2020届高三全国名校联考12月月考物理动能定律试题及答案

2020 届高三全国名校联考 12 月月考物理 动能定律试题及答案 1、（2020·辽宁省辽河油田二中高三上学期 12 月摸底考试）如图所示，水平传送带以恒定速率 v 运动．现 将质量均为 m 的甲、乙两小物体先后轻放在传送带的最左端，两物体速率达到 v 时通过的位移分别为 s 甲、s 乙，且 s 甲 >S 乙，则在两物体加速运动过程中，下列说法正确的是( ) A. 传送带对两物体做的功相等 B. 两物体加速运动的时间相等 C. 两物体加速运动的加速度相等 D. 两过程中摩擦产生 热量相等 【答案】AD 【解析】 试题分析：小物体放到传送带上时，在摩擦力的作用下做匀加速直线运动，因为加速过程中的初速度都为 零，末速度都为 v， ，故根据公式 ，解得 ，根据牛顿第二定律可得传送带做功 ，所以传送带做功相同，A 正确 C 错误；根据 可得 ，B 错误；克服摩擦力做的功 转化为热量，故 ，故两过程中摩擦产生的热量相等，D 正确 考点：考查了动能定律，功能关系 2、（2020·陕西省安康中高三上学期 12 月月考）某种木材做成的长方体物块静止在水池(水域面积很宽)中 时，恰好有一半没人水中，如图甲所示，物块在水中所受浮力 F 随着没入水中的深度 h 的图象如图丙所示。 把物体恰好完全压人水中，如图乙所示，并从此位置由静止释放物块，重力加速度为 g，下列说法中正确的 是 的 s s>甲 乙 2 2 vs a = a a甲 乙 21 2fQ W mv= =A. 物块上浮过程做匀加速直线运动 B. 物块上浮过程先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动 C. 物块弹回到甲图位置时的速度为 D. 物块弹回到甲图位置时速度刚好为零 【答案】C 【解析】 AB．由图丙可知物块上浮过程中浮力随高度均匀变化，而物块重力不变，故合力在发生变化，加速度变化， 不是做匀变速直线运动，故 A 错误，B 错误. CD．物块弹回到图甲位置时，根据图丙可知图线与水平轴围成的面积为浮力所做的功，故从乙图到弹回图 甲位置由动能定理有： 而由图甲和图丙可知： 所以联立解得： 故 C 正确，D 错误. 故选 C. 2 gH 20 0 1 02 4 2 2 F H HF mg mv + − = −   0 1 2 F mg= 2 gHv =3、（2020·广西省名校高三上学期 12 月模拟）如图所示是一辆卡车拉动牵引钢绳通过—定滑轮组提升重物。 已知卡车从位置 A（此时滑轮组左侧的钢绳处于竖直状态）行驶至钢绳与水平方向夹角成 37°的位置 B 的过 程中，卡车通过牵引钢绳对重物做 5.25×103J 的功，卡车在 A 位置时滑轮组左侧的钢绳长为 3.0m，卡车向左 匀速运动的速率为 4.0m/s，不计钢绳的质量、忽略滑轮大小及钢绳与滑轮间的摩擦，sin37°=0.6， cos37°=0.8，重力加速度 g 取 10m/s2，问： (1)汽车行驶至 B 位置时，重物上升的速度大小 v； (2)重物的质量 m。 【答案】(1)3.2m/s；(2)209kg 【解析】 (1)卡车运动至 位置时，卡车的速度 与重物上升的速度 矢量关系如图 解得 (2)研究物体对 过程，由动能定理得 由几何关系得 B v车 v cos37v v °= 车 3.2m/sv = A B→ 21 02W mgh mv− = −物 2msin37 hh h°= − =物联立解得 4、（2020·高三上学期 12 月月考）如图所示，从 A 点以 v0 的水平速度抛出一质量 m=1kg 的小物块（可视为质点），当物块运动至 B 点时，恰好沿切线方向进入固定光滑圆弧轨道 BC，圆弧轨道 C 端切线水平,BC 所对的圆心角 θ=370．小物块过圆弧轨道 C 后，滑上与圆弧轨道连为一体的光滑水平板，板 的右端与水平面顺时针匀速转动的传送带左端 E 点等高并靠拢．已知 A、B 两点距 C 点的高度分别为 H＝ 1.0m、h=0.55m，水平面传送带长为 L=9m,物块与水平面传送带之间的动摩擦因数 μ=0.2，传送带传送速度 为 v=4m/s,g=10m/s2,．sin370=0.6cos370=0.8 求： （1）小物块从 A 点水平抛出的速度 v0 大小； （2）小物块在传送带上运动的时间 t 及小物块与传送带之间由于摩擦而产生的热量 Q 【答案】（1）4m/s（2）2J 【解析】 （1）物块做平抛运动： 设到达 B 点时竖直分速度为 vy， ，在 B 点 （2）从 A 至 C 点，由动能定理 ，可得 由题意可知小物块 m 的摩擦力 ，解得 物体做匀减速运动时间 位移 后做匀速运动 ，所以 209kgm ≈ 21 2H h gt− = y gt=v 0 0 3tan 4 /4 yv v m sv θ = = = 2 2 2 0 1 1 2 2mgH mv mv= − 2 6 /v m s= f mg maµ= = 22 /a m s= 2 1 6 4 12 v vt sa − −= = = 2 1 1 5 92 v vs t m m += = < 1 2 1L st sv −= = 1 2 2t t t s= + =传送带与物体间的相对位移 5、（2020·江苏省苏州市五校高三上学期 12 月联考）.如图,质量为 m=1 kg 的小滑块(视为质点)在半径为 R=0.4 m 的四分之一 圆弧 A 端由静止开始释放,它运动到 B 点时速度为 v=2 m/s.当滑块经过 B 后立即将圆 弧轨道撤去.滑块在光滑水平面上运动一段距离后,通过换向轨道由 C 点过渡到倾角为 θ=37°、长 s=1 m 的斜 面 CD 上,CD 之间铺了一层匀质特殊材料,其与滑块间的动摩擦因数可在 0≤μ≤1.5 之间调节.斜面底部 D 点与 光滑地面平滑相连,地面上一根轻弹簧一端固定在 O 点,自然状态下另一端恰好在 D 点.认为滑块在 C、D 两 处换向时速度大小均不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取 g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力. (1) 求滑块对 B 点的压力大小以及在 AB 上克服阻力所做的功. (2) 若设置 μ=0,求滑块从 C 第一次运动到 D 的时间及弹簧的最大弹性势能 (3) 若最终滑块停在 D 点,求 μ 的取值范围. 【答案】(1) 2 J (2) 2J (3) 0.125≤μ