2022年高考物理二轮复习专题限时集训专题力学综合问题.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料A运动员削减的重力势能全部转化为动能欢迎下载B运动员获得的动能为1 3mgh2C运动员克服摩擦力做功为 3mgh1D下滑过程中系统削减的机械能为 3mgh3在水平方向足够长的固定木板上,一小物块以某一初速度开头滑动,经一段时间 t后停止 现将该木板改置成倾角为 的斜面, 让小物块以相同的初速度沿木板上滑,如小物块上滑到最高位置所需时间也为 t,就小物块与木板之间的动摩擦因数 为 sin sinA. 1cosB. 1cosC. cos 1cosD. 1cos cos4风能是一种环保型能源,风力发电是将风的动能转化为电能设空气的密度为 ,

2、水平风速为 v,风力发电机每个叶片长为 L,设通过叶片旋转所围成的圆面内的全部风能转化为电能的效率为 ,那么该风力发电机的发电功率 P 的数学表达式为 A. 2 LvB.1 2 L 2v 2C. 12 L 2v 3D. 12 L 2v 45如图 73 所示, A、B、C 三个一样的滑块从粗糙固定斜面上的同一高度同时开头运动, A 由静止释放, B 的初速度方向沿斜面对下,大小为 v0,C 的初速度方向沿斜面水平,大小也为 v 0,以下说法中正确选项 图 73 A滑到斜面底端时,B 的动能最大B滑到斜面底端时,B 的机械能削减最多CA 和 C 将同时滑到斜面底端DC 的重力势能削减得多名师归纳总

3、结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载图 74 6如图 74 所示,劲度系数为 k 的弹簧下悬挂一个质量为 m 的重物,处于静止状态 手托重物使之缓慢上移,直到弹簧复原原长,然后放手使重物从静止开头下落,重物下落过程中的最大速度为 v,不计空气阻力以下说法正确选项 A手对重物做的功 W1m 2gk 2B重物从静止下落到速度最大过程中重物克服弹簧弹力所做的功 W2m 2g k 1 22mv 2C弹性势能最大时小球加速度大小为 g2m 2g 2D最大的弹性势能为 k7一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,

4、到最低点时距水面仍有数米距离假定空气阻力可忽视,运动员可视为质点,以下说法正确选项 A运动员到达最低点前重力势能始终减小B蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加C蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D蹦极过程中,重力势能的转变与重力势能零点的选取有关8如图 75 所示,质量为 M、长度为 L 的小车静止在光滑的水平面上质量为 m 的小物块 可视为质点 放在小车的最左端现用一水平恒力 F 作用在小物块上,使物块从静止开头做匀加速直线运动物块和小车之间的摩擦力为 f.物块滑到小车最右端时,小车运动的距离为 x.在这个过程中,以下说法正确选项 图 75 A. 物块到达小

5、车最右端时,物块具有的动能为 FL x B物块到达小车最右端时,小车具有的动能为 fxC物块克服摩擦力所做的功为 fLD物块和小车增加的机械能为 fx9如图 7 6 所示,长 L1.5m、高 h0.45m、质量 M 10kg 的长方体木箱在水平面上向右做直线运动当木箱的速度 v 03.6m/s 时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力 F50N,并同时将一个质量 m 1kg 的小球轻放在木箱上距右端 L3处的 P 点小球可视为质点,放在 P 点时相对于地面间的速度为零 ,经过一段时间,小球脱离木箱落到地面已知木箱与地面间的动摩擦因数 0.2,而小球与木箱之间的摩擦不计取 g 10m/s 2,求：1

6、小球从开头离开木箱至落到地面所用的时间；2小球放上 P 点后,木箱向右运动的最大位移；3小球离开木箱时,木箱的速度图 76 名师归纳总结 10如图 77 所示,一位参与“ 挑战极限” 的业余选手质量m60kg,要越过一宽度第 2 页,共 6 页为 x2.5m 的水沟跃上高为H2.0m 的平台, 采纳的方法是： 人手握一根长L3.25m 的轻- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载O 点的阻挡物上,质弹性杆一端, 从 A 点由静止开头匀加速助跑,至 B 点时, 杆另一端抵在接着杆发生形变,同时脚蹬地,人被弹起,离地时重心高 h0.8m,到达最

7、高点时杆处于竖直,人的重心在杆的顶端运动过程中空气阻力可忽视不计取 g10m/s 2 1第一次试跳,人恰能到达最高点,就人在 B 点离开地面时的速度 v 1是多大？2其次次试跳,人在最高点放开杆,人水平飞出,恰好趴落到平台边缘,就人在最高点飞出时速度v 2 至少是多大？B 点时速度大小为v B 8m/s,就人在B 点蹬地弹起瞬时3设在其次次试跳中,人跑到至少应做多少功？图 77 11如图 78 所示,一个质量为 0.6kg 的小球以某一初速度从 P 点水平抛出,恰好从光滑圆弧 ABC 的 A 点的切线方向进入圆弧 不计空气阻力,进入圆弧时无机械能缺失 已知圆弧的半径 R0.3m, 60,小球到

8、达 A 点时的速度 v A4m/s.取 g10m/s2求：1小球做平抛运动的初速度 v0 ；2P 点到 A 点的水平距离和竖直距离；3小球到达圆弧最高点 C 时对轨道的压力图 78 12如图 79 甲所示,一倾角为 37的传送带以恒定速度运行现将一质量 m2kg 的小物体以某一初速度放上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示取沿名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载传送带向上为正方向,g 10m/s 2,sin37 0.6,cos370.8.求：10 10s 内物体位移的大小；2物体与传

9、送带间的动摩擦因数；30 10s 内物体机械能增量及其因与传送带摩擦产生的热量 Q. 图 79 专题限时集训 七 名师归纳总结 1C【解析】 球 A 和球 C 上升到最高点时速度均为零,而球 B 上升到最高点时仍有水2平方向的速度,即动能不为零依据机械能守恒定律,对 A、C 球 mgh1 2mv 0,解得 h v 2g,0对 B 球 mgh 1 2mv t1 2mv 0,所以 h v 2 0v2g 2th. 第 4 页,共 6 页2D【解析】 运动员的加速度为1 3g,小于gsin30 ,所以必受摩擦力,且大小为1 6mg,克服摩擦力做功为1 6mgsin30 1 3mgh,应选项 C 错误；

10、摩擦力做功,机械能不守恒,削减的势能没有全部转化为动能,而是有1 3mgh 转化为内能,应选项A 错误, D 正确；由动能定理知,运动员获得的动能为1 3mgsin30 2 3mgh,应选项 B 错误3B【解析】 在水平面匀减速滑动过程,a1 mg m g,初速度 v 0a1t；沿斜面匀减速滑动过程, a2mgsin mgcosgsin gcos,初速度mv0a2t,联立解得sin 1cos. 4C【解析】 以时间 t 内吹到叶片旋转所围成的圆面的空气柱为讨论对象,依据题意可得该风力发电机的发电功率为P1 2L2vtv2 1 2 L2v3,选项 C 正确t5A【解析】 三个滑块运动过程中受到的

11、滑动摩擦力大小相等滑块A、B 均沿斜面对下做匀加速直线运动,下滑过程克服摩擦力做功相等,重力做功相等,依据动能定理知,滑到斜面底端时B 的动能大于A 的动能；滑块C 沿斜面对左偏下做曲线运动,运动路程大于滑块 B 的位移大小,滑块C 滑动过程克服摩擦力做的功大于滑块B 克服摩擦力做的功,所以滑到斜面底端时,B 的动能最大,选项A 正确, B 错误滑块C 受到的摩擦力与运动方向相反, C 在沿斜面对下的加速度重量大于A,所以滑块C 的运动时间小于A 的下滑时间,选项 C 错误三个滑块削减的重力势能相等,选项D 错误6BCD 【解析】 重物开头处于静止状态时,mg kx1,弹簧伸长量 x1mg k

12、,依据能量守恒定律, W1mgx1 Ep,Ep 为弹簧增大的弹性势能 负值 ,所以 W1mgx1m 2g k 2,选项A 错误；重物从静止开头下落过程,先加速下落x1高度,加速度减小到零,速度达到最大,后减速下落x1 高度,速度减小到零,此时弹簧的伸长量为2x1最大,弹簧的弹性势能最大,小球加速度a2kx1mg mg,依据能量守恒知,弹性势能等于下落过程削减的重力势能,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载为 mg2x12m 2g 2,选项 CD 正确；依据能量守恒知, 重物从静止下落到速度最大过程中,mgx1 k1 2mv 2Ep,所

13、以克服弹簧弹力所做的功 W2Epmgx11 2mv 2m 2g k 21 2mv 2,选项 B 正确7ABC【解析】 运动员到达最低点前其高度始终降低,故重力势能始终减小,A 正确；磞极绳张紧后的下降过程中,其弹力方向与运动方向相反,弹力做负功,弹性势能增加,B正确；磞极过程中, 只有重力和弹力做功,运动员、 地球和磞极绳所组成的系统机械能守恒,C 正确；重力势能的转变量 的选取无关, D 错误Epmg h,只与初末位置的高度差有关,而与重力势能零点8.B【解析】 合外力做功引起物体动能的变化,物块到达小车最右端时,物块具有的动能对应这个过程中物块所受合外力做的功,即为FfLx,而小车具有的动

14、能对应这个过程中小车所受合外力做的功,即为 fx,所以选项 A 错误,选项 B 正确；物块克服摩擦力做的功为 fLx,所以选项 C 错误；物块和小车增加的机械能为动力和阻力对系统做功之和,即 FLxfL,所以 D 错误910.3s 20.9m 32.8m/s 【解析】1小球离开木箱后做自由落体运动,就小球落到地面所用的时间为2htg0.3s 2小球放上木箱后相对地面静止,由牛顿其次定律F FNMa1FNM mg解得木箱的加速度 a1F Mm g M7.2m/s 22木箱向右运动的最大位移 x1v 2a10.9m 03由于 x1 0.9m1m,故木箱在向右运动期间,小球不会从木箱的左端掉下木箱向

15、左运动时,依据牛顿其次定律得 FMmgMa 2解得木箱向左运动的加速度 a22.8m/s 2设木箱向左运动的位移为 x2 时,小球从木箱的右端掉下,就x2 x1 L 31.4m 由 x21 2a2t 22得 t22x2a21s 故小球刚离开木箱时木箱的速度v 2a2t22.8m/s,方向向左1017m/s 25m/s 3300J 【解析】1由机械能守恒定律,得12mv 1mg Lh 解得 v 12g Lh 7 m/s 2人飞出做平抛运动,人刚好落在平台上,就1 2LH2gtxv 2t解得 v 2x g5m/s 2 LH3由动能定理： WmgLh1 2mv 21 2mv 2B解得 WmgLh1

16、2mv 21 2mv 2 B300J 1112m/s 20.69m0.6m 38N 【解析】1将小球在 A 点的速度分解,如下列图,由图可知：v0vxvAcos4 cos60 2 m/s 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载2由平抛运动规律得,2 v y2gh,vygt,xv 0t 其中, v yv Asin4 sin60 m/s 2 3m/s 联立解得, h0.6m, x2 5 3m0.69m 3取 A 点为重力势能的零点,由机械能守恒定律得：1 2mv A1 2mv 2 CmgRRcos 解得

17、v C7m/s 设轨道对小球的压力为 2 FNCmgmv R CFN C,对小球在圆弧最高点,由牛顿其次定律得：代入数据得FNC 8N N CFN C8N,方向竖直向上由牛顿第三定律得,小球对轨道的压力F12133m20.93753423J405J 48 3 22 m22a1.5m/sm33m 【解析】1由图乙得,物体的位移x62由图象知,物体在传送带上滑动时的加速度对此过程分析得 mgcosmgsin ma,解得 15 160.9375 3物体被送上的高度hxsin19.8m 重力势能增量 Epmgh396J 动能增量 Ek1 2mv21 2mv2 127J 机械能增加E Ep Ek423J 010s 内只有前 6s 发生相对滑动名师归纳总结 06s 内传送带运动距离x带 6 6m36m 第 6 页,共 6 页06s 内物体位移x物9m xx 带 x 物27m 产生的热量Q mgcos x405J - - - - - - -