【紅對勾】高三物理總復(fù)習 課時作業(yè) 單元綜合測試五.doc

單元綜合測試五(機械能守恒定律)本試卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分，試卷滿分為100分考試時間為90分鐘第卷(選擇題，共40分)一、選擇題(本題共10小題，每題4分，共40分有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1(2012天津理綜)如下圖甲所示，靜止在水平地面的物塊a，受到水平向右的拉力f作用，f與時間t的關(guān)系如下圖乙所示，設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動摩擦力大小相等，則()a0t1時間內(nèi)f的功率逐漸增大bt2時刻物塊a的加速度最大ct2時刻后物塊a做反向運動dt3時刻物塊a的動能最大解析：根據(jù)圖乙可知：在0t1時間內(nèi)拉力f沒有達到最大靜摩擦力fm，物體處于靜止狀態(tài)，則拉力f的功率為零，選項a錯誤；對物塊a由牛頓第二定律有ffmma，由于t2時刻拉力f最大，則t2時刻物塊加速度a最大，選項b正確；t2到t3這段時間內(nèi)拉力f大于fm，所以物塊做加速運動，t3時刻速度達到最大，選項c錯誤、d正確答案：bd2在平直公路上，汽車由靜止開始做勻加速直線運動，當速度達到vmax后，立即關(guān)閉發(fā)動機直至靜止，vt圖象如圖所示，設(shè)汽車的牽引力為f，摩擦力為f，全程中牽引力做功為w1，克服摩擦力做功為w2，則()af:f1:3bw1:w21:1cf:f4:1 dw1:w21:3解析：對汽車全程應(yīng)用動能定理：w1w20w1w2，則知b對d錯由圖象知牽引力和阻力作用距離之比為1:4，即fs1fs20，f:f4:1，c對，a錯答案：bc3(2011海南單科)一質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點靜止于光滑水平面上，從t0時起，第1秒內(nèi)受到2 n的水平外力作用，第2秒內(nèi)受到同方向的1 n的外力作用下列判斷正確的是()a02 s內(nèi)外力的平均功率是wb第2秒內(nèi)外力所做的功是jc第2秒末外力的瞬時功率最大d第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點動能增加量的比值是解析：第1 s內(nèi)物體運動的位移為1 m，第2 s內(nèi)物體運動的位移為2.5 m第1 s內(nèi)外力所做的功w121 j2 j，第2 s內(nèi)外力所做的功為w212.5 j2.5 j，則02 s內(nèi)外力的平均功率為p w，選項a正確、b錯誤根據(jù)動能定理可知，第1 s內(nèi)與第2 s內(nèi)質(zhì)點動能增加量的比值等于，選項d正確由功率公式pfv可知，在第1 s末外力的瞬時功率最大為4 w，選項c錯誤答案：ad4(2012安徽理綜)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為r的圓弧軌道，半徑oa水平、ob豎直，一個質(zhì)量為m的小球自a的正上方p點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達最高點b時恰好對軌道沒有壓力已知ap2r，重力加速度為g，則小球從p到b的運動過程中()a重力做功2mgrb機械能減少mgrc合外力做功mgrd克服摩擦力做功mgr解析：小球從p點運動到b點的過程中重力做功為mgr，選項a錯誤；設(shè)小球通過b點時的速度為vb，根據(jù)小球通過b點時剛好對軌道沒有壓力，說明此刻剛好由重力提供向心力，對小球通過b點瞬間應(yīng)用牛頓第二定律有mgm，解得vb，設(shè)小球從p點運動到b點的過程中克服摩擦力做功為w，對此過程由動能定理有mgrwmv，聯(lián)立解得wmgr，選項d正確；上述過程合外力做功為w合mgrwmgr，選項c錯誤；小球機械能減少量等于小球克服摩擦力所做的功，即ewmgr，選項b錯誤答案：d5(2012福建理綜)如下圖，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊a、b用輕繩連接并跨過滑輪(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦)初始時刻，a、b處于同一高度并恰好處于靜止狀態(tài)剪斷輕繩后a下落、b沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊()a速率的變化量不同 b機械能的變化量不同c重力勢能的變化量相同 d重力做功的平均功率相同解析：剪斷輕繩后，對a由機械能守恒得maghmav0，va，速率變化量vava0，對b同理mbghmbv0，速率變化量vbvb0，它們相等，選項a錯誤；兩個物體運動過程中機械能分別守恒，因而機械能的變化量都為零，選項b錯誤；a、b靜止時magmbgsin，則maw2 bw1ekc dekbw2，選a.答案：a8.如圖，一物體從光滑斜面ab底端a點以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度為h.下列說法中正確的是(設(shè)下列情境中物體從a點上滑的初速度仍為v0)()a若把斜面cb部分截去，物體沖過c點后上升的最大高度仍為hb若把斜面ab變成曲面aeb，物體沿此曲面上升仍能到達b點c若把斜面彎成圓弧形d，物體仍沿圓弧升高hd若把斜面從c點以上部分彎成與c點相切的圓弧狀，物體上升的最大高度有可能仍為h解析：光滑斜面，系統(tǒng)機械能守恒，若把斜面cb部分截去，物體從a點運動到c點后做斜上拋運動，到達最高點時有水平方向的分速度，則物體上升不到h高度而變成曲面aeb及從c點以上部分彎成與c點相切的圓弧狀，物體到達最高點速度都可達到零，物體可達最大h高度，而沿彎成圓弧形ad，物體做圓周運動，到達最高點需有個最小速度故選項b、d正確答案：bd9.一質(zhì)量為m的質(zhì)點，系在輕繩的一端，繩的另一端固定在水平面上，水平面粗糙此質(zhì)點在該水平面上做半徑為r的圓周運動，設(shè)質(zhì)點的最初速率是v0，當它運動一周時，其速率變?yōu)椋瑒t()a當它運動一周時摩擦力做的功為mvb質(zhì)點與水平面的動摩擦因數(shù)為c質(zhì)點在運動了兩個周期時恰好停止d當質(zhì)點運動一周時的加速度大小為解析：由動能定理，質(zhì)點運動一周時摩擦力做的功wm2mvmv，選項a正確；w2rff2rmg得，選項b正確；運動一周克服摩擦力做的功為mv，物體運動一周時其速率變?yōu)?，動能為m2mv，經(jīng)比較知道m(xù)vmv，說明質(zhì)點運動不到第二個周期時就停止了，選項c錯誤；質(zhì)點運動一周時向心加速度大小an，切向加速度大小為atg，加速度a，選項d錯誤答案：ab10.如圖所示，傾角為30、高為l的固定斜面底端與水平面平滑相連，質(zhì)量分別為3m、m的兩個小球a、b用一根長為l的輕繩連接，a球置于斜面頂端，現(xiàn)由靜止釋放a、b兩球，球b與弧形擋板碰撞過程中無機械能損失，且碰后只能沿斜面下滑，它們最終均滑至水平面上重力加速度為g，不計一切摩擦則()a小球a下滑過程中，小球a、b系統(tǒng)的重力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的重力勢能減小ba球剛滑至水平面時，速度大小為c小球b升高l/2時，重力對小球a做功的功率大于重力對小球b做功的功率d小球b從剛開始上升到開始進入斜面過程中，繩的拉力對小球b做功為解析：小球a下滑過程中，b球的重力對b球做負功，a球的重力對a球做正功，但由系統(tǒng)的動能增大可知，系統(tǒng)的重力勢能減小，故小球a、b系統(tǒng)的重力對系統(tǒng)做正功，a項正確；對a、b系統(tǒng)利用機械能守恒可知，a球從開始滑動到剛滑至水平面過程中，有3mglmg4mv2，故v，b項正確；小球b升高l/2時，因兩球的速度大小相等，而a球沿斜面向下的分力為1.5mg，故此時重力對小球a做功的功率大于重力對小球b做功的功率，c項正確，小球b從剛開始上升到開始進入斜面過程中，有3mgmgl4mv2，故v，對b球利用動能定理又有：mv2wmgl，故w，d項錯誤答案：abc第卷(非選擇題，共60分)二、填空題(本題共2小題，每題8分，共16分)11某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實驗如下圖，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為w.當用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出(1)除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關(guān)、刻度尺和_電源(填“交流”或“直流”)(2)實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是_a放開小車，能夠自由下滑即可b放開小車，能夠勻速下滑即可c放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可d放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可(3)若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是_a橡皮筋處于原長狀態(tài)b橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)c小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處d小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線(4)在正確操作情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的_部分進行測量(根據(jù)下面所示的紙帶回答)解析：(3)因為木板水平放置，故摩擦力沒有被平衡掉，當小車速度最大時，f彈f，故橡皮筋仍有彈力，處于伸長狀態(tài)答案：(1)交流(2)d(3)b(4)gk12(2013浙江溫州質(zhì)檢)某實驗小組利用如下圖所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒(1)如下圖所示，用游標卡尺測得遮光條的寬度d_ cm；實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間t1.35102 s，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為_m/s.在本次實驗中還需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量和_(文字說明并用相應(yīng)的字母表示)(2)在這個過程中系統(tǒng)減少的重力勢能為_，系統(tǒng)增加的動能為_，只要兩者在誤差允許范圍內(nèi)相等，即可驗證機械能守恒(用測量的物理量字母表示)解析：(1)20分度的游標卡尺讀數(shù)時先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，然后用游標讀出毫光以下的數(shù)值：游標的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，毫米以下的讀數(shù)就是幾乘0.05 mm，其讀數(shù)準確到0.05 mm.滑塊通過光電門時間很短，根據(jù)公式v求出的平均速度可近似為經(jīng)過光電門時的瞬時速度(2)鉤碼下降高度與滑塊的位移的大小x相等，故鉤碼的重力勢能減少量等于mgx.此時滑塊和鉤碼的速度大小相等，都等于v，根據(jù)動能定義式ekmv2得ek(mm)()2.答案：(1)0.5400.4滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離x(2)mgx(mm)()2三、計算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計算時必須有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)13如圖所示，質(zhì)量為m04 kg的木板靜止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一個質(zhì)量m1 kg，大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)0.4，在鐵塊上加一個水平向左的恒力f8 n，鐵塊在長l6 m的木板上滑動取g10 m/s2.求：(1)經(jīng)過多長時間鐵塊運動到木板的左端；(2)在鐵塊到達木板左端的過程中，恒力f對鐵塊所做的功；(3)在鐵塊到達木板左端時，鐵塊和木板的總動能解析：(1)鐵塊與木板間的滑動摩擦力ffmg4 n鐵塊的加速度a1 m/s24 m/s2.木板的加速度a2 m/s21 m/s2.設(shè)鐵塊滑到木板左端的時間為t，則a1t2a2t2l代入數(shù)據(jù)解得t2 s.(2)鐵塊位移l1a1t2422 m8 m木板位移l2a2t2122 m2 m.恒力f做的功wfl188 j64 j(3)鐵塊的動能ek1(fff)l1(84)8 j32 j.木板的動能ek2ffl242 j8 j鐵塊和木板的總動能ek總ek1ek232 j8 j40 j.答案：(1)2 s(2)64 j(3)40 j14.如圖所示，質(zhì)量為m0.2 kg的木塊放在水平臺面上，臺面比水平地面高出h0.20 m，木塊離臺的右端l1.7 m質(zhì)量為m0.10m的子彈以v0180 m/s的速度水平射向木塊，當子彈以v90 m/s的速度水平射出時，木塊的速度為v19 m/s(此過程作用時間極短，可認為木塊的位移為零)若木塊落到水平地面時的落地點到臺面右端的水平距離為l1.6 m，求(1)木塊對子彈所做的功w1和子彈對木塊所做的功w2；(2)木塊與臺面間的動摩擦因數(shù).解析：(1)從開始到子彈射出木塊，由動能定理得w1mv2mv243 j對木塊由動能定理得，子彈對木塊所做的功w2mv8.1 j(2)設(shè)木塊離開臺面時的速度為v2，木塊在臺面上滑行階段對木塊由動能定理得：mglmvmv木塊離開臺面后做平拋運動，由平拋運動規(guī)律得：豎直方向：hgt2水平方向：lv2t由以上各式可解得：0.50答案：(1)243 j8.1 j(2)0.5015如圖所示，半徑為r的四分之一圓弧形支架豎直放置，圓弧邊緣c處有一小定滑輪，繩子不可伸長，不計一切摩擦，開始時，m1、m2兩球靜止，且m1m2，試求：(1)m1釋放后沿圓弧滑至最低點a時的速度(2)為使m1能到達a點，m1與m2之間必須滿足什么關(guān)系(3)若a點離地高度為2r，m1滑到a點時繩子突然斷開，則m1落地點離a點的水平距離是多少？解析：(1)設(shè)m1滑至a點時的速度為v1，此時m2的速度為v2，由機械能守恒得m1grm2grm1vm2v又v2v1cos45得v1.(2)要使m1能到達a點，v10且v20，必有m1grm2gr0，得m1m2.(3)由2rgt2，xv1t得x4r.答案：(1)(2)m1m2(3)4r16(2012北京理綜)摩天大樓中一部直通高層的客運電梯，行程超過百米電梯的簡化模型如圖1所示考慮安全、舒適、省時等因素，電梯的加速度a是隨時間t變化的已知電梯在t0時由靜止開始上升，at圖象如圖2所示電梯總質(zhì)量m2.0103 kg.忽略一切阻力，重力加速度g取10 m/s2.圖1(1)求電梯在上升過程中受到的最大拉力f1和最小拉力f2；(2)類比是一種常用的研究方法對于直線運動，教科書中講解了由vt圖象求位移的方法請你借鑒此方法，對比加速度和速度的定義，根據(jù)圖2所示at圖象，求電梯在第1 s內(nèi)的速度改變量v1和第2 s末的速率v2；(3)求電梯以最大速率上升時，拉力做功的功率p；再求在011 s時間內(nèi)，拉力和重力對電梯所做的總功w.解析：(1)由牛頓第二定律，有fmgma由at圖象可知，f1和f2對應(yīng)的加速度分別是a11.0 m/s2，a21.0 m/s2f1m(ga1)2.0103(101.0) n2.2104 nf2m(ga2)2.010