2022届高考物理二轮复习专题训练： 传送带 、弹簧 WORD版含答案.docx

1、2022高考 传送带 、弹簧专题训练一选择题1如图甲，一带电物块无初速度地放在传送带底端，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针方向传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端运动至皮带轮顶端的过程中，其图像如图乙所示，物块全程运动的时间为，关于带电物块及运动过程的说法正确的是（ ）A该物块带负电B传送带的传动速度大小一定为1m/s C若已知传送带的长度，可求出该过程中物块与传送带发生的相对位移D在内，物块与传送带仍可能有相对运动2如图所示，水平传送带在电机带动下逆时针转动，开始时，质量分别为m、M的物块在作用于M上的水平细绳OA的牵引下静止在传送带上，现将A点缓慢向上移动至B点过程中M始终在

2、传送带上，M与传送带间的动摩擦因数为=0.75。重力加速度为 g，sin 37=0.6，则（）Am受到的静摩擦力水平向左 BM受到的静摩擦力水平向左C当细绳与水平方向成37时，细绳中拉力最小，为D若剪断细绳m、M将一起向左做匀加速直线运动3如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于倾角为的斜面上质量为m的物体A连接（另有一个完全相同的物体B紧贴着A，不粘连），弹簧与斜面平行且处于静止状态。现用沿斜面的力F缓慢推动物体B，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体A、B静止。撤去F后，物体A、B开始向上运动，已知重力加速度为g，物体A、B与斜面间的动摩擦因数为（tan）。则（）

3、A施加力F前，弹簧被压缩了B撤去F瞬间，物体A、B的加速度大小为C撤去F后，物体A和B先做匀加速运动，再做匀减速运动D若物体A、B向上运动要分离，则分离时向上运动距离为4如图所示，A 、B两球质量相等，光滑固定斜面的倾角为 ，图甲中，A 、B两球用轻弹簧相连，图乙中 A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤 去挡板的瞬间有（） A两图中两球加速度均为B两图中A球的加速度均为零C图乙中轻杆的作用力一定不为零D图甲中B球的加速度大小是图乙中B球加速度大小的2倍5如图所示，质量均为m的A、B两物体通过劲度系数为k的轻弹簧拴在一起竖直放置在水平地面上，

4、物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为m的物块C。现将物块C由静止释放，C与A发生碰撞后立刻粘在一起（碰撞时间极短），弹簧始终在弹性限度内，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）AC与A碰撞后，整体运动到最低点的加速度一定大于BC与A碰撞时产生的内能为CC与A碰撞后弹簧的最大弹性势能为D如果碰后物体B恰能被拉离地面，则此时的加速度大小为6如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上O点的转轴上（转轴处摩擦不计），另一端与一质量为m、套在粗糙固定直杆A处的小球（可视为质点）相连，直杆与地面倾角为30，C为最低点，B为的中点，OB等于弹簧的原长。小球从A处以大小为的加速度由静止开始下

5、滑，经过B处的速度为v，所用的时间为，再经过运动到C处速度恰好为0，后又以大小为的加速度由C点开始向上滑行。重力加速度大小为g。弹簧处于原长时，弹性势能为零。下列说法正确的是（）A。 B C弹簧具有的最大弹性势能D小球从A到C产生的内能为7如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始(夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程)。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s，滚轮对夯杆的正压力 ，滚轮与

6、夯杆间的动摩擦因数，夯杆质量m=1103kg，坑深h=6.4m，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，取g=10m/s2，下列说法正确（）A夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小B每个打夯周期中，电动机多消耗的电能为7.2104JC每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量为4.8104JD增加滚轮对夯杆的正压力，每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量将增加8如图甲所示，绝缘、光滑水平面上方，有水平向右的匀强电场，电场强度大小为E。在水平面右端固定一轻弹簧，一带电物块（可视为质点）质量为m，电量为+q，将带电物块由静止释放，以物块出发点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立坐标系，物块

7、动能Ek与它通过的距离x之间的关系如图乙，其中坐标x1处为弹簧原长位置，Ox1段为直线，坐标x2处动能最大，坐标x4处动能为零。下列说法正确的是（）A弹簧的劲度系数为B从坐标x1处到坐标x4处，物块所受力的合力先增加后减小C从坐标x1处到坐标x3处弹簧弹性势能增加了D从坐标x1处到坐标x2处，弹簧弹性势能增加量的大小等于电势能减少量的大小二填空题9电流传感器可以像电流表一样测量电流，它可以和计算机相连，能画出电流与时间的变化图象。某同学利用电流传感器设计了甲图所示的电路来观察电容器充、放电过程。当他将开关S接1时，待充电完成后，把开关S再与2接通，电容器通过电阻R放电，电流传感器将电流信息传入

8、计算机，显示出电流随时间变化的图象如图乙所示。请根据以上操作回答：（1）电容器充电完毕后，上极板带_（选填“正电荷”或“负电荷”）（2）电容器放电时，通过电阻R的电流方向是_（选填“由a到b”或“由b到a”）（3）已知图形与时间轴围成的面积表示电荷量，根据图象估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为_C，若该同学使用的电源电动势为6V，该电容器电容为_F。（均保留2位有效数字）（4）该同学又利用图2所示的电路，探究电路元件对电容器充电过程的影响。R表示电阻，E表示电源（不计内阻）他改变电路中元件的的参数对同电容器进行两次充电，得到了两条对应的曲线，如图3所示。导致两条曲线不同是_（选填E或R）

9、的改变造成的。（5） 电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差随电荷量q的变化图像都相同。请在图1中画出图像_。类比直线运动中由图像求位移的方法，当两极间电压为U时，电容器所储存的电能Ep=_。三计算题10如图所示，在倾角为37的斜面上放置一质量为m的物块B，物块B的下端连接一轻质弹簧，弹簧下端与挡板相连接，物块B平衡时，弹簧的压缩量为x0，O点为弹簧的原长位置。在斜面顶端再连接一光滑的半径R=0.6x0的半圆轨道，半圆轨道与斜面相切于P点。在斜面顶端有一质量也为m的物块A，与物块B相距4x0，现让A从静止开始沿斜面下滑

10、，A、B相碰后立即一起沿斜面向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又一起向上运动，并恰好回到O点（A、B均可视为质点）。已知斜面OP部分粗糙，且A、B与斜面间的动摩擦因数均为=0.25，其余部分光滑。已知sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度为g。（1）求物块A、B相碰后瞬间的共同速度大小；（2）求物块A、B相碰前弹簧具有的弹性势能；（3）若让物块A以某一初速度从P点沿半圆轨道上滑，恰好能通过最高点后落在斜面上，求A的落点到P点的距离。（4）若让物块A以某一初速度v自P点沿斜面下滑，与物块B碰后返回到P点还具有向上的速度，则v为多大时物块A恰能通过半圆轨道的最高点？A、B分离瞬间，B

11、物块即被锁定。11如图所示，工厂利用倾角的皮带传输机，将每个质量的木箱（可视为质点）从A点运送到B点，AB段为直线且长度，每隔就有一个木箱以的速度沿方向滑上传送带，传送带以的速度逆时针匀速转动。已知各木箱与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取求：(1)木箱从冲上传送带到与传送带达到共同速度所用的时间。(2)传送带上最多有几个木箱同时在向下输送。(3)第1个木箱从A点运动到B点的过程，求传送带对所有木箱做的功。(4)传送带正常工作比空载时，电动机多消耗的电功率。12(15分)如下图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=3kg的小物块A，装

12、置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接，传送带始终以v=3m/s的速度逆时针转动。装置的右边是一段光滑的水平台面连接的光滑曲面，质量m=1kg的小物块B从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放。已知物块B与传送带之间的摩擦因数=0.2，传送带的长度l=1.0m。设物块A、B之间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态，取g=10m/s2。(1)求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小；(2)物块B与物块A第一次碰撞后到再次碰撞前与传送带的摩擦生热；(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前锁定被解除，求出物块B第

13、n次碰撞后的动能EKn。传送带 、弹簧专练参考答案1DA由题图乙可知，物块先做加速度减小的加速运动再做匀速运动，物块的最大速度是1m/s对物块进行受力分析可知，开始时物块受到重力、支持力和摩擦力的作用，设动摩擦因数为，沿斜面的方向有物块运动后，又受到洛伦兹力的作用，加速度逐渐减小，可知一定是逐渐减小，即洛伦兹力的方向与相同物块沿传送带向上运动，由左手定则可知，物块带正电，故A错误；BD由可知，只要传送带的速度大于等于1m/s，则物块达到最大速度1m/s后受力平衡，与传送带的速度无关，所以传送带的速度可能等于1m/s，也可能大于1m/s，物块最终可能相对于传送带静止，也可能相对于传送带运动，故B

14、错误，D正确；C由以上的分析可知，传送带的速度不能确定，所以不能求出该过程中物块与传送带发生的相对位移，故C错误。故选D。2CAm在水平方向没有与M发生相对运动的趋势，不受静摩擦力，故A错误；B根据A项分析可知M不受m对其的静摩擦力作用，M受传送带的滑动摩擦力方向水平向左，故B错误；C对M和m整体进行分析，因为整体所受传送带支持力N和滑动摩擦力f始终满足关系为所以N和f的合力F方向始终不变，其与竖直方向的夹角为将A点缓慢向上移动至B点的过程中，整体在F、重力(M+m)g和细绳拉力T作用下保持动态平衡，作出一系列力的矢量三角形如图所示，可知当T与F垂直时有最小值，此时T与水平方向的夹角为37，大

15、小为故C正确；D只有当m和M之间的最大静摩擦力满足时，剪断细绳m、M才能一起向左做匀加速直线运动，否则m、M之间将发生相对滑动，故D错误。故选C。3B A施加力F前，把AB作为一个整体受力分析，在斜面方向上，重力的下滑分力与弹簧的弹力和摩擦力的合力平衡，即胡克定律联立得故A错误；B撤去F瞬间，把AB作为一个整体受力分析有 解得故B正确；C由对B项的分析可知，物体向上运动时弹簧伸长量发生变化即弹力发生变化，物体所受合外力发生变化，加速度变化，故不会做匀加速运动，故C错误；D分离问题要抓住两点：分离时两物体间无弹力，分离时两物体的加速度相同；运用这两个结论就可快速判断出A、B两物体会在弹簧达到原长

16、时分离，故D错误。故选B。4D 5ADA假设将C无初速地轻轻放在A上，AC整体向下运动，根据对称性可知AC整体达到最低点时弹簧的压缩量为，此时AC整体的加速度大小为而实际情况是A从一定高度下落，与C碰撞后使AC整体具有初动能，所以AC整体运动到最低点时弹簧的压缩量一定大于，此时AC整体的加速度一定大于，故A正确；B根据自由落体运动规律可知C与A碰撞前瞬间的速度大小为设C与A碰撞后瞬间整体的速度大小为v1，根据动量守恒定律有解得C与A碰撞时产生的内能为故B错误；C设开始时弹簧的弹性势能为Ep0，AC整体到达最低点时弹簧的弹性势能最大，设为Ep1，AC整体下降的高度为h0，根据机械能守恒定律有解得

17、故C错误；D如果碰后物体B恰能被拉离地面，此时弹簧处于拉伸状态，且弹力大小为mg，对AC整体根据牛顿第二定律可得其加速度大小为故D正确。故选AD。6BCDA小球从A到B的加速度大于从B到C的加速度，根据则有所以A错误；B根据牛顿第二定律，在A点有在C点有联立解得所以B正确；CD设小球从A到B过程克服摩擦力做功为，A、B的高度差为h，则有从A到C过程有联立解得 小球从A到C产生的内能等于重力势能的减小量所以CD正确；故选BCD。7AC A夯杆加速上升过程中，加速度解得BC夯杆加速上升的高度在加速上升阶段，电动机对夯杆做的功设加速阶段用时为t，则此阶段滚轮与夯杆间的相对位移为此阶段产生的热量为夯杆

18、匀速上升阶段上升高度电动机对夯杆做的功由能量关系知每个打夯周期中，电动机多消耗的电能为故B错误，C正确；D每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量为 增大时，Q将减小，故D错误。故选AC。8ACA由动能定理可知，物体做匀加速直线运动，则在处物体动能最大，此时物体加速度为零，则即解得故A正确；B从坐标x1处到坐标x4处，在处所以阶段变大，则变小，而从到对应变大，变大，所以合力先减小后增大，故B错误；C从坐标x1处到坐标x3处，弹簧弹性势能变大，而电场力做功全部转化为弹簧的弹性势能，即有故C正确；D从坐标x1处到坐标x2处，弹性势能增加、动能增加，电场力做正功，电势能减小，可知弹簧弹性势能增加量

19、和动能的增加量之和大小等于电势能减少量的大小，故D错误。故选AC。9正电荷 由b到a R （1）1由图可知，开关S接1时，电容器上极板与电源正极相连，充电完成后，上极板带正电；（2）2电容器放电时，电容器充当电源，由于上极板带正电，通过电阻R的电流方向是由b到a；（3）34根据可知图形与时间轴围成的面积表示电荷量，根据横轴与纵轴的数据可知,一个格子的电荷量为，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图像所包含的格子个数为35，所以释放的电荷量为电容器的电容（4）5电源电阻不计，当电容器充满电后，电容器两端电压等于电源电动势。由图可知，充电时间不同，而最大电量相等，故说明图象不同的原因是电阻R的改变

20、造成的；（5）67根据电容的定义式得可知电压与电量为正比例关系，故图像如图所示根据图像的性质，图像与轴围成的面积表示电能，可得10（1）；（2）；（3）；（4）（1）物块A与B碰撞前后，设物块A的速度分别为v1和v2，物块A下滑过程中由动能定理，有 解得 物块A与B碰撞过程中动量守恒，有 联立可得 （2）碰后，物块A、B和弹簧组成的系统在运动到O点的过程中由能量守恒定律，有 解得 （3）设物块A在最高点C的速度为vC，物块A恰能通过半圆轨道的最高点C时，重力提供向心力，有 解得 设物块A离开轨道最左端D时的速度为vD，物块A从C点到D点的过程中由动能定理，有 解得 物块A的运动可分解为沿D点切

21、线方向的匀加速直线运动和垂直于D点切线方向的类自由落体运动，设落点到P点的距离为x，有 解得 代入数据解得 （4）如图所示，设物块A与B碰撞前A的速度为vA，碰撞后共同的速度为vB，物块A从P点到与物块B碰撞前的过程中由能量守恒定律，有 物块A与B碰撞的过程中动量守恒，有 物块A与B碰撞结束后到O点的过程中机械能守恒，有 由于物块A与B不粘连，到达O点，A与B分离时，B被锁定。物块A继续沿半圆轨道滑行至最高点C，最高C点相对于O点的高度 物块A从O点到C点的过程中由能量守恒定律，有 联立以上各式，解得 11(1)2s；(2)8；(3)-1440J；(4)210W(1)木箱从冲上传送带到与传送带达到共同速度，由牛顿第二定律可知代入数据解得故木箱从冲上传送带到与传送带达到共同速度所用的时间(2)木箱减速过程中发生的位移木箱与传送带相对静止时，两木箱的间距为设相对静止的木箱个数为n，则有故木箱的总的个数为(3)木箱冲上传送带第1s内的位移滑动摩擦力对未达到共速木箱做的功为滑动摩擦力对所有达到共速木箱做功为静摩擦力对所有达到共速木箱做的功为故第1个木箱从A点运动到B点的过程，求传送带对所有木箱做的功为(4)传送带正常工作时，传送带所受摩擦力电动机多消耗的功率12