孝感一中高三物理同步测试(五)

孝感一中高三物理同步测试〔五〕《机械能》一．选择题〔每题4分、共40分〕1．在某次举重锦标赛中，一名运发动在抓举比赛时，将质量为127.5kg的杠铃举起历时约0.5s，再停留3s后放下杠铃。那么，该运发动在举起杠铃过程中的平均功率约为〔〕A．几百瓦 B、几千瓦 C．几十千瓦 D．几百千瓦2．光滑水平地面上叠放着两个物体A和B，如下图。水平拉力F作用在物体B上，使A、B两物体从静止出发一起运动。经过时间t，撤去拉力F，再经过时间t，物体A、B的动能分别设为EA和EB，在运动过程中A、B始终保持相对静止。以下有几个说法其中正确的〔〕 A．EA+EB等于拉力F做的功 B．EA+EB小于拉力F做的功 C．EA等于撤去拉力F前摩擦力对物体A做的功 D．EA大于撤去拉力F前摩擦力对物体A做的功FmM3．如下图，木板质量为M，长为L，放在光滑水平面上，一细绳通过定滑轮将木板与质量为m的小木块相连，M与m之间的动摩擦因数为μ，现用水平向右的力FFmMA．μmgL；B．2μmgL；C．μmgL/2；D．μ(M+m)gL4．如下图，倾斜的传送带保持静止，一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端。如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动，同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中，与传送带保持静止时相比〔〕A．木块在滑到底端的过程中，摩擦力的冲量变大B．木块在滑到底端的过程中，摩擦力的冲量不变C．木块在滑到底端的过程中，木块克服摩擦力所做的功变大D．木块在滑到底端的过程中，系统产生的内能将变大5．如下图，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，那么关于拉力F及拉力F的功率P，那么以下说法正确的选项是〔〕A．F不变，P减小B．F增大，P增大C．F增大，P不变D．F增大，P减小6．2023年除夕夜，中国国家足球队客场挑战伊拉克队。第71分钟，由我国球员郑智头球扳平比分。设郑智跃起顶球后，球以E1=24J的初动能水平飞出，球落地时的动能E2=32J，不计空气阻力。那么球落地时的速度与水平方向的夹角为〔〕A．30° B．37° C．45° D．60°7．右图所示，一物体以初速度v0冲向光滑斜面AB，并恰好能沿斜面升高h，保持初速度v0不变的条件下，以下说法正确的选项是〔〕A．假设把斜面从C点竖直向下锯断并去掉BC局部，物体冲过C点后仍可能到达h高度B．假设把斜面弯成直径为h的圆弧形D，物体仍可能到达h高度C．假设把斜面从C点锯断或弯成圆弧状的以上两种情况下，物体都不能到达h高度D．假设把斜面AB变成光滑曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达h高度8．假定地球、月球都静止不动，用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器。假定探测器在地球外表附近脱离火箭。用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功，用EK表示探测器脱离火箭时的动能，假设不计空气阻力，那么〔〕A．EK必须大于或等于W，探测器才能到达月球B．EK小于W，探测器可能到达月球C．EK＝W/2，探测器一定能到达月球D．EK＝W/2，探测器一定不能到达月球9．构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面．自动充电式电动车就是很好的一例，将电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接．当在骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现有某人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图线①所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，那么第二次向蓄电池所充的电能是〔〕A．200JB．250JC．300JD．500J10．如下图，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放。当a球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为。以下结论正确的选项是〔〕A．＝90°B．＝45°C．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小D．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大班级_________姓名____________分数_____________题号12345678910答案二、此题共3小题，共20分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答11．〔10分〕如下图，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律。〔1〕假设选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，那么需要测量的物理量有〔在答题卡上对应区域填入选项前的编号〕①物块的质量m1、m2；②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；④绳子的长度。〔2〕为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：①绳的质量要轻；②在“轻质绳〞的前提下，绳子越长越好；③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；④两个物块的质量之差要尽可能小。以上建议中确实对提高准确程度有作用的是。〔在答题卡上对应区域填入选项前的编号〕〔3〕写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议：。12．〔10分〕某研究性学习小组用如图〔a〕所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，假设不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即mv2=mgh。直接测量摆球到达B点的速度v比拟困难．现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v。如图〔a〕中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动。在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹。用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．重复实验10次〔小球每一次都从同一点由静止释放〕，球的落点痕迹如图〔b〕所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律。重力加速度为g，小球的质量为m。〔1〕根据图〔b〕可以确定小球平抛时的水平射程为cm。〔2〕用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0=。〔3〕用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEP=，动能的增加量ΔEK=。三．论述、计算题〔60分〕13．〔10分〕某游乐场中有一种“空中飞椅〞的游乐设施，其根本装置是将绳子上端固定在转盘上，下端连接座椅，人坐在座椅上随着转盘旋转而在空中飞旋，假设将人看成质点，那么可简化为如下图的物理模型。其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO、转动。设轻绳长l＝10m，人的质量为m＝60kg，转盘不动时人和转轴间的距离为d＝4m，转盘慢慢加速运动，经过一段时间转速保持稳定，此时人和转盘间的距离为D＝10m，且保持不娈，不计空气阻力，绳子不可伸长，取g＝10m/s2。求：〔1〕最后转盘匀速转动时的角速度大约为多少？〔2〕转盘从静止启动到稳定这一过程中，绳子对人做了多少功？14．〔10分〕如下图，质量为M的滑块套在光滑的水平长杆PQ上，它的下面所系的细线跨过定滑轮a与质量为m的重物相连，M与滑轮间的水平距离为s，开始处于静止状态，放手后在m的带动下M向右运动，当M运动至滑轮正上方时：〔1〕m和M的速度多大？〔2〕如果与滑轮a相对称还有滑轮b，这时你将看到什么现象？15．〔12分〕某兴趣小组设计了如下图的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内〔所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多〕，底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体〔可视为质点〕以va=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入轨道，依次经过“8002”后从p点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数=0.3，不计其它机械能损失。ab段长L＝1.5m，数字“0”的半径R＝0.2m，小物体质量m=0.01kg,g=10m/s2。求：〔1〕小物体从p点抛出后的水平射程。〔2〕小物体经过数这“0〞的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。16．〔13分〕如下图为儿童娱乐的滑梯示意图，其中AB为长s=3m的斜面滑槽，与水平方向夹角为37°，BC为水平滑槽，AB与BC连接外通过一段短圆弧相连，BC右端与半径R=0.2m的1/4圆弧CD相切，ED为地面.儿童在娱乐时从A处由静止释放一个可视为质点的滑块，滑块与斜面滑槽及水平滑槽之间动摩擦因数都为μ=0.5，为了使该滑块滑下后不会从C处平抛射出，水平滑槽BC长度应不小于多少〔sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2〕17．〔15分〕有一辆可自动变速的汽车，总质量为1000kg，行驶中，该车速度在14m/s至20m/s范围内可保持恒定功率20kW不娈。一位同学坐在驾驶员旁观察车内里程表和速度表，记录了该车在位移120m至400m范围内做直线运动的一组数据如下：s/m120160200240280320360400v/m/s14.516.518.019.019.720.020.020.0根据上面的数据答复以下问题：〔设汽车在上述范围内受到的阻力大小不娈〕〔1〕估算该汽车受到的阻力多大？〔2〕在位移120m至320m过程中牵引力所做的功为多大？〔3〕在位移120m至320m过程中牵引力所花的时间是多少？18．〔8分〕总质量为80kg的跳伞运发动从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如下图是跳伞过程中的v-t图，试根据图像求：〔g取10m/s2〕〔1〕t＝1s时运发动的加速度和所受阻力的大小；〔2〕估算14s内运发动下落的高度及克服阻力做的功；020224466881010121214141616181820202224t/sv/m·s－119．〔10分〕“绿色奥运〞是2023年北京奥运会的三大理念之一，奥组委决定在各比赛场馆使用新型节能环保电动车，届时江汉大学的500名学生将担任司机，负责接送比赛选手和运输器材。在检测某款电动车性能的某次实验中，质量为8×102㎏的电动车由静止开始沿平直公路行驶，到达的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F—图象〔图中AB、BO均为直线〕〕。假设电动车行驶中所受的阻力恒定，求此过程中〔1〕电动车的额定功率；〔2〕电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度到达2m/s？20．〔12分〕如下图，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放，它恰好能使B离开地面但不继续上升。重力加速度为。试求〔1〕物体C下降的最大距离d；〔2〕物体C下降到最低点的过程中弹簧弹性势能的增量；ABk〔3〕假设，试讨论当C速度最大时，弹簧所处的状态与pABk参考答案1．A2．AC3．A4．BD5．C6．A7．CD8．BD9．A10．AC11．〔1〕①②或①③〔3分〕〔2〕①③〔3分〕〔3〕例如：“对同一高度进行屡次测量取平均值〞；“选取受力后相对伸长尽量小的绳〞；等等。〔4分〕12．〔1〕65.0〔64.0～-65.5〕(2)(3)，13．〔1〕0.866rad/s〔2〕3450J14．〔1〕M的速度为；m的速度为0。15．〔1〕设小物体运动到p点时的速度大小为v，对小物体由a运动到p过程应用动能定理得 ①〔3分〕 ②〔2分〕s=vt ③〔2分〕联立①②③式，代入数据解得s=0.8m ④〔2分〕〔2〕设在数字“0〞的最高点时管道对小物体的作用力大小为F，取竖直向下为正方向 ⑤〔2分〕联立①⑤式，代入数据解得F＝0.3N ⑥〔2分〕方向竖直向下〔1分〕16．滑块从A处到B处。由动能定理〔3分〕滑块从B到C处，由动能定理〔3分〕或滑块恰好从c处平抛射出，那么在C处时不受弹力作用〔2分〕联立解得BC=1m〔2分〕所以水平滑槽BC长度不小于1m〔1分〕17．1000N(2)2.95105(3)14.75s18．〔1〕a＝EQ\F(16,2)＝8m/s2，mg－f＝ma，f＝mg－ma＝160N，〔4分〕〔2〕大约是39.5格，所以h＝39.54＝158m，Wf＝mgh－EQ\F(1,2)mv2＝1.25105J，〔4分〕〔3〕h2＝500－158＝342m。t2＝342/6＝57s，t＝71s，〔4分〕19．分析图线可知：电动车由静止开始做匀加速直线运动，到达额定功率后，做牵引力逐渐减小的变加速直线运动，到达最大速度后做匀速直线运动。当最大速度vmax=15m/s时，牵引力为Fmin=400N，故恒定阻力f=Fmin=400N3分额定功率P=Fminvmax=6kW3分匀加速运动的末速度