2013年高考模拟试题汇编二轮复习资料 5.牛顿定律、功能关系

2013年高考模拟试题汇编二轮复习资料 5.牛顿定律、功能关系内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、功和能1 （2013 年滨州一模）轻绳一端固定在天花板上，另一端系一个小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角为 的静止三角形物块刚好接触，如图所示。 现在用水平力 F 向左非常缓慢的推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，不计一切摩擦。 关于该过程中，下列说法中正确的是A绳中拉力先变小后增大B地面对三角形物块的支持力不断增大C斜面对小球的弹力不做功D水平推力 F 做的功等于小球机械能的增加【答案】析】对小球受力分析可知，小球受重力、轻绳的拉力和斜面的支持力 3 个力的作用而处于一系列的动态平衡状态，做出受力分析的力三角形可知，轻绳的拉力一直减小，斜面的支持力方向不 2、变，大小一直增加，由牛顿第三定律可知小球对斜面的压力一直增大，故小球和斜面组成的系统对地面的压力一直增大，故 A 错误 B 正确。 根据力做功的条件：“1作用在物体上的力；2物体必须是在力的方向上移动一段距离”可知斜面弹力对小球做正功，C 错误。 用水平力 F 缓慢向左推动斜面体，所以小球的动能不变，重力势能在增加，所以小球在该过程中机械能的增量等于重力势能的增加，若取小球和物块整体为研究对象，根据能量守恒得 F 做的功等于系统机械能的增量，斜面体动能和势能不变，小球的动能不变，所以系统机械能的增量等于小球的重力势能增加量，D 正确故选 （2013 年泰安市一模）如图所示，长为 L 的轻质细绳悬挂 3、一个质量为 m 的小球，其下方有一个倾角为 的光滑斜面体，放在光滑水平面上。 开始时小球刚好与斜面接触无压力，现在用水平力 F 缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面平行为止，对该过程中有关量的描述正确的是光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 绳的拉力和球对斜面的压力都在逐渐减小B绳的拉力在逐渐减小，球对斜面的压力逐渐增大C重力对小球做负功，斜面弹力对小球不做功D推力 F 做的功是 1【答案】析】对小球受力分析可知，小球受重力、轻绳的拉力和斜面的支持力 3 个力的作用而处于一系列的动态平衡状态，做出受力分析的力三角形可知，轻绳的拉力一直减小，斜面的支持力方向不变，大小一直增加，由牛顿第三定律可知小 4、球对斜面的压力一直增大，故 A 错误B 正确。 根据力做功的条件：1作用在物体上的力；2物体必须是在力的方向上移动一段距离，可知重力对小球做负功，斜面弹力对小球做正功，C 错误。 若取小球和滑块整体为研究对象，根据能量守恒得 F 做的功等于系统机械能的增量，斜面体动能和势能不变，小球的动能不变，所以系统机械能的增量等于小球的重力势能增加量所以 F 做功等于小球重力势能增量，E p=，推力 F 做的总功应等于小球重力势能的增量故 D 正确故选 . （2013 年枣庄市一模）如图所示，光滑斜面倾角为 ,c 为斜面上的固定挡板。 物块a 和 b 通过轻质弹簧连接， a,b 处于静止状态,弹簧压缩量为 x。 5、现 对 a 施加沿斜面向下的外力使弹簧再压缩 3x,之后突然撤去外 力,经时间 t，物块 a 沿斜面向上运动的速度为 v，此时物块 b 刚要离开挡板。 已知两物块的质量均为 m，重力加速度为 g。 b 刚要离开挡板时，a 的加速度为 a 沿斜面向上运动速度最大时,物块 b 对挡板 c 的压力为 过时间 t，弹簧弹力对物块 a 做的功为 5案】 【解析】a,b 处于静止状态,弹簧压缩量为 x，此时弹簧的弹力等于物块 a 的重力沿斜面向下的分力的大小，即 ，解得 k= ,选项 A 正确。 物块 b 刚要离开挡板时，弹簧对 b 的拉力刚好等于 b 的重力沿斜面向下的分力，此时 a 沿斜面方向的合外力大小为 6、弹簧向下的拉力和自身重力向下的分力之和，其加速度为 2项 B 错误。 物块a 沿斜面向上运动速度最大时,其自身重力向下的分力跟弹簧的弹力刚好相互平衡，故弹簧处于压缩状态，物块 b 对挡板 c 有压力，选项 C 错误。 由能量守恒定律可知弹簧弹力对物块a 做的功等于物块 a 机械能的增加即 5项 D 正确。 4. （2013 年济宁一模）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 7、说法正确的是A环到达 B 处时，重物上升的高度 2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 案】析】将环和重物作为一个系统，显然整个系统满足机械能守恒，故环从 A 到 B，环减少的机械能等于重物增加的机械能，C 正确。 在初状态：环在 A 处，重物在在最低处，它们的速度都为 0。 在末状态：环在最低处（设环最大下滑距离是 H），重物在最高处，它们的速度都为 0。 环从 A 处下滑到最低处时，滑轮左侧的绳子长度增加了L ，那么重物对应上升的高度也是 hL，由机械能守恒，得 2m) g 2光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 8、，即 (2m) g ，解得 H4d / 3，可见，环下滑的最大距离是2dH4d / 3，D 正确。 环到达 B 处时，重物上升的高度 h=( -1)d，A 错误。 由运动的合2成与分解可知环沿杆向下的速度沿绳的分速度等于重物上升的速度，故 B 错误。 5（2013 年泰安市一模）如图所示，在竖直平面内有一个半径为 R，粗细不计的圆管轨道半径 平、直，一个质量为 m 的小球自 A 正上方 P 点由静止开始自由下落，小球恰能沿管道到达最高点 B，已知 R，重力加速度为 g，则小球从 P 到 B 的运动过程中A重力做功 2外力做功 服摩擦力做功 12案】B【解析】由小球恰能沿管道到达最高点 B 知小球在 9、B 点的速度为 0，选 A 点所在平面为零势能面，则对于 P 至 B 过程，由能量守恒可得 ，解得 ，即2服摩擦力做功 ，合外力做的功等于动能的变化，即合外力做功为 0，重力做功等于路径无关，即重力做功 ，克服摩擦力做的功等于机械能的减少，即机械能减少 有选项 B 正确。 6. (2013 潍坊市三模)如图所示，足够长斜面倾角为 ， a、b 在平行于斜面的恒定拉力作用下，b 由绳断处继续运动距离 x 后，a 的质量为 m，b 的质量为 与斜面间的动摩擦5,世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，不计绳的长度，a 的加速度 b 的加速度为 1C. 间的最大距离为与 2间的最大距离为5【答案】 20 10、13 年泰安市三模）一质量为 1 物体，以 10 m/s 的初速度从足够长的粗糙斜面上的 A 点沿斜面向上运动，1 s 末物体恰好到达最高点，6 s 末物体的速率恰好为 10 m/s，则A.1 s6 s 内物体所受重力的平均功率为 50 6 s 末物体克服摩擦力做功的瞬时功率为 20 O1 s 内物体机械能的变化量大小与 1 s6 s 内机械能的变化量大小之比为 l：5D1 s6 s 内物体动能变化量的大小与机械能的变化量大小之比为 1:2【答案】2013 年淄博市二模）在倾角为 的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为 m1、m 2，弹簧劲度系数为 k，C 为一固定 11、挡板，系统处于静止状态。 现用一平行于斜面向上的恒力 F 拉物块 A 使之向上运动，当物块 B 刚要离开挡板 C 时，物块 A 运动的距离为 d，速度为 v。 则此时A拉力做功的瞬时功率为 物块 B 满足 2世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 物块 A 的加速度为 1弹簧弹性势能的增加量为 211【答案】析】由 P=Fv 为力与速度的夹角）可知拉力做功的瞬时功率为 A 错误；当弹簧恢复原长时，有 11当物块 B 刚要离开挡板 C 时，有22 且 2，故 B 错误；此时物体 A 沿斜面方向的加速度11弹合，解得 a= 1C 正确；由能量守恒定律可知力 F 做的功等于 A 物体重力势能和动能的增加量 12、与弹簧弹性势能的增加量之和，故选项 D 正确。 9（2013 年临沂市二模）如图所示，光滑固定的竖直杆上套有小物块 a，不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块 a 和小物块 b，虚线 平现由静止释放两物块，物块 a 从图示位置上升，并恰好能到达 c 处在此过程中，若不计摩擦和空气阻力，下列说法正确的是A物块 a 到达 c 点时加速度为零B绳拉力对物块 a 做的功等于物块 a 重力势能的增加量C绳拉力对物块 b 先做负功后做正功D绳拉力对物块 b 做的功在数值上等于物块 b 机械能的减少量【答案】析】物体 a 到达 c 点时，竖直方向上仅受重力作用，故加速度不为 0，A 错误。 由动能定理 13、分析，可知绳拉力对物块 a 做的正功等于 a 的重力做的负功，即等于物块 a 重力势能的增加量，B 正确。 物体 b 向下运动，绳拉力对物块 b 一直做负功，C 错误。 由功能关系可知选项 D 正确。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 （ 2013 年枣庄市二模）如图所示，细线的一端固定于 O 点，另一端系一小球。 在水平拉力作用下，小球以恒定速率在 O 点下方的竖直平面内运动。 在小球经 A 点向 B 点运动的过程中，力的瞬时功率保持不变 答案】析】小球做匀速率运动，向心力大小不变，即绳上的拉力大小 T 不变，对小球受力分析可知 ， 是绳与水平方向的夹角，小球经 A 点向 B 点运动的过程中， 减小，故 F 增大。 设小球水平方向的速度大小为 v，则可将其分解为沿绳方向的 1几何关系可得 1，由于 减小， 1 v 增大，由 P=拉力的瞬时功率逐渐增大。 本题选 2013 年临沂市三模）某节能运输系统装置的简化示意图如图 2 所示小车在轨道顶端时，自动将货物装入车中，然后小车载着货物沿不光滑的轨道无初速下滑，并压缩弹簧。 当弹簧被压缩至最短时，立即锁定并自动将货物卸下卸完货物后随即解锁，小车恰好被弹回到轨道顶端，此后重复上述过程。 则下列说法中。