2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章機(jī)械能章末質(zhì)量檢測五含解析粵教版

PAGE9-章末質(zhì)量檢測(五)(時間：40分鐘)一、選擇題(本題共8小題，1～5題為單項選擇題，6～8題為多項選擇題)1.下列說法中正確的是()A.汽車在光滑的水平面上運(yùn)動時，駕駛員通過操作方向盤，可以使汽車轉(zhuǎn)彎B.在某一過程中，只要物體的位移為0，任何力對該物體所做的功都為0C.物體的速度為0時，其加速度可能不為0D.靜摩擦力對受力物體可以做正功，滑動摩擦力對受力物體肯定做負(fù)功解析汽車在水平面上轉(zhuǎn)彎時，向心力的來源是靜摩擦力，所以在光滑水平面上，通過操作方向盤，也不能使汽車轉(zhuǎn)彎，A項錯誤；B選項簡單片面地理解為W＝Fs，因為位移s＝0，所以W＝0，但該公式只適用于恒力做功，例如汽車?yán)@賽車場一圈回到動身點，雖然汽車的位移為零，但牽引力對汽車做了功，牽引力做的功為牽引力乘以路程，B項錯誤；物體的速度與加速度大小沒有必定聯(lián)系，例如汽車啟動的瞬間，雖然汽車的速度為0，但加速度不為0，C項正確；摩擦力可以對物體做正功、做負(fù)功或不做功，D項錯誤。答案C2.如圖1所示，四個相同的小球在距地面相同的高度處以相同的速率分別豎直下拋、豎直上拋、平拋和斜拋，不計空氣阻力，則下列關(guān)于這四個小球從拋出到落地過程的說法中正確的是()圖1A.小球飛行過程中單位時間內(nèi)的速度變更不同B.小球落地時，重力的瞬時功率相同C.從起先運(yùn)動至落地，重力對小球做功相同D.從起先運(yùn)動至落地，重力對小球做功的平均功率相同解析因為拋體運(yùn)動的加速度恒為g，所以單位時間內(nèi)的速度變更相同，選項A錯誤；小球落地時豎直方向上的速度大小不都相同，所以重力的瞬時功率不都相同，選項B錯誤；由WG＝mgh可知重力做功相同，選項C正確；從拋出到落地所用時間不相同，所以重力做功的平均功率不相同，D錯誤。答案C3.如圖2所示，用兩根長度均為l的輕繩將一重物懸掛在水平的天花板下，輕繩與天花板的夾角為θ，整個系統(tǒng)靜止，這時每根輕繩中的拉力為T。現(xiàn)將一根輕繩剪斷，當(dāng)小球擺至最低點時，輕繩中的拉力為T′。θ為某一值時，eq\f(T′,T)最大，此最大值為()圖2A.eq\f(9,4) B.2C.3eq\r(2)－2 D.eq\f(54,25)解析剪斷輕繩之前：2Tsinθ＝mg；剪斷輕繩后，擺到最低點時：eq\f(1,2)mv2＝mgl(1－sinθ)，由牛頓其次定律：T′－mg＝meq\f(v2,l)；聯(lián)立解得eq\f(T′,T)＝6sinθ－4sin2θ，由數(shù)學(xué)學(xué)問可知，此比值的最大值為eq\f(9,4)，故選項A正確。答案A4.一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點靜止于光滑水平面上，從t＝0時刻起先，受到水平外力F作用，如圖3所示。下列推斷正確的是()圖3A.0～2s內(nèi)外力的平均功率是4WB.第2s內(nèi)外力所做的功是4JC.第2s末外力的瞬時功率最大D.第1s末與第2s末外力的瞬時功率之比為4∶9解析第1s末質(zhì)點的速度v1＝eq\f(F1,m)t1＝eq\f(3,1)×1m/s＝3m/s第2s末質(zhì)點的速度v2＝v1＋eq\f(F2,m)t2＝(3＋eq\f(1,1)×1)m/s＝4m/s則第2s內(nèi)外力做功W2＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝3.5J0～2s內(nèi)外力的平均功率P＝eq\f(\f(1,2)mveq\o\al(2,2),t)＝eq\f(\f(1,2)×1×42,2)W＝4W，選項A正確，B錯誤；第1s末外力的瞬時功率P1＝F1v1＝3×3W＝9W，第2s末外力的瞬時功率P2＝F2v2＝1×4W＝4W，故P1∶P2＝9∶4，選項C、D錯誤。答案A5.有兩條雪道平行建立，左側(cè)相同而右側(cè)有差異，一條雪道的右側(cè)水平，另一條的右側(cè)是斜坡。某滑雪者保持肯定姿態(tài)坐在雪橇上不動，從h1高處的A點由靜止起先沿傾角為θ的雪道下滑，最終停在與A點水平距離為s的水平雪道上。接著改用另一條雪道，還從與A點等高的位置由靜止起先下滑，結(jié)果能沖上另一條傾角為α的雪道上h2高處的E點停下。若動摩擦因數(shù)到處相同，且不考慮雪橇在路徑轉(zhuǎn)折處的能量損失，則()圖4A.動摩擦因數(shù)為tanθ B.動摩擦因數(shù)為eq\f(h1,s)C.傾角α肯定大于θ D.傾角α可以大于θ解析第一次停在BC上的某點，由動能定理得mgh1－μmgcosθ·eq\f(h1,sinθ)－μmgs′＝0mgh1－μmg(eq\f(h1,tanθ)＋s′)＝0mgh1－μmgs＝0μ＝eq\f(h1,s)，A錯誤，B正確；在AB段由靜止下滑，說明μmgcosθ＜mgsinθ，其次次滑上BE在E點停下，說明μmgcosα≥mgsinα，若α＞θ，則雪橇不能停在E點，所以C、D錯誤。答案B6.(2024·蘇北四市調(diào)研)如圖5所示，固定在地面的斜面體上開有凹槽，槽內(nèi)緊挨放置六個半徑均為r的相同小球，各球編號如圖。斜面與水平軌道OA平滑連接，OA長度為6r?，F(xiàn)將六個小球由靜止同時釋放，小球離開A點后均做平拋運(yùn)動，不計一切摩擦。則在各小球運(yùn)動過程中，下列說法正確的是()圖5A.球1的機(jī)械能守恒B.球6在OA段機(jī)械能增大C.球6的水平射程最小D.六個球落地點各不相同解析當(dāng)全部球都在斜面上運(yùn)動時，只有重力做功，整個系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，當(dāng)有球在水平面上運(yùn)動時，斜面上的小球仍在加速，球2對球1的作用力做功，故球1的機(jī)械能不守恒，選項A錯誤；球6在OA段由于球5的推力對其做正功，其機(jī)械能增大，選項B正確；由于球6離開A點的速度最小，所以其水平射程最小，選項C正確；當(dāng)1、2、3小球均在OA段時，三球的速度相同，故從A點拋出后，三球落地點也相同，選項D錯誤。答案BC7.新能源汽車近幾年發(fā)展特別快速，下表是某品牌電動汽車相關(guān)參數(shù)。請依據(jù)相關(guān)參數(shù)推斷以下哪些說法正確：(假設(shè)汽車以30m/s勻速行駛時的阻力為車重的0.05倍，汽車電能轉(zhuǎn)化為有用功的效率為80%，重力加速度g取10m/s2)指標(biāo)參數(shù)整車質(zhì)量0～30m/s加速時間最大速度電池容量制動最短距離(30m/s～0)數(shù)值2000kg5.0s60m/s75kW·h30mA.汽車在0～30m/s的加速過程中的平均加速度大小為6m/s2B.汽車剎車由30m/s減速到0所用時間最短為1sC.當(dāng)汽車以30m/s勻速行駛時，汽車克服阻力做功的功率為75kWD.當(dāng)汽車以30m/s勻速行駛時，汽車的續(xù)航里程(最大行駛距離)約為216km解析汽車在0～30m/s的加速過程中的平均加速度大小為eq\o(a,\s\up6(－))＝eq\f(v,t)＝eq\f(30,5)m/s2＝6m/s2，選項A正確；因制動最短距離為30m，可知汽車剎車由30m/s減速到0所用時間最短為t＝eq\f(s,v)＝eq\f(30,\f(30＋0,2))s＝2s，選項B錯誤；當(dāng)汽車以30m/s勻速行駛時，汽車克服阻力做功的功率為P＝fv＝kmgv＝2000×10×0.05×30W＝30kW，選項C錯誤；依據(jù)80%E＝Peq\f(s,v)，則當(dāng)汽車以30m/s勻速行駛時，汽車的續(xù)航里程(最大行駛距離)約為s＝eq\f(80%Ev,P)＝eq\f(0.8×75×103×3600×30,30×103)m＝216km，選項D正確。答案AD8.(2024·湖南省聯(lián)考)有一物體由某一固定的長斜面的底端以初速度v0沿斜面上滑，斜面與物體間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，其動能Ek隨離開斜面底端的距離s變更的圖線如圖6所示，g取10m/s2，不計空氣阻力，則以下說法正確的是()圖6A.斜面的傾角θ＝30°B.物體的質(zhì)量為m＝0.5kgC.斜面與物體間的摩擦力大小f＝2ND.物體在斜面上運(yùn)動的總時間t＝2s解析由動能定理F合s＝ΔEk知Ek－s圖象的斜率表示合外力，則上升階段斜率為mgsinθ＋μmgcosθ＝eq\f(25,5)N＝5N，下降階段斜率為mgsinθ－μmgcosθ＝eq\f(5,5)N＝1N，聯(lián)立得tanθ＝eq\f(3,4)，即θ＝37°，m＝0.5kg，故A項錯誤，B項正確；物體與斜面間的摩擦力為f＝μmgcosθ＝2N，故C項正確；上升階段由Ek－s圖象的斜率知合力為F1＝5N，由F1＝ma1，則a1＝10m/s2，t1＝eq\f(v1,a1)，Ek1＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝25J，聯(lián)立得t1＝1s，同理，下降階段合力為F2＝1N，由F2＝ma2，則a2＝2m/s2，t2＝eq\f(v2,a2)，Ek2＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)＝5J，聯(lián)立得t2＝eq\r(5)s，則t＝t1＋t2＝(1＋eq\r(5))s，故D項錯誤。答案BC二、非選擇題9.如圖7所示，甲同學(xué)打算做“探究做功與物體速度變更的關(guān)系”試驗，乙同學(xué)打算做“驗證機(jī)械能守恒定律”試驗。丙同學(xué)打算做“探究小車速度隨時間變更的規(guī)律”試驗。圖7(1)甲同學(xué)用電磁打點計時器與學(xué)生電源相接，連接正確的是圖8中的________(選填“甲”或“乙”)。圖8(2)關(guān)于甲、乙兩同學(xué)的試驗，下列說法正確的是________(填選項前的字母)。A.甲同學(xué)可以利用紙帶上隨意兩計時點的距離求所需速度B.甲同學(xué)試驗時，通過變更小車的釋放位置來探究做功與速度變更關(guān)系C.乙同學(xué)可以利用v＝gt求出打下某計時點時重物的瞬時速度D.乙同學(xué)試驗時使重物靠近打點計時器釋放是為了獲得更多的計時點(3)三個同學(xué)經(jīng)正確操作后各自獲得了一條紙帶，圖9是某位同學(xué)試驗中打出的一條紙帶的一部分(單位：cm)，紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的6個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出。打點計時器打“3”點時，小車的速度為________m/s(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。圖9通過分析可得出：這條紙帶是________同學(xué)得到；以上三個試驗中必需要平衡摩擦力是________同學(xué)的試驗。(均選填“甲”“乙”或“丙”)解析(1)電磁打點計時器接溝通電源，故圖乙正確。(2)甲同學(xué)要用勻速階段求速度，故A錯誤；甲同學(xué)試驗時必需保證小車釋放位置相同，變更橡皮筋的條數(shù)，故B錯誤；利用v＝gt求瞬時速度即默認(rèn)了機(jī)械能守恒，故C錯誤；乙同學(xué)試驗時使重物靠近打點計時器釋放是為了獲得更多的計時點，故D正確。(3)v＝eq\f(（6.42－1.75）×10－2,2×0.1)m/s≈0.23m/s。依據(jù)紙帶上數(shù)據(jù)可知，紙帶做勻變速運(yùn)動，且加速度為0.39m/s2，所以是丙同學(xué)得到的。由于“探究做功與物體速度變更的關(guān)系”試驗有勻速運(yùn)動的過程，所以肯定要平衡摩擦力。答案(1)乙(2)D(3)0.23丙甲10.用如圖10甲所示的試驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止起先下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒。圖乙給出的是試驗中獲得的一條紙帶；0是打下的第一個點，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點(圖中未標(biāo)出)，計數(shù)點間的距離如圖乙所示。已知兩個物體的質(zhì)量m1＝100g、m2＝300g，則(g取9.8m/s2)圖10(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5＝________m/s。(2)在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增加量ΔEk＝__________J，系統(tǒng)重力勢能的削減量ΔEk＝________J，由此得出的結(jié)論是_________________________。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(3)若某同學(xué)作出eq\f(v2,2)－h(huán)圖象如圖丙所示，則依據(jù)圖象求得的重力加速度g＝________m/s2。解析(1)依據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中中間時刻的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可知打第5個點時的速度為v5＝eq\f(0.216＋0.264,2×0.1)m/s＝2.40m/s。(2)物體的初速度為零，所以動能的增加量為ΔEk＝eq\f(1,2)(m1＋m2)veq\o\al(2,5)＝eq\f(1,2)×0.4×2.402J≈1.15J；重力勢能的減小量等于物體重力做功，故(m2－m1)gx＝0.2×9.8×(0.384＋0.216)J≈1.18J；由此可知動能的增加量和勢能的減小量基本相等，因此在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(3)依據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有(m2－m1)gh＝eq\f(1,2)(m1＋m2)v2，則eq\f(1,2)v2＝eq\f(m2－m1,m1＋m2)gh，圖線的斜率k＝eq\f(m2－m1,m2＋m1)g＝eq\f(2.88,0.60)N，整理可以得到g＝9.6m/s2。答案(1)2.40(2)1.151.18在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒(3)9.611.如圖11所示是跳臺滑雪的示意圖，雪道由傾斜的助滑雪道AB、水平平臺BC、著陸雪道CD及減速區(qū)DE組成，各雪道間均平滑連接，A處與水平平臺間的高度差h＝45m，CD的傾角為30°。運(yùn)動員自A處由靜止滑下，不計其在雪道ABC滑行和空中飛行時所受的阻力。運(yùn)動員可視為質(zhì)點。(g取10m/s2)圖11(1)求運(yùn)動員滑離平臺BC時的速度大??；(2)為保證運(yùn)動員落在著陸雪道CD上，雪道CD長度至少為多少？(3)若實際的著陸雪道CD長為150m，運(yùn)動員著陸后滑到D點時具有的動能是著陸瞬間動能的80%，在減速區(qū)DE滑行s＝100m后停下，則運(yùn)動員在減速區(qū)所受平均阻力是其重力的多少倍？解析(1)從A到C過程中，機(jī)械能守恒，有mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)解得vC＝eq\r(2gh)＝30m/s。(2)設(shè)落點距拋出點C的距離為L，由平拋運(yùn)動規(guī)律得Lcos30°＝vCtLsin30°＝eq\f(1,2)gt2解得L＝120m。(3)運(yùn)動員由A運(yùn)動到落點過程中，由機(jī)械能守恒定律得mg(h＋Lsin30°)＝eq\f(1,2)mv2設(shè)運(yùn)動員在減速區(qū)減速過程中所受平均阻力是重力的k倍，依據(jù)動能定理得－kmgs＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,D)依據(jù)題意有eq\f(1,2)mveq\o\al(2,D)＝0.80×eq\f(1,2)mv2解得k＝0.84。答案(1)30m/s(2)120m(3)0.84倍12.某玩具廠設(shè)計出如圖12所示的玩具，軌道固定在高為H1＝0.5m的水平臺面上，通過在A處壓縮彈簧把質(zhì)量m＝0.01kg的小球(可看作質(zhì)點)從靜止彈出，先后經(jīng)過直線軌道AC、半徑R1＝0.1m的圓形軌道、長為L1＝0.5m的直線軌道CD、以及兩段半徑R2＝1m的圓弧DE、GP，G、E兩點等高且兩圓弧對應(yīng)的圓心角都為37°，全部軌道都平滑連接；小球從