2014年高考总复习物理专题针对训练必修2第五章第二节知能演练轻巧夺冠

一、单项选择题1．(2013·亳州模拟)质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑地面上运动，前进一段距离之后速度大小为v，再前进一段距离使物体的速度增大为2v，则()A．第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量B．第二过程的动能增量是第一过程动能增量的4倍C．第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功D．第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍解析：选A.由题意知，两个过程中速度增量均为v，A正确；由动能定理知：W1＝12mv2，W2＝12m(2v)2－12mv2＝32mv2，故B、C、D错误．2．(2011·高考新课标全国卷改编)一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用，此后，该质点的动能不可能()A．一直增大B．先逐渐减小至零，再逐渐增大C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大解析：选C.当力的方向与速度方向相同或与速度方向的夹角小于90°时，物体的速度逐渐增大，动能逐渐增大；当力的方向与速度方向相反时，物体做匀减速运动，速度逐渐减小到零后反向逐渐增大，因此动能先减小后增大；当力的方向与速度的方向夹角大于90°小于180°时，力的方向与速度的方向夹角逐渐减小，速度先逐渐减小，直到夹角等于90°时速度达到最小值，而后速度逐渐增大，故动能先逐渐减小到某一非零的最小值，再逐渐增大．故A、B、D可能，C不可能．3.图5－2－8如图5－2－8所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块．现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中()A．支持力对小物块做功为0B．支持力对小物块做功为mgLcosαC．摩擦力对小物块做功为mgLsinαD．滑动摩擦力对小物块做功为12mv2－mgLsinα解析：选D.转动过程中摩擦力不做功，下滑过程中支持力不做功，支持力在转动过程做的功即为全程做的功，由动能定理得：WFN－mgLsinα＝0，WFN＝mgLsinα，故A、B均错；下滑过程中应用动能定理：WFf＋mgLsinα＝12mv2－0，WFf＝12mv2－mgLsinα，故C错D对．4.图5－2－9如图5－2－9所示，质量m＝1kg、长L＝0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ＝0.4.现用F＝5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少为(g取10m/s2)()A．1JB．4JC．2JD．1.6J解析：选D.薄板在F作用下先加速到一定速度，后撤去F，薄板共向前运动L/2时刚好停止，此时F做功最少且刚好翻下桌子，根据动能定理WF－μmgL/2＝0，解得WF＝μmgL/2＝1.6J.5．(2013·蚌埠二中模拟)质量为1kg的物体被人用手由静止提高1m(忽略空气阻力)，这时物体的速度是2m/s，下列说法中不．正确的是(g＝10m/s2)()A．手对物体做功12JB．合外力对物体做功12JC．合外力对物体做功2JD．物体克服重力做功10J解析：选B.由动能定理可知，合外力对物体做功等于物体动能的增加量，即W合＝12mv2＝2J，C项正确，B项错误；物体被提高1m，克服重力做功WG＝mgh＝10J，D项正确；由动能定理W手－WG＝W合，得手对物体做功为12J，A项正确．6.图5－2－10如图5－2－10所示，质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为μ，物块与转台转轴相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到某值时，物块即将开始滑动，在这一过程中，摩擦力对物体做的功是()A.12μmgRB．2πmgRC．2μmgRD．0解析：选A.物块即将开始滑动时，最大静摩擦力(近似等于滑动摩擦力)提供向心力，有μmg＝mv2R，根据动能定理有：WFf＝mv22，解得WFf＝μmgR2，选项A正确．7.图5－2－11一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂在O点，小球在水平力F作用下，开始由平衡位置P点缓慢地移动到Q点，此时绳与竖直方向的偏角为θ，如图5－2－11所示，则力F所做的功为()A．mgLcosθB．mgL(1－cosθ)C．FLsinθD．FLcosθ解析：选B.小球受重力、水平拉力和绳子拉力的作用，其中绳子拉力对小球不做功，水平拉力对小球做功设为W，小球克服重力做功mgL(1－cosθ)．小球缓慢移动时可认为动能始终为0，根据动能定理有：W－mgL(1－cosθ)＝0，所以W＝mgL(1－cosθ)．8.图5－2－12如图5－2－12所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B、C在水平线上，其距离d＝0.50m．盆边缘的高度为h＝0.30m．在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的位置到B的距离为()A．0.50mB．0.25mC．0.10mD．0解析：选D.由于BC面粗糙，物块在BC面上往返运动不断消耗机械能，直至停止运动．设物块在BC面上运动的总路程为s.根据动能定理得：mgh－μmgs＝0，解得s＝hμ＝0.300.10m＝3m，因为30.50＝6，可见物块最后停在B点，D正确．☆9.(2012·高考天津卷改编)如图5－2－13甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，则下列说法不正确的是()图5－2－13A．0～t1时间内F的功率逐渐增大B．t2时刻物块A的加速度最大C．t2时刻后物块A继续向前运动D．t3时刻物块A的动能最大解析：选A.0～t1时间内，物块静止，F的功率为零，A错误；t2时刻合外力最大，物块A的加速度最大，B正确；t2时刻后物块A继续向前运动，C正确；t1～t3时间内，物块一直加速运动，t3时刻后物块做减速运动，所以t3时刻物块A的动能最大，D正确．二、非选择题10.图5－2－14如图5－2－14所示，斜面长为s＝15m，倾角为θ＝37°，一物体质量为m＝2kg，从斜面底端的A点开始以初速度v0＝20m/s，沿斜面向上滑行．斜面与物体间的动摩擦因数为μ＝0.5，物体滑到斜面顶端B点时飞出斜面，最后落在与A点处于同一水平面上的C处(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2不计空气阻力)，求：(1)物体由A运动到B所需时间；(2)物体落到C时的动能．解析：(1)物体由A到B过程，由牛顿第二定律得mgsinθ＋μmgcosθ＝maa＝10m/s2由s＝v0t－12at2得t1＝1s，t2＝3s，t2＝3s不合题意舍去．(2)由A到C，对物体由动能定理得－μmgscosθ＝EkC－12mv20EkC＝280J.答案：(1)1s(2)280J☆11.(2012·高考福建卷)如图5－2－15，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边，已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d，缆绳质量忽略不计．求：图5－2－15(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf；(2)小船经过B点时的速度大小v1；(3)小船经过B点时的加速度大小a.解析：(1)小船从A点运动到B点克服阻力做功Wf＝fd①(2)小船从A点运动到B点，电动机牵引绳对小船做功W＝Pt1②由动能定理有W－Wf＝12mv21－12mv20③由①②③式解得v1＝v20＋2mPt1－fd④(3)设小船经过B点时绳的拉力大小为F，绳与水平方向夹角为θ，电动机牵引绳的速度大小为u，则P＝Fu⑤u＝v1cosθ⑥由牛顿第二定律有Fcosθ－f＝ma⑦由④⑤⑥⑦式解得a＝Pm2v20＋2mPt1－fd－fm.答案：见解析☆12.图5－2－16(2013·东城区模拟)如图5－2－16甲所示，一半径R＝1m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道，与斜面相切于B处，圆弧轨道的最高点为M，斜面倾角θ＝37°，t＝0时刻有一物块沿斜面上滑，其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示，若物块恰能到达M点，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)物块经过M点的速度大小；(2)物块经过B点的速度大小；(3)物块与斜面间的动摩擦因数．解析：(1)物块恰能到达M点则有mg＝mv2MR解得vM＝gR＝10m/s.(2)物块从B点运动到M点的过程中，由动能定理得－mgR(1＋cos37°)＝12mv2M－12mv2B解得vB＝46m/s.(3)由题图乙可知，物块在斜面上运动时，加速度大小为a＝10m/s2，方向沿斜面向下，有mgsin37°＋μmgcos37°＝ma则μ＝0.5.答案：(1)10m/s(2)46m/s(3)0.5