高一物理同步练习第七章复习提高作业.docx
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高一物理同步练习第七章复习提高作业
第七章复习提高作业
一、选择题(每小题4分,共32分)
1.放在光滑的水平面上的物体,在水平方向平衡力的作用下做匀速直线运动,当其中一个力被撤去后,若另一个力大小方向均保持不变,则( )
A.物体的动能可能减少
B.物体的动能可能不变
C.物体的动能一定减少
D.物体的动能一定增加
2.设汽车行驶时所受阻力和它的速率成正比,如果汽车以v的速率匀速行驶时,发动机的功率为P,那么当它以2v的速率匀速行驶时,它的功率是( )
A.PB.2PC.3PD.4P
3.汽车在平直公路上行驶,在它的速度从零增加到v的过程中,汽车发动机所做的功为W1,在它的速度从v增加到2v的过程中,汽车发动机做的功为W2,设汽车在行驶过程中发动机的牵引力和所受阻力都不变,则有( )
A.W2=2W1B.W2=3W1
C.W2=4W1D.仅能判定W2>W1
4.如图7-53所示,水平传送带保持以4m/s的速率匀速运动,质量m=1kg的物块无初速地放于A处,若物块与传递带间摩擦因数μ=0.2,AB间相距6m,则物块从A运动到B的过程中,皮带的摩擦力对物块做的功为( )(g=10m/s2)
图7-53
A.12JB.8J
C.6JD.-12J
5.如图7-54所示,物体以100J的初动能从斜面底端向上滑行,第一次经过P点时,它的动能比最初减少了60J,势能比最初增加了45J,则物体从斜面顶端返回底端时,其末动能应等于( )
图7-54
A.60JB.50JC.48JD.20J
6.木块静挂在绳子下端,一子弹以水平速度射入木块并留在其中,再与木块一起共同摆到一定高度,如图7-55所示,从子弹开始入射到共同上摆到最大高度的过程中,下面说法正确的是( )
图7-55
A.子弹的机械能守恒
B.木块的机械能守恒
C.子弹和木块的总机械能守恒
D.以上说法都不对
7.如图7-56所示,长为2L的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m的小球,杆竖直立在光滑的水平面上,杆原来静止,现让其自由倒下,设杆在倒下过程中杆下端始终不离开地面,则A球着地时速度为( )
图7-56
A.
B.
C.
D.
8.小球质量为m,在高于地面h处以速度v竖直上抛,空气阻力为F(F<mg
,设小球与地面碰撞不损失能量,直至小球静止,小球在整个过程中通过的路程为( )
A.mgh+
B.mgh+
C.
D.
二、非选择题(共68分)
9.(5分)两互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上,使物体运动,如图7-57.物体通过一段位移时,力F1对物体做功4J,力F2对物体做功3J,则合力对物体做功为______J.
图7-57
10.(5分)质量为2×103kg的汽车,发动机输出功率为30×103W.在水平公路上能达到的最大速度为15m/s,当汽车的速度为10m/s时,其加速度为______m/s2.
11.(5分)如图7-58所示,质量为m的物体,由高h处初速滑下,至平面上A点静止,不考虑B点处能量转化,若施加平行于路径的外力使物体由A点沿原路径返回C点,则外力至少做功为______.
图7-58
12.(5分)从空中某处平抛一个物体,不计空气阻力,物体落地时,末速度与水平方向的夹角为α,取地面物体重力势能为零,则物体抛出时,其动能与势能之比为______.
13.(5分)如图7-59所示,跨过同一高度处的光滑滑轮的细线连接着质量相同的物体A和B.A套在光滑水平杆上,定滑轮离水平杆高度为h=0.2m.开始让连A的细线与水平杆夹角θ=53°,由静止释放,在以后的过程中A所能获得的最大速度为_____.(cos53°=0.6,sin53°=0.8,g=10m/s2)
图7-59
14.(5分)如图7-60所示,一光滑倾斜轨道与一竖直放置的光滑圆轨道相连,圆轨道的半径为R,一质量为m的小球,从高H=3R处的A点由静止自由下滑,当滑至圆轨道最高点B时,小球对轨道的压力F=______.
图7-60
15.(6分)如图7-61所示,质量为2m和m可看作质点的小球A、B,用不计质量的不可伸长的细线相连,跨在固定的半径为R的光滑圆柱两侧,开始时A球和B球与圆柱轴心等高,然后释放A、B两球,则B球到达最高点时的速率是多少?
图7-61
16.(6分)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,如图7-62所示.现用力F将木块缓慢地压到水池底.不计摩擦.求:
(1)从木块刚好完全没入水中到停止在池底的过程中,池水势能的改变量.
(2)从开始到木块刚好完全没入水的过程中,力F所做的功.
图7-62
17.(6分)在海滨游乐场里有一种滑沙的游乐活动.如图7-63所示,人坐在滑板上从斜坡的高处由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来.若某人和滑板的总质量m=60.0kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数相同,大小为μ=0.50,斜坡的倾角θ=37°.斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,重力加速度g取10m/s2.
图7-63
(1)人从斜坡滑下的加速度为多大?
(2)若由于场地的限制,水平滑道的最大距离为L=20.0m,则人在斜坡上滑下的距离AB应不超过多少?
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
18.(6分)跳高运动员从地面起跳后上升到一定的高度,跃过横杆后落下,为了避免对运动员的伤害,在运动员落下的地方设置一片沙坑.某运动员质量为60.0kg,身高为1.84m.运动员从距地高度为1.90m的横杆上落下,设运动员开始下落的初速度为零.他的身体直立落地,双脚在沙坑里陷下去的深度为10cm,落地过程重心下落的高度为1.25m.忽略他下落过程受到的空气阻力.求:
(1)运动员在接触沙坑表面时的速度大小;
(2)沙坑对运动员平均阻力的大小.(重力加速度g取10m/s2)
19.(7分)航天飞机是能往返于地球与太空间的载人飞行器,利用航天飞机,可将人造地球卫星送入预定轨道,可将各种物资运送到空间站,也可以到太空维修出现故障的地球卫星.
(1)乘航天飞机对离地面高h=3400km的圆轨道上运行的人造地球卫星进行维修时,航天飞机的速度需与卫星的速度基本相同,已知地球半径R=6400km,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2.试求维修卫星时航天飞机速度的大小.
(2)航天飞机返回地球时能无动力滑翔着陆,着陆后当其速度减到54km/h时,从尾部弹出减速伞,使之迅速减速.设航天飞机的质量m=1×105kg,弹开减速伞后在跑道上滑行时受到的阻力恒为3.75×104N,求航天飞机弹开减速伞后在跑道上滑行的距离.
20.(7分)如图7-64所示,半径R=0.50m的光滑圆环固定在竖直平面内.轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处,另一端系一个质量m=0.20kg的小球.小环套在圆环上.已知弹簧的原长为L0=0.50m,劲度系数k=4.8N/m.将小球从如图所示的位置由静止开始释放.小球将沿圆环滑动并通过最低点C,在C点时弹簧的弹性势能EpC=0.6J·g=10m/s2.求:
(1)小球经过C点时的速度vC的大小.
图7-64
(2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向.
参考答案
一、选择题(每小题4分,共32分)
1.解析:
由题意无法确定物体做匀速运动时的速度v0的方向与剩余的一个力F的方向的关系.若v0与F同向,则动能增加;若v0与F反向,则动能减少;但无论v0与F两者方向有何关系,F均一定要做功,动能一定要变.故选项A正确.
答案:
A
2.解析:
根据功率的计算式,有当速度为v时P=Fv=kv·v=kv2
当速度为2v时P′=F′v′=k(2v)·2v=4kv2
所以P′=4P,故选项D正确.
答案:
D
3.解析:
由于汽车的牵引力F和阻力F′均不变,故汽车做匀加速直线运动,设其加速度为a,根据运动学规律,有v2=2as1;(2v)2-v2=2as2
故s2=3s1,而W1=Fs1,W2=Fs2,所以W2=3W1.
故选项B正确.
答案:
B
4.解析:
物块在滑动摩擦力作用下,做初速度为零的匀加速运动,根据牛顿第二定律及运动学公式,有μmg=ma,a=μg=2m/s2
v=at,t=v/a=2s
此过程中相对地面移动s=
at2=4m
然后,物块以v=4m/s的速度与皮带保持相对静止做匀速直线运动,此过程中摩擦力为零.故全过程中摩擦力对物体所做的功为
W=
mv2=8J
故选项B正确.
答案:
B
5.解析:
从O到P的过程,由动能定理,有
-
-
=-60,
+
=60,因
=45J,故
=15J
从P到最高点(速度为零)的过程,由动能定理,有
-
-
S=-40,
+
=40
又
=3
故
=30J,
=10J
从O到最高点返回O的全过程,由动能定理,有-2(
+
)=Ek-100J,Ek=50J.
故选项B正确.
答案:
B
6.解析:
本题容易错选(C),原因是忽略了一个过程,即子弹的入射过程,此过程虽然很短促,但发生的变化很大,在此过程中,子弹克服阻力做了功,由于摩擦生热,有部分机械能转化为内能,正确答案应为D.
答案:
D
7.解析:
将A、B视为系统,此系统在运动过程中,只有重力做功,系统的机械能守恒,则有
mgL+2mgL=
vA2+
vB2①
系统在运动过程中,受地面弹力竖直向上,重力亦在竖直方向上,因此落地时其速度只能竖直向下,没有水平分量,它们共同绕杆O端转动,其角速度相同,因此有
vA=2vB②
由①②式得vA=2
.答案D正确.
答案:
D
8.解析:
mgh-Fs=0-
mv2,s=
.故C选项正确.
答案:
C
二、非选择题(共68分)
9.解析:
由于功是标量,则合力对物体所做的功应等于各分力对物体做功的代数和.
答案:
7
10.解析:
设汽车所受阻力为Ff,则P=Ff·vm,故Ff=P/vm=2×103N.当速度为10m/s时,汽车的牵引力F=P/v=3×103N 加速度a=(F-Ff)/m=0.5m/s2
答案:
0.5
11.解析:
物体由C→A的过程中设物体所受摩擦力做的功为Wf,重力的功为WG,根据动能定理有WG-Wf=0.因物体返回时外力沿路径方向,故摩擦力的功仍为Wf.由动能定理有:
WF-Wf-WG=0,即WF=Wf+WG=2mgh.
答案:
2mgh
12.解析:
作出平抛轨迹后不难得出落地速度v=v0/cosα,故系统总机械能为E2=
mv02/cos2α.由机械能守恒定律E1=E2即
mv02+mgh=
m
得mgh=
mv02(
mv02
,所以mgh/
mv02=tan2α.
答案:
tan2α
13.解析:
当与A连接的细线运动到竖直方向时,A的速度最大,此时B的速度为零,由机械能守恒得mg(
mv2,代入数据得v=1m/s
答案:
1m/s
14.解析:
设小球到达B点时的速度为vB,由机械能守恒定律得mg(3R-2R)=
mvB2在B点,由牛顿第二定律得:
F′+mg=m
(F′为轨道对小球的压力)解上述两式有:
F′=mg.由牛顿第三定律知小球对轨道的压力大小为mg.
答案:
mg
15.解析:
选轴心所在水平线为势能零点,则刚开始时系统机械能为零,即E1=0.当B球到达最高点时,系统机械能为E2=mgR+
mv2-2mg
(2m)v2由机械能守恒E1=E2即0=mgR+
mv2-2mg
(2m)v2解得 v=
答案:
16.解析:
(1)图(甲)中,1和2分别表示木块在刚没入水中时和到达池底时的位置.木块从1移到2,相当于使同体积的水从2移到1,所以池水势能的改变量等于这部分水在位置1和在位置2的势能之差.因为木块密度为水的
,木块的质量为m,所以与木块同体积的水的质量为2m.故池水势能的改变量为ΔE=2mg(H-a).
图(甲)
(2)因水池面积很大,可忽略因木块压入水中所引起的水深变化.木块刚好完全没入水中时,图(乙)中原来处于划斜线区域的水被排开,后果等效于使这部分水平铺于水面,这部分水的质量为m,其势能的改变量为
图(乙)
ΔE水=mgH-mg(H-
a)=
mga.木块势能的改变量为ΔE木=mg(H-
)-mgH=-
mga.根据动能定理,力F所做的功为W=ΔE水+ΔE木=
mga.
答案:
(1)2mg(H-a)
(2)
mga
17.解析:
(1)mgsin37°-μmgcos37°=ma
a=g(sin37°-μcos37°)=2m/s2
(2)mgssin37°-μmgscos37°-μmgL=0
s=
=50m
答案:
(1)2m/s2
(2)50m
18.解析:
(1)运动员从高处落下到接触沙坑表面的过程中,运动员重心下移的高度
h=1.25m,下落过程中机械能守恒,即mgh=
mv2
解得运动员落到地面的速度为 v=
=5.0m/s
(2)运动员从下落到沙坑中停下,这个过程中初末动能都为零,重力做的功等于运动员克服沙坑阻力f做的功,即mg(h+l)=fl得f=
解得:
f=8.1×103N.
答案:
(1)5.0m/s
(2)8.1×103N
19.解析:
(1)地面G
=mg
卫星在离地h处,由牛顿第二定律
所以v=R
=6.4×106
m/s
=6400m/s=6.4km/s
(2)由动能定理得
-Ffs=0-
mv2
所以s=
m=300m
答案:
(1)6.4km/s
(2)300m
20.解析:
(1)设小球经过C点时的速度大小为vc
小球从B到C,根据机械能守恒定律:
mg(R+Rcos60°)=EPc+
mvc2
代入数据求出 vc=3m/s
(2)小球经过C点时受到三个力作用,即重力G、弹簧弹力F、环的作用力N.设环对小球的作用力方向向上,根据牛顿第二定律:
F+N-mg=m
F=k·x=2.4N
所以N=m
+mg-F
N=3.2N 方向向上
根据牛顿第三定律得出小球对环的作用力大小为3.2N,方向竖直向下.
答案:
(1)3m/s
(2)3.2N,竖直向下
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- 物理 同步 练习 第七 复习 提高 作业