備考2020高考物理一輪復(fù)習(xí)單元訓(xùn)練金卷第六單元機(jī)械能守恒定律A卷

第六單元注意事項(xiàng)：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，寫(xiě)在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。4．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試題卷和答題卡一并上交。一、(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，第1～6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7～10題有多項(xiàng)符合題目要求。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)1．能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，下列關(guān)于能量守恒和能源的說(shuō)法正確的是()A．能量是守恒的，能源是取之不盡，用之不竭的B．能量的耗散反映能量是不守恒的C．開(kāi)發(fā)新能源，是緩解能源危機(jī)的重要途徑D．對(duì)能源的過(guò)度消耗將使自然界的能量不斷減小，形成“能源危機(jī)”2．如圖所示，游樂(lè)場(chǎng)中，從高處A到水平面B處有兩條長(zhǎng)度相同的軌道Ⅰ和Ⅱ，其中軌道Ⅰ光滑，軌道Ⅱ粗糙。質(zhì)量相等的小孩甲和乙分別沿軌道Ⅰ和Ⅱ從A處滑向B處，兩人重力做功分別為W1和W2，則()A．W1＞W(wǎng)2B．W1＜W2C．W1＝W2D．因小孩乙與軌道Ⅱ的動(dòng)摩擦因數(shù)未知，故無(wú)法比較重力做功的大小3．如圖所示是某課題小組制作的平拋儀。M是半徑為R固定于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平。M的下端相切處放置著豎直向上的彈簧槍?zhuān)瑥椈蓸尶砂l(fā)射速度不同、質(zhì)量均為m的小鋼珠，假設(shè)某次發(fā)射(鋼珠距離槍口0.5R)的小鋼珠恰好通過(guò)M的上端點(diǎn)水平飛出，已知重力加速度為g，則發(fā)射該小鋼珠前，彈簧的彈性勢(shì)能為()A．mgRB．2mgRC．3mgRD．4mgR4．如圖所示，一很長(zhǎng)的、不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，繩的兩端各系一個(gè)小球a和b。a球的質(zhì)量為m，靜置于水平地面；b球的質(zhì)量為M，用手托住，距地面的高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊。從靜止釋放b后，a達(dá)到的最大高度為1.5h，則M、m的比值為()A．5∶4 B．5∶3C．3∶1D．3∶25．如圖所示，一不可伸長(zhǎng)的輕繩上端懸掛于O點(diǎn)，下端系一小球?，F(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)(保持繩繃直)由靜止釋放，當(dāng)它經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的正下方的B點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷，小球平拋后撞擊到一個(gè)與地面成θ＝37°的斜面BC上，撞擊點(diǎn)為C。若B、C間的高度差為H，不計(jì)空氣阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則()A．小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間t＝B．小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間t＝C．A、B間的高度差h＝D．A、B間的高度差h＝6．一長(zhǎng)木板在光滑的水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，在t＝0時(shí)刻將一相對(duì)于地面靜止的質(zhì)量m＝1kg的物塊輕放在木板上，以后木板運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間圖象如圖所示。已知物塊始終在木板上，重力加速度g＝10m/s2。則物塊的最終動(dòng)能E1及木板動(dòng)能的減小量ΔE分別為()A．E1＝0.5J，ΔE＝2J B．E1＝0.5J，ΔE＝3JC．E1＝1J，ΔE＝2J D．E1＝1J，ΔE＝3J7．一質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起受到一恒力作用。此后，該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能先逐漸減小，再逐漸增大，則恒力與物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度方向的夾角θ可能是()A．θ＝0B．θ＝180°C．0＜θ＜90°D．90°＜θ＜180°8．如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧豎直固定在水平地面上，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球從落到彈簧上到壓縮彈簧到最低點(diǎn)的過(guò)程中()A．小球的機(jī)械能守恒B．小球的機(jī)械能增大C．小球的機(jī)械能減小D．小球與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒9．(2019?全國(guó)II卷)從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動(dòng)能Ek與重力勢(shì)能Ep之和。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，該物體的E總和Ep隨它離開(kāi)地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得()A．物體的質(zhì)量為2kgB．h＝0時(shí)，物體的速率為20m/sC．h＝2m時(shí)，物體的動(dòng)能Ek＝40JD．從地面至h＝4m，物體的動(dòng)能減少100J10．如圖所示，用大小相等的力F將同一物體分別沿光滑的水平面和光滑的斜面由靜止開(kāi)始移動(dòng)大小相等的位移x，在兩種情況下，力F作用的時(shí)間分別為t1和t2，力F的方向分別平行水平面和斜面，平均功率分別為P1和P2。則()A．t1＜t2B．t1＞t2C．P1＝P2D．P1＞P2二、(本題共6小題，共60分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)11．(7分)現(xiàn)要用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“動(dòng)能定理”：一傾角θ可調(diào)的斜面上安裝有兩個(gè)光電門(mén)，其中光電門(mén)乙固定在斜面上，光電門(mén)甲的位置可移動(dòng)。不可伸長(zhǎng)的細(xì)線一端固定在帶有遮光片(寬度為d)的滑塊上，另一端通過(guò)光滑定滑輪與重物相連，細(xì)線與斜面平行(通過(guò)滑輪調(diào)節(jié))。當(dāng)滑塊沿斜面下滑時(shí)，與光電門(mén)相連的計(jì)時(shí)器可以顯示遮光片擋光的時(shí)間t，從而可測(cè)出滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度v。改變光電門(mén)甲的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，比較外力所做的功W與系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk的關(guān)系，即可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。主要?shí)驗(yàn)步驟如下：(1)調(diào)節(jié)斜面的傾角θ，用以平衡滑塊的摩擦力。將帶有遮光片的滑塊置于斜面上，輕推滑塊，使之運(yùn)動(dòng)?？梢酝ㄟ^(guò)判斷滑塊是否正好做勻速運(yùn)動(dòng)；(2)按設(shè)計(jì)的方法安裝好實(shí)驗(yàn)器材。將滑塊從遠(yuǎn)離光電門(mén)甲的上端由靜止釋放，滑塊通過(guò)光電門(mén)甲、乙時(shí)，遮光片擋光的時(shí)間分別t1和t2，則滑塊通過(guò)甲、乙兩光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度分別為和；(3)用天平測(cè)出滑塊(含遮光片)的質(zhì)量M及重物的質(zhì)量m，用米尺測(cè)出兩光電門(mén)間的距離x，比較和的大小，在誤差允許的范圍內(nèi)，若兩者相等，可得出合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化量。12．(8分)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，將重物A由靜止釋放，滑塊B上拖著的紙帶(未畫(huà)出)被打出一系列的點(diǎn)。對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖甲給出的是實(shí)驗(yàn)中的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖上未畫(huà)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中所示。已知重物的質(zhì)量m＝100g、滑塊的質(zhì)量M＝150g，則：(g取10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v＝m/s；(2)在打點(diǎn)0~5的過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量ΔEk＝J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量ΔEp＝J，由此得出的結(jié)論是；(3)若某實(shí)驗(yàn)小組作出的－h(huán)圖象如圖乙所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g＝m/s2。13．(10分)如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角均為30°，頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M＝8kg、m＝2kg的滑塊A、B，通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面運(yùn)動(dòng)。已知滑塊A與斜面ab的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦。當(dāng)滑塊A沿斜面下滑距離x＝2m(滑塊B離滑輪距離足夠遠(yuǎn))時(shí)，求。(1)滑塊A的速度大小v。(2)在下滑過(guò)程中，輕繩中的張力T。14．(10分)如圖所示，在高H＝5m的光滑水平臺(tái)上，有一用水平輕質(zhì)細(xì)線拴接的完全相同、質(zhì)量均為45g的滑塊a和b組成的裝置Q，Q處于靜止?fàn)顟B(tài)。裝置Q中兩滑塊之間有一處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧(滑塊與彈簧不拴接)。某時(shí)刻裝置Q中的細(xì)線斷開(kāi)，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后，滑塊a被水平向左拋出，落到地面上的A處，拋出的水平距離x＝5m，滑塊b沿半徑為R＝0.45m的半圓弧做圓周運(yùn)動(dòng)并通過(guò)最高點(diǎn)C?？諝庾枇Σ挥?jì)，取g＝10m/s2，求：(1)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，滑塊a的速度大小。(2)滑塊b通過(guò)圓弧的最高點(diǎn)C時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小。15．(12分)如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊P與小球Q(可視為質(zhì)點(diǎn))通過(guò)一根細(xì)繩相連，細(xì)繩繞過(guò)兩個(gè)輕質(zhì)無(wú)摩擦的小定滑輪C、D(可視為質(zhì)點(diǎn))，木塊P的另一端被固連在地面上的輕質(zhì)彈簧秤豎直向下拉住。小球Q套在固定在水平地面上的半圓形光滑圓環(huán)上，圓環(huán)半徑為R。初始時(shí)小球Q位于圓環(huán)的最高點(diǎn)B點(diǎn)靜止不動(dòng)，其中BC=R，此時(shí)彈簧秤對(duì)木塊的拉力為F0，彈簧秤中彈簧的彈性勢(shì)能在數(shù)值上等于mgR(g為重力加速度)?，F(xiàn)將小球Q從B點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，其中AC垂直于OA，此時(shí)彈簧秤對(duì)木塊的拉力為2F0，然后將小球Q從A點(diǎn)由靜止釋放，小球Q將順著光滑圓環(huán)從A向B運(yùn)動(dòng)。已知彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧形變量的二次方成正比。求：(1)彈簧秤中彈簧的勁度系數(shù)k；(2)小球從A點(diǎn)靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度；以及此過(guò)程中，繩子拉力對(duì)小球所做的功。16．(13分)一質(zhì)量m＝1kg的物體靜止在水平面上，t＝0時(shí)刻，一水平恒力F作用在物體上。一段時(shí)間后撤去此力，這一過(guò)程中物體運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間圖象如圖所示。求：(1)恒力F所做的功W。(2)整個(gè)過(guò)程中，摩擦力做功的平均功率。單元訓(xùn)練金卷·高三·物理(A)卷第六單元答案一、(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，第1～6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7～10題有多項(xiàng)符合題目要求。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)1．【答案】C【解析】能量耗散表明，在能源的利用過(guò)程中，雖然能量的數(shù)量并未減小，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成不便于利用的了。所以我們要節(jié)約能量，不斷開(kāi)發(fā)新能源，選項(xiàng)C正確。2．【答案】C【解析】重力做功等于重力乘以物體沿豎直方向的位移，與路徑及粗糙與否無(wú)關(guān)。質(zhì)量相等的兩個(gè)小孩甲、乙分別沿軌道Ⅰ和Ⅱ從A處滑向B處，重力做功相等，選項(xiàng)C正確。3．【答案】B【解析】小鋼珠恰好通過(guò)M的上端點(diǎn)水平飛出，必有mg＝mv2R，解得12mv2＝12mgR；彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小鋼珠的機(jī)械能，由機(jī)械能守恒定律得EP＝mg(0.5R＋R)＋124．【答案】C【解析】由題設(shè)分析知，b球著地后，a球繼續(xù)上升的高度應(yīng)為12h，由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)知b球著地的瞬間，兩球的速度v＝gh，另由機(jī)械能守恒定律得(M－m)gh＝12(M＋m)v2，結(jié)合兩式求得M∶m＝35．【答案】A【解析】由機(jī)械能守恒定律，有mgh＝12mv2，解得小球從B點(diǎn)平拋的初速度v＝2gh。由平拋規(guī)律有x＝vt，H＝12gt2，tan37°＝Hx，結(jié)合以上式子得h＝496．【答案】B【解析】由v－t圖象知，當(dāng)t＝0.5s時(shí)，木板開(kāi)始做速度v＝1m/s的勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，物塊與木板的速度相同，物塊與木板間無(wú)摩擦力作用，物塊的最終動(dòng)能E1＝12mv2＝0.5J；對(duì)物塊，由v＝at及f＝ma得f＝2N，在0~0.5s內(nèi)，木板的位移x＝12×(5＋1)×0.5m＝1.5m，由動(dòng)能定理得木板動(dòng)能的減小量Δ7．【答案】BD【解析】若0≤θ＜90°，恒力做正功，動(dòng)能一直增大；若θ＝180°，恒力做負(fù)功，動(dòng)能先減小到零再反向增大；當(dāng)90°＜θ＜180°，質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，恒力先做負(fù)功后做正功，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大，選項(xiàng)B、D正確。8．【答案】CD【解析】小球從落到彈簧上到壓縮彈簧到最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈力對(duì)小球做負(fù)功，小球的機(jī)械能減小；小球與彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C、D正確。9．【答案】AD【解析】Ep－h(huán)圖象知其斜率為G，故G＝20N，解得m＝2kg，A正確；h＝0時(shí)，Ep＝0，Ek＝E機(jī)－Ep＝100J－0＝100J，故＝100J，解得v＝10m/s，B錯(cuò)誤；h＝2m時(shí)，Ep＝40J，Ek＝E機(jī)－Ep＝85J－40J＝45J，C錯(cuò)誤；h＝0時(shí)，Ek＝E機(jī)－Ep＝100J－0＝100J，h＝4m時(shí)，Ek?＝E機(jī)－Ep＝80J－80J＝0J，故Ek－Ek?＝100J，D正確。10．【答案】AD【解析】設(shè)在兩種情況下，物體運(yùn)動(dòng)的加速度分別為a1、a2，由牛頓第二定律得F＝ma1、F－mgsinθ＝ma2(θ為斜面的傾角)，很顯然，a1＞a2，又x＝12at2，所以t1＜t2，而W1＝W2＝Fx，由P＝Wt知P1＞P二、(本題共6小題，共60分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)11．【答案】(1)遮光片經(jīng)過(guò)兩光電門(mén)的時(shí)間是否相等(1分)(2)dt1(3)mgx12(M＋m)(【解析】(1)滑塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，遮光片經(jīng)過(guò)兩光電門(mén)的時(shí)間相等；(2)遮光片寬度d很小，可認(rèn)為其平均速度與滑塊通過(guò)該位置時(shí)的瞬時(shí)速度相等，故滑塊通過(guò)甲、乙兩光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度分別為dt1和dt2；(3)比較外力做功mgx及系統(tǒng)動(dòng)能的增量1212．【答案】(1)1.95(1分)(2)0.4750.497在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒(每空2分)(3)9.70(1分)【解析】(1)v5＝(17.65＋21.35)×10－20.2m/s＝1.95m/s。(2)ΔEk＝12(M＋m)v2＝12×0.25×(1.95)2J＝0.475J，ΔEp＝mgh5＝0.497J，在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。(3)由mgh＝12(M＋m)v2得1213．【解析】(1)對(duì)A、B構(gòu)成的系統(tǒng)，由動(dòng)能定理得：(Mgsinθ－mgsinθ－μMgcosθ)·x＝12(M＋m)v2代入數(shù)據(jù)解得：v＝2m/s。(2分)(2)對(duì)滑塊B，由動(dòng)能