《创新设计》2016年高考物理一轮复习word版训练章末质量检测5.doc

章末质量检测(五) (时间：60 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题共 9 小题，每小题 6 分，共 54 分。在每小题给出的四个选项中，第 16 题只有一项符合题目要求，第 79 题有多项符合题目要求。) 1水平路面上行驶的汽车所受到的阻力大小与汽车行驶的速率成正比。若汽车从静止出发， 先做匀加速直线运动，达到额定功率后保持额定功率行驶，则在整个行驶过程中，汽车 受到的牵引力大小与阻力大小的关系图象正确的是 ( ) 解析 设汽车所受阻力与速率的关系为 Ffkv，汽车从静止出发，在匀加速阶段，由 FF f ma，可得 FF fma，可知牵引力随阻力的增大而均匀增大，选项 C、D 错； 汽车达到额定功率后保持额定功率行驶，由 F 和 Ffkv ，得 F ，可知牵引力与 Pv kPFf 阻力成反比，A 对，B 错。 答案 A 2如图 1 所示，用外力 F20 N 沿斜面将一个质量 m2 kg 的木块，从斜面底端由静止 开始拉到斜面顶端时速度为 v10 m/s。若斜面的摩擦力恒为重力的 0.2。斜面的高度 h5 m，则下列说法正确的是 (g10 m/s 2) ( ) 图 1 A合力做功为 100 J B重力做功为 100 J C摩擦力做功为200 J D外力 F 做功为 200 J 解析 根据动能定理有 W 合 mv20，代入数据，得 W 合 100 J，选项 A 正确；重 12 力做功为100 J，选项 B 错误；物体沿斜面上滑的过程中，拉力 F 做正功，摩擦力 Ff 做负功，重力做负功，有 W 合 FxF f xmgh (其中 x 为斜面的长度)，又 F20 N、F f0.2G4 N，W Gmgh 100 J，解得 Fx 250 J，F f x50 J，选项 B、C、D 错误。 答案 A 3如图 2 所示是质量为 1 kg 的滑块在水平面上做直线运动的 v t 图象。下列判断正确的 是 ( ) 图 2 A在 t1 s 时，滑块的加速度为零 B在 46 s 时间内，滑块的平均速度为 2.5 m/s C在 37 s 时间内，合力做功的平均功率为 2 W D在 56 s 时间内，滑块受到的合力为 2 N 解析 由题图可知，t1 s 时，滑块的加速度大小为 2 m/s2，A 选项错误；46 s 时间 内，滑块的位移 x m6 m ，所以平均速度为 3 m/s ，B 选项错误；( 41 421) v xt 37 s 时间内，合力做功 W mv2 142 J8 J，所以合力做功的平均功率 12 12 W2 W，C 选项正确；56 s 时间内 Fma4 N，选项 D 错误。P |W|t 84 答案 C 4(2014淮安市高三考前信息卷) 某机械在每次匀速吊起货物时所能提供的功率 P 与所吊 货物质量 m 的关系如图 3 所示。现用该机械将 30 个货箱吊上离地 12 m 高的平台，每 个货箱的质量为 5 kg(忽略机械从平台返回地面和装箱的时间，g 取 10 m/s2)，所需最短 时间约为 ( ) 图 3 A360 s B720 s C1 440 s D2 400 s 解析 设每次提起的货箱质量为 nm0，则拉力为 Fnm 0g，则 v ，所需时间为 PF t ，解得 t ，代入 m05 kg，g10 m/s2 及 P 的最大值 25 W，解得所 hv30n 360m0gP 需最短时间约为 720 s。选项 B 正确。 答案 B 5(2014高考冲刺卷四)如图 4 甲所示，一木块放在水平地面上，在力 F2 N 作用下向右 运动，水平地面 AB 段光滑，BC 段粗糙，木块从 A 点运动到 C 点的 vt 图象如图乙所 示，则下列说法正确的是(g10 m/s 2) ( ) 图 4 A该木块的质量为 2 kg B在 t6 s 时，摩擦力的功率为 8 W C拉力在 AC 段做功为 38 J D木块在 AC 段克服摩擦力做功为 16 J 解析 由图象可知，木块在 AB 段的加速度为 0.5 m/s2，m 4 kg，选项 A 错误；在 Fa BC 段，加速度为 0.25 m/s2， FfFma1 N，在 t6 s 时，摩擦力功率 PF f v4 W，选项 B 错误；由图象可知，AC 段的位移为 x19 m，则拉力做功为 WFx38 J，选项 C 正确；摩擦力只在 BC 段存在，则木块克服摩擦力做的功为 WF f x14 J，选项 D 错误。 答案 C 6(2014四川名校检测)小球以大小为 v0 的速度从光滑斜面底端滑上斜面又滑下斜面的过 程中，加速度 a、位移 x、动能 Ek、机械能 E 各物理量随时间 t 变化的图象正确的是 ( ) 解析 由于小球只受重力、支持力两个力的作用，根据牛顿第二定律可得 mamg sin ，解得 agsin ，则加速度不会随时间变化，故 A 错误；根据匀变速直线运动中位 移与时间的关系可得 xv 0t gt2sin ，则位移随时间变化的图象应该是开口向下的抛 12 物线，故 B 错误；根据匀变速直线运动中速度与时间的关系可得 vv 0gtsin ，又根 据动能的定义式可得 Ek mv2 m(v0gtsin )2 mg2t2sin2 mv 0gtsin mv ，则 12 12 12 12 20 动能随时间变化的图象应该是开口向上的抛物线，故 C 错误；由于系统中只有重力做 功，系统的机械能守恒，故 D 正确。 答案 D 7如图 5 所示，用一与水平方向成 角的恒力 F 拉一质量为 m 的物体，使它沿水平方向 匀速移动距离 x，若物体和地面间的动摩擦因数为 ，则下列关于此力 F 对物体做的功 W 的表达式中正确的有 ( ) 图 5 AWFx cos BWmgx CWmgx/(cos sin ) DWmgxcos /(cos sin ) 解析 由功的定义式可得，力 F 做的功为 WFxcos ，选项 A 正确；对物体受力分析， 由竖直方向受力平衡有 mg Fsin F N，由水平方向受力平衡有 Fcos F N，联立解 得 Fmg/(cos sin )，将结果代入 WFxcos 可知选项 B、C 错误，选项 D 正确。 答案 AD 8. (2014广东茂名一模)如图 6 所示，物体 A、B 的质量相等，物体 B 刚好与地面接触。现 剪断绳子 OA，下列说法正确的是 ( ) 图 6 A剪断绳子的瞬间，物体 A 的加速度为 g B弹簧恢复原长时，物体 A 的速度最大 C剪断绳子后，弹簧、物体 A、物体 B 和地球组成的系统机械能守恒 D物体 A 运动到最下端时，弹簧的弹性势能最大 解析 根据物体 B 刚好与地面接触可知，物体 B 与地面间没有弹力，弹簧的弹力等于 物体 B 的重力。剪断绳子的瞬间，物体 A 的加速度为 2g，选项 A 错误；当弹簧对物体 A 的弹力与物体 A 的重力的合力为零时，物体 A 的速度最大，选项 B 错误；剪断绳子 后，只有重力和弹簧弹力做功，弹簧、物体 A、物体 B 和地球组成的系统机械能守恒， 选项 C 正确；物体 A 运动到最下端时，重力势能最小，动能为零，弹簧的弹性势能最 大，选项 D 正确。 答案 CD 9如图 7 所示，楔形木块 abc 固定在水平面上，粗糙斜面 ab 和光滑斜面 bc 与水平面的夹 角相同，顶角 b 处安装一定滑轮，质量分别为 M、m( Mm) 的滑块，通过不可伸长的轻 绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若 不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中 ( ) 图 7 A两滑块组成系统的机械能守恒 B重力对 M 做的功等于 M 动能的增加 C轻绳对 m 做的功等于 m 机械能的增加 D两滑块组成系统的机械能损失等于 M 克服摩擦力做的功 解析 这是系统能量转化的综合问题，解题要点是分析各个力做的功与能量的转化关 系。除重力以外其他力对物体做的功等于物体机械能的变化，故 M 克服摩擦力做的功 等于两滑块组成的系统机械能的减少量，拉力对 m 做的功等于 m 机械能的增加量，选 项 C、D 正确。 答案 CD 二、非选择题(本题共 3 小题，共 46 分) 10(15 分)2013福建卷，19(1)在“ 探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图 8)： 图 8 下列说法哪一项是正确的_。(填选项前字母) 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 图 9 是实验中获得的一条纸带的一部分，选取 O、A、B、C 计数点，已知打点计时 器使用的交流电频率为 50 Hz，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 9 解析 平衡摩擦力是让小车重力的下滑分力与摩擦力平衡，故不能挂钩码平衡摩擦 力，选项 A 错误；本实验中，近似认为小车所受拉力等于钩码的重力，因此应使钩码 的质量远小于小车的质量，选项 B 错误；实验时，为充分利用纸带，应使小车靠近打 点计时器由静止释放，选项 C 正确。 v B m/s0.653 m/s。 AC2t 18.59 5.5310 20.2 答案 C 0.653 11(15 分) 如图 10 所示为某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨 MN 右端 N 处与水平 传送带理想连接，传送带长 L4.0 m，电动机带动皮带轮沿顺时针方向转动，传送带 以速率 v3.0 m/s 匀速运动。质量为 m1.0 kg 的滑块置于水平导轨上，将滑块向左移 动压缩弹簧，后由静止释放滑块，滑块脱离弹簧后以速度 v02.0 m/s 滑上传送带，并 从传送带右端滑落至地面上的 P 点。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数 0.20，g10 m/s2。 图 10 (1)如果水平传送带距地面的高度为 h0.2 m，求滑块从传送带右端滑出点到落地点的 水平距离是多少？ (2)如果改变弹簧的压缩量，重复以上的实验，要使滑块总能落至 P 点，则弹簧弹性势 能的最大值是多少？在传送带上最多能产生多少热量？ 解析 (1)滑块滑上传送带后由 mgma ， 得加速度 ag 2 m/s 2 设滑块从滑上传送带到速度达到传送带的速度 v 所用的时间为 t 由 vv 0at，得 t0.5 s 在时间 t 内滑块的位移为 xv 0t at21.25 mL 12 故滑块在传送带上加速到与传送带速度相等后匀速从右端滑出 根据平抛运动规律有 h gt2，x Pvt， 12 解得 xP0.6 m。 (2)滑块滑上传送带的初速度如果增大，要使滑块从传送带右端平抛的水平位移不变， 而滑块滑上传送带的速度达到最大，则应满足滑块经过传送带减速运动到右端时，速 度恰好为 v3 m/s 由 v2v 022(a)L ，解得 v05 m/s 故弹簧的最大弹性势能为 Epm mv0212.5 J 12 在这种情况下滑块与传送带的相对路程最大，产生的热量最多，设相对路程为 L，则 L L v 1 m v0 va 则最多能产生的热量为 QmmgL 2 J。 答案 (1)0.6 m (2)2 J 12(16 分)(2014高考仿真试题)如图 11 所示，地面和半圆轨道面均光滑，质量 M1 kg、 长 L4 m 的小车静止在地面上，其右端与墙壁的距离为 s3 m，小车上表面与半圆轨 道最低点 P 的切线相平，现有一质量 m2 kg 的滑块(不计大小 )以 v06 m/s 的初速度 滑上小车左端，带动小车向右运动。小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小 车表面的动摩擦因数 0.2，g 取 10 m/s2。 图 11 (1)求小车与墙壁碰撞时的速度； (2)若滑块在半圆轨道运动的过程中恰好能达到最高点 Q，求半圆轨道的半径 R。 解析 (1)根据牛顿第二定律： 对滑块有 mgma 1 对小车有 mgMa 2 当滑块相对小车静止时，两者速度相等，即 v0a 1ta 2t 由以上各式解得 t1 s 此时小车的速度为 v2a 2t4 m/s 滑块的位移 x1v 0t a1t2