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高中物理试卷库
2020--2022年三年全国高考物理真题汇编:动能定理
作者UID:19136649
日期: 2024-11-22
二轮复习
单选题
一质点做曲线运动,在前一段时间内速度大小由v增大到2v,在随后的一段时间内速度大小由2v增大到5v。前后两段时间内,合外力对质点做功分别为W
1
和W
2
, 合外力的冲量大小分别为I
1
和I
2
。下列关系式一定成立的是( )
A、 W
2
=3W
1
, I
2
≤3I
1
,
B、 W
2
=3W
1
, I
2
≥I
1
C、 W
2
=7W
1
, I
2
≤3I
1
,
D、 W
2
=7W
1
, I
2
≥I
1
小明用额定功率为1200W、最大拉力为300N的提升装置,把静置于地面的质量为20kg的重物竖直提升到高为85.2m的平台,先加速再匀速,最后做加速度大小不超过5m/s
2
的匀减速运动,到达平台速度刚好为零,则提升重物的最短时间为( )
A、 13.2s
B、 14.2s
C、 15.5s
D、 17.0s
我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示,发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出,火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中( )
A、 火箭的加速度为零时,动能最大
B、 高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能
C、 高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量
D、 高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量
北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下,到b处起跳,c点为a、b之间的最低点,a、c两处的高度差为h。要求运动员经过一点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍,运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于( )
A、
B、
C、
D、
如图(a)所示,一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑,运动过程中摩擦力大小f恒定,物块动能E
k
与运动路程s的关系如图(b)所示。重力加速度大小取10 m/s
2
, 物块质量m和所受摩擦力大小f分别为( )
A、 m=0.7 kg,f=0.5 N
B、 m=0.7 kg,f=1.0N
C、 m=0.8kg,f=0.5 N
D、 m=0.8 kg,f=1.0N
“复兴号”动车组用多节车厢提供动力,从而达到提速的目的。总质量为
的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为
,若动车组所受的阻力与其速率成正比(
,
为常量),动车组能达到的最大速度为
。下列说法正确的是( )
A、 动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变
B、 若四节动力车厢输出功率均为额定值,则动车组从静止开始做匀加速运动
C、 若四节动力车厢输出的总功率为
,则动车组匀速行驶的速度为
D、 若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间
达到最大速度
,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为
水上乐园有一末段水平的滑梯,人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。如图所示,滑梯顶端到末端的高度
,末端到水面的高度
。取重力加速度
,将人视为质点,不计摩擦和空气阻力。则人的落水点到滑梯末端的水平距离为( )
A、
B、
C、
D、
一半径为R的圆柱体水平固定,横截面如图所示,长度为
、不可伸长的轻细绳,一端固定在圆柱体最高点P处,另一端系一个小球,小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时,绳刚好拉直,将小球从Q点由静止释放,当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时,小球的速度大小为(重力加速度为g,不计空气阻力)( )
A、
B、
C、
D、
如图所示,粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为
L
的轻质细杆,一端可绕竖直光滑轴
O
转动,另一端与质量为
m
的小木块相连。木块以水平初速度
出发,恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中,木块所受摩擦力的大小为( )
A、
B、
C、
D、
大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明,当人体单位面积接收的微波功率达到
时会引起神经混乱,达到
时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器,其发射功率
。若发射的微波可视为球面波,则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为( )
A、
B、
C、
D、
中国制造的某一型号泵车如图所示,表中列出了其部分技术参数。已知混凝土密度为
,假设泵车的泵送系统以
的输送量给
高处输送混凝土,则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为( )
发动机最大输出功率(
)
332
最大输送高度(m)
63
整车满载质量(
)
最大输送量(
)
180
A、
B、
C、
D、
一辆汽车在水平高速公路上以80km/h的速度匀速行驶,其1s内能量分配情况如图所示则汽车( )
A、 发动机的输出功率为70kW
B、 每1s消耗的燃料最终转化成的内能是5.7×10
4
J
C、 每1s消耗的燃料最终转化成的内能是6.9×10
4
J
D、 每1s消耗的燃料最终转化成的内能是7.0×10
4
J
如图所示,同学们坐在相同的轮胎上,从倾角相同的平直雪道先后由同高度静止滑下,各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同,不计空气阻力。雪道上的同学们( )
A、 沿雪道做匀速直线运动
B、 下滑过程中机械能均守恒
C、 前后间的距离随时间不断增大
D、 所受重力沿雪道向下的分力相同
多选题
如图所示,载有防疫物资的无人驾驶小车,在水平MN段以恒定功率
、速度
匀速行驶,在斜坡PQ段以恒定功率
、速度
匀速行驶。已知小车总质量为
,
, PQ段的倾角为
,重力加速度g取
,不计空气阻力。下列说法正确的有( )
如图,质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上,二者用一轻弹簧水平连接,两滑块与桌面间的动摩擦因数均为
。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P,使两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前( )
地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场,将一带正电荷的小球自电场中Р点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等,重力势能和电势能的零点均取在Р点。则射出后,( )
质量为
的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动,F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小取
。则( )
一种可用于卫星上的带电粒子探测装置,由两个同轴的半圆柱形带电导体极板(半径分别为R和
)和探测器组成,其横截面如图(a)所示,点O为圆心。在截面内,极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比,方向指向O点。4个带正电的同种粒子从极板间通过,到达探测器。不计重力。粒子1、2做圆周运动,圆的圆心为O、半径分别为
、
;粒子3从距O点
的位置入射并从距O点
的位置出射;粒子4从距O点
的位置入射并从距O点
的位置出射,轨迹如图(b)中虚线所示。则( )
冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一、某冰滑梯的示意图如图所示,螺旋滑道的摩擦可忽略:倾斜滑道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数μ相同,因滑板不同μ满足
。在设计滑梯时,要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑,且滑行结束时停在水平滑道上,以下L
1
、L
2
的组合符合设计要求的是( )
一质量为m的物体自倾角为
的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为
,向上滑动一段距离后速度减小为零,此后物体向下滑动,到达斜面底端时动能为
。已知
,重力加速度大小为g。则( )
一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示,重力加速度取10 m/s
2
。则( )
综合题
如图所示,在竖直面内,一质量m的物块a静置于悬点O正下方的A点,以速度v逆时针转动的传送带MN与直轨道AB、CD、FG处于同一水平面上,AB、MN、CD的长度均为l。圆弧形细管道DE半径为R,EF在竖直直径上,E点高度为H。开始时,与物块a相同的物块b悬挂于O点,并向左拉开一定的高度h由静止下摆,细线始终张紧,摆到最低点时恰好与a发生弹性正碰。已知m=2g,l=1m,R=0.4m,H=0.2m,v=2m/s,物块与MN、CD之间的动摩擦因数μ=0.5,轨道AB和管道DE均光滑,物块a落到FG时不反弹且静止。忽略M、B和N、C之间的空隙,CD与DE平滑连接,物块可视为质点。
某粮库使用额定电压
,内阻
的电动机运粮。如图所示,配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡,装满粮食的小车以速度
沿斜坡匀速上行,此时电流
。关闭电动机后,小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时,速度恰好为零。卸粮后,给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量
,车上粮食质量
,配重质量
,取重力加速度
,小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比,比例系数为k,配重始终未接触地面,不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求:
如图所示,一圆心为O、半径为R的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内,其下端与光滑水平面在Q点相切。在水平面上,质量为m的小物块A以某一速度向质量也为m的静止小物块B运动。A、B发生正碰后,B到达半圆弧轨道最高点时对轨道压力恰好为零,A沿半圆弧轨道运动到与O点等高的C点时速度为零。已知重力加速度大小为g,忽略空气阻力。
如图,竖直平面内一足够长的光滑倾斜轨道与一长为
的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,水平轨道右下方有一段弧形轨道
。质量为
的小物块A与水平轨道间的动摩擦因数为
。以水平轨道末端
点为坐标原点建立平面直角坐标系
,
轴的正方向水平向右,
轴的正方向竖直向下,弧形轨道
端坐标为
,
端在
轴上。重力加速度为
。
一篮球质量为
,一运动员使其从距地面高度为
处由静止自由落下,反弹高度为
。若使篮球从距地面
的高度由静止下落,并在开始下落的同时向下拍球、球落地后反弹的高度也为
。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力,作用时间为
;该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取
,不计空气阻力。求:
如图,一倾角为
的光滑斜面上有50个减速带(图中未完全画出),相邻减速带间的距离均为d,减速带的宽度远小于d;一质量为m的无动力小车(可视为质点)从距第一个减速带L处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现,小车通过第30个减速带后,在相邻减速带间的平均速度均相同。小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面,继续滑行距离s后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数为
,重力加速度大小为g。
如图所示,水平地面上有一高
的水平台面,台面上竖直放置倾角
的粗糙直轨道
、水平光滑直轨道
、四分之一圆周光滑细圆管道
和半圆形光滑轨道
,它们平滑连接,其中管道
的半径
、圆心在
点,轨道
的半径
、圆心在
点,
、D、
和F点均处在同一水平线上。小滑块从轨道
上距台面高为h的P点静止下滑,与静止在轨道
上等质量的小球发生弹性碰撞,碰后小球经管道
、轨道
从F点竖直向下运动,与正下方固定在直杆上的三棱柱G碰撞,碰后速度方向水平向右,大小与碰前相同,最终落在地面上Q点,已知小滑块与轨道
间的动摩擦因数
,
,
。
如图,相距L=11.5m的两平台位于同一水平面内,二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动,其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。质量m=10 kg的载物箱(可视为质点),以初速度v
0
=5.0 m/s自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数μ= 0.10,重力加速度取g =10m/s
2
。
长为l的轻绳上端固定,下端系着质量为
的小球A,处于静止状态。A受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动,恰好能通过圆周轨迹的最高点。当A回到最低点时,质量为
的小球B与之迎面正碰,碰后A、B粘在一起,仍做圆周运动,并能通过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力,重力加速度为g,求
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