1、高考资源网（） 您身边的高考专家高考资源网第五章一、选择题1游乐场中的一种滑梯如图所示小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则()A下滑过程中支持力对小朋友做功B下滑过程中小朋友的重力势能增加C整个运动过程中小朋友的机械能守恒D在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功【解析】下滑过程中支持力的方向总与速度方向垂直，所以支持力不做功，A错误；越往下滑重力势能越小，B错误；摩擦力的方向与速度方向相反，所以摩擦力做负功，机械能减少，D正确，C错误【答案】D2关于摩擦力做功的下列说法不正确的是()A滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功B静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作
2、用，一定不做功C静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D系统内两物体间的相互作用的一对摩擦力做功的总和恒等于0【解析】功的计算公式WFxcos 中的x是指相对于地面的位移，滑动摩擦力和静摩擦力仅起阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)的作用它们和物体对地“绝对位移”的方向既可能相同也可能相反，说它们一定做负功是错误的物体间有静摩擦力作用时两物体相对静止，物体可以对地移动，所以静摩擦力也可能做功，物体间有相对滑动时，伴随机械能的损耗(转化为内能)，所以一对滑动摩擦力做功的总和恒为负值，四个选项均错【答案】ABCD3如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦
3、，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法正确的是()A斜劈对小球的弹力不做功B斜劈与小球组成的系统机械能守恒C斜劈的机械能守恒D小球机械能的减小量等于斜劈动能的增大量【解析】球有竖直方向的位移，所以斜劈对球做功不计一切摩擦，小球下滑时，小球和斜劈组成的系统只有小球重力做功，系统机械能守恒，故选BD.【答案】BD4(2009年江苏)如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有()A当A、B加速度相等时，系
4、统的机械能最大B当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大C当A、B速度相等时，A的速度达到最大D当A、B速度相等时，弹簧的弹性势能最大【解析】A物块在运动的过程中先做加速度减小的加速运动后做减速运动，B物块先做加速度增大的加速运动后做加速度减小的加速运动，当A、B两物块加速度相等时弹簧弹力F，弹簧继续伸长，外力做正功，机械能增大，在加速度相等前，A的加速度大于B的加速度，速度差不断增大，A、B加速度相等时速度差最大，当速度相等时弹簧伸长量最大，弹性势能最大，当A、B速度相等时A的速度最大，以后A做减速运动【答案】BCD5人通过滑轮将质量为m的物体，沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，
5、物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，如图所示则在此过程中()A物体所受的合外力做功为mghmv2B物体所受的合外力做功为mv2C人对物体做的功为mghD人对物体做的功大于mgh【解析】物体沿斜面做匀加速运动，根据动能定理：W合WFWfmghmv2，其中Wf为物体克服摩擦力做的功人对物体做的功即是人对物体的拉力做的功，所以W人WFWfmghmv2.A、C错误、B、D正确【答案】BD6(2009年大连模拟)如下图所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60角，则弹簧
6、被压缩时具有的弹性势能为(g10 m/s2)()A10 JB15 JC20 J D25 J【解析】由hgt2和vygt得：vy m/s，落地时，tan 60可得：v0 m/s，由机械能守恒得：Epmv，可求得：Ep10 J，故A正确【答案】A7如图所示，将质量m2 kg的一个小钢球(可看成质点)从离地面H2 m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h5 cm深处，不计空气阻力(g取10 m/s2)，则下列说法正确的是()A整个过程中小钢球重力势能的减少量等于小钢球机械能的减少量B整个过程中重力做功为40 JC整个过程中小钢球重力势能的减少量等于小钢球克服阻力做的功D泥对小钢球的平均阻力为820
7、 N【解析】小钢球在空中只受重力作用，在泥潭中受重力和泥的阻力整个运动阶段重力做功应为mg(Hh)41 J；对小钢球在整个运动阶段应用动能定理，有mg(Hh)h00，mg(Hh)h，所以A、C正确，B错误，泥对小钢球的平均阻力mg210 N820 N，D正确【答案】ACD8(2009年广东模拟)如图所示，一轻弹簧左端与物体A相连，右端与物体B相连，开始时，A、B均在粗糙水平面上不动，弹簧处于原长状态在物体B上作用一水平向右的恒力F，使物体A、B向右运动在此过程中，下列说法中正确的是()A合外力对物体A所做的功等于物体A的动能增量B外力F做的功与摩擦力对物体B做的功之和等于物体B的动能增量C外力
8、F做的功及摩擦力对物体A和B做功的代数和等于物体A和B的动能增量及弹簧弹性势能增量之和D外力F做的功加上摩擦力对物体B做的功等于物体B的动能增量与弹簧弹性势能增量之和【答案】AC9如图所示，某段滑雪雪道倾角为30，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是()A运动员减少的重力势能全部转化为动能B运动员获得的动能为mghC运动员克服摩擦力做功为mghD下滑过程中系统减少的机械能为mgh【解析】本题考查必修2功、机械能运动员的加速度为g，沿斜面：mgFfmg，Ffmg，WFfmg2hmgh，所以A
9、C项错误，D项正确；Ekmghmghmgh，B项错误【答案】D10(2009年武汉模拟)如下图所示，足够长的水平传送带以速度v沿顺时针方向运动，传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接，曲面上的A点距离底部的高度为h0.45 m一小物块从A点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回曲面，g取10 m/s2，则下列说法正确的是()A若v1 m/s，则小物块能回到A点B若v3 m/s，则小物块能回到A点C若v5 m/s，则小物块能回到A点D无论v等于多少，小物块均能回到A点【解析】小物块下滑到传送带的速度为v0，由机械能守恒得，mghmv，v03 m/s，因传送带向右运动，物块将在传送带上先匀减速到
10、零，再向右匀加速，但当带的速度v3 m/s时，物块向右加速到与带同速即匀速运动，故v1 m/s时，小物块滑回曲面的速度为v1 m/s，上升的高度为h0.05 m，A错误；当v3 m/s时，小物块回到曲面的速度均为vv03 m/s，仍能回到A点，B、C正确，D错误【答案】BC二、非选择题11(1)对于橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的，我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍，使用的方法是_A用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次为x、2x、3x进行第1次、第2次、第3次实验时，力对小车做的功就是W、2W、3WB让小车通过相同
11、的距离，第1次力为F，第2次力为2F、第3次力为3F实验时，力对小车做的功就是W、2W、3WC选用同样的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次实验时，橡皮筋对小车做的功就是W、2W、3WD利用弹簧测力计测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力作用下移动的位移x，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W(2)如下图所示，为在“探究动能定理”实验中小车在运动过程中打点计时器在纸带上打出的一系列的点，打点的时间间隔为0.02 s，小车运动情况A、B之间可描述为_运动，C、D之间可描述为_运动小车离开橡皮筋后的速度为_
12、m/s.【解析】实际操作第一次用一根橡皮筋，以后各次分别用2根、3根且每次拉到同样的长度，即能得到W、2W、3W的功【答案】(1)C(2)加速度逐渐减小的加速直线匀速直线0.3612如下图甲所示，在倾角为30的足够长光滑斜面AB前，有一粗糙水平面OA，OA长为4 m有一质量为m的滑块，从O处由静止开始受一水平向右的力F作用F只按图乙所示的规律变化，滑块与OA间的动摩擦因数0.25，g取10 m/s2，试求：(1)滑块到A处的速度大小；(2)不计滑块在A处的速率变化，滑块冲上斜面的长度是多少？【解析】(1)由图乙知，在前2 m内，F12mg，做正功，在第3 m内，F20.5mg，做负功，在第4
13、m内，F30，滑动摩擦力Ffmg0.25mg，始终做负功，由动能定理全程列式得：F1x1F2x2Ffxmv0.即2mg20.5mg10.25mg4mv，解得vA5 m/s.(2)冲上斜面的过程，由动能定理得mgLsin 300mv所以冲上AB面的长度L5 m .【答案】(1)5 m/s(2)5 m13如图所示，质量为m0.1 kg的小球置于平台末端A点，平台的右下方有一个表面光滑的斜面体，在斜面体的右边固定一竖直挡板，轻质弹簧拴接在挡板上，弹簧的自然长度为x00.3 m，斜面体底端C距挡板的水平距离为d21 m，斜面体的倾角为45，斜面体的高度h0.5 m现给小球一大小为v02 m/s的初速度
14、，使之在空中运动一段时间后，恰好从斜面体的顶端B无碰撞地进入斜面，并沿斜面运动，经过C点后再沿粗糙水平面运动，过一段时间开始压缩轻质弹簧小球速度减为零时，弹簧被压缩了x0.1 m已知小球与水平面间的动摩擦因数0.5，设小球经过C点时无能量损失，重力加速度g10 m/s2，求：(1)平台与斜面体间的水平距离d1；(2)小球在斜面上的运动时间t；(3)压缩弹簧过程中的最大弹性势能Ep.【解析】(1)小球到达斜面顶端时vByv0tan vBygt1d1v0t1解得：d10.4 m.(2)在B点，vB小球由B到C过程中，mgsin mavv2vCvBat解得：t0.2 svC3 m/s.(3)小球在水
15、平面上的运动过程中，mvmg(d2x0)mgxEp解得：Ep0.5 J.【答案】(1)0.4 m(2)0.2 s(5)0.5 J14如图所示，内壁光滑的空心细管弯成的轨道ABCD固定在竖直平面内，其中BCD段是半径R0.25 m的圆弧，C为轨道的最低点，CD为圆弧，AC的竖直高度差h0.45 m在紧靠管道出口D处有一水平放置且绕其水平中心轴OO匀速旋转的圆筒，圆筒直径d0.15 m，筒上开有小孔E.现有质量为m0.1 kg且可视为质点的小球由静止开始从管口A滑下，小球滑到管道出口D处时，恰好能从小孔E竖直进入圆筒，随后，小球由小孔E处竖直向上穿出圆筒不计空气阻力，取g10 m/s2.求：(1)
16、小球到达C点时对管壁压力的大小和方向；(2)圆筒转动的周期T的可能值【解析】(1)小球从AC，由机械能守恒定律得：mghmv小球在C点处，根据牛顿第二定律有FNCmg解得FNCm4.6 N小球到达C点时对管壁压力的大小为4.6 N，方向竖直向下(2)小球从AD，由机械能守恒定律得mghmgRmv代入数值解得vD2 m/s小球由D点竖直上抛至刚穿过圆筒时，由位移公式得dvDtgt2解得t10.1 s和t20.3 s(舍去)小球能向上穿出圆筒所用时间满足t(2n1)(n0,1,2,3)联立解得T s(n0,1,2,3)【答案】(1)4. 6 N竖直向下(2) s(n0,1,2,3)1510只相同的
17、小圆轮并排水平紧密排列，圆心分别为O1、O2、O3、O10，已知O1O103.6 m，水平转轴通过圆心，圆轮绕轴顺时针转动的转速均为 r/s.现将一根长0.8 m、质量为2.0 kg的匀质木板平放在这些轮子的左端，木板左端恰好与O1竖直对齐，如下图所示，木板与轮缘间的动摩擦因数为0.16，不计轴与轮间的摩擦，g取10 m/s2.试求：(1)轮缘的线速度大小(2)木板在轮子上水平移动的总时间(3)轮在传送木板过程中所消耗的机械能【解析】(1)轮缘转动的线速度：v2nr1.6 m/s.(2)板运动的加速度：ag0.1610 m/s21.6 m/s2板在轮上做匀加速运动的时间：t1 s板在做匀加速运
18、动中所发生的位移：x1at21.612 m0.8 m板在做匀速运动的全过程中其重心平动发生的位移为：x23.6 m0.8 m0.4 m2.4 m因此，板运动的总时间为：tt11 s s2.5 s.(3)由功能关系知：轮子在传送木板的过程中所消耗的机械能一部分转化成了木板的动能，另一部分因克服摩擦力做功转化成了内能，即：木板获得的动能：Ekmv2摩擦力做功产生的内能：QFx加速过程木板与轮子间的相对位移：xvtt消耗的机械能：EEkQ联立上述四个方程解得：Emv221.62 J5.12 J.【答案】(1)1.6 m/s(2)2.5 s(3) 5.12 J w。w-w*k&s%5￥u- 8 - 版权所有高考资源网
