（全國通用）高考物理 考前三個月 高考題型集訓 第4題 預測題型3 彈簧現(xiàn)象、汽車啟動現(xiàn)象.doc

預測題型3彈簧現(xiàn)象、汽車啟動現(xiàn)象1(2015天津理綜5)如圖1所示，固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長狀態(tài)現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為l，圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?l(未超過彈性限度)，則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中()圖1a圓環(huán)的機械能守恒b彈簧彈性勢能變化了mglc圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力為零d圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變2(2015海南單科3)假設摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率如果摩托艇發(fā)動機的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼?)a4倍 b2倍 c. 倍 d. 倍3(2015浙江五校二聯(lián)考)如圖2甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端，固定在水平面上，上端疊放著兩個質(zhì)量均為m的物體a、b(物體b與彈簧栓接)，彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時物體處于靜止狀態(tài)現(xiàn)用豎直向上的拉力f作用在物體a上，使物體a開始向上做加速度為a的勻加速運動，測得兩個物體的vt圖象如圖乙所示(重力加速度為g)，則()圖2a施加外力的瞬間，a、b間的彈力大小為m(ga)ba、b在t1時刻分離，此時彈簧彈力大小恰好為零c彈簧恢復到原長時，物體b的速度達到最大值db與彈簧組成的系統(tǒng)的機械能先逐漸增加，后保持不變4(2015漳州模擬)如圖3甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上一質(zhì)量為m0.2 kg的小球，從彈簧上端某高度處自由下落，從它接觸彈簧到彈簧壓縮至最短的過程中(彈簧在彈性限度內(nèi))，其速度v和彈簧壓縮量x之間的函數(shù)圖象如圖乙所示，其中a為曲線的最高點小球和彈簧接觸瞬間機械能損失不計，g取10 m/s2，則下列說法正確的是()圖3a小球剛接觸彈簧時加速度最大b該彈簧的勁度系數(shù)為20.0 n/mc從接觸彈簧到壓縮至最短的過程中，小球的機械能守恒d從接觸彈簧到壓縮至最短的過程中，彈簧的彈性勢能先增大后減小5(2015錦州二模)為減少機動車尾氣排放， 某市推出新型節(jié)能環(huán)保電動車在檢測該款電動車性能的實驗中， 質(zhì)量為800 kg的電動車由靜止開始沿平直公路行駛， 利用傳感器測得此過程中不同時刻電動車的牽引力f與對應的速度v, 并描繪出如圖4所示的 f圖象 (圖中ab、bo均為直線), 假設電動車行駛中所受阻力恒定，最終勻速運動， 重力加速度g取10 m/s2.則()圖4a電動車勻加速運動過程中的最大速度為15 m/sb該車起動后， 先做勻加速運動， 然后勻速運動c該車做勻加速運動的時間是1.5 sd該車加速度大小為0.75 m/s26(多選)(2015綿陽4月模擬)質(zhì)量為2103 kg，發(fā)動機額定功率為80 kw的汽車在平直公路上行駛；若汽車所受阻力大小恒為4103 n，則下列判斷中正確的有()a汽車的最大動能是4105 j b汽車以加速度2 m/s2勻加速啟動，啟動后第2秒末時發(fā)動機實際功率是32 kwc汽車以加速度2 m/s2做初速度為0的勻加速運動中，達到最大速度時阻力做功為4105 j d若汽車保持額定功率啟動，則當汽車速度為5 m/s時，其加速度為6 m/s27(多選)(2015杭州七校聯(lián)考)有一輛質(zhì)量為170 kg、輸出功率為1 440 w的太陽能試驗汽車，安裝有約6 m2的太陽能電池板和蓄能電池，該電池板在有效光照條件下單位面積輸出的電功率為30 w/m2.若駕駛員的質(zhì)量為70 kg，汽車最大行駛速度為90 km/h.假設汽車行駛時受到的阻力與其速度成正比，則汽車()a以最大速度行駛時牽引力大小為57.6 nb剛啟動時的加速度最小c保持最大速度行駛1 h至少需要有效光照8 hd直接用太陽能電池板提供的功率可獲得3.13 m/s的最大行駛速度答案精析預測題型3彈簧現(xiàn)象、汽車啟動現(xiàn)象1b圓環(huán)在下落過程中彈簧的彈性勢能增加，由能量守恒定律可知圓環(huán)的機械能減少，而圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，故a、d錯誤；圓環(huán)下滑到最大距離時速度為零，但是加速度不為零，即合外力不為零，故c錯誤；圓環(huán)重力勢能減少了mgl，由能量守恒定律知彈簧彈性勢能增加了mgl，故b正確2d設fkv，當阻力等于牽引力時，速率最大，輸出功率變化前，有pfvfvkvvkv2，變化后有2pfvkvvkv2，聯(lián)立解得vv，d正確3a施加f前，物體a、b整體平衡，根據(jù)平衡條件，有：2mgkx；解得：x2、施加外力f的瞬間，a、b具有相同的加速度a.對b物體，根據(jù)牛頓第二定律，有：f彈mgfabma其中：f彈2mg解得：fabm(ga)，故a正確物體a、b在t1時刻分離，此時a、b具有共同的v與a；且fab0；對b：f彈mgma解得：f彈m(ga)，故b錯誤b受重力、彈力及壓力的作用；當合力為零時，速度最大，而彈簧恢復到原長時，b受到的合力為重力，已經(jīng)減速一段時間；速度不是最大值；故c錯誤；b與彈簧開始時受到了a的壓力做負功，故開始時機械能減??；故d錯誤4b由小球的速度圖象知，開始小球的速度增大，說明小球的重力大于彈簧對它的彈力，當x為0.1 m時，小球的速度最大，然后減小，說明當x為0.1 m時，小球的重力等于彈簧對它的彈力所以可得：kxmg，解得：k n/m20 n/m.彈簧的最大縮短量為x最大0.61 m，所以f最大20 n/m0.61 m12.2 n彈力最大時的加速度a51 m/s2，小球剛接觸彈簧時加速度為10 m/s2，所以壓縮到最短時加速度最大，故a錯誤，b正確；小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，單獨的小球機械能不守恒，故c錯誤；從接觸彈簧到壓縮至最短的過程中，彈簧的彈性勢能一直增大，故d錯誤5cb點橫坐標對應勻加速運動的最大速度，勻加速達到的最大速度為3 m/s.故a錯誤ab段牽引力不變，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度不變，做勻加速直線運動；bc圖線的斜率表示電動車的功率，知bc段功率不變，牽引力減小，加速度減小，做加速度減小的加速運動故b錯誤電動機的功率為：p w6 000 w，勻加速運動的末速度為：v m/s當牽引力等于阻力時，速度最大，由圖線知，f400 n，根據(jù)牛頓第二定律得，勻加速運動的加速度大小a2 m/s2，則勻加速運動的時間t s1.5 s故c正確，d錯誤6abd由題意得當牽引力等于阻力時，速度達到最大，vm m/s20 m/s，所以最大動能為emmv2103202 j4105 j，故a正確當汽車以2 m/s2的加速度做勻加速運動，由牛頓第二定律ffma可知牽引力ffma4 000 n2 0002 n8 000 n，而2 s末速度vat4 m/s，功率為pfv32 kw，故b正確汽車勻加速能夠達到的最大速度v m/s10 m/s，由速度位移公式可知通過的位移x m25 m，所以阻力做的功為wfx1105 j，故c錯誤當汽車速度達到5 m/s時，牽引力為f n16 000 n，加速度為a m/s26 m/s2，故d正確7ac根據(jù)p額fvmax，得：f n57.6 n，故a正確；以額定功率啟動時：fkv，ffma，而剛啟動時v0，則f0，故剛啟動時加速度很大，b錯誤；由公式wpt，由能量守恒得：