高考物理一轮复习第五章机械能分钟章末检测卷

1、第五章 45分钟章末检测卷满分100分一、选择题(15题只有一项符合题目要求，69题有多项符合题目要求，每小题6分，共54分)1滑块静止于光滑水平面上，与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态，现用恒定的水平外力F作用于弹簧右端，在向右移动一段距离的过程中拉力F做了10 J的功在上述过程中()A弹簧的弹性势能增加了10 JB滑块的动能增加了10 JC滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10 JD滑块和弹簧组成的系统机械能守恒解析：拉力F做功的同时，弹簧伸长，弹性势能增大，滑块向右加速，滑块动能增加，由功能关系可知，拉力做功等于滑块的动能与弹簧弹性势能的增加量之和，C正确，A、B、D均错误答案：C2(20

2、18衡水模拟)质量为2吨的汽车，发动机牵引力的功率为30 kW，汽车在水平路面上行驶能达到的最大速度为15 m/s，若汽车以最大功率行驶，所受阻力恒定，则汽车的速度为10 m/s时的加速度为()A0.5 m/s2B1 m/s2C2 m/s2 D2.5 m/s2解析：汽车在水平路面上行驶所受阻力Ff2 000 N；当汽车的速度为10 m/s时，牵引力F3 000 N；加速度a0.5 m/s2，选项A正确答案：A3(2018石家庄二模)静止在水平地面上的物体，同时受到水平面内两个互相垂直的力F1、F2的作用，由静止开始运动了2 m，已知F16 N，F28 N，则()AF1做功12 JBF2做功16

3、 JCF1、F2的合力做功28 JDF1、F2做的总功为20 J解析：物体由静止沿F1、F2的合力方向运动，位移为2 m，因为位移的方向应与合力的方向一致，所以WF1F1lcos537.2 J，WF2F2lcos3712.8 J，故A、B错误；F1、F2的合力F合10 N，W总F合l20 J，故C错误、D正确答案：D4如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m，A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段运动的过程中，克服摩擦力做的功()A大于mgL B小于mgLC等于mgL D以上

4、三种情况都有可能解析：设斜坡与水平面的交点为C，BC长度为L1，AC水平长度为L2，AC与水平面的夹角为，如图所示，则滑雪者在水平面上摩擦力做功W1mgL1，在斜坡上摩擦力做功W2mgcosmgL2，所以在滑雪者经过AB段过程中，摩擦力做功WW1W2mg(L1L2)mgL.所以滑雪者克服摩擦力所做的功为mgL.故选项C正确答案：C5(2018常州市模拟)如图所示是“过山车”玩具模型，当小球以速度v经过圆形轨道最高点时，小球与轨道间的作用力为F，多次改变小球初始下落的高度h，就能得出F与v的函数关系，下列关于F与v之间的关系中有可能正确的是()解析：小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，故m

5、ghmg2Rmv2()，在轨道最高点，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有Fmgm()，联立解得Fmmg()，根据式，Fv关系图象是开口向上的抛物线，C项正确答案：C6如图所示，两箱相同的货物，现要用电梯将它们从一楼运到二楼，其中图甲是利用扶梯台式电梯运送货物，图乙是用履带式自动电梯运送，假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物，下列关于两电梯在运送货物时说法正确的是()A两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功B图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功C图甲中电梯对货物的支持力对货物做正功D图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功解析：在图甲中，货物随电梯匀速上升时，货物受到的支持力竖直

6、向上，与货物位移方向的夹角小于90，故此种情况下支持力对货物做正功，选项C正确；图乙中，货物受到的支持力与履带式自动电梯接触面垂直，此时货物受到的支持力与货物位移垂直，故此种情况下支持力对货物不做功，故选项A、B错误，D正确答案：CD7(2018青岛一模)如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板开始时用手按住物体M，此时M到挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，而没有力的作用已知M2m，空气阻力不计松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是()AM和m组成的系统机械能守恒B当M的速度最大时，m与

7、地面间的作用力为零C若M恰好能到达挡板处，则此时m的速度为零D若M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和解析：运动过程中，M、m与弹簧组成的系统机械能守恒，A错误；当M速度最大时，弹簧的弹力等于Mgsin30mg，此时m对地面的压力恰好为零，B正确；然后M做减速运动，恰好能到达挡板时，也就是速度刚好减小到了零，之后M会上升并最终到达松手位置，所以此时弹簧弹力大于mg，即此时m受到的绳拉力大于自身重力，m还在加速上升，C错误；根据功能关系，M减小的机械能，等于m增加的机械能与弹簧增加弹性势能之和，而M恰好到达挡板时，动能恰好为零，因此M减小的

8、机械能等于M减小的重力势能，即等于重力对M做的功，D正确答案：BD8质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移L之间的关系如图所示，重力加速度g取10 m/s2.则此物体()A在位移L9 m时的速度是3 m/sB在位移L9 m时的速度是3 m/sC在OA段运动的加速度是2.5 m/s2D在OA段运动的加速度是1.5 m/s2解析：由图象可知当L9 m时，W27 J，而WFfmgL18 J，则W合WWFf9 J，由动能定理，有W合mv2，解得v3 m/s，A项错误，B项正确；在A点时，W15 J，WFfmgL6 J，由

9、动能定理可得vA3 m/s，则a1.5 m/s2，C项错误，D项正确答案：BD9(2018陕西省咸阳市高考模拟考试)如图所示，一根跨过一固定的水平光滑细杆的轻绳两端拴有两个小球，球a置于水平地面上，球b被拉到与细杆同一水平的位置把绳拉直后，由静止释放球b，当球b摆到O点正下方时，球a对地面的压力大小为其重力的，已知图中Ob段的长度小于Oa段的长度，不计空气阻力则()A球b下摆过程中处于失重状态B球b下摆过程中向心加速度变小C当球b摆到O点正下方时，球b所受的向心力为球a重力的D两球质量之比ma：mb9：2解析：球b下摆过程中加速度方向向上，处于超重状态，速度逐渐增大，向心加速度逐渐增大，选项A

10、、B错误设Ob段长度为L，对球b下摆过程，由机械能守恒定律，有mbgLmbv2，在球b下摆到O点正下方时，由牛顿第二定律，有Fmbgmb，联立解得F3mbg.对球a，设地面支持力为FN，则FNmag.由平衡条件，FNFmag，联立解得ma：mb9：2，选项D正确球b所受向心力为Fbmb2mbgmag，选项C正确答案：CD二、非选择题(共46分)10(12分)(2017江苏卷，10)利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系小车的质量为M200.0 g，钩码的质量为m10.0 g，打点计时器的电源为50 Hz的交流电图1(1)挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直

11、至向左轻推小车观察到_(2)挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如图2所示选择某一点为O，依次每隔4个计时点取一个计数点用刻度尺量出相邻计数点间的距离x，记录在纸带上计算打出各计数点时小车的速度v，其中打出计数点“1”时小车的速度v1_m/s.图2(3)将钩码的重力视为小车受到的拉力，取g9.80 m/s2，利用Wmgx算出拉力对小车做的功W.利用EkMv2算出小车动能，并求出动能的变化量Ek.计算结果见下表.W/103 J2.452.923.353.814.26Ek/103 J2.312.733.123.614.00请根据表中的数据，在图3中作出EkW图象图3(4)实验结果表明，Ek总是略小于

12、W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F_N.解析：(1)完全平衡摩擦力的标志是轻推小车，小车做匀速运动(2)两计数点间的时间间隔T50.02 s0.1 sv1 m/s0.228 m/s(3)确定标度，根据给出数据描点作图如图所示(4)从图线上取两个点(4.5,4.24)，(2.15,2.0)图线的斜率k0.953又有k根据运动学公式有v22ax根据牛顿第二定律有FMa由式解得F0.093 N答案：(1)小车做匀速运动(2)0.228(3)见解析图(4)0.09311(14分)(2018河北省两校高三年级模拟考试)质量为m2 kg的

13、物块静置于水平地面上，现对物块施加水平向右的力F，力F随时间变化的规律如图所示，已知物块与地面间的动摩擦因数0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，求：(1)4 s后撤去力F，物块还能继续滑动的时间t；(2)前4 s内，力F的平均功率解析：(1)物块与地面之间最大静摩擦力Ffmmg4 N，在第1 s内物块静止不动第13 s内，物块做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律a12 m/s23 s末，物块的速度v1a1t122 m/s4 m/s第34 s内，物块做匀速直线运动，4 s后撤去外力物块做匀减速运动，加速度大小为a2g2 m/s2则物块继续滑行时间t2 s(2)设第13 s内与

14、第34 s内物块的位移分别为x1、x2x1a1t4 mx2v1t24 m前4 s内，力F做功的大小为WF1x1F2x248 J前4 s内，力F的平均功率P12 W答案：(1)2 s(2)12 W12(20分)(2018江西联考)如图所示，P为弹射器，PA、BC为光滑水平面分别与传送带AB水平相连，CD为光滑半圆轨道，其半径R2 m，传送带AB长为L6 m，并以v02 m/s的速度逆时针匀速转动现有一质量m1 kg的物体(可视为质点)由弹射器P弹出后滑向传送带经BC紧贴圆弧面到达D点，已知弹射器的弹性势能全部转化为物体的动能，物体与传送带的动摩擦因数为0.2.若物体经过BC段的速度为v，物体到达圆弧面最高点D时对轨道的压力为F，(g10 m/s2)(1)写出F与v的函数表达式；(2)要使物体经过D点时对轨道压力最小，求此次弹射器初始时具有的弹性势能为多少；(3)若某次弹射器的弹性势能为8 J，则物体弹出后第一次滑向传送带和离开传送带由于摩擦产生的热量为多少？解析：(1)对于D点分析可得：Fmgmmv2mv2mgR联立可得：Fm5mgv250(2)当F0时，v10 m/s，根据能量守恒定律得：Epmv2