2012高中物理一輪復習 單元綜合測試五(機械能守恒定律)

1、2012高中物理一輪復習單元綜合測試五(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)1運動員跳傘將經歷加速下降和減速下降兩個過程，將人和傘看成一個系統(tǒng)，在這兩個過程中，下列說法正確的是()A阻力對系統(tǒng)始終做負功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任意相等的時間內重力做的功相等解析：阻力始終與運動方向相反，做負功，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錯誤重力做功，重力勢能減小，則C錯誤時間相等，但物體下落距離不同，重力做功不等，所以D錯誤答案：A圖12如圖1所示，在地面上以速度v0拋出質量為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空氣阻力，則物體到海平面時的勢能為mgh重力對物體做的功為mgh物體在海平面上的動能為mv02mgh物體在海平面上的機械能為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加速下滑到另一點，在此過程中重力對物體做的功等于()A物塊動能的增加量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能的增加量以及物塊克服摩擦力做

3、的功之和D物塊動能的增加量與物塊克服摩擦力做的功之和解析：由能量關系得：WfEpEkEpWG故WGWfEk.在此類題中， 要務必搞清每一種力做功伴隨著什么樣的能量轉化，然后運用動能定理或能量守恒答案：D4一個質量為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動，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(設碰前速度方向為正)，其大小為2v12 m/

4、s，故B正確反彈前、后小球的動能沒有變化，即Ek0.根據動能定理：物體受合外力做功等于物體動能的變化，即WEk0，則C正確答案：BC圖25物體沿直線運動的vt關系如圖2所示，已知在第1秒內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秒末速度大小關系：v1v3v7，由題知Wmv120，則由動能定理得第1秒末到第3秒末合外力做功W2mv32mv120，故A錯；第3秒末到第5秒末合外力做功W3mv52mv320mv12W，故

5、B錯；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不久前歐洲天文學家在太陽系之外發(fā)現了一顆可能適合人類居住的行星，命名為“格利斯581 c”該行星的質量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍設想在該行星表面附近繞行星沿圓軌道運行的人造衛(wèi)星的動能為Ek1，在地球表面附近繞地球沿圓軌道運行的相同質量的人造衛(wèi)星的動能為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點起由靜止開始上升若從A點上升至B點和從B點上升至C點的過程中拉力F做的功分別為W1、W2，滑塊經B、C兩點時的動能分別為EkB、EkC，圖中ABBC，則一定有()AW1>W2 BW1<W2CEkB>EkC DEkB<EkC解析：滑塊在運動過程中，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(設下列情境中物體從A點上滑的初速度仍為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

8、高點需有個最小速度故選項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、質量為m、粗細均勻、質量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平，用細線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時物塊未到達地面)在此過程中()A物塊的機械能逐漸增加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能的增加與克服摩擦力所做功之和解析：取斜面最高點為參考面，軟繩重力勢能減少量Ep繩mg·mg··sin30°m

9、gl，選項B正確；物塊向下運動，對物塊，除重力以外，繩拉力對物塊做負功，物塊機械能減小，選項A錯誤；設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，又因為Ep物>m物v2，故選項C錯而D 對答案：BD圖610(2009·山東理綜)圖6所示為某探究活動小組設計的節(jié)能運輸系統(tǒng)斜面軌道傾角為30°，質量為M的木箱與軌道的動摩擦因數為，木箱在軌道頂端時，自動裝貨裝置將質量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，當輕彈簧被壓縮至最短時，自動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，再重復上述過程下列選項正確的是()AmM

10、Bm2MC木箱不與彈簧接觸時，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的過程中，減少的重力勢能全部轉化為彈簧的彈性勢能解析：彈簧被壓縮至最短時的彈性勢能為Ep，由功能關系，得：下滑過程：(Mm)gh(Mm)gcosEp上滑過程：EpMg·hMgcos·解得m2M，故選項A錯B對；上滑時加速度：a上gsingcos下滑時加速度：a下gsingcos故選項C正確；由能量守恒定律得，減少的重力勢能轉化為彈簧的彈性勢能和內能，選項D錯誤答案：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動實驗中需要調整好儀器，接通打點計時器的電源，松開紙帶，使重物下落打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點(1)為了測得重物下落的加速度，還需要的實驗器材有_(填入正確選項前的字母)A天平B秒表C米尺(2)若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當地的重力加速度值，而實驗操作與數據處理均無錯誤，寫出一個你認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數點間的距離，選項C正確(2)從產生加速度的原因即受力的角度思考誤差原因答案：(1)C(2)打點計時器與紙帶間存在摩擦12某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關系”的實驗如

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，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圖8(1)除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、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

13、運動，當小車速度最大時，關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小車在兩個鐵釘的連線處D小車已過兩個鐵釘的連線(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，應選用紙帶的_部分進行測量(根據下面所示的紙帶回答)圖9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)GK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，有數值計算的要注明單位)13

14、質量為500 t的火車，以恒定功率沿平直軌道行駛，在3 min內行駛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，運動學中勻變速直線運動公式不能用可以由動能定理得W牽W阻mvm2mv2其中W阻Ffx，W牽是一個變力的功，但因該力的功率恒定，故可用W牽Pt計算這樣式變?yōu)镻tFfxmvm2mv2又因達最大速度時FFf，故vm聯立解得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，質量為m1 kg的小物體(可視為質點)

15、在水平拉力F的作用下，從靜止開始由C點運動到A點，物體從A點進入半圓軌道的同時撤去外力F，物體沿半圓軌道通過最高點B后做平拋運動，正好落在C點，已知xAC2 m，F15 N，g取10 m/s2，試求：(1)物體在B點時的速度大小以及此時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)設物體在B點的速度為v，由B到C做平拋運動，有2Rgt2，xACvt，v5 m/s由此時受力知FNmg，FN52.5 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，機械能守恒mvA2mv22mgR由C到A應用動能定理可知(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與斜面之間的動摩擦因數為，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長時上端位于C點用一根不可伸長的輕繩通過輕質光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪右側繩子與斜面平行，A的質量為2m，B的質量為m，初始時物體A到C點的距離為L.現給A、B一初速度v0使A開始沿斜面向下運動，B向上運動，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點已知重力加速度為g，不計空氣阻力，整個過程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)，求此過程中：(1)物體A向下運動剛

17、到C點時的速度；(2)彈簧的最大壓縮量；(3)彈簧中的最大彈性勢能解析：(1)A和斜面間的滑動摩擦力f2mgcos，物體A向下運動到C點的過程中，根據能量關系有：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，對系統(tǒng)應用動能定理，f·2x0×3mv2，x.(3)彈簧從壓縮最短到恰好能彈到C點的過程中，對系統(tǒng)根據能量關系有Epmgx2mgxsinfx因為mgx2mgxsin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、質量為m1100 kg的貨物(可視為質點)從高處運送至地面，為避免貨物與地面發(fā)生撞擊，現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摩擦因數為1，木板與地面間的動摩擦因數20.2.(最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，取g10 m/s2)圖12(1)求貨物到達圓軌道末端時對軌道的壓力(2)若貨物滑上木板A時，木板不動，而滑上木板B時，木板B開始滑動，求1應滿足的條件(3)若10.5，求貨物滑到木板A末端時的速度和在木板A上運動的時間解析：(1)設貨物滑到圓軌道末端時的速度為v0，對貨物的下滑過程，根據機械能守恒定律得m1gRm1v02設貨物在軌道末端所受支持力的大小為FN，根據牛頓第二定律得FNm1gm1聯立式，代入數據得FN3000 N根據牛頓第三定律，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，木板不動，由受力分析得