高考物理 能力提升知识点优化 单元评估检测(五).doc

2013高考物理能力提升知识点优化：单元评估检测(五)第五章(40分钟 100分) 一、单项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题只有一个选项符合题意)1.如图所示，电梯与水平地面成角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升.若以n表示水平梯板对人的支持力，g为人受到的重力，f为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是()a.加速过程中f0，f、n、g都做功b.加速过程中f0，n不做功c.加速过程中f0，n、g都做功d.匀速过程中f0，n、g都不做功2.一只苹果从楼上某一高度自由下落，苹果在空中依次经过三个完全相同的窗户1、2、3.图中直线为苹果在空中的运动轨迹.若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是()a.苹果通过第3个窗户所用的时间最长b.苹果通过第1个窗户的平均速度最大c.苹果通过第3个窗户重力做的功最大d.苹果通过第1个窗户重力的平均功率最小3.中新网2010年4月23日报道，美国无人驾驶空天飞机x37b于北京时间4月23日发射升空.如图所示，空天飞机能在离地面6万米的大气层内以3万公里的时速飞行；如果再用火箭发动机加速，空天飞机就会冲出大气层，像航天飞机一样，直接进入地球轨道，做匀速圆周运动.返回大气层后，它又能像普通飞机一样在机场着陆，成为自由往返天地间的输送工具.关于空天飞机，下列说法正确的是()a.它从地面发射加速升空时，机舱内的物体处于失重状态b.它在6万米的大气层内飞行时，只受地球的引力c.它在做匀速圆周运动时，所受地球的引力做正功d.它从地球轨道返回地面，必须先减速4.如图所示，木板质量为m，长度为l，小木块的质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与m和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为.开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为()a.mglb.2mglc. d.(mm)gl二、双项选择题(本大题共5小题，每小题8分，共40分，每小题有两个选项符合题意)5.放在水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力f的作用，力f与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图所示，则下列说法正确的是(g10 m/s2)()a.物体与地面间的摩擦因数为0.2b.物体与地面间的摩擦因数为0.4c.9 s内，力f做的功是126 jd.36 s和69 s两段时间内摩擦力的平均功率相等6.(预测题)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是()a.运动员到达最低点前重力势能始终减小b.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能减少c.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒d.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关7.(创新题)2011年8月21日，第26届深圳大运会跳水男子10米跳台上演了一场精彩的大逆转：决赛中，中国选手吴军在前两跳出现失误的形势下，以连续四跳出色的发挥逆转战局，最后以537分摘得金牌.图为吴军在比赛中的情景.设吴军质量为m，从离地面高h的跳台上以速度v1斜向上跳起，跳起高度离跳台为h，最后以速度v2进入水中，不计空气阻力，则吴军起跳时所做的功为()a.mv b.mvmghc.mghmgh d.mvmgh8.(2012梅州模拟)如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力f竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有()a.力f所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量b.木箱重力所做的功等于重力势能的增量c.力f、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量d.力f和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量9.(易错题)如图所示，物体a和b的质量均为m，它们通过一劲度系数为k的轻弹簧相连，开始时b放在地面上，a、b都处于静止状态.现用手通过细绳缓慢地将a向上提升距离l1时，b刚要离开地面，此过程手做功为w1；若将a加速向上提起，a上升的距离为l2时，b刚要离开地面，此时a的速度为v，此过程手做功为w2，弹簧一直处于弹性限度内，则()a.l1l2 b.w2w1c.w1mgl1 d.w2mgl2mv2三、实验题(6分)10.某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：组装好实验装置如图所示.将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车.在质量为10 g、20 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩p上.释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带.(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算，得到如下数据：(g取9.8 m/s2)第一个点到第n个点的距离为40.0 cm.打下第n点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当做小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为j，小车动能的增量为j.(2)此次实验探究的结果，他没能得到“恒力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大.显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程，帮助他分析一下，造成较大误差的主要原因是_.四、计算题(本大题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11.(2012南安模拟)(15分)如图所示，将一质量m0.1 kg 的小球自水平平台顶端o点水平抛出，小球恰好与斜面无碰撞地落到平台右侧一倾角为53的光滑斜面顶端a并沿斜面下滑，然后经过b点后(速率不变)进入光滑水平轨道bc部分，再进入光滑的竖直圆轨道内侧运动.已知斜面顶端与平台的高度差h3.2 m，斜面顶端高h15 m，竖直圆轨道半径r5 m(sin530.8，cos530.6，g10 m/s2).求：(1)小球水平抛出的初速度v0及斜面顶端与平台边缘的水平距离x；(2)小球离开平台后到达斜面底端的速度大小；(3)小球运动到圆轨道最高点d时轨道对小球的弹力大小.12.(易错题)(15分)一质量为m2 kg的物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中，子弹并从物块中穿过，如图甲所示.地面观察者记录了物块被击中后的速度随时间的变化关系，如图乙所示(图中取向右运动的方向为正方向)，已知传送带的速度保持不变.(g取10 m/s2)(1)指出传送带的速度v的大小及方向，说明理由.(2)计算物块与传送带间的动摩擦因数.(3)物块对传送带总共做了多少功？系统有多少能量转化为内能？答案解析1.【解析】选a.加速过程中，水平方向的加速度由摩擦力f提供，所以f0，f、n做正功，g做负功，选项a正确，b、c错误；匀速过程中，水平方向不受静摩擦力作用，f0，n做正功，g做负功，选项d错误.2.【解析】选d.苹果加速下落，运动得越来越快，故苹果通过第3个窗户所用的时间最短，平均速度最大，a、b均错；窗户完全相同，所以苹果通过三个窗户重力做的功一样多，苹果通过第1个窗户用时最长，重力的平均功率最小，故c错，d对.3.【解析】选d.空天飞机从地面发射加速升空时，机舱内的物体具有竖直向上的加速度，处于超重状态，a错误；空天飞机在6万米的大气层内飞行时，除受地球万有引力外，还受空气阻力，b错误；它在做匀速圆周运动时，所受地球的引力与速度方向垂直，不做功，c错误；它返回地面时，必须先减速，做近心运动，故d正确.4.【解题指南】思路一：根据物体的平衡条件先求出f，再分析物体的运动过程求出木板的对地位移，最后利用公式wfs求解.思路二：由功能关系可知f至少做的功等于系统增加的内能.【解析】选a.若使拉力f做功最少，可使拉力f恰匀速拉木块，容易分析得出f2mg(此时绳子上的拉力等于mg)，而位移为，所以wfs2mgmgl，故a正确.5.【解析】选b、c.69 s内，物体做匀速运动，摩擦力与推力相等，为4 n，36 s内，物体做匀加速直线运动，加速度为2 m/s2，此时推力为6 n，由牛顿第二定律可知物体的质量m1 kg，故物体与地面间的摩擦因数0.4，a错误、b正确；9 s内，力f做功wf1s1f2s254 j72 j126 j，c正确；36 s内摩擦力的平均功率p1f12 w，69 s内摩擦力的平均功率p2fv224 w，d错误.6.【解析】选a、c.运动员在下落过程中，重力做正功，重力势能减小，故a正确.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力向上，位移向下，弹性力做负功，弹性势能增加，故b错误.选取运动员、地球和蹦极绳为一系统，在蹦极过程中，只有重力和系统内弹力做功，这个系统的机械能守恒，故c正确.重力势能改变的表达式为epmgh，由于h是绝对的，与重力势能零点的选取无关，故d错.【变式备选】(双选)(2012武汉模拟)如图所示，足够长的水平传送带以速度v沿顺时针方向运动，传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接，曲面上的a点距离底部的高度为h0.45 m.一小物块从a点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回曲面，g取10 m/s2，则下列说法正确的是()a.若v1 m/s，则小物块能回到a点b. 若v3 m/s，则小物块能回到a点c.若v5 m/s，则小物块能回到a点d.无论v等于多少，小物块均能回到a点【解析】选b、c.设小物块下滑到传送带的速度为v0，由机械能守恒得，mghmv，v03 m/s，因传送带向右运动，小物块将在传送带上先匀减速到零，再向右匀加速，但当传送带的速度vek，且误差很大.该同学在做本实验时造成较大误差的原因有：小车质量没有远大于钩码质量；没有平衡摩擦力；操作错误：先释放小车后接通电源等.答案：(1)0.1960.1(2)小车质量没有远大于钩码质量；没有平衡摩擦力；操作错误：先释放小车后接通电源等11.【解析】(1)小球做平抛运动，落至a点时，由平抛运动速度分解图可得：v0vycot (1分)va (1分)v2gh (1分)hgt2 (1分)xv0t (1分)由上式解得：v06 m/s，x4.8 mva10 m/s (2分)(2)由动能定理可得小球到达斜面底端时的速度vbmghmvmv (2分)解得vb20 m/s (1分)(3)小球在bc部分做匀速直线运动，在竖直圆轨道内侧做圆周运动，小球从c点到d点，由动能定理得：2mgrmvmv (2分)在d点由牛顿第二定律可得：nmgm (2分)解得n3 n (1分)答案：(1)6 m/s4.8 m(2)20 m/s(3)3 n12.【解析】(1)由题图乙可知，物块被击穿后先向左做匀减速运动，速度为零后，又向右做匀加速运动，当速度等于2 m/s以后随传送带一起匀速运动，所以传送带的速度方向向右，大小为2 m/s. (3分)(2)由题图乙可知，a m/s22 m/s2 (2分)由牛顿第二定律得滑动摩擦力fma，其中fn，nmg，所以物块与传送带间的动摩擦因数0.2 (2分)(3)由题图乙可知，传送带与物块存在摩擦力的时间只有3 s，传送带在这段时间内的位移svt23 m6 m (1分)所以物块对传送带所做的功为wfs46 j24 j (2分)物块与传送带前2 s内的相对位移s12 m22 m8 m (1分)第3 s内的相对位移s221 m1 m1 m (1分)故