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    第5章 2 知能达标训练-2022高考物理 新编大一轮总复习(word)人教版
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    第5章 2 知能达标训练-2022高考物理 新编大一轮总复习(word)人教版

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    这是一份第5章 2 知能达标训练-2022高考物理 新编大一轮总复习(word)人教版,共9页。

    [基础题组]

    1(2017·江苏卷)一小物块沿斜面向上滑动然后滑回到原处物块初动能为Ek0与斜面间的动摩擦因数不变则该过程中物块的动能Ek与位移x关系的图线是(  )

    [解析] 依据动能定理,上升过程中Fmgsin αμmgcos α大小恒定,下降过程中Fmgsin αμmgcos α大小恒定。说明在Ek­x图象中,上升、下降阶段图线的斜率均恒定,图线均为直线,则选项BD错误。物块能够返回,返回过程位移减小,而动能增加,则A项错误。因整个过程中摩擦力做负功,则EktEk0,故选项C正确。

    [答案] C

    2(2019·北京101中学检测)如图所示质量为m的物体静置在水平光滑平台上系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面上的人以速度v0向右匀速拉动设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为45°在此过程中人所做的功为(  )

    A.        B.

    C.  Dmv

    [答案] C

    3(2019·全国卷)从地面竖直向上抛出一物体物体在运动过程中除受到重力外还受到一大小不变方向始终与运动方向相反的外力作用距地面高度h3 m以内时物体上升下落过程中动能Ekh的变化如图所示重力加速度取10 m/s2该物体的质量为(  )

    A2 kg   B1.5 kg  

    C1 kg   D0.5 kg

    [解析] 设外力大小为f,在距地面高度3 m内的上升过程中,由动能定理知-(mgf)hmvmv,由图象可知,mv72 Jmv36 J,得mgf12 N。同理结合物体在下落过程中的Ek­h图象有mgf8 N,联立解得mg10 N,则m1 kg,选项C正确。

    [答案] C

    4(多选)(2021·山西省运城市质检)质量为m的物体放在水平面上它与水平面间的动摩擦因数为μ重力加速度为g用水平力拉物体运动一段时间后撤去此力最终物体停止运动物体运动的v­t图象如图所示下列说法正确的是(   )

    A水平拉力大小为Fm

    B物体在3t0时间内位移大小为v0t0

    C03t0时间内水平拉力做的功为mv

    D03t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为μmgv0

    [解析] 根据v­t图象和牛顿第二定律可知Fμmgm,故选项A错误;由v­t图象与坐标轴所围面积可知,在3 t0时间内的位移为x·3t0·v0v0t0,所以选项B正确;在03t0时间内由动能定理可知Wμmgx0,故水平拉力做的功Wμmgv0t0,又Ffμmg,则Wmv,选项C错误;03t0时间内克服摩擦力做功的平均功率为μmgv0,所以选项D正确。

    [答案] BD

    5(多选)(2020·安徽省A10联盟最后一卷)质量为m的小球在竖直向上的恒力F作用下由静止开始向上匀加速运动经时间t运动到P撤去F又经时间t小球回到出发点速度大小为v不计阻力已知重力加速度为g则下列判断正确的是(   )

    A撤去力F时小球的动能为mv2 B小球上升的最大高度为

    C拉力F所做的功为mv2 D拉力的最大功率为mgv

    [解析] 拉力F作用时,小球上升的加速度大小为a,末速度大小为v,则小球上升的高度hat2vat,撤去外力后有-hvtgt2,解得agFmg。对全过程由动能定理知mv2FhC正确。拉力F作用时由动能定理知mv2(Fmg)h,联立解得mv2×mv2mv2A错误。撤去力F后小球上升的高度为h,由mv2Fhmv2mgh知小球上升的最大高度HhhB正确。拉力F的最大功率PmFvmgvD正确。

    [答案] BCD

    [提升题组]

    6(2020·湖南湘东六校联考)如图甲所示一质量为2 kg的物体受到水平拉力F的作用在粗糙水平面上做加速直线运动物体的a­t图象如图乙所示t0时其速度为2 m/s物体与水平面间的动摩擦因数为0.4重力加速度g10 m/s2则下列说法正确的是(  )

    At6 s物体的速度为15 m/s

    B06 s时间内合力对物体做的功为289 J

    C06 s时间内合力对物体做功的平均功率为47.5 W

    Dt6 s拉力F的功率为136 W

    [解析] 根据加速度时间图象与坐标轴所围图形的面积表示速度的变化量可知,在06 s时间内,物体的速度增加量为Δv15 m/s,由Δvvv0,可得在t6 s时,物体的速度为v17 m/s,选项A错误;由动能定理,可知在06 s时间内,合力对物体做的功为Wmv2·mv285 J,选项B错误;在06 s时间内,合力对物体做功的平均功率为47.5 W,选项C正确;由牛顿第二定律有,Fμmgma,解得在t6 s时拉力F16 N,物体的速度v17 m/s,则拉力F的功率为PFv16×17 W272 W,选项D错误。

    [答案] C

    7(2021·衡水月考)如图甲所示在水平路段AB上有一质量为2×103 kg的汽车(可视为质点)正以10 m/s的速度向右匀速运动汽车前方的水平路段BC较粗糙汽车通过整个ABC路段的v­t图象如图乙所示(t15 s处水平虚线与曲线相切)运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW不变假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小

    (1)汽车在AB路段上运动时所受阻力f1的大小

    (2)汽车刚好开过B点时加速度a的大小

    (3)BC路段的长度

    [解析] (1)汽车在AB路段做匀速直线运动,根据平衡条件,有

    F1f1PF1v1

    解得f1 N2 000 N

    (2)t15 s时汽车处于平衡状态,有

    F2f2PF2v2

    解得f2 N4 000 N

    刚好开过B点时汽车的牵引力仍为F1,根据牛顿第二定律,有

    f2F1ma

    解得a1 m/s2

    (3)对于汽车在BC路段运动,由动能定理得

    Ptf2smvmv

    解得s68.75 m

    [答案] (1)2 000 N (2)1 m/s2 (3)68.75 m

    8(2021·黑龙江牡丹江一中模拟)如图半径为R的光滑半圆形轨道ABC固定在竖直平面内且与水平轨道CD相切于CD端有一被锁定的轻质压缩弹簧弹簧左端连接在固定的挡板上弹簧右端QC点的距离为2R质量为m的滑块(视为质点)从轨道上的P点由静止滑下刚好能运动到Q并能触发弹簧解除锁定然后滑块被弹回且刚好能通过圆轨道的最高点A已知POC60°

    (1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时所受轨道支持力

    (2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ

    (3)弹簧被锁定时具有的弹性势能

    [解析] (1)设滑块第一次滑至C点时的速度为vC,圆轨道C点对滑块的支持力为FN

    PC过程:mgR(1cos 60°)mv

    C点:FNmgm

    解得FN2mg,方向竖直向上。

    (2)PCQ过程:mgR(1cos 60°)μmg·2R0

    解得μ0.25

    (3)A点:mgm

    QCA过程:Epmvmg·2Rμmg·2R

    解得弹性势能Ep3mgR

    [答案] (1)2mg方向竖直向上 (2)0.25

    (3)3mgR

    9(2020·济宁市第二次摸底)某中学生对刚买来的一辆小型遥控车的性能进行研究他让这辆小车在水平地面上由静止开始沿直线轨道运动并将小车运动的全过程通过传感器记录下来通过数据处理得到如图所示的v­t图象已知小车在02 s内做匀加速直线运动211 s内小车牵引力的功率保持不变911 s内小车做匀速直线运动11 s末开始小车失去动力而自由滑行已知小车质量m1 kg整个过程中小车受到的阻力大小不变试求

    (1)211 s内小车牵引力的功率P的大小

    (2)小车在2 s末的速度vx的大小

    (3)小车在29 s内通过的距离x

    [解析] (1)根据题意,在11 s末撤去牵引力后,小车只在阻力Ff作用下做匀减速直线运动,设其加速度大小为a,根据题图可知:a m/s22 m/s2

    根据牛顿第二定律有:Ffma

    解得:Ff2 N

    设小车在匀速直线运动阶段的牵引力为F,则:

    FFfvm8 m/s

    根据PFvm

    解得:P16 W

    (2)02 s的匀加速直线运动过程中,小车的加速度为:ax

    设小车的牵引力为Fx,根据牛顿第二定律有:

    FxFfmax

    根据题意有:PFxvx

    联立解得:vx4 m/s

    (3)29 s内的变加速过程,Δt7 s

    由动能定理可得:

    PΔtFfxmvmv

    解得x44 m

    [答案] (1)16 W (2)4 m/s (3)44 m

    10(2021·湖南十校联考)如图所示质量m3 kg的小物块以初速度v04 m/s水平向右抛出恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道圆弧轨道的半径为R3.75 mB点是圆弧轨道的最低点圆弧轨道与水平轨道BD平滑连接A与圆心O的连线与竖直方向成37°MN是一段粗糙的水平轨道小物块与MN间的动摩擦因数μ0.1轨道其他部分光滑最右侧是一个半径为r0.4 m的半圆弧轨道C点是圆弧轨道的最高点半圆弧轨道与水平轨道BDD点平滑连接已知重力加速度g10 m/s2sin 37°0.6cos 37°0.8

    (1)求小物块经过B点时对轨道的压力大小

    (2)MN的长度为L6 m求小物块通过C点时对轨道的压力大小

    (3)若小物块恰好能通过CMN的长度L

    [解析] (1)根据平抛运动的规律有

    v0vAcos 37°

    解得小物块经过A点时的速度大小

    vA5 m/s

    小物块从A点运动到B点,根据动能定理有

    mg(RRcos 37°)mvmv

    小物块经过B点时,有FNmg

    解得FN62 N,根据牛顿第三定律,小物块对轨道的压力大小是62 N

    (2)小物块由B点运动到C点,根据动能定理有

    μmgL2mgrmvmv

    CFNmg

    解得FN60 N,根据牛顿第三定律,小物块通过C点时对轨道的压力大小是60 N

    (3)小物块刚好能通过C点时,mg

    解得vC2 m/s

    小物块从B点运动到C点的过程中,根据动能定理有

    μmgL2mgrmvC2mv

    解得L10 m

    [答案] (1)62 N (2)60 N (3)10 m

     

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