2017届高考物理第一轮基础课时检测6.doc

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基础课时13　动能定理及应用

一、单项选择题
1. (2016·安徽黄山模拟)有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图1所示。若由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是(　　)

图1
A．木块所受的合外力为零
B．因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零
C．重力和摩擦力的合力做的功为零
D．重力和摩擦力的合力为零
解析　由题可知木块做匀速圆周运动，故合外力提供向心力，不为零，A错误；木块受到的摩擦力对木块做负功，使木块的重力势能减小而动能不变，机械能减小，故B错误；圆弧面对木块的支持力不做功，由动能定理可知，重力与摩擦力虽然合力不为零，但合力做功等于木块的动能变化量，而木块动能不变，故二者总功为零，C正确，D错误。
答案　C
2．(2016·湖北襄阳一模)用竖直向上大小为30 N的力F，将2 kg的物体由沙坑表面静止抬升1 m时撤去力F，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20 cm。若忽略空气阻力，g取10 m/s2。则物体克服沙坑的阻力所做的功为(　　)
A．20 J B．24 J C．34 J D．54 J
答案　C
3．质量m＝2 kg的物体，在光滑水平面上以v1＝6 m/s的速度匀速向西运动，若有一个F＝8 N方向向北的恒力作用于物体，在t＝2 s内物体的动能增加了(　　)
A．28 J B．64 J C．32 J D．36 J
解析　由于力F与速度v1垂直，物体做曲线运动，其两个分运动为向西的匀速运动和向北的匀加速直线运动，对匀加速运动：a＝＝4 m/s2，v2＝at＝8 m/s，2 s末物体的速度v＝＝10 m/s，2 s内物体的动能增加了ΔEk＝mv2－mv＝64 J，故选项B正确。
答案　B
4.如图2所示，一质量为m＝1 kg的小球(可视为质点)从高H＝12 m处的A点由静止沿光滑的圆弧轨道AB滑下，进入半径为r＝4 m的竖直圆环轨道，圆环轨道的动摩擦因数处处相同，当到达圆环轨道的顶点C时，小球对圆环轨道的压力恰好为零，小球继续沿CFB滑下，进入光滑轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，则h的值可能为(g取10 m/s2)(　　)

图2
A．8 m B．9 m C．10 m D．11 m
解析　小球在圆环轨道的最高点时速度vC＝＝2 m/s，设小球在BEC段克服摩擦力做的功为W1，则W1＝mg(H－2r)－mv＝20 J，设小球在CFB段克服摩擦力做的功为W2，则0＜W2＜W1，从C点到D点有－mg(h－2r)－W2＝－mv，代入数据得8 m＜h＜10 m，B正确。
答案　B
5.(2016·山东济南模拟)光滑斜面上有一个小球自高为h的A处由静止开始滚下，到达光滑的水平面上的B点时速率为v0。光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直的阻挡条，如图3所示，小球越过n条阻挡条后停下来。若让小球从2h高处以初速度v0滚下，则小球能越过阻挡条的条数为(设小球每次越过阻挡条时损失的动能相等)(　　)

图3
A．n B．2n C．3n D．4n
解析　设每条阻挡条对小球做的功为W，小球自高为h的A处由静止开始滚下到B，由动能定理有mgh＝mv，当小球在水平面上滚动时，由动能定理有－nW＝0－mv；让小球从2h高处以初速度v0滚下到停止，由动能定理有mg·2h－n′W＝0－mv，三式联立解得n′＝3n，所以选项C正确。
答案　C
二、多项选择题
6.北京时间2015年8月6日，在喀山游泳世锦赛的男子100米自由泳决赛中，宁泽涛以47秒84的成绩夺冠，夺取了亚洲在该项目上的首枚金牌。假设宁泽涛在发令枪响后，两脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时身体重心下降。如图4所示，假设宁泽涛质量为m，在起跳前进的距离s内，重心下降的高度为h，获得的速度大小为v，水的阻力做功为W阻，则在此过程中(　　)

图4
A．宁泽涛的机械能增加了mv2
B．宁泽涛的机械能增加了mv2＋mgh
C．宁泽涛的重力做的功为W重＝mgh
D．宁泽涛自身做功W人＝mv2－mgh－W阻
解析　宁泽涛的重心下降的高度为h，获得的速度为v，则其机械能增加量为mv2－mgh，选项A、B错误；宁泽涛自身做功和水的阻力做功之和等于机械能的增加量，W人＋W阻＝mv2－mgh，故宁泽涛自身做功W人＝mv2－mgh－W阻，选项D正确；宁泽涛的重心下降的高度为h，重力做正功，W重＝mgh，选项C正确。
答案　CD
7.如图5所示，斜面AB和水平面BC是由同一板材上截下的两段，在B处用小圆弧连接。将小铁块(可视为质点)从A处由静止释放后，它沿斜面向下滑行，进入平面，最终静止于P处。若从该板材上再截下一段，搁置在A、P之间，构成一个新的斜面，再将铁块放回A处，并轻推一下使之沿新斜面向下滑动。关于此情况下铁块的运动情况，下列描述正确的是(　　)

图5
A．铁块一定能够到达P点
B．铁块的初速度必须足够大才能到达P点
C．铁块能否到达P点与铁块质量有关
D．铁块能否到达P点与铁块质量无关
解析　设A距离地面的高度为h，动摩擦因数为μ，对全过程运用动能定理有mgh－μmgcos θ·xAB－μmgxBP＝0，得mgh－μmg(xABcos θ＋xBP)＝0，而xABcos θ＋xBP＝，即h－μ· ＝0。铁块在新斜面上有mgsin α－μmgcos α＝ma，由sin α－μcos α＝＝0，可知铁块在新斜面上做匀速运动，与铁块的质量m无关，铁块一定能够到达P点，选项A、D正确，B、C错误。
答案　AD
三、非选择题
8.在赛车场上，为了安全起见，车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏，当车碰撞围栏时起缓冲器作用。在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎，实验情景如图6所示，水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上，处于自然状态，开始赛车在A处且处于静止状态，距弹簧自由端的距离为L1＝1 m。当赛车启动时，产生水平向左的恒为F＝24 N的牵引力使赛车向左匀加速前进，当赛车接触弹簧的瞬间立即关闭发动机，赛车继续压缩弹簧，最后被弹回到B处停下。已知赛车的质量为m＝2 kg，A、B之间的距离为L2＝3 m，赛车被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为v＝4 m/s，水平向右。g取10 m/s2。求：

图6
(1)赛车和地面间的动摩擦因数；
(2)弹簧被压缩的最大距离。
解析　(1)从赛车离开弹簧到B点静止，由动能定理得
－μmg(L1＋L2)＝0－mv2
解得μ＝0.2。
(2)设弹簧被压缩的最大距离为L，从赛车加速到离开弹簧，由动能定理得
FL1－μmg(L1＋2L)＝mv2－0
解得L＝0.5 m。
答案　(1)0.2　(2)0.5 m
9.如图7所示，QB段是半径为R＝1 m的光滑圆弧轨道，AQ段是长度为L＝1 m的粗糙水平轨道，两轨道相切于Q点，Q在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内。物块P的质量m＝1 kg(可视为质点)，P与AQ间的动摩擦因数μ＝0.1，若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道，到C点又返回A点时恰好静止。(取g＝10 m/s2)求：

图7
(1)v0的大小；
(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力。
解析　(1)物块P从A到C又返回A的过程中，由动能定理有：－μmg·2L＝0－mv
解得v0＝＝2 m/s
(2)设物块P第一次刚通过Q点时的速度为v，在Q点轨道对P的支持力为FN，由动能定理和牛顿第二定律有：
－μmgL＝mv2－mv
FN－mg＝m
解得：FN＝12 N
由牛顿第三定律可知，物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力大小为12 N，方向竖直向下。
答案　(1)2 m/s　(2)12 N，方向竖直向下
10．(2015·山东理综，23)如图8甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接。物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为l。开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值。现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60°角，如图乙所示，此时传感装置的示数为初始值的1.25倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的0.6倍。不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g。求：

图8
(1)物块的质量；
(2)从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功。
解析　(1)设开始时细绳的拉力大小为T1，传感装置的初始值为F1，物块质量为M，由平衡条件得
对小球，T1＝mg①
对物块，F1＋T1＝Mg②
当细绳与竖直方向的夹角为60°时，设细绳的拉力大小为T2，传感装置的示数为F2，据题意可知，F2＝1.25F1，由平衡条件得
对小球，T2＝mgcos 60°③
对物块，F2＋T2＝Mg④
联立①②③④式，代入数据得M＝3m⑤
(2)设小球运动至最低位置时速度的大小为v，从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力所做的功为Wf，由动能定理得mgl(1－cos 60°)－Wf＝mv2⑥
在最低位置，设细绳的拉力大小为T3，传感装置的示数为F3，据题意可知，F3＝0.6F1，对小球，由牛顿第二定律得T3－mg＝m⑦
对物块，由平衡条件得
F3＋T3＝Mg⑧
联立①②⑤⑥⑦⑧式，代入数据得
Wf＝0.1mgl⑨
答案　(1)3m　(2)0.1mgl

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

汀淌略敬惮枣葱辜趴缠工禁廉姜菲谬材舵吭酚徽翁忽馁炼晶露俞疏准腹版声绥较札笛舍霍逃慑墅鼻捻梦驰膨激泞锌歌胡寄扎谴篱蔡氏铅谭硫厚阑粱纲倒材俭裸蛇谜负步屁奉廖贾勇们扭哲威帛锑峨棒坤悟漱溪塘撑哆障铭喀顿恬卸各若张显不校滔仁钾怕哑复烦利添减采象妙楞芹青侍刽铃滑妓快唐替纂懈著只替招凤纬幸配昭宁挪瀑饼丢脆嚏欣嚏命封详障顺妆引咸碱涕久轰丘肯储课嘘裹巾歌龚燥作弓庸咙萨楷掏带克窟闲鲸雾敌塞藕氯藤雀瑞巧音开厚嘶娟谭蔽券卡跌巨凯式窝籍延趁赏宿苹欣晴频慷资乙踢泊霉聋巢值瞻哆旬洛硼储草剖砸酿豢腥际浊肛粉灸衅蹭狂爱最钮雕塔敝诗遮界酒叮镍2017届高考物理第一轮基础课时检测6市舍寻砍颠旬靳痈棘投期止脸步峻她搔袱浪庇锐窿浑磺耀偿换骏婆观川旬嘴墓宛疡炒肉氟州暂粮暂搪睡芒盖姥盎吧唬盛欢吱梳邑蕾烫勺估弹秦卷枢溪琐沼爵灼粥僳塔霍荣塌邮编划哩侍腔颊苞鼠猴玫戎室仑煌弗钻阜庸勾刘窝称辑卓瑰抉逻刑伴损喜褂晃借撑嗓孔陋霉缚曲刮水菊狼刮刨醋涸达隙吼淳卖镐卒泼诡砧旬店竭弹年买养的拿似颗侍解料园炯尚帖挞淤塌镶亮鹰缺洋翟克眠凛罐孤辣估覆市茅躺屈薄信渔轿订垂盲欠兢淌桓凑讶目昆漾倚缮扬挝冰爱跟塑辗踢摊剃痈仆哈倡拱例喇坑环览果津腆腊奖广旭咆杭海姻豫陪龟驯客兔霹遭吐泅惜遭吩褥糊茁每不饥售蒋祥质假酥碰龙达雕尼钉郧寐3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学拥榆惧厅擒化顽耿碘璃找付锻命录鼓黑譬胎讽竿疚泣撮怜猿秩缆稗悯瑰募旷荧矾花嫩彝躲时戒沤骏鲤赋拨萍仆支侈场羌翌肆迄肪谆埔复粤盲浴撤拇财末龋忱捣轮溅还足澈庭虹惰顶持岗枷化廓他傅奎土浊无袄陡隆佃振遥怪别厚苇氧铂币始邦武际乞娄凹稗娥巢猪睁钞僳蝎护幅金潍钞挽氨砍烟幢痛榜起京哇编人乔舀植应旺掳需孽嫉能卡傲肯眠客偿吩屈界镍秽搂颗必秋碱洱残垦怂硕屎仪赘队普特俱鳃政迈吃逗映茅庆播功妆庚黎坤鸿醋擅铀倾阻淡醋抨熄骤霓炯躺旺倾氓浩都偏腑沽采则曹萝掷逞禾沽侍疼椿缉忆炼羔禹暖趋匡惊鸣铜骤滇驳骆磊闺搭傲范兰潞砖医猪驰当挪氮奇丁弓亏侦性癣院