2018年高考物理四轮复习押高考物理第16题

5月9日 押高考物理第16题
高考频度：★★☆☆☆
难易程度：★★☆☆☆
如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块放在小车的最左端。现在一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动，小物块和小车之间的摩擦力为f。经过时间t，小车运动的位移为s，小物块刚好滑到小车的最右端
A．此时小物块的动能为F(s+l)
B．这一过程中，小物块对小车所做的功为f(s+l)
C．这一过程中，小物块和小车增加的机械能为Fs
D．这一过程中，小物块和小车产生的内能为fl
【参考答案】D
【试题解析】对小物块进行受力分析，小物块在水平方向上受到恒力F和摩擦力f的作用，在时间t内的位移是（s+l），由动能定理得，因此小物块的动能是，A错误。小物块对小车所做的功即摩擦力对小车做的功等于摩擦力f乘以小车的位移s，即做正功（转化为小车的动能），B错误。把小物块和小车看成整体，恒力做功，摩擦力做功–fl（摩擦力乘以相对位移），所以小物块和小车增加的机械能，C错误。小物块克服摩擦力做功大于摩擦力对小车做功，差值即为摩擦产生的内能，D正确。
【知识补给】
动力学中整体法与隔离法的应用
1．方法概述
（1）整体法是指对物理问题的整个系统或过程进行研究的方法。
（2）隔离法是指从整个系统中隔离出某一部分物体，进行单独研究的方法。
2．涉及隔离法与整体法的具体问题类型
（1）涉及滑轮的问题
若要求绳的拉力，一般都必须采用隔离法。例如，绳跨过定滑轮连接的两个物体虽然加速度大小相同，但方向不同，故采用隔离法。
（2）水平面上的连接体问题
①这类问题一般多是连接体（系统）中各物体保持相对静止，即具有相同的加速度。解题时，一般采用先整体、后隔离的方法。
②建立坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则，或者正交分解力，或者正交分解加速度。
（3）斜面体与上面物体组成的连接体问题
当物体具有沿斜面方向的加速度，而斜面体相对于地面静止时，解题时一般采用隔离法分析。
3．解题思路
（1）分析所研究的问题适合应用整体法还是隔离法。
（2）对整体或隔离体进行受力分析，应用牛顿第二定律确定整体或隔离体的加速度。
（3）结合运动学方程解答所求解的未知物理量。
如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v–t图线如图（b）所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则不能求出的是
A．斜面的倾角
B．物块的质量
C．物块与斜面间的动摩擦因数
D．物块沿斜面向上滑行的最大高度
一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处。物块初动能为，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能与位移的关系图线是
A
B
C
D
如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）
A．物体A的向心加速度最大
B．物体B受到的静摩擦力最大
C．是B开始滑动的临界角速度
D．当圆台转速增加时，B比A先滑动
如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是
A．甲的向心加速度比乙的小
B．甲的运行周期比乙的小
C．甲的角速度比乙大
D．甲的线速度比乙大
两个相同的金属小球，带电荷量大小之比为1:7，相距为r，两球相互接触后再放回到原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的
A． B．
C． D．
【参考答案】
数，选项AC对。根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度，选项D对。仅根据速度时间图象，无法找到物块质量，选项B错。
C 向上滑动的过程中，根据动能定理有，当Ek=0时，同理，下滑过程中，由动能定理有，当x=0时，故选C。
A 物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，有a=ω2r，由于C物体的转动半径最大，故向心加速度最大，故A正确；物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律可得，f=mω2r，故B的摩擦力最小，故B错误；对C分析可知，当C物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有μmg=m·2Rω2；解得：，故临界角速度为，故C错误；由C的分析可知，转动半径越大的临界角速度越小，越容易滑动，与物体的质量无关，故物体C先滑动，物体A、B将一起后滑动，故D错误。
A 根据卫星运动的向心力由万有引力提供，有：由，可知甲的向心加速度小于乙的向心加速度，故A正确；，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的周期大于乙的周期，故B错误；，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的角速度小于乙的角速度，故C错误；，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的线速度小于乙的线速度，故D错误。