华师一附中2018届高三物理滚动复习(10)(答案版)

1华师一附中2018届高三物理滚动复习(10)命题人：周函1．将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同．现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，使其沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同．在这三个过程中，下列说法不正确的是()A．沿着1和2下滑到底端时，物块的速率不同，沿着2和3下滑到底端时，物块的速率相同B．沿着1下滑到底端时，物块的速度最大C．物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量最多D．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量一样多答案：A[解析]设1、2、3木板与地面的夹角分别为θ1、θ2、θ3，木板长分别为l1、l2、l3，当物块沿木板1下滑时，由动能定理有mgh1－μmgl1cosθ1＝12mv21－0，当物块沿木板2下滑时，由动能定理有mgh2－μmgl2cosθ2＝12mv22－0，又h1h2，l1cosθ1＝l2cosθ2，可得v1v2；当物块沿木板3下滑时，由动能定理有mgh3－μmgl3cosθ3＝12mv23－0，又h2＝h3，l2cosθ2l3cosθ3，可得v2v3，选项A错误，选项B正确；三个过程中产生的热量分别为Q1＝μmgl1cosθ1，Q2＝μmgl2cosθ2，Q3＝μmgl3cosθ3，则Q1＝Q2Q3，故选项C、D正确．只有选项A符合题意．2．一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动．当物块初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块初速度为v2时，上升的最大高度记为h.重力加速度大小为g.则物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为()A．tanθ和H2B．（v22gH－1）tanθ和H2C．tanθ和H4D．（v22gH－1）tanθ和H4答案：D[解析]根据能量守恒定律，以速度v上升时，有12mv2＝μmgcosθHsinθ＋mgH，以速度v2上升时，有12mv22＝μmgcosθhsinθ＋mgh，解得h＝H4，μ＝v22gH－1tanθ，所以D正确．3.如图所示，A、B质量均为m，轻质小滑轮距光滑水平杆高度为H，开始时轻质细绳与杆夹角α=45°.释放B后，A、B同时开始运动，小滑轮绕轴无摩擦转动.则在A、B开始运动以后，下列说法正确的是()A.A、B速度同时达到最大值B.轻质细绳一直对B做负功C.A能获得的最大动能为（2-1）mgHD.B将在竖直方向做简谐运动答案:C解析:A的速度最大，动能最大，此时B的速度为零.由机械能守恒定律，得：EK=mg(Hsin-H)=(2-1)mgH，A错C对.当与A连接的细绳运动越过竖直方向后，轻质细绳对B做正功，B2将在竖直方向做机械振动.但由于细绳拉力大小不与B对其平衡位置位移大小成正比，所以BD均错.4.如右图所示，可视为质点的物块A放在物体B上，物体B的斜面为弧面，A、B之间有摩擦，水平地面光滑．现将物块A从物块B的顶端由静止释放，在滑到物体B的底端前，下列说法正确的是()A．若物体B固定，则物块A减少的重力势能等于它的动能和系统增加的内能之和B．若物体B不固定，则物块A减少的机械能等于物体B增加的机械能C．物体B在固定与不固定的两种情况下，系统重力势能的减少量相等D．物体B在固定与不固定的两种情况下，摩擦产生的热量不等答案：ACD解析：若B固定，A减少的重力势能转化为A的动能和系统增加的内能，选项A正确；若B不固定，A减少的重力势能转化为A、B的动能和系统增加的内能，选项B错误；B在固定与不固定的两种情况下，A下降的高度相等，所以系统重力势能的减少量相等，选项C正确；B不固定时，由于A、B都运动，经过同一位置A的速度与B固定时A的速度不等，所以同一位置的摩擦力大小不等，因而摩擦产生的热量不等，选项D正确．5．如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上，环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用，已知力F的大小F＝kv(k为常数，v为环的运动速度)，则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长)可能为()A.12mv02B．0C.12mv02＋m3g22k2D.12mv02－m3g22k2答案：ABD解析：若Fmg，摩擦力使圆环减速，F减小，摩擦力F阻＝μ(F－mg)减小，当F＝mg时，摩擦力为零，圆环做匀速直线运动．由动能定理可知，圆环克服摩擦力所做的功为12mv02－m3g22k2，选项D正确．若F＝mg，摩擦力为零，圆环一直做匀速直线运动，摩擦力做功为零，选项B正确．若Fmg，摩擦力使圆环减速，F减小，摩擦力F阻＝μ(mg－F)增大，直到圆环静止．由动能定理可知，圆环克服摩擦力所做的功为12mv02，选项A正确．6．如图所示，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．木板对小物块做功为12mv2B．摩擦力对小物块做功为mgLsinαC．支持力对小物块做功为mgLsinαD．滑动摩擦力对小物块做功为12mv2－mgLsinα答案：ACD解析：在抬高的过程中，物块受到的摩擦力为静摩擦力，由题意得：WFN＋WG＝0，即WFN－mgLsinα＝0，所以WFN＝mgLsinα在物块下滑的过程中，支持力不做功，滑动摩擦力和重力做功，由动能定理得：WG＋Wf＝12mv2即Wf＝12mv2－mgLsinα，在整个过程中，木板对物块做的功等于支持力和摩擦力所做的功之和，即：W＝WFN＋Wf＝12mv27．如图所示，M为固定在桌面上的异形木块，abcd为34圆周的光滑轨道，a为轨道最高点，de面水平且与圆心等高．今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，使其自由下落到d处后，又切入圆轨道运动，则下列说法正确的是()A．在h一定的条件下，释放后小球的运动情况与小球的质量有关3B．只要改变h的大小，就能使小球在通过a点之后既可能落回轨道之内，又可能落到de面上C．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球在通过a点之后，又落回轨道之内D．要使小球飞出de面之外(即落在e的右边)是可能的答案：CD解析：只要小球能通过轨道的最高点a，即有va≥gR.小球能否落回轨道之内，取决于小球离开a点后做平抛运动的水平射程x，由平抛运动公式x＝vat及R＝12gt2得；x≥2R，由此可知，小球在通过a点之后，不可能落回轨道之内，但可能飞出de面之外，C、D正确．8.一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B.支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示.开始时OA边处于水平位置.由静止释放，则()A.A球的最大速度为2glB.A球的速度最大时，两小球的总重力势能最小C.A球的速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45°D.A、B两球的最大速度之比vA:vB=2:1答案:BCD解析:由机械能守恒可知，两球总重力势能最小时，动能最大，根据题意知两球的角速度相同，线速度之比为，故选项B、D是正确的.当OA与竖直方向的夹角为θ时，由机械能守恒定律得：mg2lcosθ-2mgl（1-sinθ)=12×2mv2B+12mv2A可得：v2A=83gl(sinθ+cosθ)-83gl由数学知识知，当θ=45°时，sinθ+cosθ有最大值，故选项C是正确的，选项A是错误的.9．如图所示，质量为M、长度为L的木板静止在光滑的水平面上，质量为m的小物体(可视为质点)放在木板上最左端，现用一水平恒力F作用在小物体上，使物体从静止开始做匀加速直线运动．已知物体和木板之间的摩擦力为Ff.当物体滑到木板的最右端时，木板运动的距离为x，则在此过程中()A．物体到达木板最右端时具有的动能为(F－Ff)(L＋x)B．物体到达木板最右端时，木板具有的动能为FfxC．物体克服摩擦力所做的功为FfLD．物体和木板增加的机械能为Fx答案：AB解析：由题意画示意图可知，由动能定理对小物体：(F－Ff)·(L＋x)＝12mv2，故A正确．对木板：Ff·x＝12Mv2，故B正确．物块克服摩擦力所做的功Ff·(L＋x)，故C错．物体和木板增加的机械能12mv2＋12Mv2＝F·(L＋x)－Ff·L＝(F－Ff)·L＋F·x，故D错．10．一质量为m的物体以速度v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，假设t＝0时刻物体在轨迹最低点且重力势能为零，那么，下列说法正确的是()A．物体运动的过程中，重力势能随时间的变化关系为Ep＝mgR1－cosvRtB．物体运动的过程中，动能随时间的变化关系为Ek＝12mv2－mgR1－cosvRtC．物体运动的过程中，机械能守恒，且机械能为E＝12mv2D．物体运动的过程中，机械能随时间的变化关系为E＝12mv2＋mgR1－cosvRt答案：AD解析：由于物体在竖直平面内做匀速圆周运动，其动能不变，重力势能发生变化，所以4物体在运动的过程中机械能不守恒，选项B、C错误．在t时间内转过的弧度为vRt，所以对应t时刻的重力势能为Ep＝mgR1－cosvRt，总的机械能为E＝Ep＋Ek＝12mv2＋mgR1－cosvRt，选项A、D正确．11．如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处．现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是()A．环到达B处时，重物上升的高度H＝d2B．环到达B处时，环与重物的速度大小相等C．环从A到B，环减少的机械能等于重物增加的机械能D．环能下降的最大高度为43d答案：CD[解析]环到达B处时，重物上升的高度H＝(2－1)d，选项A错误；将环在B处时的速度vB沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，环沿绳子方向上的分速度等于重物的速度v′，有vBcos45°＝v′，选项B错误；环和重物组成的系统在运动过程中，只有重力做功，所以系统机械能守恒，环减少的机械能等于重物增加的机械能，选项C正确；设环下降的最大高度为h，则此时环和重物的速度均为零，重物上升的高度为h′＝h2＋d2－d，由机械能守恒定律得mgh－2mgh′＝0，解得h＝43d，选项D正确．12．面积很大的水池，水深为H，水面上浮着一正方体木块，木块边长为a，密度为水的，质量为m．开始时，木块静止，有一半没入水中，如图所示．现用力将木块缓慢地压到池底．在这一过程中()A．木块的机械能减少了B．水池中水的机械能不变C．水池中水的机械能增加了D．水池中水的机械能增加了答案：AD21)2(aHmg)2(2aHmg)85(2aHmg513．如图所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点．一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g.(1)若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力；(2)若不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车．已知滑块质量m＝M2，在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求：①滑块运动过程中，小车的最大速度大小vm；②滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小s.[解析](1)滑块滑到B点时对小车压力最大，从A到B机械能守恒，有mgR＝12mv2B滑块在B点处，由牛顿第二定律，有N－mg＝mv2BR，解得N＝3mg由牛顿第三定律，有N′＝3mg.(2)①滑块下滑到达B点时，小车速度最大．由机械能守恒定律，有mgR＝12Mv2m＋12m(2vm)2，解得vm＝gR3.②设滑块运动到C点时，小车速度大小为vC，由功能关系，有mgR－μmgL＝12Mv2C＋12