新高考物理一輪復(fù)習(xí)單元檢測專題06　機械能守恒定律（解析版）

專題06機械能守恒定律質(zhì)量檢測卷（時間：90分鐘分值：100分）一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每個題目只有一個選項符合要求，選對得4分，選錯得0分。1．（2022·上海青浦·二模）如圖，物塊以某一初速度于固定斜面底端沖上斜面，一段時間后物塊返回出發(fā)點。若物塊和斜面間動摩擦因數(shù)處處相同。在物塊上升、下降過程中，運動時間分別用t1、t2表示，損失的機械能分別用ΔE1、ΔE2表示。則（）A．t1<t2，ΔE1=ΔE2 B．tl<t2，ΔE1<ΔE2C．tl=t2，ΔE1=ΔE2 D．tl>t2，ΔE1>ΔE2【答案】A【解析】設(shè)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，斜面傾角為θ，上升和下降過程的加速度大小分別為a1和a2，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0SKIPIF1<0比較以上兩式可知SKIPIF1<0設(shè)物塊上升和下降過程的位移大小均為s，根據(jù)運動學(xué)規(guī)律有SKIPIF1<0SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0易知物塊上升和下降過程克服摩擦力做的功相等，根據(jù)功能關(guān)系可知上升和下降過程損失的機械能相等。故選A。2．（2022·山東·模擬預(yù)測）太陽能汽車是一種靠太陽能來驅(qū)動的汽車。如圖所示，某款太陽能概念汽車的質(zhì)量為m，額定功率為P，在一段平直公路上由靜止開始勻加速啟動，加速度大小為a，經(jīng)時間SKIPIF1<0達到額定功率：汽車?yán)^續(xù)以額定功率做變加速運動，又經(jīng)時間SKIPIF1<0達到最大速度SKIPIF1<0，之后以該速度勻速行駛。已知汽車所受阻力恒定，則下列說法正確的是（）A．汽車在勻加速運動階段的位移為SKIPIF1<0B．汽車在運動過程中所受的阻力為SKIPIF1<0C．從汽車啟動到剛好達到最大速度的過程中牽引力做的功為SKIPIF1<0D．汽車在變加速運動階段的位移為SKIPIF1<0【答案】D【解析】A．汽車的最大速度為vm，則勻加速結(jié)束時的速度小于vm，則在勻加速運動階段的位移小于SKIPIF1<0，選項A錯誤；B．勻加速階段SKIPIF1<0v1=at1P=Fv1可得汽車在運動過程中所受的阻力為SKIPIF1<0選項B錯誤；C．汽車在勻加速階段牽引力的功率P1=Fv=Fat牽引力的功率與時間成正比，因加速結(jié)束時的功率為P，則加速階段的牽引力做功為SKIPIF1<0，在以額定功率P行駛的t2時間內(nèi)牽引力做功為Pt2，則從汽車啟動到剛好達到最大速度的過程中牽引力做的功為SKIPIF1<0選項C錯誤；D．汽車在變加速運動階段，由動能定理SKIPIF1<0SKIPIF1<0位移為SKIPIF1<0選項D正確。故選D。3．（2022·北京·清華附中模擬預(yù)測）如圖所示，傳送帶與水平面夾角SKIPIF1<0，底端到頂端的距離SKIPIF1<0，運行速度大小SKIPIF1<0。將質(zhì)量SKIPIF1<0的小物塊輕放在傳送帶底部，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，取重力加速度SKIPIF1<0。下列說法正確的是（）A．物塊從斜面底端到達頂端的時間為SKIPIF1<0B．物塊相對傳送帶的位移大小為6mC．物塊被運送到頂端的過程中，摩擦力對物塊做功為32JD．物塊被運送到頂端的過程中，電動機對傳送帶至少做功48J【答案】C【解析】AB．物塊剛放上傳送帶時，所受摩擦力沿傳送帶向上，根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0物塊速度與傳送帶速度相等的時間SKIPIF1<0之后，由于SKIPIF1<0摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力，大小為SKIPIF1<0，物塊與傳送帶保持相對靜止向上滑動，物塊加速階段的位移SKIPIF1<0傳送帶的路程SKIPIF1<0物塊與傳送帶保持相對靜止運動的時間SKIPIF1<0物塊從斜面底端到達頂端的時間SKIPIF1<0物塊相對傳送帶的位移大小為SKIPIF1<0故AB錯誤；C．物塊被運送到頂端的過程中，摩擦力對物塊做功為SKIPIF1<0故C正確；D．物塊被運送到頂端的過程中，電動機對傳送帶做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱和物塊增加的機械能，其大小為SKIPIF1<0故D錯誤。故選C。4．（2022·上?！つM預(yù)測）如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m（M>m）的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中（）A．輕繩對m做的功等于m動能的增加B．輕繩對M做的功大于輕繩對m做的功C．M所受輕繩拉力與重力的總功大于M動能的增加D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失大于M克服摩擦力做的功【答案】C【解析】A．m向上滑動，由動能定理可知，輕繩與重力對m做的功的代數(shù)和等于m動能增加，故A錯誤；B．輕繩對M與對m的拉力大小相等，M與m的位移大小相等，輕繩對M與對m的拉力做功相等，故B錯誤；C．由動能定理可知，M所受輕繩的拉力、重力與摩擦力的做總功等于M動能的增加量，M所受輕繩拉力與重力的總功大于M動能的增加，故C正確；D．除重力彈力以外的力做功，將導(dǎo)致機械能變化，摩擦力做負功，造成機械能損失，則有：兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于M克服摩擦力做的功，故D錯誤。故選C。5．（2022·河北·模擬預(yù)測）航天飛機在完成對空間站的維修任務(wù)后，在A點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ，如圖所示，關(guān)于航天飛機的運動，下列說法中正確的有（）A．在軌道Ⅱ上運動的速度可能大于7.9km/sB．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點的動能大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點的動能C．在軌道Ⅱ上運動的周期大于在軌道Ⅰ上運動的周期D．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點的加速度【答案】A【解析】A．地球的第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最大環(huán)繞速度，當(dāng)衛(wèi)星在近地點由橢圓軌道進入近地圓軌道時需要減速，故航天飛機在軌道目近地點的速度可能大于7.9km/s，A正確；B．由軌道Ⅰ上的A點進入軌道時需要減速，故航天飛機在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點的動能小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點的動能，B錯誤；C．軌道Ⅱ的半長軸小于軌道Ⅰ的半徑，由開普勒第三定律SKIPIF1<0可知，航天飛機在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期，C錯誤；D．在A點，由牛頓第二定律可知SKIPIF1<0故航天飛機在軌道Ⅰ上和軌道Ⅱ上經(jīng)過A點的加速度相等，D錯誤。故選A。6．（2022·安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)模擬預(yù)測）根據(jù)機動車的運動情況，繪制如圖SKIPIF1<0圖像，已知機動車質(zhì)量為SKIPIF1<0kg，其在水平路面沿直線行駛，規(guī)定初速度v0的方向為正方向，運動過程中所受阻力恒定為SKIPIF1<0N。則以下說法合理的是（）A．機動車牽引力恒定且大于阻力B．機動車的初速度為20m/sC．機動車的加速度為8m/s2D．2秒末機動車牽引力功率為SKIPIF1<0W【答案】B【解析】ABC．由圖像設(shè)SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的函數(shù)關(guān)系式為SKIPIF1<0整理可得SKIPIF1<0由運動學(xué)公式SKIPIF1<0知上式中SKIPIF1<0加速度SKIPIF1<0即機車做勻減速直線運動，所以機動車牽引力恒定且小于阻力，故B正確，AC錯誤。D．2秒末機車的速度為SKIPIF1<0根據(jù)牛頓第二定律SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故D錯誤。故選B。7．（2022·福建·漳州立人學(xué)校模擬預(yù)測）跳繩是一種健身運動。某同學(xué)在原地跳繩過程中，離開地面后的速率—時間圖像如圖所示。已知該同學(xué)的質(zhì)量m=50kg，重力加速度g=10m/s2，速度一直在豎直方向上，不計阻力，（）A．1分鐘內(nèi)該同學(xué)克服重力做的功為5×103JB．1分鐘內(nèi)該同學(xué)克服重力做的平均功率為250wC．1分鐘內(nèi)地面對該同學(xué)做的功5×103JD．1分鐘內(nèi)地面對該同學(xué)的沖量大小3×104N·s【答案】A【解析】A．根據(jù)圖像可知，該同學(xué)每次跳起的速度大小為SKIPIF1<0該同學(xué)跳起的最大高度為SKIPIF1<0根據(jù)圖像可知，1分鐘內(nèi)該同學(xué)跳繩次數(shù)為SKIPIF1<0則1分鐘內(nèi)該同學(xué)克服重力做的功為SKIPIF1<0A正確；B．跳一次繩需要0.3s，則1分鐘內(nèi)該同學(xué)克服重力做的平均功率為SKIPIF1<0B錯誤；C．1分鐘內(nèi)地面對該同學(xué)做的功為0，C錯誤；D．起跳時地面對該同學(xué)的沖量大小為SKIPIF1<0因起跳時和落地時同學(xué)的速度相同，則落地時地面對該同學(xué)的沖量大小也為SKIPIF1<0，則1分鐘內(nèi)地面對該同學(xué)的沖量大小為SKIPIF1<0D錯誤。故選A。8．（2022·河北邯鄲·二模）某小組設(shè)計一個離心調(diào)速裝置如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊Q可沿豎直軸無摩擦地滑動，并用原長為l的輕彈簧與O點相連，兩質(zhì)量均為m的小球SKIPIF1<0和SKIPIF1<0對稱地安裝在軸的兩邊，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0與O、SKIPIF1<0和SKIPIF1<0與Q間用四根長度均為l的輕桿通過光滑鉸鏈連接起來。當(dāng)裝置靜止不動系統(tǒng)達到平衡時，輕桿張開的角度為SKIPIF1<0。已知重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．當(dāng)裝置靜止不動系統(tǒng)達到平衡時，輕彈簧彈力大小為3mgB．當(dāng)裝置靜止不動系統(tǒng)達到平衡時，輕彈簧的伸長量為lC．若SKIPIF1<0和SKIPIF1<0繞軸旋轉(zhuǎn)的角速度從0緩慢增大，則彈簧的彈性勢能先減小后增大D．若SKIPIF1<0和SKIPIF1<0繞軸旋轉(zhuǎn)的角速度從0緩慢增大，則彈簧的彈性勢能逐漸減小【答案】C【解析】A．當(dāng)裝置靜止不動系統(tǒng)達到平衡時，對SKIPIF1<0和SKIPIF1<0受力分析有，OP沿桿向上的拉力和QP桿沿桿向上的支持力，則OP桿的拉力為SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0沿豎直方向上的分力為SKIPIF1<0。將SKIPIF1<0、SKIPIF1<0和Q與之間的桿看做整體，整體受重力和SKIPIF1<0和SKIPIF1<0與O之間桿的拉力，彈簧的彈力，根據(jù)平衡條件得SKIPIF1<0故輕彈簧彈力大小為2mg，A錯誤；B．根據(jù)幾何關(guān)系可知，當(dāng)裝置靜止不動系統(tǒng)達到平衡時，OQ的距離為的距離為SKIPIF1<0，故輕彈簧的伸長量為SKIPIF1<0，B錯誤；CD．若SKIPIF1<0和SKIPIF1<0繞軸旋轉(zhuǎn)的角速度從0緩慢增大，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0所需要的向心力變大，故QP桿對球P的支持力先逐漸減小后反向增大，OP桿對球P的拉力逐漸增大，彈簧由伸長狀態(tài)，長度不斷變小，隨后又變?yōu)閴嚎s狀態(tài)，故彈簧的彈性勢能先減小后增大，C正確，D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．（2022·湖南·長沙一中一模）汽車在研發(fā)過程中都要進行性能測試，如圖所示為某次測試中某型號汽車的速度v與牽引力F大小倒數(shù)的SKIPIF1<0圖像，vm表示最大速度。已知汽車在水平路面上由靜止啟動，ab平行于v軸，bc反向延長過原點O。已知阻力恒定，汽車質(zhì)量為2×103kg，下列說法正確的是（）A．汽車從a到b持續(xù)的時間為20s B．汽車由b到c過程做勻加速直線運動C．汽車額定功率為50kW D．汽車能夠獲得的最大速度為12m/s【答案】AC【解析】C．根據(jù)SKIPIF1<0，額定功率等于圖線的斜率SKIPIF1<0C正確；B．根據(jù)SKIPIF1<0，汽車由b到c過程功率不變，隨著汽車速度的增大，牽引力減小；根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0汽車所受阻力不變，隨著牽引力的減小，汽車的加速度減小，汽車由b到c過程做非勻變速直線運動，B錯誤；D．汽車能夠獲得的最大速度為SKIPIF1<0D錯誤；A．汽車所受的阻力為SKIPIF1<0汽車從a到b所受的牽引力為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0汽車從a到b持續(xù)的時間為SKIPIF1<0A正確。故選AC。10．（2022·新疆·烏魯木齊市第70中高一期末）如圖所示，DO是水平面，AB是斜面，滑塊（可視為質(zhì)點）從A點由靜止出發(fā)沿ABD滑動到D點的速度大小為v0。若已知該滑塊與斜面、水平面和圓弧軌道之間的動摩擦因數(shù)處處相同且不為零，軌道轉(zhuǎn)折處平滑相接。下列說法正確的是（

）A．若讓滑塊從D點以速度v0出發(fā)，沿DBA滑動，則恰好能滑到頂點AB．若讓滑塊從D點以速度v0出發(fā)，沿DBA滑動，則一定不能滑到頂點AC．如果斜面改為AC，讓滑塊從A點由靜止出發(fā)沿ACD下滑到D點的速度，大小一定為v0D．如果斜面改為為圓弧軌道AEB，讓滑塊從A點由靜止出發(fā)沿AEB滑動到D點的速度大小一定為v0【答案】BC【解析】C．如圖題中滑塊（可視為質(zhì)點）從A點由靜止出發(fā)沿ABD滑動到D點，有SKIPIF1<0即有SKIPIF1<0可見與α無關(guān)，假設(shè)同樣條件沿ACD，則有SKIPIF1<0即有SKIPIF1<0說明從A到D，其他條件不變情況下，與路徑無關(guān)，C正確；AB．若讓滑塊從D點以速度v0出發(fā)，沿DBA滑動，由功能關(guān)系可得SKIPIF1<0可得，若讓滑塊從D點以速度v0出發(fā)，沿DBA滑動，則一定不能滑到頂點A，A錯誤、B正確；D．該讓滑塊從A點由靜止出發(fā)沿AEB滑動到D點，沿DEA滑動，由于物體在圓弧軌道時，壓力大于在斜面上的壓力，所以摩擦力做的功更多，故該物體到D點速度要比v0小，D錯誤。故選BC。11．（2022·湖北·恩施市第一中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，完全相同的兩個彈性環(huán)A、B用不可伸長的，長為L的輕繩連接，分別套在水平細桿OM和豎直細桿ON上，OM與ON在O點用一小段圓弧桿平滑相連（圓弧長度可忽略），且ON足夠長。初始時刻，將輕繩拉至水平位置伸直，然后靜止釋放兩個環(huán)，此后某時刻，A環(huán)通過O點小段圓弧桿，速度大小保持不變，重力加速度為g，不計一切摩擦，則下列說法正確的是（）A．當(dāng)B環(huán)下落至輕繩與豎直方向夾角SKIPIF1<0時，A環(huán)的速度大小為SKIPIF1<0B．A環(huán)到達O點時速度為SKIPIF1<0C．A環(huán)經(jīng)過O點開始，追上B環(huán)用時為SKIPIF1<0D．A環(huán)追上B環(huán)時，B環(huán)的速度為SKIPIF1<0【答案】BC【解析】A．B環(huán)下落至輕繩與豎直方向夾角SKIPIF1<0，即B環(huán)下降SKIPIF1<0，此時輕繩與水平方向之間的夾角滿足SKIPIF1<0，設(shè)A、B兩環(huán)速度分別為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0即SKIPIF1<0設(shè)A、B兩環(huán)質(zhì)量為SKIPIF1<0，B環(huán)下降SKIPIF1<0的過程中，A與B組成的系統(tǒng)機械能守恒，有SKIPIF1<0所以A環(huán)的速度SKIPIF1<0故A錯誤；B．A環(huán)到達O點時速度為SKIPIF1<0，此時B環(huán)的速度等于0，B環(huán)下降L過程中，由于A、B系統(tǒng)機械能守恒SKIPIF1<0即SKIPIF1<0故B正確；C．環(huán)A過O點后做初速度為SKIPIF1<0、加速度為g的勻加速直線運動，環(huán)B做自由落體運動，從A環(huán)經(jīng)O點開始，追上B環(huán)用時t，則有SKIPIF1<0即SKIPIF1<0故C正確；D．A環(huán)追上B環(huán)時，B環(huán)的速度為SKIPIF1<0故D錯誤。故選BC。12．（2022·河北·模擬預(yù)測）如圖甲所示，質(zhì)量為M=1.5kg、足夠長的木板靜止在水平面上，質(zhì)量為m=0.5kg的物塊靜止于木板左端，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1。現(xiàn)用水平向右的拉力F拉動物塊，拉力大小隨時間的變化關(guān)系滿足F=kt（k為常量），物塊的加速度a隨時間t變化的圖像如圖乙所示。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2，則（）A．k=2N/sB．物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.5C．0~2s時間內(nèi)，水平拉力F做的功為SKIPIF1<0JD．SKIPIF1<0~2s時間內(nèi)，木板與地面間因摩擦產(chǎn)生的熱量為SKIPIF1<0J【答案】ABD【解析】A．根據(jù)圖像，1s時木板開始與地面發(fā)生相對運動SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0A正確；B．當(dāng)SKIPIF1<0時，物塊的加速度為SKIPIF1<0，根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0B正確；C．2s時物塊的加速度為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<02s末物塊的速度為SKIPIF1<0末動能為SKIPIF1<0根據(jù)動能定理，合力的功是SKIPIF1<0，C錯誤；D．SKIPIF1<0時木板的速度為SKIPIF1<0木板的加速度為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0~2s時間內(nèi)，木板的位移為SKIPIF1<0SKIPIF1<0~2s時間內(nèi)，木板與地面間因摩擦產(chǎn)生的熱量為SKIPIF1<0D正確。故選ABD。三、實驗題：本題共2小題，第13題6分，第14題9分，共15分。13．（2022·湖北·武漢二中模擬預(yù)測）用如圖所示的實驗裝置做“探究動能定理”的實驗。（1）下面列出了一些實驗器材：電火花打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶。除以上器材外，還需要的實驗器材有：__________。A．天平（附砝碼）

B．秒表C．刻度尺（最小刻度為mm）

D．低壓交流電源E.220V交流電源

F.低壓直流電源（2）本實驗______（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。（3）①下圖為實驗時小車在長木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個打點未畫出。從紙帶上測出x1=1.89cm，x2=2.40，x5=3.88cm，x6=4.37cm。則小車加速度的大小a=________SKIPIF1<0（保留兩位有效數(shù)字）②小車以及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤以及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示，交流電的頻率用f表示。測得上圖紙帶計數(shù)點1、5間的距離為x，該小組最終要驗證的數(shù)學(xué)表達式為____________。（m、M、f，x、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0以及重力加速度g表示）【答案】

ACE

需要

0.50

SKIPIF1<0【解析】（1）需要測量沙桶及小車的質(zhì)量，則需要天平，（附砝碼），有打點計時器，不需要秒表，需要測量小車和沙桶移動的距離，則需要刻度尺，電火花打點計時器需要220V交流電，故選ACE。（2）本實驗是將沙桶的重力大小近似看作小車所受的合力，則需要平衡摩擦力。（3）①每相鄰計數(shù)點時間間隔為T=0.02×5s=0.1s加速度為SKIPIF1<0②每相鄰計數(shù)點時間間隔為SKIPIF1<0計數(shù)點1、5對應(yīng)速度為SKIPIF1<0SKIPIF1<0為探究動能定理，則需驗證合外力做功等于動能增加量，即SKIPIF1<0帶入數(shù)據(jù)得SKIPIF1<014．（2022·湖北·襄陽四中模擬預(yù)測）某同學(xué)設(shè)計出如圖1所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律。讓小球自由下落，下落過程中小球的球心經(jīng)過光電門1和光電門2，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）該同學(xué)先用螺旋測微器測出小球的直徑如圖2所示，則其直徑d=___________mm。（2）為了驗證機械能守恒定律，該實驗還需要測量下列哪些物理量______（填選項序號）。A．小球的質(zhì)量mB．光電門1和光電門2之間的距離hC．小球從光電門1到光電門2下落的時間t（3）小球通過光電門1時的瞬時速度SKIPIF1<0_______（用題中所給的物理量符號表示）。（4）保持光電門1位置不變，上下調(diào)節(jié)光電門2，多次實驗記錄多組數(shù)據(jù)，作出SKIPIF1<0隨h變化的圖像如圖3所示，如果不考慮空氣阻力，若該圖線的斜率SKIPIF1<0_______，就可以驗證小球下落過程中機械能守恒。（5）考慮到實際存在空氣阻力，設(shè)小球在下落過程中平均阻力大小為f，根據(jù)實際數(shù)據(jù)繪出的SKIPIF1<0隨h變化的圖像的斜率為SKIPIF1<0，則實驗過程中所受的平均阻力f與小球重力SKIPIF1<0的比值SKIPIF1<0_______（用k、SKIPIF1<0表示）?！敬鸢浮?/p>

6.200

B

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0

SKIPIF1<0【解析】（1）直徑SKIPIF1<0（2）A．根據(jù)機械能守恒的表達式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測量質(zhì)量，故A錯誤；B．計算重力勢能的減少量時，需要測量光電門1和光電門2之間的距離h，故B正確；C．利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不需要測量小球從光電門1到光電門2下落的時間t，故C錯誤。故選B。（3）已知經(jīng)過光電門的時間和小球的直徑，由平均速度表示經(jīng)過光電門時的瞬時速度，故SKIPIF1<0SKIPIF1<0（4）小球通過光電門2時的動能為SKIPIF1<0根據(jù)機械能守恒SKIPIF1<0化簡得SKIPIF1<0則該圖線的斜率SKIPIF1<0SKIPIF1<0（5）SKIPIF1<0隨h變化的圖像的斜率為k，即SKIPIF1<0因存在阻力，則有SKIPIF1<0故SKIPIF1<0SKIPIF1<0所以實驗過程中所受的平均阻力f與小球重力SKIPIF1<0的比值SKIPIF1<0SKIPIF1<0四、解答題：本題共4小題，第15題8分，第16題9分，第17題12分，第18題16分，共45分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15．（2022·全國·高三專題練習(xí)）電池技術(shù)作為電動汽車的核心和瓶頸，是電動汽車研究的重點和熱點方向。國內(nèi)某公司研發(fā)的全氣候電池，在低溫條件下，能實現(xiàn)充電時間縮短到1h內(nèi)，自加熱速率達到7℃/min，-10℃環(huán)境下電池總能量最多可釋放90％。搭載該型號電池的國產(chǎn)電動汽車作為交通服務(wù)用車為北京冬奧會提供了交通保障。已知該型號電動汽車配置的全氣候電池總能量是60kW·h，汽車電動機最大功率是160kW，最大車速是180km/h，在平直公路上行駛過程中受到阻的力f與車速v的關(guān)系式可以認為f=kv2，k為比例系數(shù)。求：（1）電動汽車以最大速度行駛時的牽引力和比例系數(shù)k；（2）電動汽車在電池充滿電后，在-10℃的環(huán)境下，以54km/h的速度在平直公路勻速行駛時的最大續(xù)航里程（汽車電動機驅(qū)動汽車行駛的能量占電池釋放能量的80％）。【答案】（1）3200N；SKIPIF1<0N/m2﹒s-2；（2）540km【解析】（1）設(shè)汽車電動機最大功率為P，以最大速度vm行駛時的牽引力為F，則SKIPIF1<0當(dāng)汽車以最大速度運行時的牽引力等于阻力，則SKIPIF1<0解得F=3200N，SKIPIF1<0N/m2﹒s-2（2）設(shè)電池總能量為E=60kW·h，汽車發(fā)動機將電池能量轉(zhuǎn)化為汽車動力的能量E1，則E1=E×90%×80%=1.5552×108J電動汽車在-10°C的環(huán)境下，在平直高速公路上以速度為v1=54km/h=15m/s勻速行駛，設(shè)牽引力為F1，阻力為f1，續(xù)航里程為S，則SKIPIF1<0E1=f1S解得S=540km16．（2022·安徽·淮南第一中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，一質(zhì)量m＝1kg的木板A靜止在光滑水平面上，物塊A的上表面光滑，左端固定一勁度系數(shù)k＝100N/m的水平輕質(zhì)彈簧，右端用一不可伸長的輕質(zhì)細繩連接于豎直墻上?，F(xiàn)使小物塊B（可視為質(zhì)點）以初速度v0＝2m/s從木板的右端向左滑動。已知彈簧彈性勢能的表達式Ep＝SKIPIF1<0kx2，其中k為勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。求：（1）若小物塊B的質(zhì)量1kg時，細繩剛好被拉斷，則細繩所能承受的最大拉力的大?。唬?）若細繩所能承受的最大拉力與第（1）問相同，當(dāng)物塊B的質(zhì)量為8kg時，求細繩被拉斷后小物塊B的最大加速度的大小?！敬鸢浮浚?）20N；（2）SKIPIF1<0【解析】（1）若小物塊B的質(zhì)量為m1=1kg，當(dāng)小物塊B的速度減為零時，彈簧壓縮量最大，設(shè)為x1，根據(jù)能量守恒定律有SKIPIF1<0

①解得SKIPIF1<0

②彈簧壓縮量最大時，對A的彈力最大，細繩達到能承受的最大拉力，即SKIPIF1<0

③（2）若物塊B的質(zhì)量為m2=8kg，設(shè)細繩恰好拉斷時物塊B的速度大小為v1，根據(jù)機械能守恒定律有SKIPIF1<0

④細繩被拉斷后，木板A開始向左運動，且物塊B繼續(xù)擠壓彈簧，當(dāng)A和B達到共同速度v時，彈簧的壓縮量達到最大值x2。根據(jù)動量守恒定律有SKIPIF1<0

⑤此時彈簧的彈性勢能為SKIPIF1<0

⑥聯(lián)立④⑤⑥解得SKIPIF1<0

⑦所以細繩被拉斷后小物塊B的最大加速度的大小為SKIPIF1<0

⑧17．（2022·山東·泰安一中模擬預(yù)測）如圖所示，光滑水平軌道ABC上固定一半徑R=2.6m的光滑螺旋狀圓軌道，質(zhì)量m=1kg的物塊（視為質(zhì)點）靜止在A點，圓軌道與水平軌道緊密平滑連接于B點（圓軌道出口B＇點可認為與入口B點重合），水平軌道C點右側(cè)與質(zhì)量M=2kg、靜止放置在水平面上的木板上表面平齊，木板右端豎直固定一豎直擋板（質(zhì)量、厚度均不計）。物塊與木板間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，木板與水平面間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0?，F(xiàn)給物塊施加一大小F=6.5N、水平向右的推力，t=2s后撤去力F（物塊未到達B點），物塊滑上木板后能與擋板發(fā)生彈性碰撞，且碰撞時間極短，最終物塊停在木板上，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，求：（1）物塊通過圓軌道最高點D時對軌道的壓力大小FN；（2）物塊與擋板碰撞后瞬間，物塊與木板的速度大小之比k；（3）木板的最小長度L?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【解析】（1）撤去推力后，根據(jù)動量定理，此時物塊的動量為SKIPIF1<0物塊從B點到D點的過程中，由機械能守恒定律有SKIPIF1<0對物塊在D點受力分析有SKIPIF1<0由牛頓第三定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（2）物塊滑上木板后受到的滑動摩擦力大小SKIPIF1<0木板與水平面間的滑動（最大靜）摩擦力SKIPIF1<0由于SKIPIF1<0，木板相對水平面不滑動，物塊滑到木板右端的過程中，由動能定理有SKIPIF1<0物塊與擋板碰撞過程，由動量守恒定律有SKIPIF1<0由彈性碰撞過程中機械能守恒有SKIPIF1<0解得碰撞后瞬間物塊的速度SKIPIF1<0負號表示方向水平向左。碰撞后瞬間木板的速度SKIPIF1<0則物塊與木板的速度大小之比為SKIPIF1<0（3）碰撞后物塊的加速度大小SKIPIF1<0得SKIPIF1<0碰撞后木板的加速度大小SKIPIF1<0得SKIPIF1<0由于SKIPIF1<0可知物塊速度減至0后會反向加速，設(shè)從碰撞后瞬間到物塊和木板的速度恰好相等時的時間為t，該相同速度大小為SKIPIF1<0，有SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0當(dāng)物塊和木板的速