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2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 機械能及其守恒定律章末檢測(五)

上傳人:xt****7 文檔編號:105457694 上傳時間:2022-06-12 格式:DOC 頁數(shù):5 大?。?06.02KB
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1、2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 機械能及其守恒定律章末檢測(五) 一、單項選擇題(本大題共6小題,每小題5分,共30分,每小題只有一個選項符合題意) 1.(xx·聊城模擬)質(zhì)量為m的汽車,啟動后發(fā)動機以額定功率P沿水平道路行駛,經(jīng)過一段時間后以速度v勻速行駛.若行駛中受到的摩擦阻力大小不變,則在加速過程中車速為時,汽車的加速度為 (  ) A.         B. C. D.0 解析:選B.勻速運動時有:Ff=F牽=,加速時,-Ff=ma,a=,B正確. 2.(xx·浙江十校聯(lián)考)用水平力F拉一物體,使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運動,t1時刻撤去拉力F,物體

2、做勻減速直線運動,到t2時刻停止.其速度—時間圖象如圖所示,且α>β,若拉力F做的功為W1,平均功率為P1;物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2,平均功率為P2,則下列選項正確的是(  ) A.W1>W2,F(xiàn)=2Ff B.W1=W2,F(xiàn)>2Ff C.P12Ff D.P1=P2,F(xiàn)=2Ff 解析:選B.由動能定理可得W1-W2=0,解得W1=W2.由圖象可知,撤去拉力F后運動時間大于水平力F作用時間,所以F>2Ff,選項A、D錯誤,B正確;由于摩擦阻力作用時間一定大于水平力F作用時間,所以P1>P2,選項C錯誤. 3.(xx·大連模擬)如圖所示,一長為L的均勻鐵鏈對稱

3、地掛在一輕質(zhì)小滑輪上,由于某一微小的擾動使得鐵鏈向一側(cè)滑動,則鐵鏈完全離開滑輪時的速度大小為(  ) A. B. C. D. 解析:選C.重心下降的高度Δh=L,由機械能守恒定律得:mv2=mgΔh,v=,C正確. 4.(xx·池州模擬)物體在恒定阻力作用下,以某初速度在水平面上沿直線滑行直到停止.以a、Ek、x和t分別表示物體運動的加速度大小、動能、位移的大小和運動的時間,則以下各圖象中,能正確反映這一過程的是(  ) 解析:選C.阻力恒定,加速度不變,B錯;物體做勻減速運動,則v2-v=2ax,a=,a與x為非線性關(guān)系,A錯;Ek=Ek0-Ff·x,C正確;Ek

4、=m(v0-at)2,Ek與t為非線性關(guān)系,D錯. 5.(xx·河南九校聯(lián)考)如圖所示,豎直平面內(nèi)放一直角桿,桿的水平部分粗糙,動摩擦因數(shù)μ=0.2,桿的豎直部分光滑.兩部分各套有質(zhì)量均為1 kg的小球A和B,A、B間用細(xì)繩相連.初始A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),已知:OA=3 m,OB=4 m.若A球在水平拉力F的作用下向右緩慢地移動1 m(取g=10 m/s2),那么該過程中拉力F做功為(  ) A.14 J B.12 J C.10 J D.4 J 解析:選A.對A、B整體受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向左的彈力N1,如圖所示,根據(jù)共點力平衡條件有:

5、 豎直方向:N=G1+G2, 水平方向:F=f+N1, 其中:f=μN, 解得N=(m1+m2)g=20 N, f=μN=0.2×20 N=4 N; 對整體在整個運動過程中運用動能定理列式,得到 WF-fs-m2gh=0, 根據(jù)幾何關(guān)系,可知B上升距離h=1 m, 故WF=fs+m2gh=14 J,故選A. 6.如圖所示,有一傾角θ=30°的足夠長斜坡,小孩在做游戲時,從該斜坡頂端將一足球沿水平方向踢出去,已知足球被踢出時的初動能為9 J,不計空氣阻力,則該足球第一次落在斜坡上時的動能為(  ) A.12 J B.21 J C.27 J D.36 J 解析

6、:選B.足球被踢出后開始做平拋運動,第一次落在斜坡上時對足球的位移進(jìn)行分解有tan 30°==,得=,足球第一次落在斜坡上時的動能為m(v+v)=21 J,只有選項B正確. 二、多項選擇題(本大題共4小題,每小題6分,共24分,每小題有多個選項符合題意) 7.如圖所示,長木板A放在光滑的水平地面上,物體B以水平速度沖上A后,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上,則從B沖到木板A上到相對板A靜止的過程中,下述說法中正確的是(  ) A.物體B動能的減少量等于系統(tǒng)損失的機械能 B.物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量 C.物體B損失的機械能等于木板A獲得的動能與系統(tǒng)損失的機械能之

7、和 D.系統(tǒng)克服摩擦力做的總功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量 解析:選CD.物體B以水平速度沖上A后,由于摩擦力作用,B減速運動,A加速運動,根據(jù)能量守恒定律,物體B動能的減少量等于A增加的動能和系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量之和,選項A錯誤;根據(jù)動能定理,物體B克服摩擦力做的功等于B損失的動能,選項B錯誤;由能量守恒定律可知,物體B損失的機械能等于木板A獲得的動能與系統(tǒng)損失的機械能之和,選項C正確;摩擦力對物體B做的功等于B動能的減少量,摩擦力對木板A做的功等于A動能的增加量,由能量守恒定律,系統(tǒng)克服摩擦力做的總功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量,選項D正確. 8.(xx·黃山模擬)長木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m=2

8、 kg的另一物體B以水平速度v0=2 m/s滑上原來靜止的長木板A的表面,由于A、B間存在摩擦,之后A、B速度隨時間變化情況如圖所示,則下列說法正確的是(  ) A.木板獲得的動能為2 J B.系統(tǒng)損失的機械能為2 J C.木板A的最小長度為1 m D.A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1 解析:選BCD.由v-t圖可知,木板和物體共速前的加速度大小均為a=1 m/s2,它們所受的合外力均為摩擦力,F(xiàn)f=μmg,所以木板質(zhì)量M=m=2 kg,木板獲得的動能Ek1=Mv=×2×12 J=1 J,故A錯;系統(tǒng)機械能損失ΔE=mv-(M+m)v=2 J,故B對;木板的最小長度可由v-t圖面積求

9、得,L=×2×1 m=1 m,故C對;由a=μg=1 m/s2得μ=0.1,故D對. 9.(xx·湖北黃岡中學(xué)模擬)質(zhì)量為m的帶正電的物體處于豎直向上的勻強電場中,已知帶電物體所受電場力的大小為物體所受重力的,現(xiàn)將物體從距地面高h(yuǎn)處以一定初速度豎直下拋,物體以的加速度豎直下落到地面(空氣阻力恒定),則在物體的下落過程中(  ) A.物體的重力勢能減少mgh,電勢能減少mgh B.由物體與周圍空氣組成的系統(tǒng)的內(nèi)能增加了mgh C.物體的動能增加mgh D.物體的機械能減少了mgh 解析:選BC.由題意知,電場力F電=mg;由牛頓第二定律有mg-F電-Ff=ma,得空氣阻力Ff=mg;

10、下落過程中,重力做功mgh,電場力做功-mgh,故重力勢能減少mgh,電勢能增加mgh,A錯誤;E內(nèi)=Ffh=mgh,B正確;物體所受合外力F合=ma=mg,故動能的增加量ΔEk=F合h=mgh,C正確;機械能的減少量ΔE=Ffh+F電h=mgh,D錯誤. 10.(xx·河南中原名校聯(lián)考)如圖所示,一根不可伸長的輕繩兩端各系一個小球a和b,跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿C和D上,質(zhì)量為ma的a球置于地面上,質(zhì)量為mb的b球從水平位置靜止釋放.當(dāng)b球擺過的角度為90°時,a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱?,下列結(jié)論正確的是(  ) A.ma∶mb=3∶1 B.ma∶mb=2∶1 C.若只將

11、細(xì)桿D水平向左移動少許,則當(dāng)b球擺過的角度為小于90°的某值時,a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱? D.若只將細(xì)桿D水平向左移動少許,則當(dāng)b球擺過的角度仍為90°時.a(chǎn)球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱? 解析:選AD.當(dāng)b球擺過的角度為90°時,a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?,說明此時繩子張力為mag,由于b球擺動過程中機械能守恒,則有mbgl=mbv2,且mag-mbg=mb,故有ma∶mb=3∶1;由上述求解過程可以看出,球到懸點的距離跟最終結(jié)果無關(guān),因此C、D選項的正誤一目了然,即應(yīng)該排除C,選擇D. 三、非選擇題(本大題共4小題,共46分,要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) 11.(1

12、0分)(xx·西安質(zhì)檢)某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,弧形軌道末端水平,離地面的高度為H,現(xiàn)將鋼球從軌道的不同高度h處由靜止釋放,鋼球的落地點距弧形軌道末端的水平距離為s. (1)若軌道光滑,不計空氣阻力,則s與h的關(guān)系是________. (2)該同學(xué)做實驗,測量得到一組數(shù)據(jù)如下表所示. h(10-1m) 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 s2(10-1m2) 3.96 5.98 7.88 9.96 11.92 請在下面的坐標(biāo)紙上作出有關(guān)s和h的關(guān)系圖象. (3)若H=0.50 m,對比實驗結(jié)果與理論計算,自同一高

13、度由靜止釋放的鋼球水平拋出速率________(填“小于”或“大于”)理論值.你認(rèn)為造成上述誤差的可能原因是: ________________________________________________________________________. 解析:(1)根據(jù)機械能守恒定律和平拋運動規(guī)律可得mgh=mv2,H=gt2,s=vt,聯(lián)立可得s2=4Hh. (2)根據(jù)所給的數(shù)據(jù)描點、連線,如圖所示. (3)因為鋼球在實際運動過程中受到摩擦力和空氣阻力作用,鋼球水平拋出速率小于其理論值. 答案:(1)s2=4Hh (2)見解析圖 (3)小于 鋼球在實際運動過程中受到摩擦力

14、和空氣阻力的作用 12.(17分)(xx·綿陽診斷)飛機在水平跑道上滑行一段時間后起飛.飛機總質(zhì)量m=1×104 kg,發(fā)動機在水平滑行過程中保持額定功率P=8 000 kW,滑行距離x=50 m,滑行時間t=5 s,以水平速度v0=80 m/s飛離跑道后逐漸上升,飛機在上升過程中水平速度保持不變,同時受到重力和豎直向上的恒定升力(該升力由其他力的合力提供,不含重力),飛機在水平方向通過距離L=1 600 m的過程中,上升高度為h=400 m.取g=10 m/s2. (1)假設(shè)飛機在水平跑道滑行過程中受到的阻力大小恒定,求阻力f的大小; (2)飛機在上升高度為h=400 m過程中,求受到

15、的恒定升力F及機械能的改變量. 解析:(1)飛機在水平滑行過程中,根據(jù)動能定理得 Pt-fx=mv(4分) 解得f=1.6×105 N. (1分) (2)該飛機升空后水平方向做勻速運動,豎直方向做初速度為零的勻加速運動,設(shè)運動時間為t1,豎直方向加速度為a,升力為F,則L=v0t1(2分) h=at(2分) 解得t1=20 s,a=2 m/s2(2分) F-mg=ma(2分) 解得F=1.2×105 N(1分) 飛機機械能的改變量為ΔE=Fh=4.8×107 J.(3分) 答案:(1)1.6×105 N (2)1.2×105 N 4.8×107 J 13.(19分)如

16、圖所示,長l=1 m的木板A靜止在水平面上,固定在水平面上、半徑r=1.6 m的四分之一光滑圓弧軌道PQ的底端與木板A相切于P點,木板與圓弧軌道緊靠在一起但不粘連.現(xiàn)將小物塊B從圓弧上距P點高度H=0.8 m處由靜止釋放,已知A、B質(zhì)量均為m=1 kg,A與B間的動摩擦因數(shù)μ1=0.4,A與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1,g取10 m/s2.求: (1)小物塊剛滑到圓弧軌道最低點P處時對圓弧軌道的壓力大小; (2)小物塊從剛滑上木板至滑到木板左端過程中,產(chǎn)生的總熱量. 解析:(1)對B下滑的過程由機械能守恒定律有 mgH=mv2,(2分) 解得v=4 m/s(1分) 小物塊滑到最低

17、點P處時,由牛頓第二定律有 FN-mg=m(2分) 解得FN=20 N(1分) 由牛頓第三定律得FN′=20 N.(1分) (2)B在A上滑動時,兩者的加速度: 對B:μ1mg=ma1,a1=4 m/s2,(2分) 對A:μ1mg-μ2·2mg=ma2,a2=2 m/s2,(2分) 設(shè)B在A上滑動的時間為t,則 xB=vt-a1t2(1分) xA=a2t2(1分) 又xB-xA=l(1分) 代入數(shù)據(jù)解得:t= s(t=1 s舍去),xA= m(2分) 產(chǎn)生的總熱量為: Q=μ1mg·l+μ2·2mg·xA= J≈4.2 J.(3分) 答案:(1)20 N (2)4.2 J

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