2011高考物理第一轮复习章节练习题231

(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，合计40分)1．两辆汽车的质量分别为m1和m2，且m1>m2，它们与地面间动摩擦因数相同，它们以相同的速度行驶，某时刻两车发动机同时关闭，从这一时刻开始，m1经t1时间通过距离s1而停止；m2经t2时间通过距离s2而停止，则()A．s1＝s2t1＝t2B．s1＝s2t1>t2C．s1<s2t1＝t2D．s1<s2t1>t2【答案】 A2．在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，当地的重力加速度为g，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是()A．他的动能减少了FhB．他的重力势能增加了mghC．他的机械能减少了(F－mg)hD．他的机械能减少了Fh【答案】 D3．从某一高处水平抛出一个物体，物体着地时的速度方向与水平方向成θ角．不计空气阻力，取地面为重力势能的参考平面，则物体抛出时的动能与重力势能之比为() A．sin2θB．cos2θC．tan2θD．cot2θ【答案】 D4.一辆汽车做直线运动，t1s末关闭发动机，t2s末静止，其v－t图如图．图中α<β，若汽车牵引力做功为W，平均功率为P，汽车加速过程和减速过程中克服摩擦力作功分别为W1和W2，平均功率分别为P1、P2，则下列选项不符合实际．．．．．的是()A．W＝W1＋W2B．W1>W2C．P＝P1D．P1＝P2【答案】 C5.如右图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)，a站于地面，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a质量与演员b质量之比为() A．1∶1 B．2∶1C．3∶1 D．4∶1【答案】 B6.如右图所示，一块木板可绕过O点的光滑水平轴在竖直平面内转动，木板上放有一木块，木板右端受到竖直向上的作用力F，从图中实线位置缓慢转动到虚线位置，木块相对木板不发生滑动．则在此过程中()A．木板对木块的支持力不做功B．木板对木块的摩擦力做负功C．木板对木块的摩擦力不做功D．F对木板所做的功等于木板重力势能的增加【答案】 C7.质量为1 kg的物体以某一初速度在水平地面上滑行，由于受到地面摩擦阻力作用，其动能随位移变化的图线如右图所示，g＝10 m/s2，则物体在水平地面上() A．所受合外力大小为5 NB．滑行的总时间为2 sC．滑行的加速度大小为1 m/s2D．滑行的加速度大小为2.5 m/s2【答案】 D8.如右图所示，A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连，置于固定斜面体的两个斜面的相同高度，处于静止状态，两斜面的倾角分别是53°和37°，若不计摩擦，剪断细绳后下列说法中正确的是()A．两物体着地时的速度相同B．两物体着地时的动能相同C．两物体着地时的机械能相同D．两物体着地时所受重力的功率相同【答案】 D9.如右图所示，一个质量为m 的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v 0，同时对环施加一个竖直向上的作用力F ，并使F 的大小随v 的大小变化，两者关系F ＝k v ，其中k 为常数，则环在运动过程中克服摩擦所做的功大小可能为( )A.12m v 20B ．0 C.12m v 20＋m 3g 22k2D.12m v 20－m 3g 22k2 【答案】 ABD10．运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落．在整个过程中，下列图象可能符合事实的是(其中h 表示下落高度，E p 表示重力势能，E 表示机械能)( )【答案】 C二、非选择题(本题共6小题，共60分)11．(6分)与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力．下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数．在额定输出功率不变．．．．．．．．的情况下，质量为60 kg 的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重．．．．．的0.04倍．当此电动车达到最大速度时，牵引力为22【答案】 40 0.6 12.(8分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，选出一条纸带如右图所示．其中O 点为起始点，A 、B 、C 为从合适位置开始选取的三个点，打点记时器通以50 Hz 的交流电，用最小刻度为mm 的刻度尺，测得OA ＝11.13 cm ，OB ＝17.69 cm ，OC ＝25.9 cm.记录的这三个数据中不符合有效数字要求的是____________，应写成____________cm.在记数点A 和B 之间、B 和C 之间还各有一个点未画出．重锤的质量是0.5 kg.根据以上数据，打B 点时，重锤的重力势能比开始减少了__________J ，这时它的动能是__________J(g ＝9.8 m/s 2，结果取三位有效数字)。

【答案】 25.9 cm(或OC 段) 25.90 0.867 0.85213．(10分)某弹性小球从距地面高度H 处静止下落，假设小球与地面发生弹性碰撞(没有损失能量)但由于空气阻力的影响，小球只能上升34H .现为了使小球与地面碰撞后还能上升原来的高度H ，则必须给小球多大的初速度v 0?【解析】 静止下落时，由动能定理可得：mg ·14H －F f ·74H ＝0解得：F f ＝17mg以初速度v 0下落时，由动能定理可得：－F f ·2H ＝0－12m v 20解得v 0＝47gH . 【答案】 v 0＝47gH 14．(12分)如右图所示，水平传送带正以2 m/s 的速度运行，两端水平距离l ＝8 m ，把一质量m ＝2 kg 的一个物块轻轻放到传送带的A 端，物块在传送带的带动下向右运动，若物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，则把这个物块从A 端传送到B 端的过程中，不计物块的大小，g 取10 m/s 2，求：(1)摩擦力做功的平均功率； (2)摩擦力做功的最大功率．【解析】 物体刚放到传送带上时，由于与传送带有相对运动，物块受向右的滑动摩擦力，物块做加速运动，摩擦力对物块做功，求出物块在摩擦力作用下的位移和运动时间，由P ＝Wt和P ＝F v 分别求出平均功率和最大功率．(1)物块受向右的摩擦力为： F f ＝μmg ＝0.1×2×10 N ＝2 N 加速度为a ＝F fm ＝μg ＝0.1×10 m/s 2＝1 m/s 2当物块与传送带相对静止时的位移为： s ＝v 22a ＝222×1m ＝2 m. 摩擦力做功为：W ＝F f s ＝2×2 J ＝4 J相对静止后物块与传送带之间无摩擦力，此后物块匀速运动到B 端，物块由A 端到B端所用的时间为：t ＝v a ＋l －s v ＝21 s ＋8－22s ＝5 s 则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为： P ＝W t ＝45W ＝0.8 W(2)当物块在传送带上加速到与传送带速度相同时，摩擦力的功率最大，则 P m ＝F f v ＝2×2 W ＝4 W. 【答案】 (1)0.8 W (2)4 W 15．(12分)如右图，半径为R 的光滑圆形轨道固定在竖直面内．小球A 、B 质量分别为m 、3m .A 球从左边某高处由静止释放，并与静止于A 轨道最低点的B 球相撞，碰撞后A 球被反向弹回，且A 、B 球能达到的最大高度均为14R .重力加速度为g .试求：(1)碰撞刚结束时B 球对轨道的压力大小；(2)通过计算说明，碰撞过程中，A 、B 球组成的系统有无机械能损失？若有损失，求出损失了多少？【解析】 (1)因A 、B 球能达到的最大高度均为14R ，由机械能守恒定律，得到碰撞后小球的速度大小为：12m v 2＝14mgR ， v A ＝v B ＝gR2， 设B 球受到的支持力大小为F N ，根据牛顿第二定律：F N －3mg ＝3m v 2BR ，得F N ＝92mg .由牛顿第三定律，小球B 对轨道的压力大小为：F ′N ＝F N ＝92mg .(2)设A 球碰前的速度方向为正方向，碰撞过程满足动量守恒定律， m v 0＝－m v A ＋3m v B代入v A 与v B 的值，有：v 0＝2gR碰前系统的机械能E 1＝12m v 20－mgR ，碰后系统的机械能为E 2＝14mgR ＋143mgR ＝mgR ，故，E 1＝E 2，无机械能损失． 【答案】 (1)92mg (2)无机械能损失16．(12分)如下图所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，运用传感器(未在图中画出)测得此过程中同时刻被提升重物的速度v 与对轻绳的拉力F ，并描绘出v －1F 图象．假设某次实验所得的图象如图所示，其中线段AB 与v 轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内v 和1F 的关系；线段BC 的延长线过原点，它反映了被提升重物在第二个时间段内v 和1F 的关系；第三个时间段内拉力F 和速度v 均为C 点所对应的大小保持不变，因此图象上没有反映．实验中还测得重物由静止开始经过t ＝1.4 s ，速度增加到v c ＝3.0 m/s ，此后物体做匀速运动．取重力加速度g ＝10 m/s 2，绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计．(1)在提升重物的过程中，除了重物的质量和所受重力保持不变以外，在第一个时间段内和第二个时间段内还各有一些物理量的值保持不变．请分别指出第一个时间段内和第二个时间段内所有其他保持不变的物理量，并求出它们的大小；(2)求被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总路程．【解析】 由v －1F 图象可知，第一时间段内重物所受拉力保持不变，且F 1＝6.0 N …因第一时间段内重物所受拉力保持不变，所以其加速度也保持不变，设其大小为a ， 根据牛顿第二定律有F 1－G ＝ma ，重物速度达到v c ＝3.0 m/s 时，受平衡力，即G ＝F 2＝4.0 N ， 由此解得重物的质量m ＝Gg ＝0.40 kg联立解得a ＝5.0 m/s 2在第二段时间内，拉力的功率保持不变P ＝F v ＝12 W (2)设第一段时间为t 1，重物在这段时间内的位移为x 1，则t 1＝v B a ＝2.05.0 s ＝0.40 s ，x 1＝12at 21＝0.40 m设第二段时间为t 2，t 2＝t －t 1＝1.0 s重物在t 2这段时间内的位移为x 2，根据动能定理有Pt 2－Gx 2＝12m v 2c －12m v 2B 解得x 2＝2.75m所以被提升重物在第一时间段内和第二时间段内通过的总路程x ＝x 1＋x 2＝3.15 m. 【答案】 (1)第一时间段内重物所受拉力保持不变，6.0 N ；在第二段时间内，拉力的功率保持不变12 W(2)3.15。