《高考備考指南 理科綜合 物理》課件-第5章 第4講 隨堂

第五章第4講1．(多選)(2017屆福建模擬)目前，在地球周?chē)性S多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變?。粜l(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過(guò)程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷正確的是()A．衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小B．由于地球引力做正功，引力勢(shì)能一定減小C．由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變D．衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減少量【答案】BD【解析】由eq\f(GMm,r2)＝eq\f(mv2,r)可知，v＝eq\r(\f(GM,r))，可見(jiàn)，衛(wèi)星的速度大小隨軌道半徑的減小而增大，所以A錯(cuò)誤；由于衛(wèi)星高度逐漸降低，因此地球引力對(duì)衛(wèi)星做正功，引力勢(shì)能減小，故B正確；由于氣體阻力做負(fù)功，因此衛(wèi)星與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少，故C錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理可知引力與空氣阻力對(duì)衛(wèi)星做的總功應(yīng)為正值，而引力做的功等于引力勢(shì)能的減少，即衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的變化，故D正確．2．(2017屆安徽模擬)“竹蜻蜓”是一種在中國(guó)民間流傳甚廣的傳統(tǒng)兒童玩具，是中國(guó)古代一個(gè)很精妙的小發(fā)明，距今已有兩千多年的歷史，其外形如圖所示，呈T字形，橫的一片是由木片經(jīng)切削制成的螺旋槳，當(dāng)中有一個(gè)小孔，其中插一根筆直的竹棍，用兩手搓轉(zhuǎn)這根竹棍，竹蜻蜓的槳葉便會(huì)旋轉(zhuǎn)獲得升力飛上天，隨著升力減弱而最終又落回地面.20世紀(jì)30年代，德國(guó)人根據(jù)“竹蜻蜓”的形狀和原理發(fā)明了直升機(jī)的螺旋槳．下列關(guān)于“竹蜻蜓”的說(shuō)法正確的是()A．“竹蜻蜓”從手中飛出直至運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，始終處于超重狀態(tài)B．“竹蜻蜓”從手中飛出直至運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，始終在減速上升C．“竹蜻蜓”從手中飛出直至運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能先增加后減小D．“竹蜻蜓”從手中飛出直至運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能先增加后減小【答案】C【解析】“竹蜻蜓”從手中飛出直至運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，應(yīng)先加速上升，后減速上升，加速階段加速度向上，處于超重狀態(tài)．減速階段加速度向下，處于失重狀態(tài)，故A、B錯(cuò)誤.“竹蜻蜓”先加速上升，后減速上升，則動(dòng)能先增加后減小，故C正確.“竹蜻蜓”在上升的過(guò)程中，要推動(dòng)空氣，同時(shí)也需要克服阻力做功，所以機(jī)械能始終減少，故D錯(cuò)誤．3．(多選)(2017屆河南二模)如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個(gè)物塊A和B，用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接，處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一豎直向上的恒力F拉物塊A，使A豎直向上運(yùn)動(dòng)，直到物塊B剛要離開(kāi)地面．下列說(shuō)法正確的是()A．在此過(guò)程中，物塊A的位移大小為eq\f(mg,k)B．在此過(guò)程中，彈簧彈性勢(shì)能的增量為0C．物塊B剛要離開(kāi)地面，物塊A的加速度為eq\f(F,m)－gD．物塊B剛要離開(kāi)地面，物塊A的速度為2eq\r(\f(F－mgg,k))【答案】BD【解析】開(kāi)始時(shí)，未用力F拉動(dòng)，A、B靜止，設(shè)彈簧壓縮量為x1，由胡克定律有kx1＝mg，x1＝eq\f(mg,k)，由題意當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)地面時(shí)，彈簧彈力等于B的重力，則有kx2＝mg，解得x2＝eq\f(mg,k)，物塊A的總位移x＝x1＋x2＝x1＋x2＝eq\f(2mg,k)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)選項(xiàng)A的分析可知，彈簧原來(lái)的壓縮量為eq\f(mg,k)，后來(lái)彈簧的伸長(zhǎng)量為eq\f(mg,k)，形變量相同，所以初末彈簧勢(shì)能相等，變化量為0，故B正確；物塊B剛要離開(kāi)地面時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有F－kx2－mg＝ma，解得a＝eq\f(F,m)－2g，故C錯(cuò)誤；對(duì)A，根據(jù)動(dòng)能定理得eq\f(1,2)mv2＝(F－mg)x，解得v＝2eq\r(\f(F－mgg,k))，故D正確．4．(多選)(2017年宜春校級(jí)期末)如圖甲所示，質(zhì)量m＝0.5kg、初速度v0＝10m/s的物體，受到一個(gè)與初速方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑動(dòng)，經(jīng)3s撤去外力，直到物體停止，整個(gè)過(guò)程物體的v－t圖像如圖乙所示，g取10m/sA．物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1B．0～2s內(nèi)F做的功為48JC．0～7s內(nèi)物體克服摩擦力做功為25JD．0～7s內(nèi)物體滑行的總位移為29【答案】AD【解析】撤去拉力后，物體的加速度大小a2＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(4－0,7－3)m/s2＝1m/s2.根據(jù)牛頓第二定律得μmg＝ma2，解得μ＝0.1，故A正確；有拉力時(shí)，有F＋μmg＝ma1，根據(jù)圖線知物體的加速度a1＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(10－4,3)m/s2＝2m/s2，解得F＝0.5N．0～2s內(nèi)的位移x＝v0t－eq\f(1,2)a1t2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(10×2－\f(1,2)×2×4))m＝16m，則F做的功WF＝－Fx＝－8J，故B錯(cuò)誤.0～7s內(nèi)物體的總位移為x＝eq\f(10＋4,2)×3m＋eq\f(4×4,2)m＝29m，則克服摩擦力做功Wf＝μmgx＝0.5×29J＝14.5J，故C錯(cuò)誤，D正確．5．(多選)(2017屆廣元模擬)如圖所示，是一兒童游戲機(jī)的工作示意圖．游戲機(jī)的光滑面板與水平面成一夾角θ，半徑為R的四分之一圓弧軌道BC與AB管道相切于B點(diǎn)，C點(diǎn)為圓弧軌道最高點(diǎn)，輕彈簧下端固定在AB管道的底端，上端系一輕繩，繩通過(guò)彈簧內(nèi)部連一手柄P.將球投入AB管內(nèi)，緩慢下拉手柄使彈簧被壓縮，釋放手柄，彈珠被彈出，與游戲面板內(nèi)的障礙物發(fā)生一系列碰撞后落入彈槽里，根據(jù)入槽情況可以獲得不同的獎(jiǎng)勵(lì)．假設(shè)所有軌道均光滑，忽略空氣阻力，彈珠可視為質(zhì)點(diǎn)．某次緩慢下拉手柄，使彈珠距B點(diǎn)為L(zhǎng)，釋放手柄，彈珠被彈出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為v，下列說(shuō)法正確的是()A．彈珠從釋放手柄開(kāi)始到觸碰障礙物之前的過(guò)程中機(jī)械能守恒B．此過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能為mg(L＋R)sinθ＋eq\f(1,2)mv2C．彈珠脫離彈簧的瞬間，其動(dòng)能和重力勢(shì)能之和達(dá)到最大D．調(diào)整手柄的位置使L變化，可以使彈珠從C點(diǎn)離開(kāi)后做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，直到碰到障礙物【答案】BC【解析】彈珠從釋放手柄的過(guò)程，彈簧對(duì)彈珠做正功，其機(jī)械能增加，故A錯(cuò)誤．根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得，彈簧的最大彈性勢(shì)能等于彈珠在C點(diǎn)的機(jī)械能，為mg(L＋R)sinθ＋eq\f(1,2)mv2，故B正確．彈珠在釋放手柄的過(guò)程中，彈簧的彈力對(duì)彈珠做正功，彈珠的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和不斷增大，根據(jù)彈珠和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒知，彈珠脫離彈簧的瞬間，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈珠的動(dòng)能和重力勢(shì)能，所以此瞬間動(dòng)能和重力勢(shì)能之和達(dá)到最大，故C正確．彈珠從C點(diǎn)離開(kāi)后初速度水平向左，合力等于重力沿斜面向下的分力，兩者垂直，所以彈珠做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，直到碰到障礙物故，故D錯(cuò)誤．6．(多選)(2017屆德陽(yáng)模擬)如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的傾角為θ的斜面固定在水平面上，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧左端固定在斜面的擋板上，右端自由伸長(zhǎng)到Q點(diǎn)，質(zhì)量為m的物體緊靠在彈簧的右端，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)將彈簧壓縮長(zhǎng)度x0，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，然后由靜止釋放，物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，若以物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置為原點(diǎn)O，沿斜面向上建立一坐標(biāo)軸Ox，則物體的速度平方v2隨坐標(biāo)x的變化圖像如圖乙所示，其中OAB是平滑的曲線，A為曲線的最高點(diǎn)，BC段為直線，且AB段與BC段相切于B點(diǎn)．則關(guān)于A、B、C各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo)及加速度，以下說(shuō)法正確的是()A．xA＝0B．xA＝x0－eq\f(mgsinθ＋μmgcosθ,k)C．xB＝x0D．xC＝eq\f(Ep,mgsinθ)【答案】BC【解析】物體由靜止釋放，沿斜面方向受到彈簧向上的彈力和沿斜面向下的摩擦力以及重力沿斜面向下的分量作用，則物體先向右做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，在Q點(diǎn)的左側(cè)某處，彈力減小到跟摩擦力與重力分量之和相等，此時(shí)加速度為零，速度達(dá)到最大值，之后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，彈力為零，以后物體與彈簧分離，在恒定的滑動(dòng)摩擦力和重力的作用下，繼續(xù)向右做勻減速運(yùn)動(dòng)至停止．對(duì)照?qǐng)D線可知，物體在A點(diǎn)速度最大，加速度為0，由kx＝μmgcosθ＋mgsinθ得壓縮量為x＝eq\f(mgsinθ＋