专题强化训练(五)
一、选择题(共10个小题,6~9为多选,其余为单选,每题5分共50分)
1.如图所示是篮球比赛中易建联投篮的照片.若在某次投篮中将球由静止快速出手,篮球不碰篮筐直接入网,已知出手时篮球距离地面高度为h1,出手时篮球的速度为v,篮筐距地面高度为h2,篮球质量为m,不计空气阻力,篮球可看成质点,以地面为零势能面,则篮球( )
A.出手过程中手对篮球做功为mg(h2-h1) 12
B.进筐时的动能为mv-mg(h1-h2)
212
C.进筐时,篮球的机械能为mv+mgh1
2D.从出手到进筐的过程中,运动总时间为答案 C
12
解析 出手过程,篮球的动能增加,势能不变,故手对篮球做功为mv,故A项错误;篮球从出手到进筐
212
过程中,部分动能转化为势能,故进筐时的动能为mv-mg(h2-h1),故B项错误;篮球从出手到进筐过程
212
机械能守恒,进筐时篮球的机械能等于出手时篮球的机械能为mv+mgh1,故C项正确;篮球做斜抛运动,
2斜抛的最高点及初速度的方向均未知,故不能求时间,D项错误.故选C项.
2.如图所示,将质量分别为M、m的物块和小球通过轻绳固定,并跨过两个水平固定的定滑轮(滑轮光滑且较小),物块放在水平放置的压力传感器上.已知压力传感器能测量物体对其正压力的大小.现将小球从偏离竖直方向θ=60°的角度处由静止释放,小球摆到最低点时,压力传感器示数为0,滑轮O到小球间细线长度为l=0.5 m,重力加速度为g=10 m/s,则下列说法正确的是( )
2
2(h2-h1)
g
A.小球释放时绳对小球的拉力大于小球重力 B.小球释放时小球的瞬时加速度方向水平向左 C.小球摆到最低点时绳对小球的拉力等于小球重力 M
D.物块和小球的质量比=2
m答案 D
解析 当小球释放时,v0=0,则小球的重力沿绳子的分力等于绳子的拉力,即:T=mgcos60°=0.5mg,则绳子的拉力小于重力,故A项错误;释放时加速度的方向与绳子垂直斜向下,故B项错误;小球摆到最低点时,有向上的向心加速度,处于超重状态,绳对小球的拉力大于小球重力,故C项错误;从释放到最12
低点,由动能定理可得:mgl(1-cos60°)=mv,在最低位置时,压力传感器示数为0,即绳的拉力T′
2vM
=Mg,又由牛顿第二定律可得:T′-mg=m,联立解得:M=2m,即物块和小球的质量比为:=2,故D
lm项正确.故选D项.
3.如图所示,用质量相同,粗细不同的均匀同种金属丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b,以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场中匀速拉出磁场,若外力对线框做的功分别为Wa、Wb,则Wa∶Wb为( )
2
A.1∶4 C.1∶1 答案 B
EaL4L
解析 闭合线框a产生的感应电动势Ea=BLv,外力对线框a做的功:Wa=·,Ra=ρ,闭合线框b
RavS
2
B.1∶2 D.不能确定
Eb2L8L
产生的感应电动势Eb=B·2Lv=2BLv,外力对线框b做的功:Wb=·,Rb=ρ.两线框质量相同,
RbvS′S
横截面积不同,故有ρ·4LS=ρ·8LS′解得:S′=.联立解得:Wa∶Wb=1∶2,故A、C、D三项错误,
2B项正确.
4. (2015·课标全国Ⅰ)如图,一半径为R,粗糙程度处处相同的半圆形轨道如图放置,三点POQ水平.一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道,质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压力为4mg,g为重力加速度的大小,用W表示质点从P运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功,则( )
2
1
A.W=mgR,质点恰好可以到达Q点
21
B.W>mgR,质点不能到达Q点
2
1
C.W=mgR,质点到达Q点后,继续上升一段距离
21
D.W 2答案 C 解析 根据动能定理可得质点在P点的动能EkP=mgR,在圆弧运动时,沿半径方向的合力提供所需的向心v 力,即FN-mgsinθ=m,经过N点时,根据牛顿第三定律,轨道对质点的支持力FN与质点对轨道的压力 RvN F′N大小相等为4mg,由牛顿第二定律和向心力公式有:4mg-mg=m,得vN=3gR,所以N点的动能EkN R331 =mgR,从P到N点过程由动能定理,可得mgR-W=mgR-mgR,得克服摩擦力做功W=mgR,滑动摩擦222力Ff=μFN,根据功能关系可知质点克服摩擦力做功机械能减少,根据对称性再结合前面可知从N到Q过程中的速度小于P到N过程中对应高度的速度,轨道弹力小于P到N过程中对应高度的弹力,轨道摩擦力1 小于P到N过程中对应高度的摩擦力,故从N到Q质点克服摩擦力做功WNQ 21212 mg·R-WNQ=mvQ-mvN,得vQ>0,质点仍会向上运动一段距离,C项正确. 22 2 2
北京市2020年高考物理第二轮复习 作业5
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