【精准解析】2021高考物理教科版：第六章+(8%2b1%2b2)章末综合能力滚动练
【精准解析】2021高考物理教科版：第六章+微专题48+力学三大观点的综合应用
1．做好以下几步：(1)确定研究对象，进行运动分析和受力分析；(2)分析物理过程，按特点划分阶段；(3)选用相应规律解决不同阶段的问题，列出规律性方程．2．力学规律的选用原则：(1)如果要列出各物理量在某一时刻的关系式，可用牛顿第二定律．(2)研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时，一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题．(3)若研究的对象为一物体系统，且它们之间有相互作用，一般用动量守恒定律和机械能守恒定律去解决问题，但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件．(4)在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时，需注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转换．这种问题由于作用时间都极短，因此用动量守恒定律去解决．1．(2019·山东潍坊市二模)如图1所示，一质量M＝4kg的小车静置于光滑水平地面上，左侧用固定在地面上的销钉挡住．小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成，BC与CD相切于C,BC所对应圆心角θ＝37°，CD长L＝3m．质量m＝1kg的小物块从某一高度处的A点以v0＝4m/s的速度水平抛出，恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道，滑到D 点时刚好与小车达到共同速度v＝1.2m/s.取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，忽略空气阻力．图1(1)求A、B间的水平距离x；(2)求小物块从C滑到D所用时间t0；(3)若在小物块抛出时拔掉销钉，求小车向左运动到最大位移处时小物块离小车左端的水平距离．2．(2019·福建泉州市5月第二次质检)如图2，光滑水平面上有一辆匀质平板车，平板车右端固定有质量不计的竖直挡板，左端靠在倾角θ＝37°的斜面底端．一个小滑块从离斜面底端h 高处无初速度释放，滑上平板车后恰好不会落地．已知滑块与平板车的质量相等，滑块与斜面及平板车间的动摩擦因数均为μ＝0.5，滑块从斜面滑上平板车的过程速度大小不变，滑块与挡板撞击过程时间极短且无动能损失，重力加速度为g ，忽略其他摩擦，取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.图2(1)求滑块在斜面上的运动时间t ；(2)求滑块撞击挡板时滑块离斜面底端的距离s;(3)若将平板车左边一半去掉后放回斜面底端，滑块仍从原处释放，求其离开平板车时的速度大小v .3．(2019·山西临汾市二轮复习模拟)细管AB 内壁光滑、厚度不计，加工成如图3所示形状，长L ＝0.8m 的BD 段固定在竖直平面内，其B 端与半径R ＝0.4m 的光滑圆弧轨道BP 平滑连接，CD 段是半径R ＝0.4m 的14圆弧，AC 段在水平面上，管中有两个可视为质点的小球a 、b ，m a ＝6m ，m b ＝2m .开始b 球静止，a 球以速度v 0向右运动，与b 球发生弹性碰撞之后，b 球能够通过轨道最高点P ，a 球则滑回AC 段从细管的A 点滑出．(重力加速度取10m/s 2，6＝2.45)求：图3(1)若v0＝4m/s，碰后a、b球的速度大小；(2)若v0未知，碰后a球的最大速度；(3)若v0未知，v0的取值范围．4．(2020·河南郑州市模拟)如图4所示为某种游戏装置的示意图，水平导轨MN和PQ分别与水平传送带左侧和右侧理想连接，竖直圆形轨道与PQ相切于Q.已知传送带长L＝4.0m，且沿顺时针方向以恒定速率v＝3.0m/s匀速转动．两个质量均为m的滑块B、C静止置于水平导轨MN上，它们之间有一处于原长的轻弹簧，且弹簧与B连接但不与C连接．另一质量也为m的滑块A以初速度v0沿B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短．若C距离N足够远，滑块C脱离弹簧后以速度v C＝2.0m/s滑上传送带，并恰好停在Q点．已知滑块C与传送带及PQ之间的动摩擦因数均为μ＝0.20，装置其余部分均可视为光滑，重力加速度g取10m/s2.求：图4(1)P、Q的距离；(2)v0的大小；(3)已知竖直圆轨道半径为0.55m，若要使C不脱离竖直圆轨道，求v0′的范围．答案精析1．(1)1.2m(2)1s (3)3.73m 解析(1)由平抛运动的规律有：tan θ＝gt v 0x ＝v 0t解得：x ＝1.2m ；(2)以v 0的方向为正方向，物块在小车上CD 段滑动过程中，由动量守恒定律得：m v 1＝(M ＋m )v由功能关系得：fL ＝12m v 12－12(M ＋m )v 2对物块，由动量定理得：－ft 0＝m v －m v 1得：t 0＝1s ；(3)有销钉时：mgH ＋12m v 02＝12m v 12由几何关系得：H －12gt 2＝R (1－cos θ)B 、C 间的水平距离：x BC ＝R sin θμmgL ＝12m v 12－12(M ＋m )v 2若拔掉销钉，小车和物块组成的系统在水平方向上动量守恒，则小车向左运动达最大位移时，速度为0，物块速度为4m/s ，则由能量守恒有：mgH ＝μmg (Δx －x BC )联立以上式子得：Δx ＝3.73m.2．(1)52h 3g (2)5－2212h (3)gh 6解析(1)设滑块的质量为m ，下滑距离为d ，根据几何关系：d ＝h sin θ，在下滑过程中，根据牛顿第二定律有：mg sin θ－μmg cos θ＝ma ，位移关系：d ＝12at 2，联立解得t ＝52h 3g；(2)设滑块滑到底端时速度为v 0，则有v 02＝2ad ，设平板车长度为L ，滑块滑上车与车相对静止的过程中，对系统根据动量守恒有：m v 0＝2m v 共，根据能量守恒有：12m v 02＝12·2m v 共2＋μmg ·2L ，同理滑块滑上车至与挡板碰撞前的过程中，对系统有：m v 0＝m v 1＋m v 2，12m v 02＝12m v 12＋12m v 22＋μmgL 对滑块根据匀变速规律有：v 02－v 12＝2μgs联立以上式子解得s ＝5－2212h ；(3)平板车去掉一半后，对系统根据动量守恒有：m v 0＝m v ＋m 2v 3，根据能量守恒有：12m v 02＝12m v 2＋12×m 2v 32＋μmgL ，联立解得v ＝gh 6.3．(1)2m /s6m/s (2)4.9m /s (3)4m/s ≤v 0≤9.8m/s 解析(1)a 、b 碰撞过程中，以a 、b 组成的系统为研究对象，系统动量守恒．选向右的方向为正方向，设a 、b 碰后瞬间速度为v a 1、v b 1，由动量守恒得：m a v 0＝m a v a 1＋m b v b 1①因a 、b 的碰撞是弹性碰撞，所以机械能守恒，有：12m a v 02＝12m a v a 12＋12m b v b 12②联立①②解得：v a 1＝m a －m b m a ＋m bv 0＝2m/s;v b 1＝2m a m a ＋m b v 0＝6m/s ；(2)因a 球能从A 点滑出，故a 与b 碰后，a 上升的高度不能超过B 点，即上升的高度不会超过L ＋R .设碰撞后a 的最大速度为v a 1maxa 球上升的过程中机械能守恒，有：12m a v a 1max 2＝m a g (L ＋R )得：v a 1max ＝6gR ≈4.9m/s ；(3)欲使b 能通过最高点，设b 球与a 碰撞后的速度为v b 1，经过最高点时的速度为v b 2，则有：m b g ≤m b v b 22R 得：v b 2≥gR ＝2m/sb球在上升至最高点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，有：12m b v b12＝12m b v b22＋m b g(2R＋L)解得：v b1≥6m/sv0min＝m a＋m b2m av b1≥4m/s碰后a上升的高度不能超过(L＋R)，必须满足v0max＝2v a1≤26gR≈9.8m/s综上可得4m/s≤v0≤9.8m/s.4．(1)2.25m(2)3m/s(3)v0′≤9m/s或v0′≥34210m/s解析(1)设C滑上传送带后一直加速，则v t2－v C2＝2μgL，解得v t＝25m/s>v传，所以C在传送带上一定先加速后匀速，滑上PQ的速度v＝3m/s又因为恰好停在Q点，则有0－v2＝－2μgx PQ解得x PQ＝2.25m；(2)A与B碰撞：m v0＝2m v共接下来A、B整体压缩弹簧后弹簧恢复原长时，C脱离弹簧，这个过程有2m v共＝2m v1＋m v C1 2·2m v共2＝12·2m v12＋12m v C2联立解得v0＝3m/s；(3)要使C不脱离圆轨道，有两种情况，一是最多恰能到达圆心等高处，二是至少到达最高处，若恰能到达圆心等高处，则v Q＝2gR＝11m/s由N～Q段：v Q12－v C1′2＝－2μg(L＋x PQ)，可得v C1′＝6m/s在A、B碰撞及与弹簧作用的过程中2m v共′＝2m v1′＋m v C1′21 2·2m v共′2＝12·2m v1′2＋12m v C1′2又m v01＝2m v共′联立解得：v01＝9m/s，所以这种情况下，A的初速度范围是v0′≤9m/s若恰能到达最高点，则v Q 2＝5gR ＝1102m/s 同理可得A 的初速度范围是v 0′≥34210m/s ，所以v 0′≥34210m/s 或v 0′≤9m/s.。
【精准解析】2021高考物理教科版：第五章+(7+2+2)章末综合能力滚动练
(7＋2＋2)章末综合能力滚动练一、单项选择题1.如图1所示，用一不可伸长的轻绳系一小球悬于O点．现将小球拉至水平位置，然后由静止释放，不计阻力，小球下落到最低点的过程中，下列表述正确的是()图1A．小球的机械能守恒B．小球所受的合力不变C．小球的动能不断减小D．小球的重力势能增加答案A解析小球在下落的过程中，受到重力和绳的拉力的作用，绳的拉力的方向与小球的运动方向垂直，对小球不做功，只有重力做功，故在整个过程中小球的机械能守恒，选项A正确；由于小球的速度变大，动能增加，所需的向心力变大，故小球所受的合力变大，选项B、C 错误；小球的高度下降，重力势能减小，选项D错误．2．一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为E k0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能E k与位移x关系的图像是()答案C解析小物块上滑过程，由动能定理得－(mg sinθ＋μmg cosθ)x＝E k－E k0，整理得E k＝E k0－(mg sinθ＋μmg cosθ)x；设小物块上滑的最大位移大小为s，小物块下滑过程，由动能定理得(mg sinθ－μmg cosθ)(s－x)＝E k－0，整理得E k＝(mg sinθ－μmg cosθ)s－(mg sinθ－μmg cosθ)x，故只有C正确．3．(2017·全国卷Ⅲ·16)如图2所示，一质量为m 、长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂．用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点，M 点与绳的上端P 相距13l .重力加速度大小为g .在此过程中，外力做的功为()图2A.19mglB.16mglC.13mglD.12mgl 答案A解析由题意可知，PM 段细绳的机械能不变，MQ 段细绳的重心升高了l6，则重力势能增加ΔE p ＝23mg ·l 6＝19mgl ，由功能关系可知，在此过程中，外力做的功为W ＝19mgl ，故选项A 正确，B 、C 、D 错误．4.如图3所示，在室内自行车比赛中，运动员以速度v 在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动．已知运动员的质量为m ，做圆周运动的半径为R ，重力加速度为g ，则下列说法正确的是()图3A ．运动员做圆周运动的角速度为v RB ．如果运动员减速，运动员将做离心运动C ．运动员做匀速圆周运动的向心力大小是mv 2RD ．将运动员和自行车看成一个整体，则整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用答案C解析由v ＝ωR 可知运动员做圆周运动的角速度为ω＝vR，故A 错误；如果运动员减速，运动员将做近心运动，故B 错误；运动员做匀速圆周运动的向心力大小为F 向＝m v 2R ，故C 正确；将运动员和自行车看成一个整体，则整体受重力、支持力和摩擦力的作用，三个力的合力充当向心力，故D错误．二、多项选择题5.如图4所示为生活中磨刀的示意图，磨刀石静止不动，刀在手的推动下从右向左匀速运动，发生的位移为x，设刀与磨刀石之间的摩擦力大小为f，则下列叙述中正确的是()图4A．摩擦力对刀做负功，大小为fxB．摩擦力对刀做正功，大小为fxC．摩擦力对磨刀石做正功，大小为fxD．摩擦力对磨刀石不做功答案AD6.(2020·山东临沂市模拟)如图5所示，在升降机内固定一光滑的斜面体，一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上，另一端与质量为m的物块A相连，弹簧与斜面平行．整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中()图5A．物块A的重力势能增加量一定等于mghB．物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的和C．物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的和D．物块A和弹簧组成系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧的拉力做功的和答案CD解析当物块具有向上的加速度时，弹簧弹力在竖直方向上的分力和斜面的支持力在竖直方向上的分力的合力大于重力，所以弹簧的弹力比物块静止时大，弹簧的伸长量增大，物块A 相对于斜面向下运动，物块A上升的高度小于h，所以重力势能的增加量小于mgh，故A错误；对物块A由动能定理有物块A的动能增加量等于斜面的支持力、弹簧的拉力和重力对其做功的和，故B错误；物块A机械能的增加量等于斜面支持力和弹簧弹力做功的和，故C正确；物块A和弹簧组成系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧的拉力做功的和，故D正确．7．如图6所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平地跳跃并离开屋顶，在下一栋建筑物的屋顶上着地．如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5m/s，那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是(g 取10m/s 2)()图6A ．他可能安全跳过去B ．他不可能安全跳过去C ．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应大于6.2m/sD ．如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应小于4.5m/s 答案BC解析由h ＝12gt 2可知，演员的下落时间为1秒，若安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应至少为v ＝xt ＝6.2m/s ，故B 、C 正确．三、非选择题8．(2019·陕西汉中市第二次教学质检)某同学用图7所示的装置来探究功和动能变化的关系．在木板上固定两个完全相同的遮光条A 、B ，遮光条的宽度为d .用不可伸长的细线绕过定滑轮和动滑轮将木板与弹簧测力计C 相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D 上，轨道放在水平桌面上，P 为小桶(内有沙子)，滑轮的质量和摩擦不计，重力加速度为g .图7(1)实验中轨道应倾斜一定角度，对此下列说法正确的是________．A ．为了释放木板后，木板在细线拉动下能匀速下滑B ．为了增大木板下滑的加速度，提高实验精度C ．使木板在未施加拉力时能匀速下滑D ．尽量保证细线拉力对木板做的功等于木板所受合力对木板做的功(2)实验主要步骤如下：①测量木板、遮光条的总质量M ，测量两遮光条间的距离L ，按图正确安装器材．②将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数F 及遮光条B 、A 先后经过光电门的遮光时间t 1、t 2.则遮光条B 、A 通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔE k ＝________，合外力对木板做功W ＝________.(均用字母M 、t 1、t 2、d 、L 、F 表示)③在小桶中增加沙子，重复②的操作．④比较W 、ΔE k 的大小，得出实验结论．答案(1)CD(2)②12Md 2(1t 22－1t 12)FL解析(1)为了使细线拉力充当合力，即细线拉力做的功等于合力对木板做的功，应先平衡摩擦力，摩擦力平衡掉的检测标准为：木板在未施加拉力时做匀速直线运动，故C 、D 正确．(2)B 通过光电门时的速度：v B ＝dt 1，A 通过光电门时的速度：v A ＝dt 2，遮光条B 、A 通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔE k ＝12M v A 2－12M v B 2＝12Md 2(1t 22－1t 12合外力对木板做的功W ＝FL .9．(2020·山东临沂市质检)某同学用如图8甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz ，得到如图乙所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A 、B 、C 、D 、E ，测出A 点距起点O 的距离为s 0＝19.00cm ，点A 、C 间的距离为s 1＝8.36cm ，点C 、E 间的距离为s 2＝9.88cm ，g 取9.8m/s 2，测得重物的质量为m ＝1kg.图8(1)下列做法正确的有________．A ．图中两限位孔必须在同一竖直线上B ．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直C ．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源D ．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置(2)选取O 、C 两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是________J ，打下C 点时重物的速度大小是________m/s.(结果保留三位有效数字)(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v ，量出下落距离s ，则以v 22为纵坐标、以s 为横坐标画出的图像应是下面的________．答案(1)AB (2)2.68 2.28(3)C解析(1)题图甲中两限位孔必须在同一竖直线上，故A 正确；实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，减小纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦，故B 正确；开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重物，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C 错误；数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，以减小测量的误差，故D 错误．(2)重物减少的重力势能为：ΔE p ＝mgs ＝mg (s 0＋s 1)＝1kg ×9.8m/s 2×(19.00＋8.36)×10－2m ≈2.68J打下C 点时重物的速度v C ＝s 1＋s 24T＝2.28m/s (3)在验证机械能守恒定律的实验中，有：12m v 2＝mgs则有：12v 2＝gs ，g 是常数，所以图线为过原点的倾斜直线，故C 图正确．10．(2019·江苏泰州市上学期期末)如图9所示，半径为R 的圆管BCD 竖直放置，一可视为质点的质量为m 的小球以某一初速度从A 点水平抛出，恰好从B 点沿切线方向进入圆管，到达圆管最高点D 后水平射出．已知小球在D 点对管下壁压力大小为12，且A 、D 两点在同一水平线上，BC 弧对应的圆心角θ＝60°，不计空气阻力．重力加速度为g ，求：图9(1)小球在A 点初速度的大小；(2)小球在D 点的角速度；(3)小球在圆管内运动过程中克服阻力做的功．答案(1)gR(2)g 2R(3)14mgR 解析(1)小球从A 到B ，竖直方向：v y 2＝2gR (1＋cos 60°)解得v y ＝3gR在B 点：v 0＝v ytan 60°＝gR .(2)在D 点，由向心力公式得mg －12mg ＝mv D 2R解得v D ＝2gR2故ω＝v DR＝g 2R.(3)从A 到D 全过程由动能定理：－W 克＝12m v D 2－12m v 02解得W 克＝14mgR .11．(2019·云南昭通市上学期期末)如图10所示，固定在竖直平面内的倾斜轨道AB ，与水平固定光滑轨道BC 相连，竖直墙壁CD 高H ＝0.2m ，在地面上紧靠墙壁固定一个和CD 等高，底边长L 1＝0.3m 的固定斜面．一个质量m ＝0.1kg 的小物块(视为质点)在轨道AB 上从距离B 点L 2＝4m 处由静止释放，从C 点水平抛出，已知小物块与AB 段轨道间的动摩擦因数为0.5，通过B 点时无能量损失；AB 段与水平面的夹角为37°.(空气阻力不计，取重力加速度g ＝10m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图10(1)求小物块运动到B 点时的速度大小；(2)求小物块从C 点抛出到击中斜面的时间；(3)改变小物块从轨道上释放的初位置，求小物块击中斜面时动能的最小值．答案(1)4m/s (2)115s (3)0.15J解析(1)对小物块从A 到B 过程分析，根据动能定理有：mgL 2sin 37°－μmgL 2cos 37°＝12m v B 2，解得：v B ＝4m/s ；(2)设物块落在斜面上时水平位移为x ，竖直位移为y ，如图所示：对平抛运动，有：x ＝v B t ，y ＝12gt 2，结合几何关系，有：H －y x＝H L 1＝23，解得：t ＝115s 或t ＝－35s(舍去)；(3)设小物块从轨道上A ′点静止释放且A ′B ＝L ，运动到B 点时的速度为v B ′，对物块从A ′到碰撞斜面过程分析，根据动能定理有：mgL sin 37°－μmg cos 37°·L ＋mgy ＝12m v 2－0对物块从A ′到运动到B 过程分析，根据动能定理有12m v B ′2＝mgL sin 37°－μmgL cos 37°又x ＝v B ′t ，y ＝12gt 2，H －y x ＝23联立解得：12m v 2＝mg (25y 16＋9H 216y －9H8)，故当25y 16＝9H 216y ，即y ＝35H ＝0.12m 时，动能最小为E kmin ，代入数据，解得E kmin ＝0.15J.。
高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：第六章综合训练(课后习题)【含答案及解析】
第六章综合训练一、单项选择题(本题共7小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2021广东深圳检测)转笔是一项深受广大中学生喜爱的休闲活动,其中也包含了许多的物理知识。
如图所示,假设某同学将笔套套在笔杆的一端,在转笔时让笔杆绕其手指上的某一点O在竖直平面内做匀速圆周运动,则下列叙述正确的是()A.笔套做圆周运动的向心力是由笔杆对它的摩擦力提供的B.笔杆上离O点越近的点,做圆周运动的向心加速度越大C.当笔杆快速转运时,笔套有可能被甩走D.由于匀速转动笔杆,笔套受到的摩擦力大小不变,笔套套在笔杆的一端,所以笔套做圆周运动的向心力是由重力、笔杆对它的摩擦力以及笔杆对它的弹力的合力提供的,故A错误。
笔杆上的各个点同轴转动,所以它们的角速度是相等的,根据a n=ω2r可知,笔杆上离O点越近的点,做圆周运动的向心加速度越小,故B错误。
当笔套的转速过大,外界提供的合力小于其需要的向心力时,笔套有可能被甩走,故C正确。
笔套在竖直平面内做匀速圆周运动,所受重力、弹力、摩擦力的合力一直指向O点,且大小不变,可知摩擦力大小不可能不变,故D错误。
2.如图所示,在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上,有一件湿衣服随圆筒一起转动而未滑动,则()A.衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力、向心力的作用B.加快脱水筒转动角速度,筒壁对衣服的摩擦力也变大C.水珠之所以会离开衣服是因为水珠受到离心力的作用D.加快脱水筒转动角速度,脱水效果会更好,筒壁对衣服的弹力提供向心力,故A错误;加快脱水筒转动角速度,衣服在竖直方向上受的重力和摩擦力平衡,筒壁对衣服的摩擦力不变,故B错误;衣服随脱水筒一起转动时,衣服对水滴的附着力提供水滴做圆周运动的向心力,随转速的增大,当衣服对水滴的附着力不足以提供水滴需要的向心力时,衣服上的水滴将做离心运动,故C 错误;由F n =m ω2r 可知,脱水筒转动角速度越大,水滴做圆周运动需要的向心力越大,水滴越容易做离心运动,故D 正确。
【2021 大一轮复习(新高考)物理教师用书】第六章 (8+1+2)章末综合能力滚动练
(8＋1＋2)章末综合能力滚动练一、单项选择题1．物体做下列几种运动，其中物体的机械能守恒的是( )A ．平抛运动B ．竖直方向上做匀速直线运动C ．水平方向上做匀变速直线运动D ．竖直平面内做匀速圆周运动答案 A解析 做平抛运动的物体只受到重力的作用，所以机械能守恒，A 正确；物体在竖直方向上做匀速直线运动，说明物体受力平衡，除了重力之外还有其他的外力作用，且外力对物体做功，所以机械能不守恒，B 错误；水平方向上做匀变速直线运动，动能变化，重力势能不变，所以机械能变化，C 错误；竖直平面内做匀速圆周运动，速度的大小不变，动能不变，但是物体的高度变化，即重力势能发生变化，所以物体的机械能不守恒，D 错误．2．(2019·山东日照市上学期期末)竖直向上发射一物体(不计空气阻力)，在物体上升的某一时刻突然炸裂为a 、b 两块，质量较小的a 块速度方向与物体原来的速度方向相反，则( )A ．炸裂后瞬间，a 块的速度一定比原来物体的速度小B ．炸裂后瞬间，b 块的速度方向一定与原来物体的速度方向相同C ．炸裂后瞬间，b 块的速度一定比原来物体的速度小D ．炸裂过程中，b 块的动量变化量大小一定小于a 块的动量变化量大小答案 B解析 在炸裂过程中，由于重力远小于内力，系统的动量守恒，炸裂后瞬间a 块的速度大小不能确定，以竖直向上为正方向，根据动量守恒定律有：(m a ＋m b )v 0＝m a (－v a )＋m b v b ，解得：v b ＝(m a ＋m b )v 0＋m a v a m b >v 0，b 块的速度方向一定与原来物体的速度方向相同，故A 、C 错误，B 正确；由动量守恒可知，炸裂过程中，b 块的动量变化量大小一定等于a 块的动量变化量大小，故D 错误．3．(2020·黑龙江齐齐哈尔市质检)如图1所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P 和Q 都可视为质点，质量相等．Q 与水平轻弹簧相连，开始Q 静止，P 以某一初速度向Q 运动并与弹簧发生碰撞．在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于( )图1A ．P 的初动能B ．P 的初动能的12C ．P 的初动能的13D ．P 的初动能的14答案 B 4．如图2甲所示，一质量为4 kg 的物体静止在水平地面上，让物体在随位移均匀减小的水平推力F 作用下开始运动，推力F 随位移x 变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g ＝10 m/s 2，则下列说法正确的是( )图2A ．物体先做加速运动，推力为零时开始做减速运动B ．物体在水平地面上运动的最大位移是10 mC ．物体运动的最大速度为215 m/sD ．物体运动过程中的加速度先变小后不变答案 B解析 当推力小于摩擦力时物体开始做减速运动，选项A 错误；由题图乙中图线与x 轴所围面积表示推力对物体做的功可知，推力对物体做的功W ＝12×4×100 J ＝200 J ，根据动能定理有W －μmgx m ＝0，得x m ＝10 m ，选项B 正确；当推力与摩擦力大小相等时，加速度为零，速度最大，由题图乙得F ＝100－25x (N)，当F ＝μmg ＝20 N 时x ＝3.2 m ，由动能定理得12(100 N ＋20 N)·x －μmgx ＝12m v m 2，解得物体运动的最大速度v m ＝8 m/s ，选项C 错误；在推力由100 N 减小到20 N 的过程中，物体的加速度逐渐减小，在推力由20 N 减小到0的过程中，加速度反向增大，此后加速度不变，故选项D 错误．5.(2019·辽宁葫芦岛市第一次模拟)我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3 000 m 接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，如图3所示．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则( )图3A ．甲对乙的冲量与乙对甲的冲量相同B ．甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反C ．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D ．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功答案 B解析 因为冲量是矢量，甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等、方向相反，故冲量大小相等、方向相反，动量变化大小相等、方向相反，故A 错误，B 正确；甲、乙间水平方向的力为作用力与反作用力，大小相等，但乙推甲过程两者位移不一定相同，C 、D 错误．二、多项选择题6.质量为M 和m 0的滑块用轻弹簧连接，以恒定的速度v 沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m 的静止滑块发生碰撞，如图4所示，碰撞时间极短，在碰撞过程中，下列情况可能发生的是( )图4A ．M 、m 0、m 速度均发生变化，分别为v 1、v 2、v 3，而且满足(M ＋m 0)v ＝M v 1＋m 0v 2＋m v 3B ．m 0的速度不变，M 和m 的速度变为v 1和v 2，而且满足M v ＝M v 1＋m v 2C ．m 0的速度不变，M 和m 的速度都变为v ′，且满足M v ＝(M ＋m )v ′D ．M 、m 0、m 速度均发生变化，M 、m 0速度都变为v 1，m 的速度变为v 2，且满足(M ＋m )v 0＝(M ＋m )v 1＋m v 2答案 BC解析 碰撞的瞬间M 和m 组成的系统动量守恒，m 0的速度不变，以M 的初速度方向为正方向，若碰后M 和m 的速度变为v 1和v 2，由动量守恒定律得：M v ＝M v 1＋m v 2；若碰后M 和m 速度相同，由动量守恒定律得：M v ＝(M ＋m )v ′，故B 、C 正确．7．(2019·江苏南京市六校联考)如图5所示，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连，现将小球从M 点由静止释放，它在下降的过程中经过了N 点．已知在M 、N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM <∠OMN <π2.在小球从M 点运动到N 点的过程中( )图5A ．弹力对小球先做正功后做负功B ．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C ．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D ．小球到达N 点时的动能等于其在M 、N 两点的重力势能差答案 BCD解析 在M 、N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM <∠OMN <π2，则小球在M 点时弹簧处于压缩状态，在N 点时弹簧处于拉伸状态，小球从M 点运动到N 点的过程中，弹簧长度先缩短，当弹簧与竖直杆垂直时弹簧最短，弹力对小球做负功；随后弹簧伸长，弹力做正功；当弹簧恢复到原长时，弹力为零；随后弹力对小球做负功，故整个过程中，弹力对小球先做负功，再做正功，之后做负功，A 错误；在弹簧与杆垂直时及弹簧处于原长时，小球加速度等于重力加速度，B 正确；弹簧与杆垂直时，弹力方向与小球的速度方向垂直，则弹力对小球做功的功率为零，C 正确；在M 、N 两点弹簧弹性势能相等，由机械能守恒定律可知，小球在N 点的动能等于从M 点到N 点重力势能的减小量，D 正确．8.如图6所示，在光滑的水平面上有一静止的物体M ，物体M 上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为C ，A 、B 为同一水平直径上的两点，现让小滑块m 从A 点由静止下滑，则( )图6A ．小滑块m 到达物体M 上的B 点时小滑块m 的速度不为零B ．小滑块m 从A 点到C 点的过程中物体M 向左运动，小滑块m 从C 点到B 点的过程中物体M 向右运动C ．若小滑块m 由A 点正上方h 高处自由下落，则由B 点飞出时做竖直上抛运动D ．物体M 与小滑块m 组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒答案 CD解析 物体M 和小滑块m 组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒，D 正确；小滑块m 滑到右端两者水平方向具有相同的速度：0＝(m ＋M )v ，v ＝0，可知小滑块m 到达物体M 上的B 点时，小滑块m 、物体M 的水平速度为零，故当小滑块m 从A 点由静止下滑，则能恰好到达B 点，当小滑块由A 点正上方h 高处自由下落，则由B 点飞出时做竖直上抛运动，A 错误，C 正确；小滑块m 从A 点到C 点的过程中物体M 向左加速运动，小滑块m 从C 点到B 点的过程中物体M 向左减速运动，选项B 错误．三、非选择题9．某同学欲采用课本上介绍的气垫导轨和光电计时器等器材进行“验证动量守恒定律”的实验．实验装置如图7所示，下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨和光电门，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②测得A 和B 两滑块上遮光片的宽度均为d ；③得到A 、B 两滑块(包含遮光片)的质量m 1、m 2；④向气垫导轨通入压缩空气；⑤利用气垫导轨左右的弹射装置，使滑块A 、B 分别向右和向左运动，测出滑块A 、B 在碰撞前经过光电门过程中挡光时间分别为Δt 1和Δt 2；⑥观察发现滑块A 、B 碰撞后通过粘胶粘合在一起，运动方向与滑块B 碰撞前运动方向相同，此后滑块A 再次经过光电门a 时挡光时间为Δt .图7试解答下列问题：(1)碰撞前A 滑块的速度大小为________，碰撞前B 滑块的速度大小为________．(2)为了验证碰撞中动量守恒，需要验证的关系式是：____________________________(用题中物理量表示)．(3)有同学认为利用此实验装置还能计算碰撞过程中损失的机械能．请用上述实验过程测出的相关物理量，表示出A 、B 系统在碰撞过程中损失的机械能ΔE ＝______________________(用题中物理量表示)．答案 (1)d Δt 1 d Δt 2(2)m 2Δt 2－m 1Δt 1＝m 1＋m 2Δt(3)d 22⎣⎡⎦⎤m 1(Δt 1)2＋m 2(Δt 2)2－m 1＋m 2(Δt )2 解析 (1)碰撞前A 滑块的速度大小为v A ＝d Δt 1，碰撞前B 滑块的速度大小为v B ＝d Δt 2. (2)为了验证碰撞中动量守恒，需要验证关系式m 2v B －m 1v A ＝(m 2＋m 1)v ，其中碰后的共同速度v ＝d Δt ，代入可得：m 2Δt 2－m 1Δt 1＝m 1＋m 2Δt. (3)A 、B 系统在碰撞过程中损失的机械能ΔE ＝12m 1v A 2＋12m 2v B 2－12(m 1＋m 2)v 2，代入可得： ΔE ＝d 22⎣⎡⎦⎤m 1(Δt 1)2＋m 2(Δt 2)2－m 1＋m 2(Δt )2. 10．(2019·黑龙江齐齐哈尔市联谊学校期末)物体P 静止在光滑水平地面上，其截面如图8所示，图中ab 段为足够高的光滑圆弧面，bc 段是长度为L 的粗糙的水平面，质量为物体P 的一半的物块Q (可视为质点)从圆弧面的底端b 处以大小为v 0的速度滑上圆弧面，并最终相对P 静止在水平面的右端c 处．重力加速度大小为g .求：图8(1)Q 到达最高点时的速度大小v ；(2)Q 与水平面间的动摩擦因数μ.答案 (1)13v 0 (2)v 023gL解析 (1)设Q 的质量为m ，则P 的质量为2m .物块Q 在最高点时和P 具有相同的速度．取水平向左为正方向，由系统水平方向动量守恒得：m v 0＝(m ＋2m )v得：v ＝13v 0 (2)经分析可知，Q 最终相对P 静止在c 处时，它们的速度也为v ，由能量守恒定律得： 12m v 02＝12(m ＋2m )v 2＋μmgL 解得：μ＝v 023gL. 11．(2020·吉林“五地六校”合作体联考)如图9所示，在光滑的水平面上有一长为L 的木板B ，上表面粗糙，在其左端有一光滑的14圆弧槽C ，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B 、C 静止在水平面上．现有滑块A 以初速度v 0从右端滑上B ，一段时间后，以v 02滑离B ，并恰好能到达C 的最高点．A 、B 、C 的质量均为m .求：图9(1)A 刚滑离木板B 时，木板B 的速度大小；(2)A 与B 的上表面间的动摩擦因数μ；(3)圆弧槽C 的半径R ；(4)从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中，A 损失的机械能．答案 (1)v 04 (2)5v 0216gL (3)v 0264g (4)15m v 0232解析 (1)对A 在木板B 上的滑动过程，对A 、B 、C 组成系统，根据动量守恒定律有：m v 0＝m v 02＋2m v B解得v B ＝v 04(2)对A 在木板B 上的滑动过程，A 、B 、C 系统减少的动能全部转化为系统产生的热量μmgL ＝12m v 02－12m (v 02)2－12×2m (v 04)2 解得μ＝5v 0216gL(3)对A 滑上C 直到最高点的作用过程，A 、C 系统动量守恒，m v 02＋m v B ＝2m v A 、C 系统机械能守恒mgR ＝12m (v 02)2＋12m (v 04)2－12×2m v 2 解得R ＝v 0264g(4)A 滑上C 直到离开C 的过程，A 、C 系统水平方向动量守恒m v 02＋m v 04＝m v A ＋m v C A 、C 系统初、末状态动能相等，12m (v 02)2＋12m (v 04)2＝12m v A 2＋12m v C 2 解得v A ＝v 04所以从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中，A 损失的机械能为：ΔE ＝12m v 02－12m v A 2＝15m v 0232.。
2021高中物理第六章万有引力与航天2破解神秘的万有引力定律练习新人教版必修220210820215
2021高中物理第六章万有引力与航天2破解神秘的万有引力定律练习新人教版必修2202108202151. （南京模拟）宇宙空间中任何两个有质量的物体之间都存在引力，在实际生活中，什么缘故相距较近的两个人没有吸在一起？其缘故是（ ）A. 他们两人除万有引力外，还有一个排斥力B. 万有引力太小，只在这一个力的作用下，还不能把他们相吸到一起C. 由于万有引力专门小，地面对他们的作用力总能与之平稳D. 人与人之间没有万有引力2. （济南模拟）第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折，牛顿在他们研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一—万有引力定律。
下列有关万有引力定律的说法中正确的是（ ）A. 开普勒通过研究观测记录发觉行星绕太阳运行的轨道是椭圆B. 太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星C. 库仑利用实验较为准确地测出了引力常量G 的数值D. 牛顿在发觉万有引力定律的过程中，应用了牛顿第三定律的知识3. 牛顿发觉了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量G ，G 在国际单位制中的单位是（ ）A. N•m 2/kg2B. N•m/kg2C. N•m 2/kg D. N•m/kg4. 为了验证地面上的物体受到的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，遵守同样的规律，牛顿做过闻名的“月－地”检验，差不多方法是：假如重力和星体间的引力是同一性质的力，那么它们都与距离的二次方成反比关系。
由于月心到地心的距离是地球半径的60倍，那么月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度应该是地面重力加速度的（ ）A.36001 B. 3600倍 C. 601D. 60倍5. 要使两物体间的万有引力减小到原先的14，下列方法不可采纳的是（ ）A. 使两物体的质量各减少一半，距离不变B. 使其中一个物体的质量减小到原先的14，距离不变 C. 使两物体间的距离增为原先的2倍，质量不变 D. 使两物体间的距离和质量都减为原先的146. 一颗运行中的人造地球卫星，到地心的距离为r 时，所受万有引力为F ；到地心的距离为2r 时，所受万有引力为（ ） A .FB .3FC .41F D .31F 7. 据报道，天文学家近日发觉了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55Cancrie”该行星绕母星（中心天体）运行的周期约为地球绕太阳运行周期的1480，母星的体积约为太阳的60倍．假设母星与太阳密度相同，“55Cancrie”与地球做匀速圆周运动，则“55Cancrie”与地球的（ ）A. 轨道半径之比约为360480B. 轨道半径之比约为3260480 C. 向心加速度之比为3260480⨯ D. 向心加速度之比为3460480⨯8.（1）关于万有引力恒量G 的较为准确的测量实验，最早是由英国物理学家 _________ 所做扭秤实验得到的。
第六章 圆周运动(能力提升)-2020-2021学年高一物理单元测试(解析版)
第六章圆周运动能力提升卷班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________（考试时间：60分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。
答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。
3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
）1.（2021·辽宁省朝阳市育英高中高三上学期第一次月考）有长短不同，材料相同的同样粗细的绳子，各栓着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么A. 两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断B. 两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断C. 两球以相同的周期运动时，短绳易断D. 不论如何，短绳易断【答案】B【解析】A．小球做圆周运动过程中，绳子的拉力充当向心力，向心力越大，绳子越容易断，当两个小球以相同的线速度运动时，根据公式可知，半径越小，向心力越大，绳子越容易断，A错误．B．当两小球以相同的角速度运动时，根据公式可知，绳子越长，向心力越大，绳子越容易断，B正确，CD．当两小球以相同的周期运动时，根据公式可知，绳子越长，向心力越大，绳子越容易断，故CD错误。
故选B2.（2021·山东省师大附中高三上学期二模）在光滑水平面上，一根原长为L的轻质弹簧的一端与竖直轴O连接，另一端与质量为m的小球连接，如图所示。
当小球以O为圆心做匀速圆周运动的速率为v1时，弹簧的长度为1.5L；当它以O为圆心做匀速圆周运动的速率为v2时，弹簧的长度为2.0L，则v1与v2的比值为（ ）A. B. C. D.【答案】C 【解析】设弹簧的劲度系数为k ，当小球以v 1做匀速圆周运动时，弹簧弹力提供向心力，可得21(1.5) 1.5mv k L L L-=当小球以v 2做匀速圆周运动时，弹簧弹力提供向心力，可得22(2.0) 2.0mv k L L L-=两式之比得故选C 。
2021高考物理教科版一轮复习训练：第二章 (6+2+2)章末综合能力滚动练 Word版含解析
姓名，年级：时间：(6＋2＋2）章末综合能力滚动练(限时:45分钟）一、单项选择题1.（2019·山西晋中市适应性调研）用一轻绳将小球P系于光滑竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图1所示．P、Q均处于静止状态,则下列说法正确的是( )图1A．若绳子变短，Q受到的静摩擦力将增大B．小球P受4个力的作用C．物块Q受到3个力的作用D．若绳子变短,绳子的拉力将变小答案B解析Q受到的静摩擦力竖直向上，与其重力平衡,与绳子长度无关，所以若绳子变短，Q受到的静摩擦力不变,故A错误；P受到重力、Q的支持力、Q的静摩擦力、绳子的拉力，共4个力作用，故B正确;Q受到重力、墙壁的弹力、P的压力和静摩擦力，共4个力作用，故C错误；设绳子与竖直方向的夹角为α，P的重力为G，绳子的拉力大小为T,则由平衡条件得：f＝G Q，G P＋f′＝T cos α，f＝f′则G P＋G Q＝T cos α,G P与G Q不变，若绳子变短，α变大,cos α变小，则T变大,故D错误．2．(2019·江苏南京外国语学校、金陵中学、海安中学第四次模拟)《道路交通安全法》第四十七条规定：“机动车行经人行横道,应减速行驶；遇行人正在通过人行横道时，应停车让行．”一辆汽车以36 km/h的速度匀速行驶，驾驶员发现前方50 m处的斑马线上有行人，驾驶员立即刹车使车做匀减速直线运动,若已知行人还需12 s 才能通过斑马线，则刹车后汽车的加速度大小至少为( ）A ．1。
4 m/s 2B ．1 m/s 2C ．0.83 m/s 2D ．0。
69 m/s 2 答案 B解析 汽车做匀减速直线运动,要想不和行人发生碰撞则需要在斑马线处速度减小为零，由运动学的速度位移关系式可知x ＝错误!，代入数据解得a ＝错误!＝错误! m/s 2＝－1 m/s 2，所用时间t ＝错误! s<12 s ，若汽车在12 s 时间内速度减小为零，则位移为x ′＝错误!t ′＝60 m>50 m ，行人还没有完全通过斑马线，故刹车后汽车的加速度大小至少为1 m/s 2，选B 。
【单元练】2021年高中物理必修2第六章【圆周运动】经典测试卷(答案解析)(1)
一、选择题1．如图所示，水平桌面上放了一个小型的模拟摩天轮模型，将一个小物块置于该模型上某个吊篮内，随模型一起在竖直平面内沿顺时针匀速转动，二者在转动过程中保持相对静止（ ）A ．物块在d 处受到吊篮的作用力一定指向圆心B ．整个运动过程中桌面对模拟摩天轮模型的摩擦力始终为零C ．物块在a 处可能处于完全失重状态D ．物块在b 处的摩擦力可能为零C 解析：CAD ．物体在b 、d 处受到重力、支持力、指向圆心的摩擦力，则吊篮对物体的作用不指向圆心，故AD 错误；B ．在d 处对摩天轮受力分析，有重力、地面的支持力、物体对吊篮水平向左的摩擦力，摩天轮要保持平衡，则需要受到地面的摩擦力，故B 错误；C ． a 处对物体受力分析，由重力和支持力的合力提供向心力，有2+=vG F m R支2v F F G m R==-压支则当gR v =时0F =压故C 正确。
故选C 。
2．如图，铁路转弯处外轨应略高于内轨，火车必须按规定的速度行驶，则转弯时（ ）A ．火车所需向心力沿水平方向指向弯道外侧B ．弯道半径越大，火车所需向心力越大C ．火车的速度若小于规定速度，火车将做离心运动D ．火车若要提速行驶，弯道的坡度应适当增大D 解析：DA ．火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧，所以A 错误；B ．根据2F rv m= 可知，弯道半径越大，火车所需向心力越小，所以B 错误； C ．火车的速度若大于规定速度，火车将做离心运动，所以C 错误； D ．根据向心力的来源可知2tan v mg m rθ=则火车若要提速行驶，弯道的坡度应适当增大，所以D 正确； 故选D 。
3．一石英钟的秒针、分针和时针长度是2：2：1，它们的转动皆可以看做匀速转动，（ ）A ．秒针、分针和时针转一圈的时间之比1：60：1440B ．分针和时针针尖转动的线速度之比为12：1C ．秒针和时针转动的角速度之比720：1D ．分针和时针转动的向心加速度之比144：1C 解析：CA ．秒针、分针和时针转一圈的时间分别为1分钟、1小时、12小时，所以::1:60:720T T T =秒分时故A 错误； B ．由2rv Tπ=结合，秒针、分针和时针长度是2：2：1，知分针和时针针尖转动的线速度之比为:24:1v v =分时故B 错误； C ．由2w Tπ=得秒针和时针转动的角速度之比::720:12:1w w w =秒分时故C 正确； D ．由2a rw =::720:12:1w w w =秒分时结合，秒针、分针和时针长度是2：2：1，知分针和时针转动的向心加速度之比:288:1a a =分时故D 错误。
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(8＋1＋2)章末综合能力滚动练一、单项选择题1．若物体在运动过程中受到的合力不为零，则()A．物体的动能不可能总是不变的B．物体的动量不可能总是不变的C．物体的加速度一定变化D．物体的速度方向一定变化答案B2．物体做下列几种运动，其中物体的机械能守恒的是()A．平抛运动B．竖直方向上做匀速直线运动C．水平方向上做匀变速直线运动D．竖直平面内做匀速圆周运动答案A解析做平抛运动的物体只受到重力的作用，所以机械能守恒，A正确；物体在竖直方向上做匀速直线运动，说明物体受力平衡，除了重力之外还有其他的外力作用，且外力对物体做功，所以机械能不守恒，B错误；水平方向上做匀变速直线运动，动能变化，重力势能不变，所以机械能变化，C错误；竖直平面内做匀速圆周运动，速度的大小不变，动能不变，但是物体的高度变化，即重力势能发生变化，所以物体的机械能不守恒，D错误．3．(2019·山东日照市上学期期末)竖直向上发射一物体(不计空气阻力)，在物体上升的某一时刻突然炸裂为a、b两块，质量较小的a块速度方向与物体原来的速度方向相反，则()A．炸裂后瞬间，a块的速度一定比原来物体的速度小B．炸裂后瞬间，b块的速度方向一定与原来物体的速度方向相同C．炸裂后瞬间，b块的速度一定比原来物体的速度小D．炸裂过程中，b块的动量变化量大小一定小于a块的动量变化量大小答案B解析在炸裂过程中，由于重力远小于内力，系统的动量守恒，炸裂后瞬间a块的速度大小不能确定，以竖直向上为正方向，根据动量守恒定律有：(m a＋m b)v0＝m a(－v a)＋m b v b，解得：v b＝(m a＋m b)v0＋m a v a>v0，b块的速度方向一定与原来物体的速度方向相同，故A、C错误，m bB正确；由动量守恒可知，炸裂过程中，b块的动量变化量大小一定等于a块的动量变化量大小，故D错误．4．(2020·黑龙江齐齐哈尔市质检)如图1所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P 和Q 都可视为质点，质量相等．Q 与水平轻弹簧相连，开始Q 静止，P 以某一初速度向Q 运动并与弹簧发生碰撞．在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于()图1A ．P 的初动能B ．P 的初动能的12C ．P 的初动能的13D ．P 的初动能的14答案B 5.(2019·辽宁葫芦岛市第一次模拟)我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m 接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，如图2所示．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则()图2A ．甲对乙的冲量与乙对甲的冲量相同B ．甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反C ．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D ．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功答案B 解析因为冲量是矢量，甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等、方向相反，故冲量大小相等、方向相反，动量变化大小相等、方向相反，故A 错误，B 正确；甲、乙间水平方向的力为作用力与反作用力，大小相等，但乙推甲过程两者位移不一定相同，C 、D 错误．二、多项选择题6.质量为M 和m 0的滑块用轻弹簧连接，以恒定的速度v 沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m 的静止滑块发生碰撞，如图3所示，碰撞时间极短，在碰撞过程中，下列情况可能发生的是()图3A ．M 、m 0、m 速度均发生变化，分别为v 1、v 2、v 3，而且满足(M ＋m 0)v ＝M v 1＋m 0v 2＋m v 3B．m0的速度不变，M和m的速度变为v1和v2，而且满足M v＝M v1＋m v2C．m0的速度不变，M和m的速度都变为v′，且满足M v＝(M＋m)v′D．M、m0、m速度均发生变化，M、m0速度都变为v1，m的速度变为v2，且满足(M＋m)v0＝(M＋m)v1＋m v2答案BC解析碰撞的瞬间M和m组成的系统动量守恒，m0的速度不变，以M的初速度方向为正方向，若碰后M和m的速度变为v1和v2，由动量守恒定律得：M v＝M v1＋m v2；若碰后M和m 速度相同，由动量守恒定律得：M v＝(M＋m)v′，故B、C正确．7．(2019·江苏南京市六校联考)如图4所示，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连，现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点．已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<π2.在小球从M点运动到N点的过程中()图4A．弹力对小球先做正功后做负功B．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D．小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差答案BCD解析在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<π2，则小球在M点时弹簧处于压缩状态，在N点时弹簧处于拉伸状态，小球从M点运动到N点的过程中，弹簧长度先缩短，当弹簧与竖直杆垂直时弹簧最短，弹力对小球做负功；随后弹簧伸长，弹力做正功；当弹簧恢复到原长时，弹力为零；随后弹力对小球做负功，故整个过程中，弹力对小球先做负功，再做正功，之后做负功，A错误；在弹簧与杆垂直时及弹簧处于原长时，小球加速度等于重力加速度，B正确；弹簧与杆垂直时，弹力方向与小球的速度方向垂直，则弹力对小球做功的功率为零，C正确；在M、N两点弹簧弹性势能相等，由机械能守恒定律可知，小球在N点的动能等于从M点到N点重力势能的减小量，D正确．8.如图5所示，在光滑的水平面上有一静止的物体M，物体M上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为C，A、B为同一水平直径上的两点，现让小滑块m从A点由静止下滑，则()图5A．小滑块m到达物体M上的B点时小滑块m的速度不为零B．小滑块m从A点到C点的过程中物体M向左运动，小滑块m从C点到B点的过程中物体M向右运动C．若小滑块m由A点正上方h高处自由下落，则由B点飞出时做竖直上抛运动D．物体M与小滑块m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒答案CD解析物体M和小滑块m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒，D正确；小滑块m滑到右端两者水平方向具有相同的速度：0＝(m＋M)v，v＝0，可知小滑块m到达物体M上的B 点时，小滑块m、物体M的水平速度为零，故当小滑块m从A点由静止下滑，则能恰好到达B点，当小滑块由A点正上方h高处自由下落，则由B点飞出时做竖直上抛运动，A错误，C 正确；小滑块m从A点到C点的过程中物体M向左加速运动，小滑块m从C点到B点的过程中物体M向左减速运动，选项B错误．三、非选择题9．某同学欲采用课本上介绍的气垫导轨和光电计时器等器材进行“验证动量守恒定律”的实验．实验装置如图6所示，下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨和光电门，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②测得A和B两滑块上遮光片的宽度均为d；③得到A、B两滑块(包含遮光片)的质量m1、m2；④向气垫导轨通入压缩空气；⑤利用气垫导轨左右的弹射装置，使滑块A、B分别向右和向左运动，测出滑块A、B在碰撞前经过光电门过程中挡光时间分别为Δt1和Δt2；⑥观察发现滑块A、B碰撞后通过粘胶粘合在一起，运动方向与滑块B碰撞前运动方向相同，此后滑块A再次经过光电门a时挡光时间为Δt.图6试解答下列问题：(1)碰撞前A 滑块的速度大小为________，碰撞前B 滑块的速度大小为________．(2)为了验证碰撞中动量守恒，需要验证的关系式是：____________________________(用题中物理量表示)．(3)有同学认为利用此实验装置还能计算碰撞过程中损失的机械能．请用上述实验过程测出的相关物理量，表示出A 、B 系统在碰撞过程中损失的机械能ΔE ＝______________________(用题中物理量表示)．答案(1)d Δt 1d Δt 2(2)m 2Δt 2－m 1Δt 1＝m 1＋m 2Δt (3)d 22m 1(Δt 1)2＋m 2(Δt 2)2－m 1＋m 2(Δt )2解析(1)碰撞前A 滑块的速度大小为v A ＝d Δt 1，碰撞前B 滑块的速度大小为v B ＝d Δt 2.(2)为了验证碰撞中动量守恒，需要验证关系式m 2v B －m 1v A ＝(m 2＋m 1)v ，其中碰后的共同速度v ＝d Δt ，代入可得：m 2Δt 2－m 1Δt 1＝m 1＋m 2Δt.(3)A 、B 系统在碰撞过程中损失的机械能ΔE ＝12m 1v A 2＋12m 2v B 2－12(m 1＋m 2)v 2，代入可得：ΔE ＝d 22m 1(Δt 1)2＋m 2(Δt 2)2－m 1＋m 2(Δt )2.10．(2019·黑龙江齐齐哈尔市联谊学校期末)物体P 静止在光滑水平地面上，其截面如图7所示，图中ab 段为足够高的光滑圆弧面，bc 段是长度为L 的粗糙的水平面，质量为物体P 的一半的物块Q (可视为质点)从圆弧面的底端b 处以大小为v 0的速度滑上圆弧面，并最终相对P 静止在水平面的右端c 处．重力加速度大小为g .求：图7(1)Q 到达最高点时的速度大小v ；(2)Q 与水平面间的动摩擦因数μ.答案(1)130(2)v 023gL解析(1)设Q 的质量为m ，则P 的质量为2m .物块Q 在最高点时和P 具有相同的速度．取水平向左为正方向，由系统水平方向动量守恒得：m v 0＝(m ＋2m )v得：v ＝13v 0(2)经分析可知，Q 最终相对P 静止在c 处时，它们的速度也为v ，由能量守恒定律得：12m v 02＝12(m ＋2m )v 2＋μmgL 解得：μ＝v 023gL.11.(2020·吉林“五地六校”合作体联考)如图8所示，在光滑的水平面上有一长为L 的木板B ，上表面粗糙，在其左端有一光滑的14圆弧槽C ，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B 、C 静止在水平面上．现有滑块A 以初速度v 0从右端滑上B ，一段时间后，以v 02滑离B ，并恰好能到达C 的最高点．A 、B 、C 的质量均为m .求：图8(1)A 刚滑离木板B 时，木板B 的速度大小；(2)A 与B 的上表面间的动摩擦因数μ；(3)圆弧槽C 的半径R ；(4)从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中，A 损失的机械能．答案(1)v 04(2)5v 0216gL (3)v 0264g (4)15m v 0232解析(1)对A 在木板B 上的滑动过程，对A 、B 、C 组成系统，根据动量守恒定律有：m v 0＝m v 02＋2m v B 解得v B ＝v 04(2)对A 在木板B 上的滑动过程，A 、B 、C 系统减少的动能全部转化为系统产生的热量μmgL ＝12m v 02－12m (v 02)2－12×2m (v 04)2解得μ＝5v 0216gL(3)对A 滑上C 直到最高点的作用过程，A 、C 系统动量守恒，m v 02＋m v B ＝2m vA 、C 系统机械能守恒mgR ＝12m (v 02)2＋12m (v 04)2－12×2m v 2解得R ＝v 2064g(4)A 滑上C 直到离开C 的过程，A 、C 系统水平方向动量守恒m v 02＋m v 04＝m v A ＋m v C A 、C 系统初、末状态动能相等，12m (v 02)2＋12m (v 04)2＝12m v A 2＋12m v C 2解得v A ＝v 04所以从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中，A 损失的机械能为：ΔE ＝12m v 02－12m v A 2＝15m v 0232.。