2013版高中物理全程復習方略（江蘇）：單元評估檢測(五)

第頁溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。單元評估檢測(五)第五章(40分鐘100分)一、單項選擇題(本大題共5小題，每小題5分，共25分，每小題只有一個選項符合題意)1.如圖所示，電梯與水平地面成θ角，一人站在電梯上，電梯從靜止開始勻加速上升，到達一定速度后再勻速上升.若以FN表示水平梯板對人的支持力，G為人受到的重力，F(xiàn)f為電梯對人的靜摩擦力，則下列結(jié)論正確的是()A.加速過程中Ff≠0，F(xiàn)f、FN、G都做功B.加速過程中Ff≠0，F(xiàn)N不做功C.加速過程中Ff＝0，F(xiàn)N、G都做功D.勻速過程中Ff＝0，F(xiàn)N、G都不做功2.(創(chuàng)新題)中新網(wǎng)2019年4月23日報道，美國無人駕駛空天飛機X－37B于北京時間4月23日發(fā)射升空.如圖所示，空天飛機能在離地面6萬米的大氣層內(nèi)以3萬公里的時速飛行；如果再用火箭發(fā)動機加速，空天飛機就會沖出大氣層，像航天飛機一樣，直接進入地球軌道，做勻速圓周運動.返回大氣層后，它又能像普通飛機一樣在機場著陸，成為自由往返天地間的輸送工具.關(guān)于空天飛機，下列說法正確的是()A.它從地面發(fā)射加速升空時，機艙內(nèi)的物體處于失重狀態(tài)B.它在6萬米的大氣層內(nèi)飛行時，只受地球的引力C.它在做勻速圓周運動時，所受地球的引力做正功D.它從地球軌道返回地面，必須先減速3.(2019·南京模擬)將物體以60J的初動能豎直向上拋出，當它上升到某點P時，動能減為10J，機械能損失10J，若空氣阻力大小不變，則物體落回到拋出點時的動能為()A.36JB.40JC.48JD.50J4.(易錯題)如圖所示，木板質(zhì)量為M，長度為L，小木塊的質(zhì)量為m，水平地面光滑，一根不計質(zhì)量的輕繩通過定滑輪分別與M和m連接，小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ.開始時木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端，拉力至少做功為()A.μmgLB.2μmgLC.eq\f(μmgL,2)D.μ(M＋m)gL5.如圖所示，一質(zhì)量為m的質(zhì)點在半徑為R的半球形容器中(容器固定)由靜止開始自邊緣上的A點滑下，到達最低點B時，它對容器的正壓力為FN.重力加速度為g，則質(zhì)點自A滑到B的過程中，摩擦力對其所做的功為()A.eq\f(1,2)R(FN－3mg)B.eq\f(1,2)R(3mg－FN)C.eq\f(1,2)R(FN－mg)D.eq\f(1,2)R(FN－2mg)二、多項選擇題(本大題共4小題，每小題7分，共28分，每小題有多個選項符合題意)6.如圖所示，a、b兩小球靜止在同一條豎直線上，離地面足夠高，b球質(zhì)量大于a球質(zhì)量.兩球間用一條細線連接，開始線處于松弛狀態(tài).現(xiàn)同時釋放兩球，球運動過程中所受的空氣阻力忽略不計.下列說法正確的是()A.下落過程中兩球間的距離保持不變B.下落后兩球間距離逐漸增大，一直到細線張緊為止C.下落過程中，a、b兩球都處于失重狀態(tài)D.整個下落過程中，系統(tǒng)的機械能守恒7.(創(chuàng)新題)放在水平地面上的一物體，受到方向不變的水平推力F的作用，力F與時間t的關(guān)系和物體速度v與時間t的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是(g＝10m/s2)()A.物體與地面間的摩擦因數(shù)為0.2B.物體與地面間的摩擦因數(shù)為0.4C.9s內(nèi)，力F做的功是126JD.3～6s和6～9s兩段時間內(nèi)摩擦力的平均功率相等8.(2019·新課標全國卷)一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離.假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質(zhì)點，下列說法正確的是()A.運動員到達最低點前重力勢能始終減小B.蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負功，彈性勢能增加C.蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒D.蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關(guān)9.(易錯題)如圖所示，物體A和B的質(zhì)量均為m，它們通過一勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，開始時B放在地面上，A、B都處于靜止狀態(tài).現(xiàn)用手通過細繩緩慢地將A向上提升距離L1時，B剛要離開地面，此過程手做功為W1；若將A加速向上提起，A上升的距離為L2時，B剛要離開地面，此時A的速度為v，此過程手做功為W2，彈簧一直處于彈性限度內(nèi)，則()A.L1＝L2＝eq\f(mg,k)B.W2>W1C.W1>mgL1D.W2＝mgL2＋eq\f(1,2)mv2三、實驗題(7分)10.(2019·鹽城模擬)用如圖所示實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒.m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律.如圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖所示.已知m1＝50g、m2＝150g，則(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5＝m/s；(2)在0～5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk＝J，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp＝J；由此得出的結(jié)論是：.(3)若某同學作出eq\f(v2,2)-h圖象如圖，則當?shù)氐闹亓铀俣萭＝m/s2.四、計算題(本大題共2小題，共40分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11.(2019·內(nèi)江模擬)(18分)如圖所示，兩半徑分別為r1、r2的半圓形鋼管(內(nèi)徑很小)豎直立起，管面光滑.現(xiàn)讓一質(zhì)量為m的小球由地面以某一速度射入管口.小球最終剛好停留在管道的最高點.求：(1)入射速度v0.(2)小球通過下面管道的最高點P時對管道的壓力，并說明r1、r2滿足什么關(guān)系時，小球是壓上壁還是下壁.12.(預測題)(22分)一質(zhì)量為M＝2kg的物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運動，被一水平向左飛來的子彈擊中，子彈并從物塊中穿過，如圖甲所示.地面觀察者記錄了物塊被擊中后的速度隨時間的變化關(guān)系，如圖乙所示(圖中取向右運動的方向為正方向)，已知傳送帶的速度保持不變.(g取10m/s2)(1)指出傳送帶的速度v的大小及方向，說明理由.(2)計算物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù).(3)物塊對傳送帶總共做了多少功？系統(tǒng)有多少能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能？答案解析1.【解析】選A.加速過程中，水平方向的加速度由摩擦力Ff提供，所以Ff≠0，F(xiàn)f、FN做正功，G做負功，選項A正確，B、C錯誤；勻速過程中，水平方向不受靜摩擦力作用，F(xiàn)f＝0，F(xiàn)N做正功，G做負功，選項D錯誤.2.【解析】選D.空天飛機從地面發(fā)射加速升空時，機艙內(nèi)的物體具有豎直向上的加速度，處于超重狀態(tài)，A錯誤；空天飛機在6萬米的大氣層內(nèi)飛行時，除受地球萬有引力外，還受空氣阻力，B錯誤；它在做勻速圓周運動時，所受地球的引力與速度方向垂直，不做功，C錯誤；它返回地面時，必須先減速，做近心運動，故D正確.3.【解析】選A.設(shè)P點高度為hP，總高度為h，從拋出到P點，由動能定理得：－(mg＋Ff)hP＝10J－60J，即(mg＋Ff)hP＝50J由功能關(guān)系得FfhP＝10J從拋出到最高點，由動能定理得－(mg＋Ff)h＝0－60J，即(mg＋Ff)h＝60J從拋出到落回拋出點，由動能定理得－2Ffh＝Ek－60J解以上四式得Ek＝36J，A對.4.【解題指南】思路一：根據(jù)物體的平衡條件先求出F，再分析物體的運動過程求出木板的對地位移，最后利用公式W＝Fx求解.思路二：由功能關(guān)系可知F至少做的功等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能.【解析】選A.若使拉力F做功最少，可使拉力F恰勻速拉木塊，容易分析得出F＝2μmg(此時繩子上的拉力等于μmg)，而位移為eq\f(L,2)，所以W＝Fx＝2μmg×eq\f(L,2)＝μmgL，故A正確.5.【解析】選A.質(zhì)點到達最低點B時，它對容器的正壓力為FN，根據(jù)牛頓定律有FN－mg＝meq\f(v2,R)，根據(jù)動能定理，質(zhì)點自A滑到B的過程中有Wf＋mgR＝eq\f(1,2)mv2，故摩擦力對其所做的功Wf＝eq\f(1,2)RFN－eq\f(3,2)mgR，故A正確.6.【解析】選A、C、D.不計空氣阻力，同時釋放兩球后，兩球做自由落體運動，只有重力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，兩球間距也保持不變，因兩球的加速度均為g，故兩球均處于失重狀態(tài)，A、C、D均正確，B錯誤.7.【解析】選B、C.6～9s內(nèi)，物體做勻速運動，摩擦力與推力相等，為4N，3～6s內(nèi)，物體做勻加速直線運動，加速度為2m/s2，此時推力為6N，由牛頓第二定律可知物體的質(zhì)量m＝eq\f(F－Ff,a)＝1kg，故物體與地面間的摩擦因數(shù)μ＝eq\f(Ff,mg)＝0.4，A錯誤、B正確；9s內(nèi)，力F做功W＝F1x1＋F2x2＝54J＋72J＝126J，C正確；3～6s內(nèi)摩擦力的平均功率P1＝Ffeq\x\to(v)＝12W，6～9s內(nèi)摩擦力的平均功率P2＝Ffv2＝24W，D錯誤.8.【解析】選A、B、C.運動員在下落過程中，重力做正功，重力勢能減小，故A正確.蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力向上，位移向下，彈性力做負功，彈性勢能增加，故B正確.選取運動員、地球和蹦極繩為一系統(tǒng)，在蹦極過程中，只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，這個系統(tǒng)的機械能守恒，故C正確.重力勢能改變的表達式為ΔEp＝mgΔh，由于Δh是絕對的，與重力勢能零點的選取無關(guān)，故D錯.【變式備選】如圖所示，托盤質(zhì)量為M，在水平盤面上放置一質(zhì)量為m的物體，托盤固定在彈簧的上端，彈簧的下端固定在地面上.開始時托盤與物體處于靜止狀態(tài).現(xiàn)在用力將托盤與物體從平衡位置下壓高度H后，由靜止釋放，托盤與物體回到開始位置時所達到的最大速度為v，則在從釋放到達到最大速度的過程中，以下說法正確的是()A.托盤對物體的支持力所做的功等于eq\f(1,2)mv2B.物體克服重力做的功等于eq\f(1,2)mv2C.彈簧的彈力所做的功等于eq\f(1,2)Mv2＋MgHD.合力對托盤所做的功等于eq\f(1,2)Mv2【解析】選D.根據(jù)動能定理可知，托盤對物體的支持力做的功和物體重力做的功的代數(shù)和等于eq\f(1,2)mv2，選項A、B錯誤；對托盤和物體有：彈力所做的功W彈－(M＋m)gH＝eq\f(1,2)(M＋m)v2，對托盤有：W合＝eq\f(1,2)Mv2，選項C錯誤，選項D正確.9.【解析】選B、D.緩慢地將A向上提升距離L1時，B剛要離開地面，彈簧由壓縮量為eq\f(mg,k)到拉伸量為eq\f(mg,k)，彈性勢能不變，L1＝eq\f(2mg,k)，由功能關(guān)系可知，此過程手所做的功等于A增加的機械能，即W1＝mgL1；將A加速向上提起，A上升的距離為L2時，B剛要離開地面，彈簧也是由壓縮量為eq\f(mg,k)到拉伸量為eq\f(mg,k)，彈性勢能不變，L2＝eq\f(2mg,k)，由功能關(guān)系可知，此過程手所做的功等于A增加的機械能，即W2＝mgL2＋eq\f(1,2)mv2.綜上所述，B、D正確.10.【解析】(1)打下計數(shù)點5時的速度v5＝eq\f(x45,t)＝eq\f(21.60＋26.40,2×0.1)×10－2m/s＝2.4m/s(2)0～5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk＝eq\f(1,2)(m1＋m2)v2＝eq\f(1,2)×0.2×2.42J＝0.58J系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp＝m2gh－m1gh＝(m2－m1)gh＝0.1×10×(21.60＋38.40)×10－2J＝0.60J由此得出的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒.(3)對m1、m2組成的系統(tǒng)，由機械能守恒得m2gh－m1gh＝eq\f(1,2)(m1＋m2)v2所以eq\f(1,2)v2＝eq\f(m2－m1,m1＋m2)gh＝0.5gh，由圖象知斜率k＝eq\f(5.82,1.20)即eq\f(5.82,1.20)＝0.5g解得g＝9.7m/s2.答案：(1)2.4(2)0.580.60在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒(3)9.711.【解析】(1)管面光滑，小球上升過程機械能守恒，由機械能守恒定律，得mg(2r1＋2r2)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)①(3分)得v0＝2eq\r(g(r1＋r2))(2分)(2)取豎直向下為正，設(shè)小球到達下管最高點P的速度為v，對管道的壓力為FN，則有eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)mv2＋mg·2r1②(3分)在下管最高點P，有mg＋FN＝meq\f(v2,r1)③(2分)由①②③得FN＝(eq\f(4r2,r1)－1)mg(2分)當r1＝4r2時，F(xiàn)N＝0(2分)當r1>4r2時，F(xiàn)N<0，根據(jù)牛頓第三定律，小球壓下壁.(2分)當r1<4r2時，F(xiàn)N>0，根據(jù)牛頓第三定律，小球壓上壁.(2分)答案：(1)2eq\r(g(r1＋r2))(2)見解析12.【解析】(1)由題圖乙可知，物塊被擊穿后先向左做勻減速運動，速度為零后，又向右做勻加速運動，當速度等于2m/s以后隨傳送帶一起勻速運動，所以傳送帶的速度方向向右，大小為2m/s.(4分)(2)由題圖乙可知，a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(4,2)m/s2＝2m/s2(3分)由牛頓第二定律得滑動摩擦力Ff＝Ma，其中Ff＝μFN，F(xiàn)N＝Mg，所以物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(Ma,Mg)＝eq\f(2,10)＝0.2