高三一輪章末檢測(cè)試卷——機(jī)械能(含解析)

1、高考資源網(wǎng)（ ），您身邊的高考專家高三一輪章末檢測(cè)試卷機(jī)械能（含解析） (時(shí)間：90分鐘，滿分：100分) 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)圖511(2008年高考海南卷)如圖51，一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的o點(diǎn)，另一端系一小球給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)，在此過程中()a小球的機(jī)械能守恒b重力對(duì)小球不做功c繩的張力對(duì)小球不做功d在任何一段時(shí)間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動(dòng)能的減少量解析：選c.因有摩擦力做功，機(jī)械能不守恒

2、，a錯(cuò)因在豎直方向上有位置變化，故重力做功，b錯(cuò)繩中拉力始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，不做功，c正確合外力做功等于動(dòng)能的變化，克服摩擦力做功等于機(jī)械能的減少量，d錯(cuò)2如圖52所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止下滑，在物體下滑過程中，下列說法正確的是()圖52a物體的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加b斜面的機(jī)械能不變c斜面對(duì)物體的作用力垂直于接觸面，不對(duì)物體做功d物體和斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒解析：選ad.物體下滑過程中，由于物體與斜面相互間有垂直于斜面的作用力，使斜面加速運(yùn)動(dòng)，斜面的動(dòng)能增加；物體沿斜面下滑時(shí)，既沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，又隨斜面向右運(yùn)動(dòng)，其合速度方向與彈力方向不垂直，且夾角大于90，

3、所以物體克服相互作用力做功，物體的機(jī)械能減少，但動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少，故a正確，b、c項(xiàng)錯(cuò)誤對(duì)物體與斜面組成的系統(tǒng)內(nèi)，只有動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒，d項(xiàng)正確3(2009年高考寧夏卷)水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(01)現(xiàn)對(duì)木箱施加一拉力f，使木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)設(shè)f的方向與水平面夾角為，如圖53，在從0逐漸增大到90的過程中，木箱的速度保持不變，則()圖53af先減小后增大bf一直增大cf的功率減小 df的功率不變解析：選ac.木箱在f作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，受4個(gè)力作用而平衡即fcos(mgfsin)，解得：f，f有極值，所以a正確b錯(cuò)誤；f的功率p

4、fvcos，所以c正確d錯(cuò)誤圖544如圖54所示，一根跨越光滑定滑輪的輕繩，兩端各有一雜技演員(可視為質(zhì)點(diǎn))，a站在地面，b從圖示的位置由靜止開始向下擺動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中繩始終處于伸直狀態(tài)，當(dāng)演員b擺至最低點(diǎn)時(shí)，a剛好對(duì)地面無壓力，則演員a質(zhì)量與演員b質(zhì)量之比為()a11 b21c31 d41解析：選b.設(shè)b擺至最低點(diǎn)時(shí)的速度為v，此時(shí)對(duì)應(yīng)繩長(zhǎng)為l，由機(jī)械能守恒定律可得：mbgl(1cos60)mbv2，解得v.設(shè)b至最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力為ft，由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得：ftmbgmb，解得ft2mbg，對(duì)演員a有ftmag，所以，演員a質(zhì)量與演員b質(zhì)量之比為21.故b正確5從合肥開往南京、上海的動(dòng)車組開始

5、運(yùn)行，動(dòng)車組的最大優(yōu)點(diǎn)是列車的運(yùn)行速度快提高列車運(yùn)行速度的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題是提高機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率動(dòng)車組機(jī)車的額定功率是普通機(jī)車的27倍，已知?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)，列車所受阻力與速度的平方成正比，即ffkv2，則動(dòng)車組運(yùn)行的最大速度是普通列車的()a1倍 b2倍c3倍 d9倍解析：選c.列車以最大速度行駛時(shí)的功率pffvkv3，所以動(dòng)車組機(jī)車的額定功率是普通機(jī)車的27倍時(shí)，動(dòng)車組的最大行駛速度為普通列車的3倍，故c正確6(2009年山東泰安4月月考)汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為p，牽引力為f0，t1時(shí)刻，司機(jī)減小了油門，使汽車的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時(shí)刻，汽車又

6、恢復(fù)了勻速直線運(yùn)動(dòng)能正確表示這一過程中汽車牽引力f和速度v隨時(shí)間t變化的圖象是()圖55解析：選ad.由pfv可判斷，開始時(shí)汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，則f0ff，pf0v0，v0p/ff，當(dāng)汽車功率減小一半pp/2時(shí)，汽車開始做變減速運(yùn)動(dòng)，其牽引力為f1p/vp/2vf0/2，加速度大小為a(fff1)/mff/mp/(2mv)，由此可見，隨著汽車速度v減小，其加速度a也減小，最終以vv0/2做勻速運(yùn)動(dòng)，故a正確；同理，可判斷出汽車的牽引力由f1f0/2最終增加到f0，所以，d也正確7.(2008年高考四川理綜卷)一物體沿固定斜面從靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t0滑至斜面底端已知在物體運(yùn)動(dòng)過程中物體所受的

7、摩擦力恒定，若用f、v、x和e分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能，則圖56中可能正確的是()圖56解析：選ad.物體沿斜面下滑時(shí)，受到的合外力f為恒力，故a正確物體下滑的加速度a也為恒定值，由vat可知b錯(cuò)誤由xat2可知c錯(cuò)誤設(shè)初態(tài)時(shí)物體的機(jī)械能為e0，由功能關(guān)系可得末態(tài)的機(jī)械能ee0ff xe0ff (at2)e0，又因?yàn)槲矬w滑到底端時(shí)仍有動(dòng)能，故在tt0時(shí)刻e0，故d正確8如圖57甲所示，足夠長(zhǎng)的固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個(gè)光滑小環(huán)，沿桿方向給環(huán)施加一個(gè)拉力f，使環(huán)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知拉力f及小環(huán)速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，重力加速度g取10 m/

8、s2.則以下判斷正確的是()圖57a小環(huán)的質(zhì)量是1 kgb細(xì)桿與地面間的傾角是30c前3 s內(nèi)拉力f的最大功率是2.25 wd前3 s內(nèi)小環(huán)機(jī)械能的增加量是5.75 j解析：選ad.設(shè)小環(huán)的質(zhì)量為m，細(xì)桿與地面間的傾角為，由題圖乙知，小環(huán)在第1 s內(nèi)的加速度a m/s20.5 m/s2，由牛頓第二定律得：5mgsinma,4.5mgsin，得m1 kg，a正確；sin0.45，b錯(cuò)誤；分析可得前3 s內(nèi)拉力f的最大功率以1 s末為最大，pmfv50.5 w2.5 w，c錯(cuò)誤；前3 s內(nèi)小環(huán)沿桿上升的位移l1 m0.52 m1.25 m，前3 s內(nèi)小環(huán)機(jī)械能的增加量emv2mglsin5.75

9、j，故d正確9如圖58所示，傾角為30的斜面體置于水平地面上一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著小球a和物塊b，跨過固定于斜面體頂端的小滑輪o，a的質(zhì)量為m，b的質(zhì)量為4m.開始時(shí)，用手托住a，使oa段繩恰處于水平伸直狀態(tài)(繩中無拉力)，ob繩平行于斜面，此時(shí)b靜止不動(dòng)將a由靜止釋放，在其下擺過程中，斜面體始終保持靜止，下列判斷中錯(cuò)誤的是()圖58a物塊b受到的摩擦力先減小后增大b地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一直向右c小球a的機(jī)械能守恒d小球a的機(jī)械能不守恒，a、b系統(tǒng)的機(jī)械能守恒解析：選d.因斜面體和b均不動(dòng)，小球a下擺過程中只有重力做功，因此機(jī)械能守恒，c正確，d錯(cuò)誤；開始a球在與o等高處時(shí)，繩的拉

10、力為零，b受到沿斜面向上的摩擦力，小球a擺至最低點(diǎn)時(shí)，由ftmg和mgloamv2得ft3mg，對(duì)b物體沿斜面列方程：4mgsinffft，當(dāng)ft由0增加到3mg的過程中，ff先變小后反向增大，故a正確以斜面體和b為一整體，因oa繩的拉力水平方向的分力始終水平向左，故地面對(duì)斜面的摩擦力的方向一直向右，故b正確10(2010年江蘇啟東中學(xué)質(zhì)檢)如圖59所示，木箱高為l，其底部有一個(gè)小物體q(質(zhì)點(diǎn))，現(xiàn)用力豎直向上拉木箱，使木箱由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)若保持拉力的功率不變，經(jīng)過時(shí)間t，木箱達(dá)到最大速度，這時(shí)讓木箱突然停止，小物體會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，且恰能到達(dá)木箱頂端已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，由以上信

11、息，可求出的物理量是()圖59a木箱的最大速度b時(shí)間t內(nèi)拉力的功率c時(shí)間t內(nèi)木箱上升的高度d木箱和小物體的質(zhì)量解析：選ac.最大速度vm，此時(shí)f(mm)g，pfvm，由動(dòng)能定理，pt(mm)gh(mm)vm2質(zhì)量約去，可以求得高度h.二、填空題(本題共2小題，每小題8分，共16分把答案填在題中橫線上)11(2009年高考安徽卷)探究力對(duì)原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖510所示，實(shí)驗(yàn)主要過程如下：圖510(1)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為w、2w、3w、；(2)分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，求出小車的速度v1、v2、v3、；(3)作出wv草圖；(4)分析wv圖象如果wv圖

12、象是一條直線，表明wv；如果不是直線，可考慮是否存在wv2、wv3、w等關(guān)系以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中有一項(xiàng)不正確，它是_a本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為w、2w、3w.所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功為w，用2條、3條、橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功分別是2w、3w、b小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒?，可以使木板適當(dāng)傾斜c某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小d根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車獲得的速度

13、的方法，是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來進(jìn)行計(jì)算解析：由于橡皮筋松弛后，小車做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的速度是小車的最大速度，也是做功后的最終速度，故求此速度應(yīng)用勻速那一段的數(shù)據(jù)，而不應(yīng)該使用從第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的數(shù)據(jù)來算d不正確答案：d12(2010年廣東六校聯(lián)考)如圖511甲所示，用包有白紙的質(zhì)量為m(kg)的圓柱棒代替紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒表面的紙上畫出記號(hào)，如圖乙所示，設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為20.0 mm,44.0 mm,68.0 mm,92.0 mm,116.0

14、mm,140.0 mm，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200 r/min”字樣，由此驗(yàn)證機(jī)械能守恒根據(jù)以上內(nèi)容，回答下列問題：圖511(1)毛筆畫相鄰兩條線的時(shí)間間隔t_s，圖乙中的_端是圓柱棒的懸掛端(填“左”或“右”)(2)根據(jù)圖乙所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫下記號(hào)c時(shí)，圓柱棒下落的速度vc_m/s；畫下記號(hào)d時(shí)，圓柱棒下落的速度vd_m/s；記號(hào)c、d之間重力勢(shì)能的變化量為_j，棒的動(dòng)能變化量為_j(g取9.8 m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)解析：(1)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n1200 r/min，所以周期t min0.05 s，圓柱棒豎直自由下落，速度越來越大，因此毛筆所畫出的記號(hào)之間的距離越來越大，因此

15、左端的記號(hào)后畫上，所以左端是懸掛端(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這一段的平均速度vc m/s1.12 m/s，vd m/s1.60 m/s，c、d之間重力勢(shì)能的變化量epmghcd9.868.0103m j0.666m j，棒的動(dòng)能變化量ekmv2dmv2c0.653m j.答案：(1)0.05左(2)1.121.600.666m0.653m三、計(jì)算題(本大題共4小題，共44分要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)13(10分)(2009年高考上海卷)質(zhì)量為5103 kg的汽車在t0時(shí)刻速度v010 m/s，隨后以p6104 w的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn)，經(jīng)72

16、 s達(dá)到最大速度，設(shè)汽車受恒定阻力，其大小為2.5103 n求：(1)汽車的最大速度vm；(2)汽車在72 s內(nèi)經(jīng)過的路程s.解析：(1)達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力等于阻力pffvmvm m/s24 m/s.(2)由動(dòng)能定理可得ptffsmvm2mv02所以s m1252 m.答案：(1)24 m/s(2)1252 m圖51214(10分)(2010年蘇北四市聯(lián)考)山地滑雪是人們喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)，一滑雪坡由ab和bc組成，ab是傾角為37的斜坡，bc是半徑為r5 m的圓弧面，圓弧面和斜面相切于b，與水平面相切于c，如圖512所示，ab豎直高度差h8.8 m，運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80 kg，

17、從a點(diǎn)由靜止滑下通過c點(diǎn)后飛落(不計(jì)空氣阻力和軌道的摩擦阻力，g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8)求：(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)c點(diǎn)的速度大小；(2)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力大小解析：(1)由ac過程，應(yīng)用動(dòng)能定理得：mg(hr)mv2c又rr(1cos37)，可解得：vc14 m/s.(2)在c點(diǎn)，由牛頓第二定律得：fcmgm解得：fc3936 n.由牛頓第三定律知，運(yùn)動(dòng)員在c點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為3936 n.答案：(1)14 m/s(2)3936 n圖51315(12分)(2010年廣州高三調(diào)研測(cè)試)小物塊a的質(zhì)量為m，物塊與坡道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，水平面光滑，坡道頂端距水

18、平面高度為h，傾角為.物塊從坡道進(jìn)入水平滑道時(shí)，在底端o點(diǎn)處無機(jī)械能損失，重力加速度為g.將輕彈簧的一端連接在水平滑道m(xù)處并固定在墻上，另一自由端恰位于坡道的底端o點(diǎn)，如圖513所示物塊a從坡頂由靜止滑下，求：(1)物塊滑到o點(diǎn)時(shí)的速度大小(2)彈簧為最大壓縮量d時(shí)的彈性勢(shì)能(3)物塊a被彈回到坡道上升的最大高度解析：(1)由動(dòng)能定理得mghmghcotmv2得v.(2)在水平滑道上由能量守恒定律得mv2ep聯(lián)立解得epmghmghcot.(3)設(shè)物塊a能夠上升的最大高度為h1，物塊a被彈回過程中，由能量守恒定律得epmgh1cotmgh1解得h1.答案：(1)(2)mghmghcot(3)圖51416(12分)(2010年山東濟(jì)南期末測(cè)試)如圖514所示的“s”形玩具軌道，該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成，放置在豎直平面內(nèi)，軌道彎曲部分是由兩個(gè)半徑相等的半圓對(duì)接而成，圓半徑比細(xì)管內(nèi)徑