下做曲线运动，运动路程大于滑块 B 的位移大小，滑块 C 滑动过程克服摩擦力做的功大于滑块 B 克服摩擦力做的功，所以滑到斜面 底端时，B 的动能最大，选项 A 正确，B 错误滑块 C 受到的摩擦力与运动方向相反，C 在沿 斜面向下的加速度分量大于 A，所以滑块 C 的运动时间小于 A 的下滑时间，选项 C 错误三个 滑块减少的重力
12、势能相等，选项 D 错误6BCD 【解析】 重物开始处于静止状态时，mgkx1，弹簧伸长量 x1，根据能量mgk守恒定律，W1mgx1Ep，Ep为弹簧增大的弹性势能(负值)，所以 W1mgx1，选项m2g2k A 错误；重物从静止开始下落过程，先加速下落 x1高度，加速度减小到零，速度达到最大，后 减速下落 x1高度，速度减小到零，此时弹簧的伸长量为 2x1最大，弹簧的弹性势能最大，小球加速度 ag，根据能量守恒知，弹性势能等于下落过程减少的重力势能，为2kx1mgm- 5 -mg2x1，选项 CD 正确；根据能量守恒知，重物从静止下落到速度最大过程中， 2m2g2kmgx1 mv2Ep，所以
13、克服弹簧弹力所做的功 W2Epmgx1 mv2 mv2，选项 B 正1212m2g2k12确 7ABC 【解析】 运动员到达最低点前其高度一直降低，故重力势能始终减小，A 正确； 磞极绳张紧后的下降过程中，其弹力方向与运动方向相反，弹力做负功，弹性势能增加，B 正 确；磞极过程中，只有重力和弹力做功，运动员、地球和磞极绳所组成的系统机械能守恒，C 正确；重力势能的改变量 Epmgh，只与初末位置的高度差有关，而与重力势能零点的选取 无关，D 错误 8. B 【解析】 合外力做功引起物体动能的变化，物块到达小车最右端时，物块具有的动 能对应这个过程中物块所受合外力做的功，即为(Ff)(Lx)，而
14、小车具有的动能对应这个过程 中小车所受合外力做的功，即为 fx，所以选项 A 错误，选项 B 正确；物块克服摩擦力做的功为 f(Lx)，所以选项 C 错误；物块和小车增加的机械能为动力和阻力对系统做功之和，即 F(Lx) fL，所以 D 错误 9(1)0.3 s (2)0.9 m (3)2.8 m/s 【解析】 (1)小球离开木箱后做自由落体运动，则小球落到地面所用的时间为t0.3 s2hg(2)小球放上木箱后相对地面静止，由牛顿第二定律 FFNMa1 FN(Mm)g解得木箱的加速度 a17.2 m/s2FMmgM木箱向右运动的最大位移 x10.9 mv2 02a1 (3)由于 x10.9 m
15、1 m，故木箱在向右运动期间，小球不会从木箱的左端掉下 木箱向左运动时，根据牛顿第二定律得 F(Mm)gMa2 解得木箱向左运动的加速度 a22.8 m/s2 设木箱向左运动的位移为 x2时，小球从木箱的右端掉下，则x2x1 1.4 m L3由 x2 a2t 得 t21 s122 22x2a2故小球刚离开木箱时木箱的速度 v2a2t22.8 m/s，方向向左 10(1)7 m/s (2)5 m/s (3)300 J 【解析】 (1)由机械能守恒定律，得mv mg122 1(Lh)解得 v17 m/s2g(Lh)(2)人飞出做平抛运动，人刚好落在平台上，则- 6 -LH gt212 xv2t 解得 v2xError!5 m/s (3)由动能定理：Wmg(Lh) mv mv 122 2122 B解得 Wmg(Lh) mv mv 300 J122 2122 B11(1)2 m/s (2)0.69 m 0.6 m (3)8 N 【解析】 (1)将小球在 A 点的速度分解，如图所示，由图可知：
