2019届高考物理全程训练：月考二　必修二　曲线运动　能量和动量

一、单选题

1. 难度：中等

如图所示，某河段两岸平行，河水越靠近河中央水流速度越大．一条小船(可视为质点)沿垂直于河岸的方向航行，它在静水中航行速度为v，沿河岸向下及垂直河岸建立直角坐标系xOy，则该船渡河的大致轨迹正确的是  (　　)

A.

B.

C.

D.

2. 难度：困难

如图所示，由倾角为45°的粗糙斜面AB和半径为0.5 m的光滑圆弧组成的轨道固定在竖直平面内，斜面和圆弧之间由小圆弧(长度不计)平滑连接，其中B为最低点，D为最高点，C、A两点和圆弧圆心O在同一水平线上．一物块(可视为质点)在A点以初速度v₀＝5 m/s沿斜面向下沿内轨道运动．物块与斜面间的动摩擦因数为μ，取重力加速度大小g＝10 m/s²，则下列说法正确的是(　　)

A. 若μ值满足一定的条件，则物块可能从D处开始做自由落体运动

B. 若μ值满足一定的条件，则物块可能最终从AD圆弧某处脱离轨道

C. 若μ＝0.2，则物块最终从CD圆弧某处脱离轨道

D. 若μ＝0.2，则物块始终不会脱离轨道

3. 难度：中等

某研究小组通过实验测得两滑块碰撞前后运动的实验数据，得到如图所示的位移—时间图象．图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移变化关系．已知相互作用时间极短，由图象给出的信息可知(　　)

A. 碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为7∶2

B. 碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大

C. 碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小

D. 滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的

4. 难度：中等

如图所示，冥王星绕太阳公转的轨道是椭圆，公转周期为T₀，其近日点到太阳的距离为a，远日点到太阳的距离为b，半短轴的长度为c.若太阳的质量为M，引力常量为G，忽略其他行星对冥王星的影响，则

A. 冥王星从B→C→D的过程中，速率逐渐变小

B. 冥王星从A→B→C的过程中，万有引力对它先做正功后做负功

C. 冥王星从A→B所用的时间等于T₀/4

D. 冥王星在B点的加速度大小为

5. 难度：中等

如图所示，在竖直平面内有一“V”形槽，其底部BC是一段圆弧，两侧都与光滑斜槽相切，相切处B、C位于同一水平面上．一小物体从右侧斜槽上距BC平面高度为2h的A处由静止开始下滑，经圆弧槽再滑上左侧斜槽，最高能到达距BC所在水平面高度为h的D处，接着小物体再向下滑回，若不考虑空气阻力，则(　　)

A. 小物体恰好滑回到B处时速度为零

B. 小物体尚未滑回到B处时速度已变为零

C. 小物体能滑回到B处之上，但最高点要比D处低

D. 小物体最终一定会停止在圆弧槽的最低点

二、多选题

6. 难度：困难

如图所示，一质量为M的斜面体静止在水平地面上，物体A、B叠放在斜面体上，物体B受沿斜面向上的力F作用沿斜面匀速上滑，A、B之间的动摩擦因数为μ，μ<tanθ，且A、B质量均为m，则(　　)

A. A、B保持相对静止

B. 地面对斜面体的摩擦力等于

C. 地面受到的压力等于(M＋2m)g

D. B与斜面间的动摩擦因数为

7. 难度：中等

如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮 O ，倾角为30°的斜面体置于水平地面上．A的质量为 m ， B 的质量为4m ．开始时，用手托住 A，使 OA 段绳恰好处于水平伸直状态（绳中无拉力）， OB 绳平行于斜面，此时 B 静止不动．将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中正确的是

A. 小球A的机械能不守恒，A、B系统的机械能守恒

B. 物块 B 受到的摩擦力先减小后增大

C. 地面对斜面体的摩擦力方向一直向右

D. 小球A摆到最低点时绳上的拉力大小为2mg

三、单选题

8. 难度：简单

如图所示，A、B两点分别是斜面的顶端、底端，C、D是斜面上的两个点，L_AC∶L_CD∶L_DB＝1∶3∶3，E点在B点正上方并与A点等高．从E点水平抛出质量相等的两个小球，球a落在C点，球b落在D点，球a和球b从抛出到落在斜面上的过程中（不计空气阻力）（  ）

A．两球运动时间之比为1∶2

B．两球抛出时初速度之比为4∶1

C．两球动能增加量之比为1∶2

D．两球重力做功之比为1∶3

四、多选题

9. 难度：困难

如图所示，内壁光滑、半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上，一个质量为m的小球静止在轨道底部A点．现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动．当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点．已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W₁，第二次击打过程中小锤对小球做功W₂.设先后两次击打过程中小锤对小球做的功全部用来增加小球的动能，则 的值可能是(　　)

A.  

B.  

C. 1

D. 2

10. 难度：困难

如图所示，质量分布均匀、半径为R的光滑半圆形金属槽静止在光滑的水平面上，左边紧靠竖直墙壁．一质量为m的小球从距金属槽上端R处由静止下落，恰好与槽左端相切进入槽内，到达槽最低点A后向右运动，最后从槽的右端冲出，小球到达最高点时与A点的距离为R，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则(　　)

A. 槽的质量为m

B. 槽的质量为m

C. 球首次到达A点时对槽的压力大小为5mg

D. 球首次到达A点时对槽的压力大小为3mg

五、实验题

11. 难度：简单

如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H>>d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：

（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d =_______mm。

（2）小球经过光电门B时的速度表达式为__________。

（3）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t₀、H₀和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：___________时，可判断小球下落过程中机械能守恒。

（4）实验中发现动能增加量△E_K总是稍小于重力势能减少量△E_P，增加下落高度后，则将___________ (选填“增加”、“减小”或“不变”)。

12. 难度：中等

为验证“拉力做功与物体动能改变的关系”，某同学到实验室找到下列器材：长木板(一端带定滑轮)、电磁打点计时器、质量为200 g的小车、质量分别为10 g、30 g和50 g的钩码、细线、学生电源(有“直流”和“交流”档)．该同学进行下列操作

A．组装实验装置，如图甲所示

B．将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车

C．选用50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上

D．释放小车，接通打点计时器的电源，打出一条纸带

E．在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示

F．进行数据采集与处理

请你完成下列问题：

(1)进行实验时，学生电源应选择用________(填“直流”或“交流”)档．

(2)该同学将纸带上打的第一个点标为“0”，且认为打“0”时小车的速度为零，其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6(相邻两个计数点间还有四个点未画)，各计数点间的时间间隔为0.1 s，如图乙所示．该同学测量出计数点0到计数点3、4、5的距离，并标在图乙上．则在打计数点4时，小车的速度大小为________m/s；如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力，则在打计数点0到4的过程中，拉力对小车做的功为________J，小车的动能增量为________J．(取重力加速度g＝9.8 m/s²，结果均保留两位有效数字)

(3)由(2)中数据发现，该同学并没有能够得到“拉力对物体做的功等于物体动能增量”的结论，且对其他的点(如2、3、5点)进行计算的结果与“4”计数点相似．你认为产生这种实验结果的主要原因有(写出两条即可)

①_______________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________.

③________________________________________________________________________.

六、解答题

13. 难度：中等

如图所示，一不可伸长的轻绳一端固定于O点，绳的另一端系一质量为m的小球，光滑定滑轮B与O点等高．轻绳跨过定滑轮B将小球拉到A点，保持轻绳绷直，由静止释放小球．当小球摆到定滑轮的正下方时，绳对定滑轮总的作用力大小为2mg.求小球由A点释放时轻绳与竖直方向的夹角 .

14. 难度：困难

银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S₁和S₂构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动．由天文观察测得它们的运动周期为T，若已知S₁和S₂的距离为r，引力常量为G，求两星的总质量M.

15. 难度：困难

质量分别为m₁和m₂的小车A和小车B放在水平面上，小车A的右端连着一根水平的轻弹簧，处于静止状态．小车B从右面以某一初速度驶来，与轻弹簧相碰，之后，小车A获得的最大速度为v.若不计摩擦和相互作用过程中的机械能损失．

(1)求小车B的初速度大小．

(2)如果将两小车A、B的质量都增大到原来的2倍，再让小车B与静止的小车A相碰，要使A、B两小车相互作用过程中弹簧的最大压缩量保持不变，小车B的初速度大小又是多大？

16. 难度：困难

如图甲所示，质量M＝3 kg，足够长的小车静止在水平面上，半径为R的 固定光滑圆轨道的下端与小车的右端平滑对接，质量m＝1 kg的物块(可视为质点)由轨道顶端静止释放，接着物块离开圆轨道滑上小车．从物块滑上小车开始计时，物块运动前2 s内速度随时间变化如图乙所示．已知小车与水平面间的动摩擦因数μ₀＝0.01，重力加速度为10 m/s²，求：

(1)物块经过圆轨道最低点时对轨道的压力F大小；

(2)直到物块与小车相对静止的过程中因摩擦共产生的热量Q.