專(zhuān)題一綜合檢測(cè)

1、專(zhuān)題一綜合檢測(cè)一、選擇題1(多選)(2015·江西省七校聯(lián)考)如圖所示，橫截面為直角三角形的斜劈A，底面靠在粗糙的豎直墻面上，力F指向球心水平作用在光滑球B上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)當(dāng)力F增大時(shí)，系統(tǒng)還保持靜止，則下列說(shuō)法正確的是()AA所受合外力增大BA對(duì)豎直墻壁的壓力增大CB對(duì)地面的壓力一定增大D墻面對(duì)A的摩擦力可能變?yōu)榱憬馕觯哼xBCD外力增大，系統(tǒng)保持靜止，由平衡條件可知，A所受合外力為零，A項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)A、B整體進(jìn)行受力分析，水平方向上墻壁對(duì)整體的支持力與外力F為平衡力，根據(jù)牛頓第三定律可知，A對(duì)豎直墻壁的壓力增大，B項(xiàng)正確；對(duì)B受力分析，如圖，根據(jù)平衡條件有：FFsin ，可見(jiàn)F增

2、大，則F增大，又FmgFNcos ，可見(jiàn)F增大，則FN增大，由牛頓第三定律可知，球?qū)Φ孛娴膲毫υ龃?，C項(xiàng)正確；取整體為研究對(duì)象，當(dāng)Fm總g時(shí)墻壁與斜劈之間的摩擦力為零，D項(xiàng)正確2(2015·福建六校聯(lián)考)如圖所示，用一根長(zhǎng)桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來(lái)提升重物M，長(zhǎng)桿的一端放在地面上通過(guò)鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)動(dòng)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，通過(guò)滑輪后掛上重物M，C點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，現(xiàn)在桿的另一端用力，使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度緩慢轉(zhuǎn)至水平(轉(zhuǎn)過(guò)了90°角)下列有關(guān)此過(guò)程的說(shuō)法中正確的是()A重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)B重物M做變速直線運(yùn)動(dòng)C重物

3、M的最大速度是2LD重物M的速度先減小后增大解析：選B設(shè)C點(diǎn)線速度方向與繩子的夾角為(銳角)由題知C點(diǎn)的線速度為L(zhǎng)，該線速度在繩子方向上的分速度就為L(zhǎng)cos ，的變化規(guī)律是開(kāi)始最大(90°)，然后逐漸變小，所以Lcos 逐漸變大，直至繩子和桿垂直，變?yōu)?，繩子的速度變?yōu)樽畲?，為L(zhǎng)，然后，又逐漸增大，Lcos 逐漸變小，繩子的速度變小，所以重物的速度先增大后減小，最大速度為L(zhǎng)，故B正確3(2015·高考重慶卷)高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開(kāi)始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng))，此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng)，若

4、在此過(guò)程中該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為()Amg BmgCmg Dmg解析：選A設(shè)高空作業(yè)人員自由下落h時(shí)的速度為v，則v22gh，得v，設(shè)安全帶對(duì)人的平均作用力為F，由牛頓第二定律得Fmgma又vat解得Fmg.4.(2015·高考重慶卷)若貨物隨升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示(豎直向上為正)，則貨物受到升降機(jī)的支持力F與時(shí)間t關(guān)系的圖象可能是()解析：選B根據(jù)vt圖象可知電梯的運(yùn)動(dòng)情況：加速下降勻速下降減速下降加速上升勻速上升減速上升，根據(jù)牛頓第二定律Fmgma可判斷支持力F的變化情況：失重等于重力超重超重等于重力失重，故選項(xiàng)B正確5(多選)在一東西

5、向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤連接好的車(chē)廂當(dāng)機(jī)車(chē)在東邊拉著這列車(chē)廂以大小為a的加速度向東行駛時(shí)，連接某兩相鄰車(chē)廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F；當(dāng)機(jī)車(chē)在西邊拉著車(chē)廂以大小為a的加速度向西行駛時(shí)，P和Q間的拉力大小仍為F.不計(jì)車(chē)廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車(chē)廂質(zhì)量相同，則這列車(chē)廂的節(jié)數(shù)可能為()A8 B10C15 D18解析：選BC設(shè)該列車(chē)廂與P相連的部分為P部分，與Q相連的部分為Q部分設(shè)該列車(chē)廂有n節(jié)，Q部分為n1節(jié)，每節(jié)車(chē)廂質(zhì)量為m，當(dāng)加速度為a時(shí)，對(duì)Q有Fn1ma；當(dāng)加速度為a時(shí)，對(duì)P有F(nn1)ma，聯(lián)立得2n5n1.當(dāng)n12，n14，n16時(shí)，n5，n10，n15，由題中選項(xiàng)得該列車(chē)廂

6、節(jié)數(shù)可能為10或15，選項(xiàng)B、C正確6.(2015·上海市徐匯區(qū)二模)如圖，一小球從一半圓軌道左端A點(diǎn)正上方某處開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)(小球可視為質(zhì)點(diǎn))，飛行過(guò)程中恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn)O為半圓軌道圓心，半圓軌道半徑為R，OB與水平方向夾角為60°，重力加速度為g，則小球拋出時(shí)的初速度為()A B C D 解析：選B到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移xRRcos 60°設(shè)小球拋出時(shí)的初速度為v0，則到達(dá)B點(diǎn)時(shí)有tan 60 °，水平位移與水平速度v0的關(guān)系為xv0t，聯(lián)立解得v0，選項(xiàng)B正確7.(2015·高考天津卷)未來(lái)的星際航行中，宇航員長(zhǎng)期處于零重

7、力狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來(lái)的不適，有人設(shè)想在未來(lái)的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖所示當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力為達(dá)到上述目的，下列說(shuō)法正確的是()A旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越大B旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越小C宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大D宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小解析：選B旋轉(zhuǎn)艙對(duì)宇航員的支持力提供宇航員做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即mgm2r，解得，即旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，角速度越小，而且與宇航員的質(zhì)量無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B正確8由于衛(wèi)星的發(fā)射場(chǎng)不在赤道上，同步衛(wèi)星發(fā)射后需要從轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過(guò)

8、調(diào)整再進(jìn)入地球同步軌道當(dāng)衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上飛經(jīng)赤道上空時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，給衛(wèi)星一附加速度，使衛(wèi)星沿同步軌道運(yùn)行已知同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度約為3.1×103 m/s，某次發(fā)射衛(wèi)星飛經(jīng)赤道上空時(shí)的速度為1.55×103 m/s，此時(shí)衛(wèi)星的高度與同步軌道的高度相同，轉(zhuǎn)移軌道和同步軌道的夾角為30°，如圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)給衛(wèi)星的附加速度的方向和大小約為()A西偏北方向，1.9×103 m/sB東偏南方向，1.9×103 m/s C西偏北方向，2.7×103 m/sD東偏南方向，2.7×103 m/s解析：選B設(shè)當(dāng)衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上飛經(jīng)赤道上空與同

9、步軌道高度相同的某點(diǎn)時(shí)，速度為v1，發(fā)動(dòng)機(jī)給衛(wèi)星的附加速度為v2，該點(diǎn)在同步軌道上運(yùn)行時(shí)的速度為v.三者關(guān)系如圖，由圖知附加速度方向?yàn)闁|偏南，由余弦定理知vvv22v1vcos 30°，代入數(shù)據(jù)解得v21.9×103 m/s.選項(xiàng)B正確9(多選)(2015·遼寧省五校聯(lián)考)中國(guó)志愿者王躍曾參與人類(lèi)歷史上第一次全過(guò)程模擬從地球往返火星的試驗(yàn)“火星500”假設(shè)將來(lái)人類(lèi)一艘飛船從火星返回地球時(shí)，經(jīng)歷如圖所示的變軌過(guò)程，則下列說(shuō)法正確的是()A飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度B飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在P點(diǎn)的速度大于在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)在P點(diǎn)的速度C飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)

10、到P點(diǎn)時(shí)的加速度等于飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度D若軌道貼近火星表面，測(cè)出飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期，就可以推知火星的密度解析：選ACD根據(jù)開(kāi)普勒第二定律，行星在單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等可以知道，行星在遠(yuǎn)離中心天體的位置處速度一定小于在靠近中心天體位置處的速度，類(lèi)比可以知道，A對(duì)；人造飛船在P點(diǎn)處受到的萬(wàn)有引力F引G，為其提供做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力F向m，當(dāng)萬(wàn)有引力等于所需向心力時(shí)，人造飛船做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)萬(wàn)有引力小于所需向心力時(shí)，人造飛船做離心運(yùn)動(dòng)，飛船在P點(diǎn)，軌道速度大于軌道速度，B錯(cuò)；根據(jù)牛頓第二定律FF引Gman，同一個(gè)位置萬(wàn)有引力大小與方向相同，所以在P點(diǎn)任一軌道的加速度相同，C對(duì)；

11、當(dāng)軌道貼近火星時(shí)，設(shè)火星的半徑為R，萬(wàn)有引力用來(lái)提供向心力可以得到：FGmR，于是MV，又因?yàn)閂，所以，D對(duì)二、計(jì)算題10(2015·淄博三模)如圖所示，在傾角37°的粗糙斜面上距離斜面底端x1 m處有一質(zhì)量m1 kg的物塊，受水平恒力作用，由靜止開(kāi)始沿斜面下滑到達(dá)底端時(shí)撤去水平恒力，物塊在水平面上滑動(dòng)一段距離后停止不計(jì)物塊撞擊水平面時(shí)的能量損失物塊與各接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2，sin 37°0.6，cos 37°0.8，g10 m/s2.求：(1)若物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為1 m/s，水平恒力F的大小為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)若改

12、變水平恒力F的大小，可使物塊總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間有一最小值，最小值為多少？解析：(1)物塊到達(dá)斜面底端時(shí)速度最大，v22ax對(duì)物塊，有FNmgcos Fsin mgsin Fcos FfmaFfFN代入數(shù)據(jù)得F4.2 N.(2)設(shè)斜面上物塊加速度為a1，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2則xa1t到達(dá)底端時(shí)速度v22a1x物塊在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)a2g，va2t2總時(shí)間tt1t2由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)a12 m/s2時(shí)tmin2 s.答案：(1)4.2 N(2)2 s11(2015·太原模擬)質(zhì)量為3 kg的長(zhǎng)木板A置于光滑的水平地面上，質(zhì)量為2 kg的木塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))置于木板A的左端，在

13、水平向右的力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示A、B運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示(g取10 m/s2)求：(1)木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(2)4 s末A、B的速度；(3)若6 s末木板和木塊剛好分離，則木板的長(zhǎng)度為多少？解析：(1)由題圖乙知4 s末A、B間達(dá)到最大靜摩擦力，此時(shí)a2 m/s2對(duì)應(yīng)A板FfmAamBgA、B間動(dòng)摩擦因數(shù)0.3.(2)由題圖知4 s末二者的速度等于圖線與坐標(biāo)軸包圍的面積vat1×2×4 m/s4 m/s.(3)4 s到6 s末t22 s木板A運(yùn)動(dòng)的位移xAvt2aAt木塊B運(yùn)動(dòng)的位移xBvt2aBt

14、木板的長(zhǎng)度lxBxA4 m.答案：(1)0.3(2)4 m/s(3)4 m12如圖所示，質(zhì)量m50 kg的運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))，在河岸上A點(diǎn)緊握一根長(zhǎng)L5.0 m的不可伸長(zhǎng)的輕繩，輕繩另一端系在距離水面高H10.0 m的O點(diǎn)，此時(shí)輕繩與豎直方向的夾角為37°，C點(diǎn)是位于O點(diǎn)正下方水面上的一點(diǎn)，距離C點(diǎn)x4.8 m處的D點(diǎn)有一只救生圈，O、A、C、D各點(diǎn)均在同一豎直面內(nèi)若運(yùn)動(dòng)員抓緊繩端點(diǎn)，從河岸上A點(diǎn)沿垂直于輕繩斜向下方向以一定初速度v0躍出，當(dāng)擺到O點(diǎn)正下方的B點(diǎn)時(shí)松開(kāi)手，最終恰能落在救生圈內(nèi)(sin 37°0.6，cos 37°0.8，g10 m/s2)求：(1)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度的大小vB及對(duì)輕繩的拉力；(2)運(yùn)動(dòng)員從河岸上A點(diǎn)躍出時(shí)的動(dòng)能Ek；(3)若初速度v0不一定，且使運(yùn)動(dòng)員最終仍能落在救生圈內(nèi)，則救生圈離C點(diǎn)距離x將隨運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)A點(diǎn)時(shí)初速度v0的變化而變化試在所給坐標(biāo)系中粗略作出xv0的圖象，并標(biāo)出圖線與x軸的交點(diǎn)解析：(1)運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)到D點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)HLgt2