高中物理滬科版第六章經典力學與現(xiàn)代物理章末綜合測評3

章末綜合測評(三)(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分．在每小題給出的四個選項中，第1～5題只有一項符合題目要求，第6～8題有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1．一小球以初速度v0水平拋出，不計空氣阻力，小球在空中運動的過程中重力做功的功率P隨時間t變化的圖像是()【解析】設經過時間t速度大小為v，其方向與豎直方向(或重力方向)成θ角，由功率公式P＝Fvcosθ知，此時重力的功率P＝mgvcosθ＝mgvy＝mg·gt＝mg2t，所以A正確．【答案】A2．如圖1所示，人站在電動扶梯的水平臺階上，假定人與扶梯一起沿斜面減速上升，在這個過程中，人腳所受的靜摩擦力()圖1A．等于零，對人不做功B．水平向左，對人做負功C．水平向右，對人做正功D．斜向上，對人做正功【解析】人隨扶梯沿斜面減速上升，人的受力有重力、支持力和水平向左的靜摩擦力，且靜摩擦力方向與運動方向的夾角大于90°，故靜摩擦力對人做負功．【答案】B3.如圖2所示，質量為m的物體A靜止于傾角為θ的斜面體B上，斜面體B的質量為M，現(xiàn)對該斜面體施加一個水平向左的推力F，使物體隨斜面體一起沿水平方向向左做加速度為a的勻加速運動，移動s，則此過程中斜面體B對物體A所做的功為()圖2A．Fs B．mgssinθC．mas D．(M＋m)as【解析】物體A隨斜面體一起做勻加速運動，它所受合外力等于ma，這個力水平向左由斜面B所給，由W＝mas故選項C正確．【答案】C4.如圖3所示，細線的一端固定于O點，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在豎直平面內由A點運動到B點．在此過程中拉力的瞬時功率變化情況是()【導學號：02690042】圖3A．逐漸增大B．逐漸減小C．先增大，后減小D．先減小，后增大【解析】小球速率恒定，由動能定理知：拉力做的功與克服重力做的功始終相等，將小球的速度分解，可發(fā)現(xiàn)小球在豎直方向分速度逐漸增大，重力的瞬時功率也逐漸增大，則拉力的瞬時功率也逐漸增大，A項正確．【答案】A5．把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客，這樣的客車車輛叫做動車．而動車組就是幾節(jié)自帶動力的車輛(動車)加幾節(jié)不帶動力的車輛(也叫拖車)編成一組，就是動車組，如圖4所示．假設動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比．每節(jié)動車與拖車的質量都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等．若1節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為120km/h；則6節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為()圖4A．120km/h B．240km/hC．320km/h D．480km/h【解析】設一節(jié)動車功率為P，動車和拖車質量均為m，阻力系數(shù)為k，則有P＝k·4mg·v1，6P＝k·9mg·v2，v1＝120km/h，由以上三式得v2＝320km/h，故C正確．【答案】C6．物體沿直線運動的v-t圖象如圖5所示，已知在第1秒內合力對物體做功為W，則()圖5A．從第1秒末到第3秒末合力做功為4WB．從第3秒末到第5秒末合力做功為－2WC．從第5秒末到第7秒末合力做功為WD．從第3秒末到第4秒末合力做功為－【解析】由題中圖象可知物體速度變化情況，根據(jù)動能定理得第1s內：W＝eq\f(1,2)mv2，第1s末到第3s末：W1＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv2＝0，A錯；第3s末到第5s末：W2＝0－eq\f(1,2)mv2＝－W，B錯；第5s末到第7s末：W3＝eq\f(1,2)m(－v)2－0＝W，C正確；第3s末到第4s末：W4＝eq\f(1,2)m(eq\f(v,2))2－eq\f(1,2)mv2＝－，D正確．【答案】CD7．關于物體所受外力的合力做功與物體動能的變化的關系以下說法正確的是()A．合力做正功，物體動能增加B．合力做正功，物體動能減少C．合力做負功，物體動能增加D．合力做負功，物體動能減少【解析】根據(jù)動能定理，合力做功等于物體動能變化，合力做正功，動能增加；合力做負功，動能減少．所以A和D正確．【答案】AD8．如圖6是某中學科技小組制作的利用太陽能驅動小車的裝置．當太陽光照射到小車上方的光電板，光電板中產生的電流經電動機帶動小車前進．若小車在平直的水泥路上從靜止開始加速行駛，經過時間t前進距離s，速度達到最大值vm，設這一過程中電動機的功率恒為P，小車所受阻力恒為F，那么()圖6A．這段時間內小車先加速運動，然后勻速運動B．這段時間內阻力所做的功為PtC．這段時間內合力做的功為eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)D．這段時間內電動機所做的功為Fs＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)【解析】從題意得到，可將太陽能驅動小車運動視為“汽車以功率不變啟動”，所以這段時間內小車做加速運動，A項錯誤；電動機做功用Pt計算，阻力做功為W＝Fs，B項錯誤；根據(jù)動能定理判斷，這段時間內合力做功為eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，C項正確；這段時間內電動機所做的功為Pt＝Fs＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，D項正確．【答案】CD二、非選擇題(共4小題，共52分)9．(8分)(2023·福建高考)在“探究恒力做功與動能改變的關系”實驗中(裝置如圖7)：圖7(1)下列說法哪一項是正確的()A．平衡摩擦力時必須將鉤碼通過細線掛在小車上B．為減小系統(tǒng)誤差，應使鉤碼質量遠大于小車質量C．實驗時，應使小車靠近打點計時器由靜止釋放(2)圖8是實驗中獲得的一條紙帶的一部分，選取O，A，B，C為計數(shù)點，已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，則打B點時小車的瞬時速度大小為____m/s(保留三位有效數(shù)字)．圖8【解析】平衡摩擦力的原理就是在沒有拉力的情況下調整斜面傾角，使μ＝tanθ，A錯；為減小系統(tǒng)誤差應使鉤碼質量遠小于小車質量，B錯；實驗時使小車靠近打點計時器能充分利用紙帶，由靜止釋放則通過后面的點測出的動能即等于該過程的動能變化量，便于利用實驗數(shù)據(jù)進行探究．據(jù)vB＝eq\f(sAC,2T)＝m/s可得打B點時小車的瞬時速度．【答案】(1)C(2)10．(12分)在“探究功與速度變化的關系”的實驗中，得到的紙帶如圖9所示，小車的運動情況可描述為：A，B之間為________________運動；C，D之間為________運動．小車離開橡皮筋后的速度為________m/s.圖9【解析】由圖可知小車在A、B之間做加速運動，由于相鄰計數(shù)點間位移之差不等，由Δs＝aT2知，小車的加速度是變化的，故做變加速運動．在C，D之間計數(shù)點均勻分布，說明小車做勻速運動．小車離開橡皮筋后做勻速運動，由CD段紙帶，求出速度為：v＝eq\f(s,t)＝eq\f×10－3,m/s＝m/s.【答案】變加速勻速11．(16分)質量m＝1kg的物體，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面運動，經過位移4m時，拉力F停止作用，運動到位移是8m時物體停止，運動過程中Ek-s的圖線如圖10所示，g＝10m/s2，求：圖10(1)物體和平面間的動摩擦因數(shù)；(2)拉力F的大?。窘馕觥?1)在運動的第二階段，物體在位移s2＝4m內，動能由Ek＝10J變?yōu)榱悖蓜幽芏ɡ淼茫蘭gs2＝－Ek故動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(Ek,mgs2)＝eq\f(10,1×10×4)＝.(2)在運動的第一階級，物體位移s1＝4m，初動能Ek0＝2J，根據(jù)動能定理Fs1－μmgs1＝Ek－Ek0所以F＝N.【答案】(1)(2)N12．(16分)如圖11所示，抗震救災運輸機在某場地卸放物資時，通過傾角θ＝30°的固定的光滑斜軌道面進行．有一件質量為m＝kg的小包裝盒，由靜止開始從斜軌道的頂端A滑至底端B，然后又在水平地面上滑行一段距離停下，若A點距離水平地面的高度h＝m，重力加速度g取10m/s2，求：圖11(1)包裝盒由A滑到B經歷的時間；(2)若地面的動摩擦因數(shù)為，包裝盒在水平地面上還能滑行多遠？(不計斜面與地面接觸處的能量損耗)【解析】(1)包裝盒沿斜面下滑受到重力和斜面支持力，由牛頓第二定律，得mgsinθ＝maa＝gsinθ＝m/s2包裝盒沿斜面由A到