2018-2019學(xué)年高考物理 主題二 機械能及其守恒定律 第四章 機械能及其守恒定律階段檢測 教科版.doc

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第四章 機械能及其守恒定律階段檢測(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題5分，共50分。其中16題為單項選擇題，710題為多項選擇題)1.如圖1所示，一小孩和一大人都以水平方向的力勻速推動相同的木箱在相同的路面走同樣的位移(推箱的速度大小如圖中所示)，比較此過程中兩人分別對木箱做的功，下列說法正確的是()圖1A.大人做的功多B.小孩做的功多C.大人和小孩做的功一樣多D.條件不足，無法判斷解析因為木箱勻速運動，小孩和大人所用的推力相等，又因為所走的位移相同，所以做功一樣多，選項C正確。答案C2.如圖2所示，運動員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個過程。將人和傘看成一個系統(tǒng)，在這兩個過程中，下列說法正確的是 ()圖2A.阻力對系統(tǒng)始終做負(fù)功B.系統(tǒng)受到的合力始終向下C.重力做功使系統(tǒng)的重力勢能增加D.任意相等的時間內(nèi)重力做的功相等解析無論系統(tǒng)在什么運動情況下，阻力一定做負(fù)功，A正確；加速下降時，合力向下，減速下降時，合力向上，B錯誤；系統(tǒng)下降，重力做正功，所以重力勢能減少，C錯誤；由于系統(tǒng)做變速運動，系統(tǒng)在相等時間內(nèi)下落的高度不同，所以重力做功不同，D錯誤。答案A3. 在大型游樂場里，小明乘坐如圖3所示勻速轉(zhuǎn)動的摩天輪，正在向最高點運動，對此過程，下列說法正確的是()圖3A.小明的重力勢能保持不變B.小明的動能保持不變C.小明的機械能守恒D.小明的機械能減少解析摩天輪在轉(zhuǎn)動的過程中，小明的高度不斷發(fā)生變化，小明的重力勢能也在發(fā)生變化，故A錯誤；由于摩天輪勻速轉(zhuǎn)動，所以小明的速度大小不變，小明的動能保持不變，故B正確；機械能包括動能和勢能，小明所具有的機械能等于他的動能和勢能之和，由于其動能不變，而勢能隨著其高度的變化而變化，所以小明的機械能也在不斷變化，當(dāng)其上升時，機械能增加，故C、D錯誤。 答案B4.如圖4是小孩滑滑梯的情景，假設(shè)滑梯是固定光滑斜面，傾角為30，小孩質(zhì)量為m，由靜止開始沿滑梯下滑，滑行距離為s時，重力的瞬時功率為()圖4A.mg B.mgC.mg D.mg解析小孩的加速度ag，由v22as得小孩滑行距離s時的速率v，故此時重力的瞬時功率Pmgvsin 30mg，B正確。答案B5.(2018洛陽高一檢測)如圖5所示，用長為L的輕繩把一個小鐵球懸掛在高為2L的O點處，小鐵球以O(shè)點為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運動且恰能到達(dá)最高點B處，不計空氣阻力。若運動中輕繩斷開，則小鐵球落到地面時的速度大小為()圖5A. B.C. D.解析小鐵球恰能到達(dá)最高點B，則小鐵球在最高點處的速度v。以地面為零勢能面，小鐵球在B點處的總機械能為mg3Lmv2mgL，無論輕繩是在何處斷的，小鐵球的機械能總是守恒的，因此到達(dá)地面時的動能mv2mgL，故小鐵球落到地面的速度v，D正確。答案D6.如圖6所示，木塊A放在木板B的左端上方，用水平恒力F將A拉到B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功W1，生熱Q1；第二次讓B在光滑水平面可自由滑動，F(xiàn)做功W2，生熱Q2，則下列關(guān)系中正確的是()圖6A.W1W2，Q1Q2 B.W1W2，Q1Q2C.W1W2，Q1Q2 D.W1W2，Q1Q2解析木塊A從木板B左端滑到右端克服摩擦力所做的功WFfs，因為木板B不固定時木塊A的位移要比木板B固定時長，所以W1W2；摩擦產(chǎn)生的熱量QFfl相對，兩次都從木板B左端滑到右端，相對位移相等，所以Q1Q2，故選項A正確。答案A7.(2018大連高一檢測)如圖7所示，A、B兩球質(zhì)量相等，A球用不能伸長的輕繩系于O點，B球用輕彈簧系于O點，O與O點在同一水平面上，分別將A、B球拉到與懸點等高處，使繩和輕彈簧均處于水平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當(dāng)兩球達(dá)到各自懸點的正下方時，兩球仍處在同一水平面上，則()圖7A.兩球到達(dá)各自懸點的正下方時，兩球動能相等B.兩球到達(dá)各自懸點的正下方時，A球動能較大C.兩球到達(dá)各自懸點的正下方時，B球動能較大D.兩球到達(dá)各自懸點的正下方時，A球受到向上的拉力較大解析整個過程中兩球減少的重力勢能相等，A球減少的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為A球的動能，B球減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為B球的動能和彈簧的彈性勢能，所以A球的動能大于B球的動能，所以B正確；在懸點正下方位置，根據(jù)牛頓第二定律知Fmg，因為vAvB，所以A球受到的拉力較大，所以D正確。答案BD8.如圖8所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點為彈簧在原長時物塊的位置。物塊由A點靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運動，最遠(yuǎn)到達(dá)B點。在從A到B的過程中，物塊()圖8A.加速度先減小后增大B.經(jīng)過O點時的速度最大C.所受彈簧彈力始終做正功D.所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功解析對物塊受力分析，當(dāng)彈簧處于壓縮狀態(tài)時，由牛頓第二定律可得kxfma，x減小，a減小，當(dāng)a0時，物塊速度最大，此時，物塊在O點左側(cè)，選項B錯誤；從加速度a0處到O點過程，由牛頓第二定律得fkxma，x減小，a增大，當(dāng)彈簧處于伸長狀態(tài)時，由牛頓第二定律可得kxfma，x增大，a繼續(xù)增大，可知物塊的加速度先減小后增大，選項A正確；物塊所受彈簧的彈力對物塊先做正功，后做負(fù)功，選項C錯誤；從A到B的過程，由動能定理可得W彈Wf0，選項D正確。答案AD9.如圖9所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下，從山坡(粗糙)底部A處由靜止開始運動至高為h的坡頂B，獲得速度為v，A、B之間的水平距離為x，重力加速度為g。下列說法正確的是()圖9A.小車克服重力所做的功是mghB.合力對小車做的功是mv2C.推力對小車做的功是mv2mghD.阻力對小車做的功是mv2mghFx解析重力做功WGmgh，A正確；推力做功WFFxmv2mghWf，C錯誤；根據(jù)動能定理WFWfWGmv2，即合力做功mv2，B正確；由上式得阻力做功Wfmv2WFWGmv2mghFx，D正確。答案ABD10.質(zhì)量為4 kg的物體被人由靜止開始向上提升0.25 m后速度達(dá)到1 m/s，不計空氣阻力，g取10 m/s2，則下列判斷正確的是()A.人對物體做的功是12 JB.合外力對物體做功2 JC.物體克服重力做功10 JD.人對物體做的功等于物體增加的動能解析人提升物體的過程中，人對物體做了功，W人mghmv212 J，A正確，D錯誤；合外力對物體做的功(包括重力)等于物體動能的變化，W合mv22 J，B正確；物體克服重力做的功等于物體重力勢能的增加量，WGmgh10 J，C正確。答案ABC二、非選擇題(本題共4小題，共50分)11.(10分)某同學(xué)用如圖10甲所示的裝置“驗證機械能守恒定律”。(1)安裝打點計時器時，紙帶的兩個限位孔必須處在同一_線上。(2)接通電源，讓打點計時器正常工作后，松開_。(3)將紙帶上打出的第一個點記為0，并在離0點較遠(yuǎn)的任意點依次選取幾個連續(xù)的點，分別記為1、2、3。量出各點與0點的距離h, 算出各點對應(yīng)的速度，分別記為v1至v6，數(shù)據(jù)如下表：代表符號v1v2v3v4v5v6數(shù)值(m/s)2.802.993.293.393.593.78表中有一數(shù)據(jù)有較大誤差，代表符號為_。圖10(4)修正數(shù)據(jù)后，該同學(xué)計算出各點對應(yīng)速度的平方值，并作出v2h圖像，如圖乙所示，若得出的直線斜率為k，則可測出重力加速度g_。與真實值相比，測出的g值_(選填“偏小”或“偏大”)。解析(1)根據(jù)本實驗要求可知：安裝打點計時器時，紙帶的兩個限位孔必須處在同一豎直線上。(2)接通電源，讓打點計時器正常工作后，松開紙帶，讓紙帶和重物一起做自由落體運動。(3)根據(jù)vgt知，相鄰記數(shù)點間的v一定相等，所以v3數(shù)據(jù)誤差較大。(4)由mghmv2可得：g；由于重物和紙帶下落過程中受到限位孔的阻力作用，速度值偏小，即測量值與真實值相比，測出的值偏小。答案(1)豎直(2)紙帶(3)v3(4)偏小12.(12分)我國自行研制、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代大型噴氣式客機C919首飛成功后，拉開了全面試驗試飛的新征程。假設(shè)飛機在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運動，當(dāng)位移x1.6103 m時才能達(dá)到起飛所要求的速度v80 m/s。已知飛機質(zhì)量m7.0104 kg，滑跑時受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度取g10 m/s2。求飛機滑跑過程中圖11(1)加速度a的大??；(2)牽引力的平均功率P。解析(1)飛機滑跑過程中做初速度為零的勻加速直線運動，有v22ax代入數(shù)據(jù)解得a2 m/s2(2)設(shè)飛機滑跑受到的阻力為f，依題意有f0.1mg設(shè)發(fā)動機的牽引力為F，根據(jù)牛頓第二定律有Ffma設(shè)飛機滑跑過程中的平均速度為v，有v在滑跑階段，牽引力的平均功率PFv聯(lián)立式得P8.4106 W答案(1)2 m/s2(2)8.4106 W13.(12分)如圖12所示，A物體用板托著，位于離地h1.0 m處，輕質(zhì)細(xì)繩通過光滑定滑輪與A、B相連，繩子處于繃直狀態(tài)，已知A物體質(zhì)量M1.5 kg，B物體質(zhì)量m1.0 kg，現(xiàn)將板抽走，A將拉動B上升，設(shè)A與地面碰后不反彈，B上升過程中不會碰到定滑輪，問：圖12(1)A落地前瞬間的速度大小為多少？(2)B物體在上升過程中離地的最大高度為多大？解析(1)A落地時，A、B系統(tǒng)重力勢能的減少量Ep減Mghmgh，系統(tǒng)動能的增加量Ek增(Mm)v2根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒有Mghmgh(Mm)v2故A落地時，A、B物體的瞬時速度v2 m/s(2)A落地后，B物體上升過程機械能守恒，設(shè)上升h后速度變?yōu)榱?，取地面為參考平面故：mghmv2mg(hh)所以h0.2 m故B物體離地面的最大高度為hh1.2 m。答案(1)2 m/s(2)1.2 m14.(16分)(2018鄭州高一檢測)如圖13所示，一物體質(zhì)量m2 kg，在傾角37的斜面上的A點以初速度v03 m/s下滑，A點距彈簧上端B的距離AB4 m。當(dāng)物體到達(dá)B點后將彈簧壓縮到C點，最大壓縮量BC0.2 m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點，D點距A點的距離AD3 m。擋板及彈簧質(zhì)量不計，g取10 m/s2，sin 370.6，求：圖13(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)；(2)彈簧的最大彈性勢能Epm。解析(1)物體從開始位置A點到最后D點的過程中，彈性勢能沒有發(fā)生變化，機械能的減少量全部用來克服摩擦力做功，即：mvmgLADsin 37mgcos 37(LAB2LCBLBD)代入數(shù)據(jù)解得：0.52。(2)物體由A到C的過程中，動能減少量Ekmv，重力勢能減少量EpmgLACsin 37。摩擦產(chǎn)生的熱Qmgcos 37LAC。由能量守恒定律可得彈簧的最大彈性勢能為：EpmEkEpQmvmgLACsin 37mgcos 37LAC24.5 J。答案(1)0.52(2)24.5 J