高中物理沪科版第六章经典力学与现代物理章末综合测评3

章末综合测评(三)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．一小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图像是()【解析】设经过时间t速度大小为v，其方向与竖直方向(或重力方向)成θ角，由功率公式P＝Fvcosθ知，此时重力的功率P＝mgvcosθ＝mgvy＝mg·gt＝mg2t，所以A正确．【答案】A2．如图1所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面减速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力()图1A．等于零，对人不做功B．水平向左，对人做负功C．水平向右，对人做正功D．斜向上，对人做正功【解析】人随扶梯沿斜面减速上升，人的受力有重力、支持力和水平向左的静摩擦力，且静摩擦力方向与运动方向的夹角大于90°，故静摩擦力对人做负功．【答案】B3.如图2所示，质量为m的物体A静止于倾角为θ的斜面体B上，斜面体B的质量为M，现对该斜面体施加一个水平向左的推力F，使物体随斜面体一起沿水平方向向左做加速度为a的匀加速运动，移动s，则此过程中斜面体B对物体A所做的功为()图2A．Fs B．mgssinθC．mas D．(M＋m)as【解析】物体A随斜面体一起做匀加速运动，它所受合外力等于ma，这个力水平向左由斜面B所给，由W＝mas故选项C正确．【答案】C4.如图3所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是()【导学号：02690042】图3A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大，后减小D．先减小，后增大【解析】小球速率恒定，由动能定理知：拉力做的功与克服重力做的功始终相等，将小球的速度分解，可发现小球在竖直方向分速度逐渐增大，重力的瞬时功率也逐渐增大，则拉力的瞬时功率也逐渐增大，A项正确．【答案】A5．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车．而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组，如图4所示．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比．每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为()图4A．120km/h B．240km/hC．320km/h D．480km/h【解析】设一节动车功率为P，动车和拖车质量均为m，阻力系数为k，则有P＝k·4mg·v1，6P＝k·9mg·v2，v1＝120km/h，由以上三式得v2＝320km/h，故C正确．【答案】C6．物体沿直线运动的v­t图象如图5所示，已知在第1秒内合力对物体做功为W，则()图5A．从第1秒末到第3秒末合力做功为4WB．从第3秒末到第5秒末合力做功为－2WC．从第5秒末到第7秒末合力做功为WD．从第3秒末到第4秒末合力做功为－【解析】由题中图象可知物体速度变化情况，根据动能定理得第1s内：W＝eq\f(1,2)mv2，第1s末到第3s末：W1＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv2＝0，A错；第3s末到第5s末：W2＝0－eq\f(1,2)mv2＝－W，B错；第5s末到第7s末：W3＝eq\f(1,2)m(－v)2－0＝W，C正确；第3s末到第4s末：W4＝eq\f(1,2)m(eq\f(v,2))2－eq\f(1,2)mv2＝－，D正确．【答案】CD7．关于物体所受外力的合力做功与物体动能的变化的关系以下说法正确的是()A．合力做正功，物体动能增加B．合力做正功，物体动能减少C．合力做负功，物体动能增加D．合力做负功，物体动能减少【解析】根据动能定理，合力做功等于物体动能变化，合力做正功，动能增加；合力做负功，动能减少．所以A和D正确．【答案】AD8．如图6是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t前进距离s，速度达到最大值vm，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，那么()图6A．这段时间内小车先加速运动，然后匀速运动B．这段时间内阻力所做的功为PtC．这段时间内合力做的功为eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)D．这段时间内电动机所做的功为Fs＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)【解析】从题意得到，可将太阳能驱动小车运动视为“汽车以功率不变启动”，所以这段时间内小车做加速运动，A项错误；电动机做功用Pt计算，阻力做功为W＝Fs，B项错误；根据动能定理判断，这段时间内合力做功为eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，C项正确；这段时间内电动机所做的功为Pt＝Fs＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，D项正确．【答案】CD二、非选择题(共4小题，共52分)9．(8分)(2023·福建高考)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图7)：图7(1)下列说法哪一项是正确的()A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放(2)图8是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O，A，B，C为计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为____m/s(保留三位有效数字)．图8【解析】平衡摩擦力的原理就是在没有拉力的情况下调整斜面倾角，使μ＝tanθ，A错；为减小系统误差应使钩码质量远小于小车质量，B错；实验时使小车靠近打点计时器能充分利用纸带，由静止释放则通过后面的点测出的动能即等于该过程的动能变化量，便于利用实验数据进行探究．据vB＝eq\f(sAC,2T)＝m/s可得打B点时小车的瞬时速度．【答案】(1)C(2)10．(12分)在“探究功与速度变化的关系”的实验中，得到的纸带如图9所示，小车的运动情况可描述为：A，B之间为________________运动；C，D之间为________运动．小车离开橡皮筋后的速度为________m/s.图9【解析】由图可知小车在A、B之间做加速运动，由于相邻计数点间位移之差不等，由Δs＝aT2知，小车的加速度是变化的，故做变加速运动．在C，D之间计数点均匀分布，说明小车做匀速运动．小车离开橡皮筋后做匀速运动，由CD段纸带，求出速度为：v＝eq\f(s,t)＝eq\f×10－3,m/s＝m/s.【答案】变加速匀速11．(16分)质量m＝1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中Ek­s的图线如图10所示，g＝10m/s2，求：图10(1)物体和平面间的动摩擦因数；(2)拉力F的大小．【解析】(1)在运动的第二阶段，物体在位移s2＝4m内，动能由Ek＝10J变为零，由动能定理得－μmgs2＝－Ek故动摩擦因数μ＝eq\f(Ek,mgs2)＝eq\f(10,1×10×4)＝.(2)在运动的第一阶级，物体位移s1＝4m，初动能Ek0＝2J，根据动能定理Fs1－μmgs1＝Ek－Ek0所以F＝N.【答案】(1)(2)N12．(16分)如图11所示，抗震救灾运输机在某场地卸放物资时，通过倾角θ＝30°的固定的光滑斜轨道面进行．有一件质量为m＝kg的小包装盒，由静止开始从斜轨道的顶端A滑至底端B，然后又在水平地面上滑行一段距离停下，若A点距离水平地面的高度h＝m，重力加速度g取10m/s2，求：图11(1)包装盒由A滑到B经历的时间；(2)若地面的动摩擦因数为，包装盒在水平地面上还能滑行多远？(不计斜面与地面接触处的能量损耗)【解析】(1)包装盒沿斜面下滑受到重力和斜面支持力，由牛顿第二定律，得mgsinθ＝maa＝gsinθ＝m/s2包装盒沿斜面由A到