2022屆高考物理二輪復習力學專項培優(yōu)練 選擇題四

《2022屆高考物理二輪復習力學專項培優(yōu)練 選擇題四》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022屆高考物理二輪復習力學專項培優(yōu)練 選擇題四（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 2022屆高考物理二輪復習力學專項培優(yōu)練 選擇題四 1.2019年11月5日我國成功發(fā)射第49顆北斗導航衛(wèi)星，標志著北斗三號系統(tǒng)3顆地球同步軌道衛(wèi)星全部發(fā)射完畢。如圖所示，人造衛(wèi)星的發(fā)射過程要經(jīng)過多次變軌方可到達預定軌道，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星從圓軌道Ⅰ的A點先變軌到橢圓軌道Ⅱ，然后在B點變軌進入地球同步軌道Ⅲ，則( ) A.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上過A點的速率比衛(wèi)星在軌道Ⅱ上過B點的速率小 B.若衛(wèi)星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軌道上運行的周期分別為，則 C.衛(wèi)星在B點通過減速實現(xiàn)由軌道Ⅱ進入軌道Ⅲ D.該衛(wèi)星在同步軌道Ⅲ上的運行速度大于7.9 km/s 2.2015年5月23

2、日天文愛好者迎來了“土星沖日”的美麗天象?！巴列菦_日”是指土星和太陽正好分處地球的兩側(cè)，三者幾乎成一條直線，如圖所示。該天象每378天發(fā)生一次，土星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的方向相同，公轉(zhuǎn)軌跡都近似為圓，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和半徑及引力常量均已知，根據(jù)以上信息可求出( ) A.地球的質(zhì)量 B.土星的質(zhì)量 C.太陽的密度 D.土星的公轉(zhuǎn)周期 3.宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用，分別繞其連線上的某一點做周期相同的勻速圓周運動，稱為雙星系統(tǒng)。由恒星A與恒星B組成的雙星系統(tǒng)繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示。已知它們的運行周期為T，恒星A的質(zhì)量為M，恒星B的質(zhì)量為

3、，引力常量為G，則下列判斷正確的是( ) A.兩顆恒星相距 B.恒星A與恒星B的向心力之比為3:1 C.恒星A與恒星B的線速度之比為1:3 D.恒星A與恒星B的軌道半徑之比為 4.一個質(zhì)量為1 kg的物體被人用手由靜止向上提升1 m，這時物體的速度是2 m/s。重力加速度g取，不計空氣阻力，則下列說法中錯誤的是( ) A.手對物體做功12 J B.合外力對物體做功12 J C.合外力對物體做功2 J D.物體克服重力做功10 J 5.如圖所示，第一次，小球從粗糙的圓弧軌道頂端A由靜止滑下，到達底端B時的速度為，克服摩擦力做功為；第二次，同一小球從底端B以速度沖上圓弧軌

4、道，恰好能到達A點，克服摩擦力做功為。則( ) A.可能等于 B.一定小于 C.小球第一次運動機械能變大了 D.小球第一次經(jīng)過圓弧某點C時的速率小于它第二次經(jīng)過C點時的速率 6.如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的小滑塊通過較鏈用長為L的剛性輕桿相連，P套在固定的豎直光滑桿上，Q放在光滑水平地面上，原長為的輕彈簧水平放置，右端與Q相連，左端固定在豎直桿O點處，此時輕桿與豎直方向的夾角。P由靜止釋放，下降到最低點時，輕桿與豎直方向的夾角α變?yōu)?0。整個運動過程中，始終在同一豎直平面內(nèi)，彈簧處在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g。則P下降過程中( ) A.組成的系統(tǒng)機械能守

5、恒 B.的速度大小始終相等 C.彈簧彈性勢能的最大值為 D.P達到最大動能時，Q受到地面的支持力大小為 7.如圖所示，水平光滑長直桿上套有小物塊A，細線跨過位于O點的輕質(zhì)光滑定滑輪（可視為質(zhì)點）一端連接A，另一端懸掛小物塊B，物塊的質(zhì)量相等。C為O點正下方桿上的一點，滑輪到桿的距離，重力加速度為g。開始時A位于P點，與水平方向的夾角為30，現(xiàn)將由靜止釋放，下列說法正確的是( ) A.物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點的過程中，速度先增大后減小 B.物塊A經(jīng)過C點時的速度大小為 C.物塊A在桿上長為的范圍內(nèi)做往復運動 D.在物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點的過程中，物塊B克服細

6、線拉力做的功小于B重力勢能的減少量 8.如圖所示，在水平地面上有一圓弧形凹槽連線與地面相平，凹槽圓心為O、半徑為為圓弧最低點，而且段光滑，段粗糙?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）從水平地面上P處以初速度斜向右上方拋出，與水平地面間的夾角為θ，不計空氣阻力，該小球恰好能從A點沿圓弧的切線方向進入軌道，沿圓弧繼續(xù)運動后從C點以速率飛出。重力加速度為g，則下列說法中正確的是( ) A.小球由P到A的過程中，離地面的最大高度為 B.小球進入A點時重力的瞬時功率為 C.小球在圓弧形凹槽內(nèi)由于摩擦產(chǎn)生的熱量為 D.小球經(jīng)過圓弧形凹槽最低點B時受到凹槽的支持力大小為 9.如圖所示，木塊

7、A置于上表面水平的木塊B上，一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑。在下滑過程中，始終保持相對靜止，下列說法正確的是( ) A.B對A的摩擦力不做功 B.A和地球組成的系統(tǒng)機械能不守恒 C.B和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒 D.斜面對B的支持力做負功 10.一滑塊在水平地面上沿直線滑行，時速率為1 m/s。從此刻開始在與速度平行的方向上對其施加一水平作用力F，力F和滑塊的速度v隨時間t變化的規(guī)律分別如圖甲和圖乙所示，則（兩圖取同一正方向，重力加速度g取）( ) A.滑塊的質(zhì)量為0.5 kg B.滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.5 C.第1 s內(nèi)摩擦力對滑塊做的功為 D.第

8、2 s內(nèi)力F的平均功率為1.5 W 11.圖甲中物塊A靜止在水平地面上，受到水平拉力F的作用，F(xiàn)與時間t的關(guān)系如圖乙所示。設(shè)物塊與地面間的最大靜摩擦力的大小與滑動摩擦力的大小相等。下列說法正確的是( ) A.時刻物塊的速度為零 B.時刻物塊的速度最大 C.時刻F的功率為零 D.~時間內(nèi)F對物塊先做正功后做負功 12.如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30，總質(zhì)量為m（包括雪具在內(nèi)）的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，其加速度大小為。在他從雪道上向下滑到底端的過程中，下列說法正確的是( ) A.運動員減少的重力勢能為 B.系統(tǒng)減少的機械能為 C.運

9、動員克服摩擦力做功為 D.運動員獲得的動能為mgh 13.如圖所示，將一個內(nèi)、外側(cè)均光滑的半圓形槽置于光滑的水平面上，槽的左側(cè)有一豎直墻壁。現(xiàn)讓一小球自左端槽口A點的正上方由靜止開始下落，小球從A點與半圓形槽相切進入槽內(nèi)，則下列說法正確的是( ) A.小球在半圓形槽內(nèi)運動的全過程中，只有重力對它做功 B.小球從A點向半圓形槽的最低點運動的過程中，小球處于失重狀態(tài) C.小球從A點經(jīng)最低點向右側(cè)最高點運動的過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒 D.小球從下落到從右側(cè)離開槽的過程中機械能守恒 14.如圖所示為某一游戲的局部簡化示意圖。D為彈射裝置，是長為21 m的水平軌道，傾斜直

10、軌道固定在豎直放置的半徑為的圓弧形支架上，B為圓弧形支架的最低點，軌道與平滑連接，且在同一豎直平面內(nèi)。某次游戲中，無動力小車在彈射裝置D的作用下，以的速度滑上軌道，并恰好能沖到軌道的最高點。已知小車在軌道上受到的摩擦力是其重力的0.2倍，軌道光滑，重力加速度g取。則小車從A到C的運動時間是( ) A.5 s B.4.8 s C.4.4 s D.3 s 15.如圖所示，是一個容器式容器，容器內(nèi)側(cè)壁與容器底的連接處都是一段與相切的圓弧，水平，其長度，容器邊緣的高度為。在A處放一個質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止開始下滑。已知容器內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而容器底與小物塊間的動摩擦因數(shù)為。小物塊在容器

11、內(nèi)來回滑動，最后停下來，則小物塊停的位置到B點的距離為( ) A.0.5 m B.0.25 m C.0.1 m D.0 答案以及解析 1.答案：B 解析：衛(wèi)星在軌道Ⅱ上從A向B運動的過程中，萬有引力做負功，動能減小，速度減小，所以衛(wèi)星在軌道Ⅱ上過A點的速率比衛(wèi)星在軌道Ⅱ上過B點的速率大，故A錯誤；根據(jù)開普勒第三定律可得，設(shè)軌道Ⅰ的半徑為、軌道Ⅱ的半長軸為、軌道Ⅲ的半徑為，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知，則，故B正確；衛(wèi)星在B點要進入軌道Ⅲ必須加速做離心運動，所以衛(wèi)星在B點通過加速實現(xiàn)由軌道Ⅱ進入軌道Ⅲ，故C錯誤；7.9 km/s是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，是近地衛(wèi)星的運行速度

12、，所以該衛(wèi)星在同步軌道Ⅲ上的運行速度小于7.9 km/s，故D錯誤。 2.答案：D 解析：地球和土星繞太陽運動，根據(jù)萬有引力提供向心力有，則可以求出太陽的質(zhì)量，但不能求出地球和土星的質(zhì)量，故A、B錯誤；由于不知道太陽的半徑，所以無法求出太陽的密度，故C錯誤；根據(jù)題意可知，經(jīng)過天，地球比土星多轉(zhuǎn)一圈，可知，可以求出土星的公轉(zhuǎn)周期，故D正確。 3.答案：A 解析：兩顆恒星做勻速圓周運動的向心力來源于兩顆恒星之間的萬有引力，所以向心力大小相等，即，解得恒星A與恒星B的軌道半徑之比為，故B、D錯誤；設(shè)兩顆恒星相距L，則，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，A正確；由可得恒星A與恒星B的線速度之比為3:1

13、，C錯誤。 4.答案：B 解析：手將質(zhì)量為1 kg的物體提升1 m，則物體的重力勢能增加，物體的速度變?yōu)? m/s，則物體的動能增加，手對物體做的功等于物體重力勢能的增加量和動能的增加量之和，故手對物體做功12 J。根據(jù)動能定理，合外力做功等于物體動能的變化量，所以合外力對物體做功2 J。物體克服重力做功等于物體重力勢能的增加量，所以物體克服重力做功10 J。故A、C、D正確，B錯誤。 5.答案：BD 解析：設(shè)圓弧軌道的半徑為R，小球從A下滑到B的過程中，根據(jù)動能定理可得，小球從B上滑到A的過程中，根據(jù)動能定理可得，則，故A錯誤。因，故第二次小球在軌道上的平均正壓力較大，摩擦力較大，故

14、摩擦力做功較多，即一定小于，B正確。小球第一次運動因為要克服摩擦力做功，則機械能變小了，故C錯誤。設(shè)C點到A點的豎直距離為h，小球第一次經(jīng)過圓弧某點C時滿足，它第二次經(jīng)過C點時滿足，則，即小球第一次經(jīng)過圓弧某點C時的速率小于它第二次經(jīng)過C點時的速率，故D正確。 6.答案：D 解析：根據(jù)能量守恒定律知，、彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，故A錯誤。根據(jù)沿輕桿方向的分速度相等得和只有在時才相等，故兩者的速度不是始終相等，B錯誤。根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒可得彈簧彈性勢能的最大值為，故C錯誤。P下降過程中動能達到最大時，合力為零，對整體，在豎直方向上合力為零，則有，解得，故D正確。 7.答案：BC 解析：物

15、塊A由P點出發(fā)第一次到達C點的過程中，細線拉力對物塊A做正功，其余的力不做功，所以物塊A的動能不斷增大，速度不斷增大，故A錯誤。物塊A到C點時物塊B的速度為零，設(shè)物塊A經(jīng)過C點時的速度大小為v，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得，解得，故B正確。由幾何知識可得，由于組成的系統(tǒng)機械能守恒，由對稱性可得物塊A在桿上長為的范圍內(nèi)做往復運動，故C正確。物塊A到C點時物塊B的速度為零，根據(jù)功能關(guān)系可知，在物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點的過程中，物塊B克服細線拉力做的功等于物塊B重力勢能的減少量，故D錯誤。 8.答案：BCD 解析：小球由P到A的過程中，做斜拋運動，離地面的最大高度為，故A錯誤。根據(jù)對稱性可知，小

16、球到A點時的豎直分速度大小為，小球進入A點時重力的瞬時功率為，故B正確。小球沿圓弧形凹槽運動的過程中，由動能定理可知，小球在圓弧形凹槽內(nèi)由于摩擦產(chǎn)生的熱量，故C正確。小球沿圓弧形凹槽運動的過程中，由機械能守恒定律可知，在最低點，由向心力公式得，則小球經(jīng)過圓弧形凹槽最低點B時受到凹槽的支持力大小為，故D正確。 9.答案：C 解析：一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑，加速度為（θ為斜面傾角），沿斜面向下，B對A的摩擦力方向水平向左，摩擦力做正功，斜面對B的支持力不做功，故A、D錯誤。A與B相對靜止且加速度為，由牛頓第二定律可知A對B的作用力垂直斜面向下，A對B不做功，故只有重力對B做功，B和地

17、球組成的系統(tǒng)、A和地球組成的系統(tǒng)機械能均守恒，B錯誤，C正確。 10.答案：D 解析：由題圖乙的斜率得加速度為，由兩題圖知，第1 s內(nèi)有，第2 s內(nèi)有，代入數(shù)據(jù)得。又由，可得滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)，故A、B錯誤。第1 s內(nèi)滑塊的位移為，根據(jù)功的公式，可得第1 s內(nèi)摩擦力對滑塊做的功為，故C錯誤。根據(jù)圖像可知，第2 s內(nèi)的平均速度，所以第2 s內(nèi)力F的平均功率，故D正確。 11.答案：A 解析：時刻前，推力小于最大靜摩擦力，物體靜止不動，位移為0，所以速度為零，故選項A正確；時刻開始，推力大于最大靜摩擦力，物體由靜止開始加速運動，~內(nèi)推力大于最大靜摩擦力，物體處于加速狀態(tài)，時刻后，

18、推力小于最大靜摩擦力，物體做減速運動，故時刻速度最大，故選項B錯誤；時刻F不為零，速度不為零，且速度與F方向相同，根據(jù)可知，F(xiàn)的功率不為零，故選項C錯誤；~時間內(nèi)速度方向沒有改變，力F方向也沒變，所以F對物塊A一直做正功，故選項D錯誤。 12.答案：C 解析：運動員減少的重力勢能為mgh，A錯誤； 根據(jù)牛頓第二定律可知，解得運動員受到的摩擦力，動員克服摩擦力做功，系統(tǒng)減少的機械能為,C正確，B錯誤；運動員獲得的動能為，D錯誤。 13.答案：C 解析：小球從A點向半圓形槽的最低點運動的過程中，半圓形槽有向左運動的趨勢，但由于墻壁對半圓形槽的作用，半圓形槽實際上沒有動，整個系統(tǒng)中只有重力

19、做功，所以小球與半圓形槽組成的系統(tǒng)機械能守恒；小球過了半圓形槽的最低點后，小球?qū)Π雸A形槽的作用力斜向右下方，對半圓形槽做正功，半圓形槽向右運動，半圓形槽對小球的作用力斜向左上方，半圓形槽對小球做負功，該過程中除了重力做功外，半圓形槽對小球的彈力也做功，故小球的機械能不守恒，A、D錯誤。小球從A點向半圓形槽的最低點運動的過程中，在A點，小球豎直方向上只受重力，加速度方向豎直向下，處于失重狀態(tài)，在最低點，小球的加速度方向豎直向上，處于超重狀態(tài)，所以小球先失重，后超重，B錯誤。系統(tǒng)沒有其他形式的能量產(chǎn)生，滿足機械能守恒的條件，所以系統(tǒng)的機械能守恒，C正確。 14.答案：A 解析：設(shè)小車的質(zhì)量為m，小車在段做勻減速直線運動，加速度，在段，根據(jù)動能定理可得，解得，故；小車在段，根據(jù)機械能守恒定律可得，解得，過圓弧形支架的圓心作的垂線，根據(jù)幾何知識可得，解得，設(shè)傾斜直軌道與水平面之間的夾角為θ，則，故小車在上運動的加速度為，則小車在段的運動時間為，所以小車運動的總時間為，A正確，B、C、D錯誤。 15.答案：D 解析：由小物塊從A點下滑到最后停下來，設(shè)小物塊在面上運動的總路程為s，整個過程由動能定理有，所以小物塊在面上運動的總路程為，而，剛好3個來回，所以小物塊最終停在B點，即小物塊停的位置到B點的距離為0，D正確，A、B、C錯誤。