2013年高考物理复习卷C（五）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中（ ）

A．A所受的合外力对A不做功
B．B对A做正功
C．B对A的摩擦力做负功
D．A对B不做功

2. 难度：中等

如图所示，汽车在拱形桥上由A匀速率运动到B，以下说法正确的是（ ）

A．牵引力与克服摩擦力做的功相等
B．牵引力和重力做的功大于克服摩擦力做的功
C．合外力对汽车不做功
D．重力做功的功率会变化

3. 难度：中等

如图所示：固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升，若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W₁和W₂，滑块经B、C两点时的动能分别是E_KB、E_KC，图中AB=BC，则一定有（ ）

A．W₁＞W₂
B．W₁＜W₂
C．E_KB＞E_KC
D．E_KB＜E_Kc

4. 难度：中等

如图甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆．则小物块运动到x处时的动能为（ ）
A．0
B．F_mx
C．F_mx
D．x²

5. 难度：中等

如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切．一足够长的轻绳两端分别系着质量为m₁和m₂的两小球D、E（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边．开始时D位于C点，然后从静止释放．则（ ）

A．在D由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等
B．在D由C点下滑到A点的过程中重力对D做功的功率先增大后减小
C．若m₁=2m₂，则轻绳的拉力对D做的功为
D．若m₁=3m₂，则轻绳的拉力对E做的功为-m₂gR

6. 难度：中等

如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡（粗糙）底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB之间的水平距离为s，重力加速度为g．下列说法正确的是（ ）
A．小车克服重力所做的功是mgh
B．合外力对小车做的功是mv²
C．推力对小车做的功是mv²+mgh
D．阻力对小车做的功是mv²+mgh-Fs

7. 难度：中等

质量分别为m和M（其中M=2m）的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，在杆的中点O处有一个固定转轴，如图所示．现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆动到最低位置的过程中，下列有关能量的说法正确的是（ ）

A．Q球的重力势能减少、动能增加，Q球和地球组成的系统机械能守恒
B．P球的重力势能、动能都增加，P球和地球组成的系统机械能不守恒
C．P球、Q球和地球组成的系统机械能守恒
D．P球、Q球和地球组成的系统机械能不守恒

8. 难度：中等

如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置由静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．斜劈对小球的弹力不做功
B．斜劈与小球组成的系统机械能守恒
C．斜劈的机械能守恒
D．小球机械能的减少量等于斜劈动能的增加量

9. 难度：中等

如图所示，置于足够长斜面上的盒子闪为放有光滑球B，B洽与盒子前、后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上．一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接，另一端与A相连．今用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中（ ）

A．弹簧的弹性势能一直减小直至为零
B．A对B做的功等于B机械能的增加量
C．弹簧弹性势能的减小量等于A和B机械能的增加量
D．A所受重力和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量

10. 难度：中等

如图所示，一木块静止放在光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块，若子弹进入木块的深度为s₁，与此同时木块沿水平面移动了s₂，设子弹在木块中受到的阻力大小不变，则在子弹进入木块的过程中（ ）

A．子弹损失的动能与木块获得的动能之比为（s₁+s₂）：s₂
B．子弹损失的动能与系统获得的内能之比为（s₁+s₂）：s₁
C．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s₂：s₁
D．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s₁：s₂

11. 难度：中等

一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用．下列判断正确的是（ ）
A．0～2s内外力的平均功率是W
B．第2秒内外力所做的功是J
C．第2秒末外力的瞬时功率最大
D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是

12. 难度：中等

关于力对物体做功，以下说法正确的是（ ）
A．一对作用力和反作用力在相同时间内做的功一定大小相等，正负相反
B．不论怎样的力对物体做功，都可以用W=Fscosα计算
C．合外力对物体不做功，物体必定做匀速直线运动
D．滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功或负功

13. 难度：中等

关于摩擦力做功的下列说法不正确的是（ ）
A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功
B．静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用，一定不做功
C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功
D．系统内两物体间的相互作用的一对摩擦力做功的总和恒等于0

14. 难度：中等

航天员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态向下摆，到达竖直状态的过程如图所示，则这一过程中航天员所受重力的瞬时功率变化情况是（ ）

A．一直增大
B．一直减小
C．先增大后减小
D．先减小后增大

15. 难度：中等

下列所述的物体在运动过程中满足机械能守恒的是（ ）
A．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降
B．忽略空气阻力，物体竖直上抛
C．火箭升空
D．拉着物体沿光滑斜面匀速上升

16. 难度：中等

一小球以速度v竖直上抛，它能到达的最大高度为H，问如图所示的几种情况中，哪种情况小球不可能达到高度H（忽略空气阻力）（ ）

A．图a，以初速度v沿光滑斜面向上运动
B．图b，以初速度v沿光滑的抛物线轨道，从最低点向上运动
C．图c（H＞R＞H/2），以初速度v沿半径为R的光滑圆轨道，从最低点向上运动
D．图d（R＞H），以初速度v沿半径为R的光滑圆轨道．从最低点向上运动

17. 难度：中等

2013年1月26日，中国首艘海军航母“辽宁舰”金银纪念币在河南亮相，如图所示．据了解航母在水中航行时受到水的阻力与运行速度的立方成正比，即f=kv³，k是阻力因数．假设“辽宁舰”4台TB-12蒸汽轮机的总功率为P，航行的最大速度为v_m，则下列说法正确的是（ ）

A．阻力因数不变，发动机的功率增大到2P，航行最大速度为2v_m
B．发动机功率不变，使阻力因数减小到，航行最大速度为2v
C．若要使航母匀加速航行，则发动机需提供恒定的动力
D．若要使航母匀加速航行，则发动机需提供随时间均匀增加的动力

18. 难度：中等

如图所示，质量为m=1kg的物块，以速度v=4m/s滑上正沿逆时针方向转动的水平传送带，此时记为时刻t=0，传送带上A、B两点间的距离L=6m，已知传送带的速度v=2m/s，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s²．关于物块在传送带上的整个运动过程，下列表述正确的是（ ）

A．物块在传送带上运动的时间为4s
B．传送带对物块做功为6J
C．2.0s末传送带对物块做功的功率为0
D．整个运动过程中由于摩擦产生的热量为18J

19. 难度：中等

一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A．运动员到达最低点前重力势能始终减小
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加
C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关

20. 难度：中等

如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）．初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态．剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（ ）

A．速率的变化量不同
B．机械能的变化量不同
C．重力势能的变化量相同
D．重力做功的平均功率相同

21. 难度：中等

在如图所示的装置中．表面粗糙的斜面固定在地面上．斜面的倾角为θ=30°；两个光滑的定滑轮的半径很小，用一根跨过定滑轮的细线连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向α=60°．现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内摆动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好末滑动．已知乙物体的质量为m=1kg，若重力加速度g取10m/s²．下列说法正确的是（ ）
A．乙物体运动经过最高点时悬线的拉力大小为5N
B．乙物体运动经过最低点时悬线的拉力大小为20N
C．斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小为l5N
D．甲物体的质量为2.5kg

22. 难度：中等

如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m（包括滑雪具在内）的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为，在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员减少的重力势能全部转化为动能
B．运动员获得的动能为
C．运动员克服摩擦力做功为
D．下滑过程中系统减少的机械能为

23. 难度：中等

如图所示，质量为m的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F作用下，以恒定速度v竖直向下运动．物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角α=45°过程中，绳中拉力对物体做的功为（ ）

A．mv²
B．mv²
C．mv²
D．mv²

24. 难度：中等

滑板是现在非常流行的一种运动，如图所示，一滑板运动员以7m/s的初速度从曲面的A点下滑，运动到B点速度仍为7m/s，若他以6m/s的初速度仍由A点下滑，则他运动到B点时的速度（ ）

A．大于6m/s
B．等于6m/s
C．小于6m/s
D．条件不足，无法计算

25. 难度：中等

内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示．由静止释放后（ ）

A．下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能
B．下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能
C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点
D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点

二、解答题

26. 难度：中等

一辆汽车的质量是5×10³ kg，发动机的额定功率为60kW，汽车所受阻力恒为5000N，如果汽车从静止开始以0.5m/s²的加速度做匀加速直线运动，功率达到最大后又以额定功率运动了一段距离后汽车达到了最大速度，在整个过程中，汽车运动了125m．问在这个过程中，汽车发动机的牵引力做功多少？

27. 难度：中等

汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍．（g取10m/s²）
（1）若汽车以额定功率启动，则汽车所能达到的最大速度是多少？当汽车速度达到5m/s时，其加速度是多少？
（2）若汽车以恒定加速度0.5m/s²启动，则这一过程能维持多长时间？

28. 难度：中等

一轻质细绳一端系一质量为m=kg的小球A，另一端挂在光滑水平轴O 上，O到小球的距离为L=0.1m，小球跟水平面接触，但无相互作用，在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板，如图所示，水平距离s为2m，动摩擦因数为0.25．现有一小滑块B，质量也为m，从斜面上滑下，与小球碰撞时交换速度，与挡板碰撞不损失机械能．若不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，g取10m/s²，试问：
（1）若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后，使小球恰好在竖直平面内做圆周运动，求此高度h．
（2）若滑块B从h=5m处滑下，求滑块B与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力．
（3）若滑块B从h=5m 处下滑与小球碰撞后，小球在竖直平面内做圆周运动，求小球做完整圆周运动的次数n．

29. 难度：中等

如图所示，质量为m=0.5kg的小球从距离地面高H=5m处自由下落，到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆形槽的半径R为0.4m，小球到达槽最低点时速率恰好为10m/s，并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落，如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变，求：
（1）小球第一次飞出半圆槽上升距水平地面的高度h为多少？
（2）小球最多能飞出槽外几次？（g=10m/s²）．

30. 难度：中等

如图所示，一水平方向的传送带以恒定速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动，传送带右端固定着一光滑的四分之一圆弧轨道，并与弧下端相切．一质量m=1kg的物体自圆弧轨道的最高点由静止滑下，圆弧轨道的半径尺R=0.45m，物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，不计物体滑过曲面与传送带交接处时的能量损失，传送带足够长，取g=10m/s²．
（1）求物体从第一次滑上传送带到离开传送带所经历的时间；
（2）求物体从第一次滑上传送带到离开传送带的过程中，传送带对物体做的功及由于摩擦产生的热量；
（3）求物体从第二次滑上传送带到离开传送带的过程中，传送带对物体做的功及由于摩擦产生的热量；
（4）经过足够长的时间之后物体能否停下来？若能，请说明物体停下的位置；若不能，请简述物体的运动规律．

31. 难度：中等

飞机场上运送行李的装置为一水平放置的环形传送带．传送带的总质量为M，其俯视图如图所示．现开启电动机，当传送带达到稳定运行的速度v后，将行李依次轻轻放到传送带上．若有n件质量均为m的行李需通过传送带送给旅客，假设在转弯处行李与传送带间无相对运动，忽略皮带轮、电动机损失的能量．求从电动机开启到运送完行李需要消耗的电能为多少？

32. 难度：中等

如图所示，静放在水平面上的圆形（半径为R）光滑管道ABC，C为最高点，B为最低点，管道在竖直面内．管道内放一小球，小球可在管道内自由移动，现用一装置将小球锁定在P点，过P点的半径OP与竖直方向的夹角为θ．现对管道施加一水平向右的恒力F，同时解除对小球的锁定，管道沿水平面向右做匀加速运动，小球相对管道仍保持静止．经过一段时间后管道遇一障碍物突然停止运动，小球能到达管道的A点．重力加速度为g，小球大小及管道内释不计．求．
（1）恒力作用下圆形管道运动的加速度；
（2）圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值．

33. 难度：中等

长为L的细线一端固定于O点，如图所示，另一端拴一质量为m的小球．把小球拉至最高点A，以水平速度v抛出．求当时，球运动到最低点C时细线的拉力大小．

34. 难度：中等

如图甲所示，在倾角为30°的足够长光滑斜面AB前，有一粗糙水平面OA，OA长为4m．有一质量为m的滑块，从O处由静止开始受一水平向右的力F作用．F只在水平面上按图乙所示的规律变化．滑块与OA间的动摩擦因数μ=0.25，g取10m/s²，试求：
（1）滑块到A处的速度大小．
（2）不计滑块在A处的速率变化，滑块冲上斜面的长度是多少？

35. 难度：中等

在水平直线马路上，质量为1.0×l0³ kg的汽车，发动机的额定功率为6.0×l0⁴ W，汽车开始由静止以a=1m/s²的加速度做匀加速运动，运动中所受摩擦阻力大小恒为2000N，当汽车达到额定功率后，保持功率不变，重力加速度g取10m/s²．求：
（1）汽车做匀加速运动的时间t_l；
（2）汽车所能达到的最大速率；
（3）若汽车由静止到发生位移x=1000m前已达到最大速率，则汽车发生该1000m位移需要多少时间？

36. 难度：中等

中国“辽宁号”航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰.2012年9月25日，该舰正式加入中国海军序列.11月25日，歼-15舰载机在航母上成功起降，为中国航母战斗力的形成迈出了极为关键的一步．歼-15舰载机是我国自行设计研制的首型舰载多用途战斗机，具有完全的自主知识产权．航空母舰上的起飞跑道可以简化为如图所示的情境，假设航空母舰上的起飞跑道由长度为l₁=1.6×10²m的水平跑道和长度为l₂=20m的倾斜跑道两部分组成．水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=4.0m．舰载机质量为m=2.0×10⁴kg，其发动机的推力大小恒为F=1.2×10⁵N，方向与速度方向相同，在运动过程中舰载机受到的平均阻力大小为舰载机重力的0.1倍．假设航母处于静止状态，舰载机质量视为不变并可看成质点，取g=10m/s²．
（1）求舰载机到达倾斜跑道末端时的速度大小；
（2）为了使舰载机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100m/s，外界还需要在整个水平轨道对舰载机施加助推力，求助推力F_推的大小．

37. 难度：中等

蹦床比赛分成预备运动和比赛动作．最初，运动员静止站在蹦床上；在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段．
把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小F=kx （x为床面下沉的距离，k为常量）．质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上，床面下沉x=0.10m；在预备运动中，假定运动员所做的总功W全部用于其机械能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为△t=2.0s，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为x_l．取重力加速度g=10m/s²，忽略空气阻力的影响．
（1）求常量k，并在图中画出弹力F随x变化的示意图；
（2）求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度h_m；
（3）借助F-x图象可以确定弹性做功的规律，在此基础上，求x₁和W的值．

38. 难度：中等

如图甲所示，水平地面上有一块质量M=1.6kg，上表面光滑且足够长的木板，受到大小F=10N、与水平方向成37°角的拉力作用，木板恰好能以速度v=8m/s水平向右匀速运动．现有很多个质量均为m=0.5kg的小铁块，某时刻在木板最右端无初速地放上第一个小铁块，此后每当木板运动L=1m时，就在木板最右端无初速地再放上一个小铁块．取g=10m/s²，cos37°=0.8，sin37°=0.6．
（1）求木板与地面间的动摩擦因数μ；
（2）求第一个小铁块放上后，木板运动L时速度的大小v₁；
（3）请在图乙中画出木板的运动距离x在0≤x≤4L范围内，木板动能变化量的绝对值|△E_K|与x的关系图象（不必写出分析过程，其中0≤x≤L的图象已画出）．

39. 难度：中等

如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0m，现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，DE距离h=1.6m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5．取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²．求：
（1）物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力F_N的大小；
（2）要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度L_AB至少要多长；
（3）若斜面已经满足（2）要求，物体从E点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小．

40. 难度：中等

如图所示，一质量不计的细线绕过无摩擦的轻质小定滑轮O与质量为5m的重物相连，另一端与套在一根固定的光滑的竖直杆上质量为m的圆环相连，直杆上有A、B、C三点，且B为A、C的中点，AO与竖直杆的夹角θ=53°，B点与滑轮O在同一水平高度，滑轮与竖直杆相距为L，重力加速度为g，设直杆足够长，圆环和重物运动过程中不会与其他物体相碰．现将圆环由A点静止开始释放（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6），试求：
（1）重物下降到最低点时圆环的速度大小；
（2）圆环能下滑的最大距离；
（3）圆环下滑到C点时的速度大小．