2012高中物理一輪復(fù)習(xí) 單元綜合測試五(機(jī)械能守恒定律)

1、2012高中物理一輪復(fù)習(xí)單元綜合測試五(機(jī)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(shí)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(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi))1運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個(gè)過程，將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng)，在這兩個(gè)過程中，下列說法正確的是()A阻力對系統(tǒng)始終做負(fù)功B系統(tǒng)受到的合外力始終向下C重力做功使系統(tǒng)的重力勢能增加D任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等解析：阻力始終與運(yùn)動(dòng)方向相反，做負(fù)功，所以A正確加速下降合外力向下，而減速下降合外力向上，

2、所以B錯(cuò)誤重力做功，重力勢能減小，則C錯(cuò)誤時(shí)間相等，但物體下落距離不同，重力做功不等，所以D錯(cuò)誤答案：A圖12如圖1所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上若以地面為零勢能面而且不計(jì)空氣阻力，則物體到海平面時(shí)的勢能為mgh重力對物體做的功為mgh物體在海平面上的動(dòng)能為mv02mgh物體在海平面上的機(jī)械能為mv02其中正確的是()ABC D答案：B3一物塊由靜止開始從粗糙斜面上的某點(diǎn)加速下滑到另一點(diǎn)，在此過程中重力對物體做的功等于()A物塊動(dòng)能的增加量B物塊重力勢能的減少量與物塊克服摩擦力做的功之和C物塊重力勢能的減少量和物塊動(dòng)能的增加量以及物塊克服摩擦力做

3、的功之和D物塊動(dòng)能的增加量與物塊克服摩擦力做的功之和解析：由能量關(guān)系得：WfEpEkEpWG故WGWfEk.在此類題中， 要?jiǎng)?wù)必搞清每一種力做功伴隨著什么樣的能量轉(zhuǎn)化，然后運(yùn)用動(dòng)能定理或能量守恒答案：D4一個(gè)質(zhì)量為0.3 kg的彈性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運(yùn)動(dòng)，反彈后的速度大小與碰撞前相同則碰撞前后小球速度變化量的大小v和碰撞過程中墻對小球做功的大小W為()Av0 Bv12 m/sCW0 DW10.8 J解析：速度是矢量，速度的變化也是矢量，反彈后小球的速度與碰前速度等值反向，則速度變化量為vvv2v(設(shè)碰前速度方向?yàn)檎?，其大小為2v12 m/

4、s，故B正確反彈前、后小球的動(dòng)能沒有變化，即Ek0.根據(jù)動(dòng)能定理：物體受合外力做功等于物體動(dòng)能的變化，即WEk0，則C正確答案：BC圖25物體沿直線運(yùn)動(dòng)的vt關(guān)系如圖2所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對物體做的功為W，則()A從第1秒末到第3秒末合外力做功為4WB從第3秒末到第5秒末合外力做功為2WC從第5秒末到第7秒末合外力做功為WD從第3秒末到第4秒末合外力做功為0.75W解析：由圖知第1秒末、第3秒末、第7秒末速度大小關(guān)系：v1v3v7，由題知Wmv120，則由動(dòng)能定理得第1秒末到第3秒末合外力做功W2mv32mv120，故A錯(cuò)；第3秒末到第5秒末合外力做功W3mv52mv320mv12W，故

5、B錯(cuò)；第5秒末到第7秒末合外力做功W4mv720mv12W，故C對；第3秒末到第4秒末合外力做功W5mv42mv32m(v1)2mv120.75 W故D對答案：CD6不久前歐洲天文學(xué)家在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星，命名為“格利斯581 c”該行星的質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍設(shè)想在該行星表面附近繞行星沿圓軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek1，在地球表面附近繞地球沿圓軌道運(yùn)行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek2，則為()A0.13 B0.3C3.33 D7.5解析：由Gm得Ek1由Gm·得Ek2又已知51.5則3.33，故C正確答案：C圖37如圖3所示，固定的光滑豎

6、直桿上套著一個(gè)滑塊，用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪，以大小恒定的拉力F拉繩，使滑塊從A點(diǎn)起由靜止開始上升若從A點(diǎn)上升至B點(diǎn)和從B點(diǎn)上升至C點(diǎn)的過程中拉力F做的功分別為W1、W2，滑塊經(jīng)B、C兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為EkB、EkC，圖中ABBC，則一定有()AW1>W2 BW1<W2CEkB>EkC DEkB<EkC解析：滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中，繩中張力始終不變，而豎直向上的拉力在逐漸減小，故加速度在逐漸減小，動(dòng)能的變化量在減小，因此，一定有W1>W2，選A.答案：A8(2011·山東泰安)如圖4，一物體從光滑斜面AB底端A點(diǎn)以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度為h

7、.下列說法中正確的是(設(shè)下列情境中物體從A點(diǎn)上滑的初速度仍為v0)()圖4A若把斜面CB部分截去，物體沖過C點(diǎn)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(dá)B點(diǎn)C若把斜面彎成圓弧形D，物體仍沿圓弧升高h(yuǎn)D若把斜面從C點(diǎn)以上部分彎成與C點(diǎn)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(jī)械能守恒，若把斜面CB部分截去，物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)后做斜上拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)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(diǎn)以上部分彎成與C點(diǎn)相切的圓弧狀，物體到達(dá)最高點(diǎn)速度都可達(dá)到零，物體可達(dá)最大h高度，而沿彎成圓弧形AD，物體做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最

8、高點(diǎn)需有個(gè)最小速度故選項(xiàng)BD正確答案：BD圖59(2010·山東理綜)如圖5所示，傾角30°的粗糙斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平，用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面)在此過程中()A物塊的機(jī)械能逐漸增加B軟繩重力勢能共減少了mglC物塊重力勢能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功D軟繩重力勢能的減少小于其動(dòng)能的增加與克服摩擦力所做功之和解析：取斜面最高點(diǎn)為參考面，軟繩重力勢能減少量Ep繩mg·mg··sin30°m

9、gl，選項(xiàng)B正確；物塊向下運(yùn)動(dòng)，對物塊，除重力以外，繩拉力對物塊做負(fù)功，物塊機(jī)械能減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)W克為軟繩克服摩擦力做的功，對系統(tǒng)由功能原理得Ep繩Ep物mv2m物v2W克，又因?yàn)镋p物>m物v2，故選項(xiàng)C錯(cuò)而D 對答案：BD圖610(2009·山東理綜)圖6所示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)輸系統(tǒng)斜面軌道傾角為30°，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為，木箱在軌道頂端時(shí)，自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí)，自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過程下列選項(xiàng)正確的是()AmM

10、Bm2MC木箱不與彈簧接觸時(shí)，上滑的加速度大于下滑的加速度D在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能解析：彈簧被壓縮至最短時(shí)的彈性勢能為Ep，由功能關(guān)系，得：下滑過程：(Mm)gh(Mm)gcosEp上滑過程：EpMg·hMgcos·解得m2M，故選項(xiàng)A錯(cuò)B對；上滑時(shí)加速度：a上gsingcos下滑時(shí)加速度：a下gsingcos故選項(xiàng)C正確；由能量守恒定律得，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和內(nèi)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：BC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)圖711(2010·全國理綜)利用圖7

11、所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中需要調(diào)整好儀器，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，松開紙帶，使重物下落打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)在紙帶上打出一系列的小點(diǎn)(1)為了測得重物下落的加速度，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有_(填入正確選項(xiàng)前的字母)A天平B秒表C米尺(2)若實(shí)驗(yàn)中所得到的重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎担鴮?shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理均無錯(cuò)誤，寫出一個(gè)你認(rèn)為可能引起此誤差的原因：_.解析：(1)由saT2可知為測重物的加速度a，需要用米尺測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，選項(xiàng)C正確(2)從產(chǎn)生加速度的原因即受力的角度思考誤差原因答案：(1)C(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間存在摩擦12某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如

12、圖8，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測出圖8(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和_電源(填“交流”或“直流”)(2)實(shí)驗(yàn)中，小車會(huì)受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)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

13、運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，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(gè)鐵釘?shù)倪B線處D小車已過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(4)在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)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(jìn)行測量(根據(jù)下面所示的紙帶回答)圖9解析：(3)因?yàn)槟景逅椒胖?，故摩擦力沒有被平衡掉，當(dāng)小車速度最大時(shí)，F(xiàn)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)GK三、計(jì)算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計(jì)算時(shí)必須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

14、質(zhì)量為500 t的火車，以恒定功率沿平直軌道行駛，在3 min內(nèi)行駛1.45 km，速度由18 km/h增加到最大速度54 km/h，求火車的功率(g10 m/s2)解析：由于整個(gè)過程中火車所受的牽引力不是恒力，因此加速度不是恒量，運(yùn)動(dòng)學(xué)中勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式不能用可以由動(dòng)能定理得W牽W阻mvm2mv2其中W阻Ffx，W牽是一個(gè)變力的功，但因該力的功率恒定，故可用W牽Pt計(jì)算這樣式變?yōu)镻tFfxmvm2mv2又因達(dá)最大速度時(shí)FFf，故vm聯(lián)立解得P600 kW.答案：600 kW圖1014如圖10所示，半徑R0.4 m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點(diǎn)，質(zhì)量為m1 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))

15、在水平拉力F的作用下，從靜止開始由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，物體從A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道的同時(shí)撤去外力F，物體沿半圓軌道通過最高點(diǎn)B后做平拋運(yùn)動(dòng)，正好落在C點(diǎn)，已知xAC2 m，F(xiàn)15 N，g取10 m/s2，試求：(1)物體在B點(diǎn)時(shí)的速度大小以及此時(shí)半圓軌道對物體的彈力大??；(2)物體從C到A的過程中，摩擦力做的功解析：(1)設(shè)物體在B點(diǎn)的速度為v，由B到C做平拋運(yùn)動(dòng)，有2Rgt2，xACvt，v5 m/s由此時(shí)受力知FNmg，F(xiàn)N52.5 N.由牛頓第三定律知，半圓軌道對物體的彈力FN52.5 N.(2)A到B，機(jī)械能守恒mvA2mv22mgR由C到A應(yīng)用動(dòng)能定理可知(FFf)xACmvA2所以，WfFf

16、·xAC9.5 J.答案：(1)5 m/s52.5 N(2)9.5 J圖1115(2011·遼寧大連雙基測試)如圖11所示，固定斜面的傾角30°，物體A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長時(shí)上端位于C點(diǎn)用一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪右側(cè)繩子與斜面平行，A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，初始時(shí)物體A到C點(diǎn)的距離為L.現(xiàn)給A、B一初速度v0使A開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，B向上運(yùn)動(dòng)，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn)已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，整個(gè)過程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)，求此過程中：(1)物體A向下運(yùn)動(dòng)剛

17、到C點(diǎn)時(shí)的速度；(2)彈簧的最大壓縮量；(3)彈簧中的最大彈性勢能解析：(1)A和斜面間的滑動(dòng)摩擦力f2mgcos，物體A向下運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，根據(jù)能量關(guān)系有：2mgLsin·3mv02·3mv2mgLfL，v.(2)從物體A接觸彈簧，將彈簧壓縮到最短后又恰回到C點(diǎn)，對系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)能定理，f·2x0×3mv2，x.(3)彈簧從壓縮最短到恰好能彈到C點(diǎn)的過程中，對系統(tǒng)根據(jù)能量關(guān)系有Epmgx2mgxsinfx因?yàn)閙gx2mgxsin所以Epfxmv02mgL.答案：(1)(2)(3)mv02mgL16(2009·山東理綜)如圖12所示，某貨場需將

18、質(zhì)量為m1100 kg的貨物(可視為質(zhì)點(diǎn))從高處運(yùn)送至地面，為避免貨物與地面發(fā)生撞擊，現(xiàn)利用固定于地面的光滑四分之一圓軌道，使貨物由軌道頂端無初速滑下，軌道半徑R1.8 m地面上緊靠軌道依次排放兩塊完全相同的木板A、B，長度均為l2 m，質(zhì)量均為m2100 kg，木板上表面與軌道末端相切貨物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)20.2.(最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，取g10 m/s2)圖12(1)求貨物到達(dá)圓軌道末端時(shí)對軌道的壓力(2)若貨物滑上木板A時(shí)，木板不動(dòng)，而滑上木板B時(shí)，木板B開始滑動(dòng)，求1應(yīng)滿足的條件(3)若10.5，求貨物滑到木板A末端時(shí)的速度和在木板A上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間解析：(1)設(shè)貨物滑到圓軌道末端時(shí)的速度為v0，對貨物的下滑過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得m1gRm1v02設(shè)貨物在軌道末端所受支持力的大小為FN，根據(jù)牛頓第二定律得FNm1gm1聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得FN3000 N根據(jù)牛頓第三定律，貨物對軌道的壓力大小為3000 N，方向豎直向下(2)若滑上木板A時(shí)，木板不動(dòng)，由受力分析得