高考物理选择题常考点押题练专题04动量能量解析版Word下载.docx
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下列说法正确的是( )
A.汽车运动的最大速度为v0 B.阻力大小为
C.汽车的质量为D.汽车的质量为
选AD 根据牛顿第二定律可知a===·
-,则=a+,由题给图像可知,当a=0时速度最大,最大值为v0,选项A正确;
由=,得阻力大小f=,选项B错误;
由图像可知,图像的斜率=,则m=,选项C错误,D正确。
3.(2019·
浙江金华市十校期末)“反向蹦极”是蹦极运动中的一种类型,如图所示,将弹性绳拉长后固定在运动员上,并通过其他力作用使运动员停留在地面上,当撤去其他力后,运动员从A点被“发射”出去冲向高空,当上升到B点时弹性绳恢复原长,运动员继续上升到最高点C,若运动员始终沿竖直方向运动并视为质点,忽略弹性绳质量与空气阻力。
A.运动员在A点时弹性绳的弹性势能最小
B.运动员在B点的动能最大
C.运动员在C点时的加速度大小为0
D.运动员从A点运动到B点的过程弹性绳的弹性势能减小量大于运动员重力势能的增加量
选D 运动员在A点时弹性绳的伸长量最大,弹性势能最大,故A错误;
运动员的合力为零时速度最大,此时弹性绳处于伸长状态,位置在AB之间,故B错误;
运动员在C点时弹性绳松弛,弹力为0,运动员只受重力,加速度大小为g,故C错误;
运动员从A点运动到B点的过程,运动员的动能增加,重力势能增加,弹性绳的弹性势能减小,根据系统的机械能守恒知弹性绳的弹性势能减小量等于运动员重力势能的增加量与动能的增加量之和,所以弹性绳的弹性势能减小量大于运动员重力势能的增加量,故D正确。
4.(2019·
巴蜀中学模拟)如图所示,质量为m的物块与转轴OO′相距R,物块随水平转台由静止开始缓慢转动,当转速增加到一定值时,物块即将在转台上滑动,在物块由静止到开始滑动前的这一过程中,转台对物块做的功为,若物块与转台之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,则物块与转台间的动摩擦因数为( )
A.0.125B.0.15
C.0.25D.0.5
选C 由于物块做圆周运动,物块刚开始滑动这一时刻,物块受到转台的摩擦力达到最大静摩擦力,并由此提供向心力,则有:
μmg=m,解得:
v=,设转台对物块做的功为W,根据动能定理得:
W=mv2=,又v=,联立解得:
μ=0.25,故C正确。
5.(2019·
成都三模)目前,我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。
为早日实现无人驾驶,某公司对汽车性能进行了一项测试,让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶。
测试中发现,下坡时若关掉油门,则汽车的速度保持不变;
若以恒定的功率P上坡,则从静止启动做加速运动,发生位移s时速度刚好达到最大值vm。
设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变,下列说法正确的是( )
A.关掉油门后的下坡过程,汽车的机械能守恒
B.关掉油门后的下坡过程,坡面对汽车的支持力的冲量为零
C.上坡过程中,汽车速度由增至,所用的时间可能等于
D.上坡过程中,汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm,所用时间一定小于
选D 关掉油门后的下坡过程,汽车的速度不变、动能不变,重力势能减小,则汽车的机械能减小,故A错误;
关掉油门后的下坡过程,坡面对汽车的支持力大小不为零,时间不为零,则冲量不为零,故B错误;
上坡过程中,汽车速度由增至,所用的时间为t,根据动能定理可得:
Pt-fs=m2-m2,解得t=+,故C错误;
上坡过程中,汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm,功率不变,则速度增大、加速度减小,所用时间为t1,则·
t1<
s,解得t1<
,故D正确。
6.一质量为m的小球,从高度为H的平台上以速度v0水平抛出,落在软基路面上出现一个深度为h的坑,如图所示。
不计空气阻力,对从抛出到落至坑底的过程,以下说法正确的是( )
A.外力对小球做的总功为mg(H+h)+mv02
B.小球机械能的减少量为mg(H+h)+mv02
C.路基对小球做的功为-mv02
D.路基对小球平均阻力的大小为
选B 对小球从抛出到落至坑底的过程中,外力做的总功等于小球的动能变化量,即W总=-mv02,A、C项错误;
以最低点为零势能面,开始时,小球机械能为mg(H+h)+mv02,落至坑底后机械能为零,B项正确;
由动能定理得mg(H+h)-fh=0-mv02,f=,D项错误。
7.(2019·
西南大学附中模拟)如图所示,图甲为大型游乐设施跳楼机,图乙为其结构简图。
跳楼机由静止开始从a位置自由下落到b位置,再从b位置开始以恒力制动竖直下落到c位置停下。
已知跳楼机和游客的总质量为m,ab高度差为2h,bc高度差为h,重力加速度为g,忽略空气阻力。
则( )
A.从a到b与从b到c的运动时间之比为2∶1
B.从a到b,跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大小相等
C.从b到c,跳楼机受到的制动力大小等于2mg
D.从a到b,跳楼机和游客总重力的冲量大小为m
选A 下落过程中,从a到b加速过程的平均速度与从b到c减速过程的平均速度相等,由t=,得:
t1∶t2=hab∶hbc=2∶1,A正确;
由a到b为自由落体运动,座椅对游客的力为0,B错误;
由a到b的加速度为g,则有2h=,由b到c加速度为a,则有:
h=,联立解得:
a=2g,方向向上,从b到c,根据牛顿第二定律有:
F-mg=ma,得F=mg+ma=3mg,C错误;
根据自由落体运动规律2h=,得b点的速度大小为vb=2,根据动量定理得:
跳楼机和游客总重力的冲量大小为I=Δp=mvb=2m,D错误。
8.[多选]如图甲所示,在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC,小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道,图乙是小球在半圆形轨道上从A运动到C的过程中,其速度平方与其对应高度的关系图像。
已知小球在最高点C受到轨道的作用力为1.25N,空气阻力不计,g=10m/s2,B点为AC轨道中点,下列说法正确的是( )
A.小球质量为0.5kg
B.小球在B点受到轨道作用力为4.25N
C.图乙中x=25m2/s2
D.小球在A点时重力的功率为5W
选BC 由题图乙可知小球在C点的速度大小为vC=3m/s,轨道半径R=0.4m,因小球所受重力与弹力的合力提供向心力,所以有mg+F=,代入数值可得m=0.1kg,选项A错误;
由机械能守恒定律可得,小球从B点到C点的过程有mvB2=mgR+mvC2,解得vB2=17m2/s2,因小球在B点只由弹力提供向心力,所以有F′=,解得F′=4.25N,选项B正确;
再由机械能守恒定律可得,小球从A点到C点的过程有mv02=mvC2+2mgR,解得小球在A点的速度v0=5m/s,所以题图乙中x=25m2/s2,选项C正确;
因在A点重力与速度方向垂直,所以小球在A点的重力的功率为0,选项D错误。
9.(2019·
盘锦模拟)如图所示,在水平面上有两个物体A和B,质量分别为mA=2kg,mB=1kg,A和B相距x=9.5m,A以v0=10m/s的初速度向静止的B运动。
已知A从开始运动到碰后停止运动共运动了5s,碰后B运动多长时间而停止运动(已知物体与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1,取g=10m/s2,A、B相碰时间极短,可忽略)( )
A.2sB.3s
C.8sD.10s
选D 根据牛顿第二定律得:
A物体碰撞前后做匀减速直线运动的加速度为:
aA==μg=1m/s2,B物体碰撞后做匀减速直线运动的加速度为:
aB==μg=1m/s2,设物体A与B碰撞前的速度为v1,碰撞后的速度为v2,碰撞后B的速度为v3,根据运动学基本公式得:
v12-v02=2aAx,解得:
v1=9m/s,所以A碰前运动的时间为:
t1==1s,则碰撞后A物体运动的时间为:
t2=t-t1=4s,即A物体碰撞后经过4s停止运动,可得A碰后速度v2=aAt2=4m/s,在碰撞过程中,系统动量守恒,设A的速度为正,根据动量守恒定律得:
mAv1=mAv2+mBv3,且mA=2mB,解得:
v3=10m/s,碰撞后B做匀减速直线运动,则碰撞后B运动的时间为:
tB==10s,即碰后B运动10s停止,D正确,A、B、C错误。
10.(2019·
大连高三调研卷)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在光滑竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。
圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,重力加速度为g,则下列说法不正确的是( )
A.由A到C的过程中,圆环的加速度先减小后增大
B.由A到C的过程中,圆环的动能与重力势能之和先增大后减少
C.由A到B的过程中,圆环动能的增加量小于重力势能的减少量
D.在C处时,弹簧的弹性势能为mgh
选B 圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,所以圆环先做加速运动,再做减速运动,经过B处的速度最大,所以经过B处的加速度为零,所以加速度先减小,后增大,故A正确。
由机械能守恒定律知圆环的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和守恒,因由A到C的过程中,弹簧的弹性势能逐渐变大,则圆环的动能与重力势能之和逐渐减少,选项B错误;
由A到B的过程中,因圆环的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和守恒,则弹性势能和动能增加量之和等于重力势能的减小量,则圆环动能的增加量小于重力势能的减少量,选项C正确;
研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程,由动能定理得:
mgh-W弹=0-0=0,则W弹=mgh,故D正确;
故选B。
11.[多选](2019·
湖南师大附中模拟)质量为2kg的物体,放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,在水平拉力F的作用下,由静止开始运动,拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示,g=10m/s2,下列说法中正确的是( )
A.此物体在OA段做匀加速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为15W
B.此物体在OA段做匀速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6W
C.此物体在AB段做匀加速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6W
D.此物体在AB段做匀速直线运动,且此过程中拉力的功率恒为6W
选AD 对物体受力分析,物体受到的摩擦力为Ff=μFN=μmg=0.1×
2×
10N=2N。
由图像可知,斜率表示的是物体受到的力的大小,OA段的拉力为F1==N=5N;
AB段的拉力为F2==N=2N;
在OA段的拉力为5N,物体做加速运动,当速度最大时,拉力的功率最大,由a==m/s2=1.5m/s2,则v==m/s=3m/s,此时的最大功率为P=Fv=5×
3W=15W,选项A正确,B错误;
在AB段,因F2=2N=Ff,所以物体在AB段做匀速直线运动,速度的大小为3m/s,拉力的大小为2N,所以此时的功率恒为P=Fv=2×
3W=6W,所以C错误,D正确。
11.如图1为某体校的铅球训练装置,图2是示意图。
假设运动员以6m/s速度将铅球从倾角为30°
的轨
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- 高考 物理 选择题 考点 押题 专题 04 动量 能量 解析