【物理】江苏省镇江崇实女子中学2019-2020学年高二上学期必修练习8（解析版）

【物理】江苏省镇江崇实女子中学2019-2020学年高二上学期必修练习8（解析版）

镇江崇实女子中学2019-2020学年高二物理 必修练习8（全年级）‎ ‎1.如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在乘履带式自动人行道上正在匀速上楼．下列关于两人受到的力做功判断正确的是( )‎ A. 甲图中摩擦力对人做负功 B. 乙图中摩擦力对人做负功 C. 甲图中支持力对人做正功 D. 乙图中支持力对人做正功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、甲图中，人匀速上楼，不受摩擦力，摩擦力不做功，支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功，故A错误，C正确；‎ B、乙图中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故BD错误．‎ ‎2.关于功的概念，以下说法正确的是 A. 力是矢量，位移是矢量所以功也是矢量 B. 功有正、负，所以功也有方向 C. 若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有发生位移 D. 一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移方向间夹角的余弦三者的乘积 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．功是物体之间能量转化的量度，它是标量．故A错误． B．功有正、负之分，但功的正负不是表示方向，是表示力对物体的做功效果．故B错误． C．当力的方向和物体位移的方向垂直时，力对物体就不做功，所以物体的位移并不一定是零．故C错误． D．根据功的定义可知，一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积．故D正确．‎ ‎3.如图所示，小朋友在荡秋千。在他从P点向右运动到Q点的过程中，重力做功的情况是(　　)‎ A. 先做负功，再做正功 B. 先做正功，再做负功 C. 一直做负功 D. 一直做正功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小朋友从点向右运动到点的过程中，高度先降低再升高，重力先做正功后做负功，故B正确，ACD错误；‎ 故选B。‎ ‎4.一辆拉满货物的货车行驶在山区时遇到一个较长的陡坡，为了增大汽车牵引力以顺利上坡，司机应采取的方法是(　　)‎ A. 将挡位换成低速挡 B. 将挡位换成高速挡 C. 增大车速 D. 保持挡位不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由功率公式可知，在功率一定情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡，所以上坡司机应采取的方法是将档位换成低速挡，同时减小速度。故A正确，BCD错误；‎ 故选A。‎ ‎5.如图所示，小明用大小为F与水平方向成θ角的拉力拉木箱，沿水平直线匀速运动距离为x，则此过程中拉力对木箱所做的功为(　　)‎ A. 0 B. Fx C. Fxcosθ D. Fxsinθ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，拉力与位移的夹角为，则由功的公式可知，的功为：‎ 故C正确，ABD错误；‎ 故选C。‎ ‎6.质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，汽车速度能够达到的最大值为v，那么汽车行驶过程中受到的阻力大小为 (　　)‎ A. B. C. D. Pv ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】车速度达到最大后，将匀速前进，根据功率与速度关系公式和共点力平衡条件有：‎ ‎，‎ 联立解得：‎ 故C正确，ABD错误；故选C。‎ ‎7.如图所示，一辆汽车从甲站出发，沿平直公路做匀加速直线运动，经一段时间后做匀减速直线运动，到乙站恰好停止，两个运动过程经历的时间相同. 这两个运动过程汽车的(　　)‎ ‎ ‎ A. 位移相等 B. 平均速度不相等 C. 加速度大小不相等 D. 瞬时功率保持不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】汽车先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，到停止，两个运动过程经历的时间相同，可根据运动的对称性研究．‎ ‎【详解】汽车先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，到停止，两个运动过程经历的时间相同，根据运动的对称性可知，两过程的位移相等；根据可知平均速度相等；根据可知，加速度大小相等，方向相反；根据P=Fv可知瞬时功率不断变化；故选项A正确，BCD错误；故选A.‎ ‎8.质量为物体从静止开始自由下落，不计空气阻力，在时间内重力对物体做功的功率是( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 因为物体做自由落体运动，t时的速度为v=gt，则重力的平均功率P=mg=，故B正确，ACD错误．‎ 故选B ‎9.下列物理量属于矢量的是（　　）‎ A. 路程 B. 加速度 C. 动能 D. 电流 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】路程、动能以都只有大小没有方向，是标量；电流虽有方向，但是不满足平行四边形定则，故电流是标量；加速度既有大小又有方向，是矢量，故B正确，ACD错误．故选B．‎ ‎10.一只下落的苹果质量为m，当速度为v时，它的动能是(　　)‎ A. B. mv C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据动能的表达式可知 ，故C对；‎ 故选C ‎11.用起重机将物体匀速吊起一段距离,作用在物体上的各力做功的情况是( )‎ A. 重力做正功,拉力做负功,合力做功为零 B. 重力做负功,拉力做正功,合力做正功 C. 重力做负功,拉力做正功,合力做功零 D. 重力不做功,拉力做正功,合力做正功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：重力方向竖直向下，位移竖直向上，所以重力做负功，AD错误 拉力方向竖直向上，位移竖直向上，故拉力做正功，‎ 物体匀速上升合力为零，所以合力做功为零，B错误，C正确 故选C 考点：考查了功的计算 点评：在计算功时，第一确定力的方向，第二确定在力的方向发生的位移，然后根据公式分析解题 ‎12.哈佛大学学生设计出一种“插座足球”，它能将被踢时的动能转化为电能并收集起来。这种足球从30分钟的踢球运动中收集的电能可供一盏灯用3个小时。假设足球的质量为0.5kg，某次学生对球的平均作用力为70N，使球由静止开始以20m/s的速度飞出，球在水平方向运动了30m后停下，则该学生对球所做的功为（　　）‎ A. 100J B. 600J C. 1400J D. 2100J ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】在踢球的过程中，人对球所做的功等于球动能的变化，则人对球所做的功为：‎ 故A正确，BCD错误；故选A。‎ ‎13.质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t＝0时质点的速度为零．在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大 A. t1 B. t2 C. t3 D. t4‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：质点受到一个变力F的作用，从静止开始运动，在0～t1时间内，力F逐渐增大，在t1时刻达到最大值，这一段时间质点做变加速直线运动，它的加速度也是在t1时刻达到最大.而后，力F逐渐变小，至t2时刻减为零，这一段时间质点仍做变加速直线运动，只是加速度在逐渐变小，而速度仍在逐渐增大.从t2~t3这段时间，力F变为反向，并且逐渐增大，相应的加速度也将变为反向，数值也是逐渐增大，它做的是变减速直线运动，速度方向仍是向前.在t3~t4这段时间，力F逐渐变小，加速度也逐渐变小，质点继续做变减速直线运动，直到t4时刻速度减为零.通过以上分析不难看出，质点在t2时刻速度达到最大值，故B正确．‎ 考点：牛顿第二定律、匀变速直线运动规律．‎ ‎14.一个物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2，则W1和W2关系正确的是( )‎ A. W1=W2 B. W2=2W1 C. W2=3W1 D. W2=4W1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：根据动能定理可知，因此，答案为C 考点：动能定理 点评：此类题型考察了动能定理运用，抓住初、末速度．在运用时不需要考虑中间过程，也不需要考虑是直线或曲线．‎ ‎15.某科技兴趣小组试飞一架自制的无人机，该无人机的质量m=0.2 kg，由静止开始沿竖直方向匀加速上升，加速度a=2m/s2，上升时间t=3s，求：该过程中无人机 ‎(1)受到合力的大小F； (2)上升的高度h； (3)末动能Ek．‎ ‎【答案】(1)0.4N (2)9m (3)3.6J ‎【解析】‎ ‎【分析】(1)据牛顿第二定律求得物体所受的合力；‎ ‎(2)据运动学公式求得物体3s内上升的高度；‎ ‎(3)据运动学公式求得物体3s末的速度，进而求得物体3s末的动能．‎ ‎【详解】(1)据牛顿第二定律得物体所受的合力 ‎(2)据运动学公式求得物体3s内上升的高度 ‎(3)据运动学公式求得物体3s末速度 ‎ 物体3s末的动能 ‎16.伽利略在研究运动和力的关系时，曾经考虑了一个无摩擦的理想实验：如图所示，在A点处悬挂一个质量为m的摆球，将摆球拉至B点处由静止释放，摆球将摆到与B点等高的C处；假若在A点正下方的E处钉一钉子，摆球的运动路径会发生改变，但仍能升到与开始等高的D处。若图中的摆线长为l，初始时刻摆线与竖直线之间的夹角为60°，重力加速度大小为g。求：‎ ‎(1)摆球摆到最低点O时速度的大小；‎ ‎(2)摆球摆到最低点O时对摆线的拉力大小；‎ ‎(3)将E处的钉子下移，当钉子与A点的距离至少多大时，摆球摆下后能在竖直面内做完整的圆周运动。‎ ‎【答案】(1)摆球摆到最低点时速度；(2) 摆球摆到最低点时对摆线的拉力大小为；(3)当钉子与的距离至少为时，摆球摆下后能在竖直面内做完整的圆周运动。‎ ‎【解析】 (1)摆球运动过程无摩擦，摆球摆到最低点O的过程，只有重力做功，那么机械能守恒；则有：‎ 解得：‎ ‎；‎ ‎(2)摆球摆到最低点时，由合力提供向心力，由牛顿第二定律得：‎ 可得：‎ 由牛顿第三定律知：摆球摆到最低点时对摆线的拉力大小为。‎ ‎(3)设小球恰能通过最高点时，其轨道半径为，在最高点处由牛顿第二定律得：‎ ‎；‎ 从最低点到最高点由动能定理得：‎ ‎；‎ 解得：‎ ‎；‎ 所以有：‎ ‎；‎ 故将处的钉子下移，当钉子与的距离至少为时，摆球摆下后能在竖直面内做完整的圆周运动。‎ ‎17.如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道ABC，其半径为R，A端与圆心O等高，B为轨道最低点，C为轨道最高点，AE为水平面。一小球从A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道，到达C点时速度大小为，重力加速度为g。求：‎ ‎(1)小球到达C点时对轨道的压力F；‎ ‎(2)小球到达D点时的速度大小vD；‎ ‎(3)释放点距A点的竖直高度h.。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)。‎ ‎【解析】 (1)在点有：‎ 其中，解得：‎ 根据牛顿第三定律得，小球在C点时对轨道的压力 ‎；‎ ‎(2)从C到D，机械能守恒，则有：‎ 解得：‎ ‎；‎ ‎(3)A与D在同一水平面上，在过程中，机械能守恒，故有：，则从释放点到A，有：‎ 解得：‎ ‎。‎ ‎18.2018年2月，第23届冬奥会在韩国平昌成功举行。在高山滑雪速降比赛中，运动员由静止开始沿滑道向下做匀加速直线运动，2s内的位移为8m。在此过程中：‎ ‎(1)求运动员的加速度大小；‎ ‎(2)求2s末运动员的速度大小；‎ ‎(3)若运动员的质量为50kg，滑道的倾角为30°，重力加速度g＝10m/s2，求运动员重力做的功。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)。‎ ‎【解析】 (1)匀加速直线运动阶段，根据得：‎ ‎；‎ ‎(2)末的速度为：‎ ‎；‎ ‎(3)重力做功为：‎ ‎。‎