1、20172018学年物理二轮专题卷（四）说明：1本卷主要考查功能关系在力学中的应用。2考试时间60分钟，满分100分。一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1(2017新疆乌鲁木齐二诊)动车组是由几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢组成的，带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车每节动车与拖车质量都相等，每节动车的额定功率都相等动车组运行过程中总阻力来自两部分：一部分是车轮与铁轨之间摩擦产生的机械阻力，阻力大小与动车组的质量成正比；另一部分来自于空气阻力，
2、阻力大小与动车组速度的平方成正比一列12节车厢的动车组，有3节动车时最大速度为160 km/h，此时空气阻力是总阻力的0.5倍若要使12节车厢的动车组的最大速度达到240 km/h，则动车的节数至少为()A7节B8节C9节D10节2(2016湖南长沙一中月考)一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，周期为T，人和车(当作质点)的总质量为m，轨道半径为R，车经最高点时发动机功率为P0，车对轨道的压力为2mg.设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则()A车经最低点时对轨道的压力为3mgB车经最低点时发动机功率为2P0C车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为P0TD车从最高点经半周
3、到最低点的过程中发动机做的功为2mgR3(2017天津模拟题)足够长的水平传送带以恒定速度v匀速运动，某时刻一个质量为m的小物块以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，则下列判断中正确的是()AW0Qmv2BW0Q2mv2CWQmv2DWmv2Q2mv24(2017重庆西北狼联盟考试)如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30的斜面，其运动的加速度大小为g，物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中()A重力势能增加
4、了mgh B机械能损失了mghC动能损失了mgh D合外力对物体做功为mgh5(2017山东重点中学联考)如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上，放手后物体A下落，与地面即将接触时速度为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是()A物体A下落过程中的某一时刻，物体A的加速度为零B此时弹簧的弹性势能等于2mghmv2C此时物体B处于超重状态D弹簧劲度系数为6(2017湖南长沙一模)(多选)如图所示，内壁光滑半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上，一个质量
5、为m的小球静止在轨道底部A点现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球必须经过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W，第二次击打过程中小锤对小球做功4W.设两次击打过程中小锤对小球做的功全部用来增加小球的动能，则W的值可能是()A.mgRBmgRC.mgRDmgR7(2017山西名校联考)(多选)如图所示，小物块与三块材料不同但厚度相同的薄板间的动摩擦因数分别为、2和3，三块薄板长度均为L，并依次连在一起第一次将三块薄板固定在水平地面上，让小物块以
6、一定的水平初速度v0从a点滑上第一块薄板，结果小物块恰好滑到第三块薄板的最右端d点停下；第二次将三块薄板仍固定在水平地面上，让小物块从d点以相同的初速度v0水平向左运动；第三次将连在一起的三块薄板放在光滑的水平地面上，让小物块仍以相同的初速度v0从a点滑上第一块薄板则下列说法正确的是()A第二次小物块一定能够运动到a点并停下B第一次和第二次小物块经过c点时的速度大小相等C第三次小物块也一定能运动到d点D第一次与第三次小物块克服摩擦力做的功相等8(2017广西南宁模拟)(多选)如图所示，一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)穿过固定的光滑圆环B，左端固定在A点，右端连接一个质量为m的小球，A、B
7、、C在一条水平线上，弹性绳自然长度为AB.小球穿过竖直固定的杆，从C点由静止释放，到D点时速度为零，C、D两点间距离为h.已知小球在C点时弹性绳的拉力为，g为重力加速度，小球和杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内，下列说法正确的是()A小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为B若在D点给小球一个向上的速度v，小球恰好回到C点，则vC若仅把小球质量变为2m，则小球到达D点时的速度大小为D若仅把小球质量变为2m，则小球向下运动到速度为零时的位置与C点的距离为2h题号12345678答案二、非选择题：本大题共4小题，共52分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重
8、要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。9(2017江苏南京模拟)如图所示，一轻绳吊着一根粗细均匀的棒，棒下端离地面高为H，上端套着一个细环棒和环的质量均为m，相互间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k1)断开轻绳，棒和环自由下落假设棒足够长，与地面发生碰撞时触地时间极短，无动能损失棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计求：(1)棒第一次与地面碰撞后弹起上升的过程中，环的加速度；(2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程s；(3)从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，摩擦力对环和棒做的总功W.10(2017河南适应性考试)如图所示，
9、一长为6L的轻杆一端连着质量为m的小球，另一端固定在铰链O处(轻杆可绕铰链自由转动)一根不可伸长的轻绳一端系于轻杆的中点，另一端通过轻小定滑轮连接在质量M12m的小物块上，物块放置在倾角30的斜面上已知滑轮距地面A点的距离为3L，铰链O距离A点的距离为L，不计一切摩擦整个装置由图示位置静止释放，当轻杆被拉至竖直位置时，求：(1)物块与小球的速度大小之比；(2)小球对轻杆在竖直方向时的作用力大小；(3)此过程中轻绳对轻杆做的功11(2017内蒙古部分学校联考)如图所示，位于竖直平面内的轨道由抛物线ab、圆心为O的圆弧bcd和斜杆de组成，ab、de分别与圆弧平滑连接且相切于b、d两点，a点为拋物
10、线顶点，b、d两点等高，c点为圆弧的最低点已知a、b两点间的竖直高度h1.5 m，水平距离x2. 25 m，圆弧的半径R0.8 m现将一质量m1 kg的小圆环套在轨道上，从a点以初速度v0水平向右抛出，小圆环与ab轨道间恰好没有相互作用力，小圆环第一次到达的最高点P与a点等高，小圆环与斜杆de间的动摩擦因数恒为，其他位置摩擦不计，重力加速度g10 m/s2.(1)求v0的值；(2)求的值；(3)若将一劲度系数为k的光滑轻弹簧套在斜杆上，弹簧上端固定在P点，下端(自由端)恰好在d点，现将小圆环从a点以v0的初速度水平向右拋出，小圆环压缩弹簧，弹簧的最大压缩量xm0.2 m，弹簧的弹性势能Epkx
11、2(x为弹簧的形变量)，求小圆环经过c点时对轨道压力的最小值以及k的值12(2017河北保定调研)如图所示，倾角为30的光滑斜面固定在水平地面上，质量均为m的物块A与物块B并排放在斜面上，斜面底端固定着与斜面垂直的挡板P，轻弹簧一端固定在挡板上，另一端与物块A连结，A、B处于静止状态若A、B黏连在一起，用一沿斜面向上的力FT缓慢拉物块B，当拉力FT时，A的位移为L；若A、B不黏连，用一沿斜面向上的恒力F作用在B上，当物块A的位移为L时，A、B恰好分离重力加速度为g，不计空气阻力，求：(1)恒力F的大小；(2)请推导FT与物体A的位移l之间的函数关系并画出FTl图象，借鉴vt图象求直线运动位移的
12、思想和方法计算A缓慢运动L的过程中FT做功大小；(3)A、B不黏连，A与B刚分离时的速度大小参考答案题号12345678答案BBBBBABABBC9.解：(1)设棒第一次上升的过程中环的加速度为a环，由牛顿第二定律有a环(k1)g，方向竖直向上(2)棒第一次落地前瞬间的速度大小v1，设棒弹起后的加速度为a棒，由牛顿第二定律有a棒(k1)g，故棒第一次弹起的最大高度H1，路程sH2H1H.(3)经过足够长的时间棒和环最终静止，设这一过程中它们相对滑动的总路程为l，由能量的转化和守恒定律有mgHmg(Hl)kmgl，解得l，故摩擦力对环和棒做和总功Wkmgl.10.解：(1)当轻杆被拉至竖直位置时
13、，设物块的速度为v，小球的速度为v，由于物块此时的速度与轻杆中点的线速度大小相等，根据杆上各点线速度与角速度的关系可知，小球的速度v2v，则vv12.(2)根据几何关系可知，物块下滑的距离为s4L，对m和M组成的系统，根据机械能守恒定律，有Mgssin mg6LMv2mv2，解得v.小球在最高点，由牛顿第二定律得mgFm，解得Fmg.根据牛顿第三定律，小球对轻杆在竖直方向的作用力大小为Fmg.(3)对小球和轻杆，由动能定理Wmg6Lmv2解得WmgL.11.解：(1)由题意知小圆环在ab轨道上运动时只受重力作用，即小圆环在ab轨道上做平抛运动，初速度为v0，则xv0t，hgt2，得v0 m/s
14、.(2)设小圆环到达b点时竖直分速度为vy，过b点时速度方向与水平方向的夹角为，斜杆的倾角也为，则tan ，v2gh，得sin 0.8，cos 0.6.小圆环从a点第一次到达P点的过程中，根据能量守恒定律有mvmgcos ，得0.75.(3)小圆环最终到达b点、d点时速度为零，即小环最终在圆弧bcd间运动，则从b点到c点的过程，根据机械能守恒定律有mg(RRcos )mv，小圆环过c点时，根据牛顿第二定律有Nmgm，根据牛顿第三定律知，小球过c点时对轨道的压力大小NN，得N18 N；小圆环从a点以v0的初速度水平向右抛出到弹簧的最大压缩量为xm的过程中，根据动能定理有mg(hxmsin )mg
15、cos xmW0m2，其中克服弹簧弹力做的功Wkx，解得k812.5 N/m.12.解：(1)设弹簧劲度系数为k，A、B黏连，当A、B缓慢移动L时弹簧的压缩量为x，沿斜面方向根据平衡条件，可得FTkx2mgsin ，A、B不黏连，当A、B恰好分离时二者之间的弹力恰好为零，对A应用牛顿第二定律可得kxmgsin ma，对A、B应用牛顿第二定律可得Fkx2mgsin 2ma，联立可得Fmg.(2)始终A、B静止时弹簧的压缩量为x0，可得kx02mgsin ，当A的位移为l时弹簧的压缩量xx0l根据平衡条件可得FTkx2mgsin ，可得FTkl，图象如图甲所示，A缓慢运动到位移L，图象与坐标轴所围面积如图乙中阴影部分所示，所以FT做功大小WFT.(3)设A通过的位移为L的过程中弹簧弹力做功大小为W，分别对两个过程应用动能定理可得WFT2mgLsin W00，WF2mgLsin W2mv20，联立可得v.
