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文檔簡介
2016屆貴州省銅仁市重點學校高考仿真預測物理試卷(十四)一、選擇題1.如圖所示,斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平面上,現(xiàn)將一小球從圖示位置由靜止釋放,不計一切摩擦,則在小球從釋放到落至地面的過程中,下列說法正確的是()A.斜劈對小球的彈力不做功B.斜劈與小球組成的系統(tǒng)機械能守恒C.斜劈的機械能守恒D.小球機械能的減少量等于斜劈動能的增加量2.用圖所示裝置可以研究動能和重力勢能轉化中所遵循的規(guī)律.在擺錘從A位置由靜止開始向下擺動到D位置的過程中正確的有()①重力做正功,重力勢能增加②重力的瞬時功率一直增大③動能轉化為重力勢能④擺線對擺錘的拉力不做功⑤若忽略阻力,系統(tǒng)的總機械能為一恒量.A.④⑤ B.②④ C.②⑤ D.①③3.如圖所示,質量相等的甲、乙兩物體開始時分別位于同一水平線上的A、B兩點,當甲物體被水平拋出的同時,乙物體開始自由下落,曲線AC為甲物體的運動軌跡,直線BC為乙物體的運動軌跡,兩軌跡相交于C點,空氣阻力忽略不計.則兩物體()A.在C點相遇B.經C點時速率相等C.在C點時具有的機械能相等D.在c點時重力的瞬時功率相等4.如圖所示,A、B兩球質量相等,A球用不能伸長的輕繩系于O點,B球用輕彈簧系于O′點,O與O′點在同一水平面上,分別將A、B球拉到與懸點等高處,使繩和輕彈簧均處于水平,彈簧處于自然狀態(tài),將兩球分別由靜止開始釋放,當兩球達到各自懸點的正下方時,兩球仍處在同一水平面上,則()A.兩球到達各自懸點的正下方時,兩球動能相等B.兩球到達各自懸點的正下方時,A球動能較大C.兩球到達各自懸點的正下方時,B球動能較大D.兩球到達各自懸點的正下方時,A球受到向上的拉力較大5.如圖所示,一均質桿長為r,從圖示位置由靜止開始沿光滑面ABD滑動,AB是半徑為r的圓弧,BD為水平面.則當桿滑到BD位置時的速度大小為()A. B. C. D.26.如圖所示,小車上有固定支架,一可視為質點的小球用輕質細繩拴掛在支架上的O點處,且可繞O點在豎直平面內做圓周運動,繩長為L.現(xiàn)使小車與小球一起以速度v0沿水平方向向左勻速運動,當小車突然碰到矮墻后,車立即停止運動,此后小球上升的最大高度可能是()A.大于 B.小于 C.等于 D.等于2L7.用長度為l的細繩懸掛一個質量為m的小球,將小球移至和懸點等高的位置使繩自然伸直.放手后小球在豎直平面內做圓周運動,小球在最低點的勢能取做零,則小球運動過程中第一次動能和勢能相等時重力的瞬時功率為()A.mg B.mg C.mg D.mg8.2011年10月16日,在東京體操世錦賽男子單杠決賽中,鄒凱、張成龍分別以16.441分和16.366分包攬冠亞軍.假設鄒凱的質量為60kg,他用一只手抓住單杠,伸展身體,以單杠為軸做圓周運動.此過程中,鄒凱在最低點時手臂受的拉力至少約為(忽略空氣阻力,取g=10m/s2)()A.600N B.2400N C.3000N D.3600N9.一物體沿斜面向上運動,運動過程中質點的機械能E與豎直高度h關系的圖象如圖所示,其中O﹣h1過程的圖線為水平線,h1﹣h2過程的圖線為傾斜直線.根據(jù)該圖象,下列判斷正確的是()A.物體在0﹣h1過程中除重力外不受其它力的作用B.物體在0﹣h1過程中只有重力做功其他力不做功C.物體在h1﹣h2過程中合外力與速度的方向一定相反D.物體在0﹣h2過程中動能可能一直保持不變10.物體做自由落體運動,Ek表示動能,Ep表示勢能,h表示物體下落的高度,以水平地面為零勢能面,下列圖象中,能正確反映各物理量之間關系的是()A. B. C. D.二、非選擇題11.如圖所示,長度為l的輕繩上端固定在O點,下端系一質量為m的小球(小球的大小可以忽略).(1)在水平拉力F的作用下,輕繩與豎直方向的夾角為α,小球保持靜止.畫出此時小球的受力圖,并求力F的大小;(2)由圖示位置無初速釋放小球,求當小球通過最低點時的速度大小及輕繩對小球的拉力.不計空氣阻力.12.如圖所示,光滑固定的豎直桿上套有一個質量m=0.4kg的小物塊A,不可伸長的輕質細繩通過固定在墻壁上、大小可忽略的定滑輪D,連接物塊A和小物塊B,虛線CD水平,間距d=1.2m,此時連接物塊A的細繩與豎直桿的夾角為37°,物塊A恰能保持靜止.現(xiàn)在物塊B的下端掛一個小物塊Q,物塊A可從圖示位置上升并恰好能到達C處.不計摩擦和空氣阻力,cos37°=0.8、sin37°=0.6,重力加速度g取10m/s2.求:(1)物塊A到達C處時的加速度大??;(2)物塊B的質量;(3)物塊Q的質量.
2016屆貴州省銅仁市重點學校高考仿真預測物理試卷(十四)參考答案與試題解析一、選擇題1.如圖所示,斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平面上,現(xiàn)將一小球從圖示位置由靜止釋放,不計一切摩擦,則在小球從釋放到落至地面的過程中,下列說法正確的是()A.斜劈對小球的彈力不做功B.斜劈與小球組成的系統(tǒng)機械能守恒C.斜劈的機械能守恒D.小球機械能的減少量等于斜劈動能的增加量【考點】動能和勢能的相互轉化【分析】小球和斜劈組成的系統(tǒng)中,只有重力勢能和動能相互轉化,機械能守恒;而小球和斜劈的機械能都不守恒.【解答】解:A、斜劈由靜到動,動能增加,只有彈力對斜劈做功,根據(jù)動能定理,斜劈對小球的彈力做正功,故A錯誤;B、C、D、小球和斜劈組成的系統(tǒng)中,只有重力勢能和動能相互轉化,機械能守恒,故BD正確,C錯誤‘故選BD.【點評】本題關鍵分析清楚物體的運動和能量的轉化情況,要明確是小球和斜劈組成的系統(tǒng)機械能守恒,而不是單個物體機械能守恒.2.用圖所示裝置可以研究動能和重力勢能轉化中所遵循的規(guī)律.在擺錘從A位置由靜止開始向下擺動到D位置的過程中正確的有()①重力做正功,重力勢能增加②重力的瞬時功率一直增大③動能轉化為重力勢能④擺線對擺錘的拉力不做功⑤若忽略阻力,系統(tǒng)的總機械能為一恒量.A.④⑤ B.②④ C.②⑤ D.①③【考點】功能關系;動能和勢能的相互轉化【分析】從A到D的過程中,重力做正功,重力勢能減小,速度增大,重力勢能轉化為動能,若忽略阻力,運動過程中,只有重力做功,機械能守恒.【解答】解:①從A到D的過程中,重力做正功,重力勢能減小,故①錯誤;②A位置速度為零,重力的瞬時功率為零,D位置速度方向與重力方向垂直,重力的瞬時功率為零,則從A到D的過程中,重力的瞬時功率先增大后減小,故②錯誤;③從A到D的過程中,重力勢能轉化為動能,故③錯誤;④擺線對擺錘的拉力方向與位移方向永遠垂直,不做功,故④正確;⑤若忽略阻力,運動過程中,只有重力做功,機械能守恒,故⑤正確.故選:A【點評】本題考查了功能關系,知道重力做正功,重力勢能減小,重力做負功,重力勢能增大,若只有重力做功,機械能守恒,難度不大,屬于基礎題.3.如圖所示,質量相等的甲、乙兩物體開始時分別位于同一水平線上的A、B兩點,當甲物體被水平拋出的同時,乙物體開始自由下落,曲線AC為甲物體的運動軌跡,直線BC為乙物體的運動軌跡,兩軌跡相交于C點,空氣阻力忽略不計.則兩物體()A.在C點相遇B.經C點時速率相等C.在C點時具有的機械能相等D.在c點時重力的瞬時功率相等【考點】平拋運動;自由落體運動【分析】相遇表示同一時刻處于相同的位置;速率表示瞬時速度的大小,到C點的速度可以通過平拋運動和自由落體運動的公式求出;機械能包括動能和勢能,本題中,甲乙兩物體在C點的重力勢能相等,如果動能也相等的話,機械能就相等;恒力的功率,可用公式P=Fvcosθ去求.【解答】解:A、甲做平拋運動,豎直方向做自由落體運動,AC為甲的運動軌跡.乙做自由落體運動,BC為乙的運動軌跡,它們同時開始運動,所以兩個物體豎直方向的運動情況相同,運動的時間相等,故它們同時到達C點,即在C點相遇.故A正確;B.設甲乙經過時間t在C點相遇,甲做平拋運動,v甲=,乙做自由落體運動,v乙=gt,v甲>v乙,故B錯誤;C.在C點它們具有相同的重力勢能,又v甲>v乙,即甲的動能大于乙的動能,所以甲的機械能大于乙的機械能,故C錯誤;D.兩物體重力相等,在C點時豎直方向的速度均為vy=gt,根據(jù)P=mgvy=mg2t,則知在c點時重力的瞬時功率相等,故D正確.故選:AD.【點評】本題考查了平拋運動和自由落體運動的相關概念和公式,要明確平拋運動的豎直方向就是自由落體運動,所以本題中,甲乙豎直方向的運動情況完全相同,再根據(jù)相關公式和概念解題.4.如圖所示,A、B兩球質量相等,A球用不能伸長的輕繩系于O點,B球用輕彈簧系于O′點,O與O′點在同一水平面上,分別將A、B球拉到與懸點等高處,使繩和輕彈簧均處于水平,彈簧處于自然狀態(tài),將兩球分別由靜止開始釋放,當兩球達到各自懸點的正下方時,兩球仍處在同一水平面上,則()A.兩球到達各自懸點的正下方時,兩球動能相等B.兩球到達各自懸點的正下方時,A球動能較大C.兩球到達各自懸點的正下方時,B球動能較大D.兩球到達各自懸點的正下方時,A球受到向上的拉力較大【考點】機械能守恒定律;向心力【分析】A球用繩連著,在下降的過程中,繩的拉力不做功,球A的機械能守恒,B球用彈簧相連,在球B下降的過程中,彈簧要對球B做功,彈簧的彈性勢能增加,球B的機械能不守恒,但整個系統(tǒng)的機械能守恒.【解答】解:A、兩個球都是從同一個水平面下降的,到達最低點時還是在同一個水平面上,根據(jù)重力做功的特點可知在整個過程中,AB兩球重力做的功相同,但是,B球在下落的過程中彈簧要對球做負功,根據(jù)動能定理得,B球在最低點的速度要比A的速度小,動能也要比A的小,故AC錯誤,B正確;D、由于在最低點時B的速度小,根據(jù)向心力的公式可知,B球需要的向心力小,所以繩對B的拉力也要比A的小,故D正確.故選:BD.【點評】AB兩個球的運動過程中的區(qū)別就在B中的彈簧上,由于彈簧的伸長彈簧要對B球做負功,所以B的速度也就小了.5.如圖所示,一均質桿長為r,從圖示位置由靜止開始沿光滑面ABD滑動,AB是半徑為r的圓弧,BD為水平面.則當桿滑到BD位置時的速度大小為()A. B. C. D.2【考點】機械能守恒定律【分析】當桿滑到BD位置的過程中桿的機械能守恒,列出等式求解.【解答】解:勻質直桿AB沿光滑軌道滑動過程中機械能守恒,初態(tài)機械能E1=mg?,末態(tài)機械能E2=mv2,由E2=E1求得v=.故選B.【點評】直接對桿應用機械能守恒求解即可,注意初狀態(tài)桿的重心位置的確定.6.如圖所示,小車上有固定支架,一可視為質點的小球用輕質細繩拴掛在支架上的O點處,且可繞O點在豎直平面內做圓周運動,繩長為L.現(xiàn)使小車與小球一起以速度v0沿水平方向向左勻速運動,當小車突然碰到矮墻后,車立即停止運動,此后小球上升的最大高度可能是()A.大于 B.小于 C.等于 D.等于2L【考點】功能關系【分析】小球在運動的過程中機械能守恒,由機械能守恒可以求得小球能到達的最大高度;如果小球可以達到最高點做圓周運動的話,那么最大的高度就是圓周運動的直徑.【解答】解:A、C、如果小球的速度不能使小球做圓周運動,由機械能守恒可得,mV2=mgh,所以最大高度可能是,所以A錯誤,C正確.B、如果有空氣的阻力的話,機械能不守恒,最大高度就要小于;所以B正確.D、如果小球的速度能使小球做圓周運動,那么最大的高度就是圓周運動的直徑2L,所以D正確.故選:BCD.【點評】本題由多種可能性,在分析問題的時候一定要考慮全面,本題考查的就是學生能不能全面的考慮問題,難度不大.7.(2009?巢湖一模)用長度為l的細繩懸掛一個質量為m的小球,將小球移至和懸點等高的位置使繩自然伸直.放手后小球在豎直平面內做圓周運動,小球在最低點的勢能取做零,則小球運動過程中第一次動能和勢能相等時重力的瞬時功率為()A.mg B.mg C.mg D.mg【考點】功率、平均功率和瞬時功率【分析】小球在運動的過程中機械能守恒,可以求得動能和勢能相等時小球的速度的大小和與水平方向的夾角的大小,在根據(jù)P=mgvcosθ可以求得瞬時功率的大?。窘獯稹拷猓涸O小球在運動過程中第一次動能和勢能相等時的速度為v,此時繩與水平方向的夾角為θ,則由機械能守恒定律得mglsinθ=mv2=mgl,解得sinθ=,v=即此時細繩與水平方向夾角為30°,所以重力的瞬時功率為p=mgvcos30°=mg.所以C正確.故選C.【點評】在分析功率的時候,一定要注意公式的選擇,P=只能計算平均功率的大小,而P=Fv可以計算平均功率也可以是瞬時功率,取決于速度是平均速度還是瞬時速度.8.2011年10月16日,在東京體操世錦賽男子單杠決賽中,鄒凱、張成龍分別以16.441分和16.366分包攬冠亞軍.假設鄒凱的質量為60kg,他用一只手抓住單杠,伸展身體,以單杠為軸做圓周運動.此過程中,鄒凱在最低點時手臂受的拉力至少約為(忽略空氣阻力,取g=10m/s2)()A.600N B.2400N C.3000N D.3600N【考點】機械能守恒定律;向心力【分析】人可以視為桿模型,人在最高點的最小速度為零,根據(jù)機械能守恒求出人在最低點的速度,再根據(jù)牛頓第二定律求出拉力的大小.【解答】解:設鄒凱的重心距桿的距離為r,他能通過最高點的最小速度為v1=0,他在做圓周運動的過程中機械能守恒,設到達最低點的速度設為v2,則有:mv22=2mgr,在最低點他受到向上的拉力和向下的重力,根據(jù)牛頓第二定律,有:FT﹣mg=m,由以上兩式可得:FT=5mg=5×600=3000N.故C正確,ABD錯誤.故選:C【點評】本題考查機械能守恒以及向心力公式,解決本題的關鍵知道人應視為桿模型,其在最高點的最小速度為零,知道最低點向心力的來源,綜合牛頓第二定律和機械能守恒定律進行分析求解即可.9.一物體沿斜面向上運動,運動過程中質點的機械能E與豎直高度h關系的圖象如圖所示,其中O﹣h1過程的圖線為水平線,h1﹣h2過程的圖線為傾斜直線.根據(jù)該圖象,下列判斷正確的是()A.物體在0﹣h1過程中除重力外不受其它力的作用B.物體在0﹣h1過程中只有重力做功其他力不做功C.物體在h1﹣h2過程中合外力與速度的方向一定相反D.物體在0﹣h2過程中動能可能一直保持不變【考點】功能關系;功的計算【分析】由于除重力和彈簧的彈力之外的其它力做多少負功物體的機械能就減少多少,所以E﹣x圖象的斜率的絕對值等于物體所受重力與支持力以外的力的大?。窘獯稹拷猓篈、物體沿斜面向上運動,質點在0~h1過程中,械能E隨上升高度h不變,也就是機械能守恒,即重力以外的力做功為0,物體除了受重力外還受支持力的作用(只不過不做功),故A錯誤,B正確;C、質點在h1~h2過程中械能E隨上升高度h均勻減小,所以物體重力勢能增大,動能減小,即物體做減速運動,所以合外力與速度的方向一定相反,故C正確;D、質點在0~h1過程中機械能不變,重力勢能增加,所以動能減小,故D錯誤;故選:BC.【點評】①除重力和彈簧的彈力之外的其它力做多少負功物體的機械能就減少多少;②E﹣h圖象的斜率的絕對值等于物體所受重力、支持力以外的力的大?。陨蟽牲c是解決這類題目的突破口.10.物體做自由落體運動,Ek表示動能,Ep表示勢能,h表示物體下落的高度,以水平地面為零勢能面,下列圖象中,能正確反映各物理量之間關系的是()A. B. C. D.【考點】機械能守恒定律【分析】根據(jù)運動學公式以及機械能守恒分別求出EP與t、v、EK和h的關系式,再判斷關系圖線是否正確.【解答】解:由機械能守恒定律得:Ep=E機﹣Ek,E機一定,則知,Ep與Ek的圖象為傾斜的直線;由動能定理得mgh=Ek,則Ep=E機﹣Ek=E機﹣mv2,故Ep與v的圖象為開口向下的拋物線;因為Ek=mv2=m(gt)2=mg2t2,Ep=E機﹣Ek=E機﹣mg2t2,所以Ep與t的關系圖象也為開口向下的拋物線.設初狀態(tài)勢能為E0,則Ep=E0﹣mgh,則Ep﹣h是傾斜的直線,故AD錯誤,BC正確.故選:BC.【點評】解決本題的關鍵能夠熟練運用動能定理、機械能守恒定律以及運動學公式,得出關系式進行判斷.二、非選擇題11.(2011?北京)如圖所示,長度為l的輕繩上端固定在O點,下端系一質量為m的小球(小球的大小可以忽略).(1)在水平拉力F的作用下,輕繩與豎直方向的夾角為α,小球保持靜止.畫出此時小球的受力圖,并求力F的大?。唬?)由圖示位置無初速釋放小球,求當小球通過最低點時的速度大小及輕繩對小球的拉力.不計空氣阻力.【考點】共點力平衡的條件及其應用;牛頓第二定律;向心力;機械能守恒定律【分析】(1)為了求出F的大小,我們首先做出小球此時的受力示意圖,根據(jù)共點力平衡條件求出F;(2)小球向下擺動的時候只有重力做功,所以用機械能守恒定律可以求出最低點的速度,在最低點根據(jù)合力充當向心力,由牛頓第二定律列出向心力方程,可以求出繩子對小球的拉力.【解答】解:(1)受力圖如圖所示根據(jù)平衡條件小球受到的拉力大小F=mgtanα(2)運動中只有重力做功,系統(tǒng)機械能守恒則通過最低點時,小球的速度大小根據(jù)牛頓第二定律解得輕繩對小球的拉力,方向豎直向上答:(1)小球受到的拉力為mgtanα(2)通過最低點時,小球的速度大為輕繩對小球的拉力為mg(3﹣2cosα),方向豎直向上.【點評】本題的關鍵是首先根據(jù)受力分析做出力的示意圖;根據(jù)機械能守恒求出最低點的
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