2019版高考物理大第5单元机械能测评手册.docx

第五单元机械能单元小结卷时间 / 45分钟分值 / 100分一、选择题(每小题6分,共48分,15小题为单选,68小题为多选)1.有一种地下铁道,车站的路轨建得高些,车辆进站时要上坡,出站时要下坡,如图D5-1所示.坡高为h,车辆的质量为m,重力加速度为g,车辆与路轨的摩擦力为f,进站车辆到达坡下A处时的速度为v0,此时切断电动机的电源,车辆冲上坡顶到达站台B处的速度恰好为0.车辆从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功是()图D5-1A.fh B.mghC.mgh-mgh2.如图D5-2所示,先用与斜面平行的恒力F把质量为m的物体从静止开始沿着粗糙的固定斜面由底端推到顶端;再将大小不变的力F改为沿水平方向,把同一物体从静止开始沿着同一固定斜面由底端推到顶端.在这两个过程中 ()图D5-2A.物体由沿斜面方向的恒力推到顶端时的动能大B.F改为沿水平方向推物体到顶端时,物体的动能大C.两次系统内能的增量相同D.两次推物体所用的时间相同3.如图D5-3所示,将一质量为m的小球以初速度v0斜向上抛出,小球落地时的速度为v.已知小球抛出点离地面高为h,运动过程中小球克服阻力做功为Wf,重力加速度为g,则()图D5-3A.小球的机械能减少了mgh+m(v-v0)2B.小球的重力势能减少了C.合力做的功为mgh-WfD.小球克服阻力做功Wf等于4.如图D5-4所示,一水平绷紧的传送带由电动机带动,始终以速度1 m/s匀速运动,在传送带的左端有一质量为1 kg的物体由静止释放,物体过一段时间能保持与传送带相对静止.已知物体与传送带间动摩擦因数为0.1,g取10 m/s2.对于物体从静止释放到与传送带相对静止这一过程,下列说法正确的是()图D5-4A.摩擦力对物体做的功为1 JB.电动机增加的功率为0.5 WC.传送带克服摩擦力做的功为1 JD.电动机多做的功为0.5 J5.图D5-5是荡秋千的示意图,若甲直立站在踏板上,从绳与竖直方向成=60角的A位置由静止开始运动,摆到最低位置B时,两根绳中的总拉力是甲重力的倍.随后,站在B位置正下面的乙推一下甲,使秋千能摆到绳与竖直方向成=60角的C位置.设甲的重心到悬点O的距离为l,甲的质量为m,踏板和绳的质量不计,甲所受空气阻力与其速度的二次方成正比.下列判断中正确的是(重力加速度为g)()图D5-5A.甲从A位置运动到最低位置B的过程中损失的机械能大小等于mglB.站在B位置正下面的乙推甲过程做功等于mglC.站在B位置正下面的乙推甲过程做功大于mglD.站在B位置正下面的乙推甲过程做功小于mgl6.一辆汽车在平直的公路上从静止开始启动,其加速度a和速度的倒数图像如图D5-6所示.已知汽车的质量为m,汽车启动过程受到的阻力恒定,图中b、c、d已知,则()图D5-6A.汽车启动过程的功率越来越大B.汽车启动过程的功率恒为C.汽车启动过程的最大速度为D.汽车启动过程受到的阻力为7.如图D5-7所示,倾角为37的斜面AC长10 m,一块质量为m=2 kg的小物块静止放置于斜面底端.小物块在平行于斜面的恒定推力F作用下沿斜面向上运动,小物块和斜面间的动摩擦因数=0.5.当物块向上运动了9 m到达B时撤去推力,物块离开斜面落地时的动能为352 J.不计空气阻力,则关于小物块的运动,下列说法正确的是()图D5-7A.小物块离开斜面做斜抛运动B.平行于斜面的恒定推力大小为48 NC.在推力F作用在物块上的过程中,推力F做的功等于物块克服重力和摩擦力所做的功D.从小物块开始运动到飞出斜面最终落回地面的整个过程中,小物块所受推力做的功和滑动摩擦力做的功的代数和等于物块机械能的变化量8.如图D5-8甲所示,倾角为的光滑斜面上放一轻质弹簧,其下端固定,静止时上端在B点,在A点放一质量m=2 kg的小物块.小物块自由释放,在开始运动的一段时间内v-t图像如图乙所示,小物块在0.4 s时运动到B点,在0.9 s时到达C点,B、C间的距离为1.2 m.由图知(g取10 m/s2)()图D5-8A.斜面倾角=B.C点处弹簧的弹性势能为16 JC.物块从B运动到C的过程中机械能守恒D.物块从C回到A的过程中,加速度先减小后增大,再保持不变二、非选择题(共52分,要求解答过程有必要的文字说明)9.(14分)某小组同学利用如图D5-9所示的装置测定重力加速度g.A为装有挡光片的钩码,总质量为M,挡光片的挡光宽度为b,细绳一端与A相连,另一端跨过定滑轮与质量为m(mmgl,所以Wmgl,选项C正确.6.BD解析 汽车以恒定功率启动时,有F=,a=,因此有a=,结合图像得,有P=,选项A错误,B正确;当加速度为零时,速度最大,由=c,可得最大速度vm=,选项C错误;汽车启动过程受到的阻力f=,选项D正确.7.ABD解析 经过定量运算,小物块飞离斜面的最高点做斜抛运动,选项A正确.根据动能定理得F=EkD,解得F=48 N,选项B正确;根据动能定理和功能关系可判定选项D正确,C错误.8.ABD解析 物块从A到B的过程中,由牛顿第二定律可得mgsin =ma,从图乙中可得,A到B过程中的加速度为a= m/s2=5 m/s2,联立解得sin =,故=,A正确;刚到B点时速度为vB=2 m/s,0.9 s到达C点,从图乙中可得vC=0 m/s,此过程中只有重力和弹力做功,重力做功WG=mgh=mglBCsin =12 J,根据动能定理可得mgh-Ep=,解得Ep=16 J,B正确;物块从B运动到C的过程中,物块、弹簧、地球组成的系统机械能守恒,C错误;物块从C回到A的过程中,刚开始弹力大于mgsin ,所以先沿斜面向上做加速运动,但是由于弹力在减小,所以加速度在减小,当弹力等于mgsin 时,速度达到最大,之后弹力小于mgsin ,物块沿斜面向上做减速运动,但弹力在减小,所以加速度增大,当物块离开弹簧后,在沿斜面方向只受重力沿斜面的分力作用,所以加速度恒定,故选项D正确.9.(1)g=(2)大于(3)解析 (1)A通过光电门的瞬时速度为v=,系统增加的动能为Ek=(M+m)v2,根据机械能守恒定律有(M-m)gh=(M+m)v2,解得g=.(2)由于下落时挡光片经过光电门的平均速度大于A下落h时的瞬时速度,所以重力加速度的测量值大于真实值.(3)由(M-m)gh=(M+m)v2,得(M-m)gh=(M+m),即h,所以,则g=.10.(1)1400 J(2)112 W224 W解析 撤去F后,轮胎的受力情况如图甲所示.由速度图像得,此过程的加速度a2=-5 m/s2根据牛顿运动定律有-f2=ma2又f2=N2,N2-mg=0解得=0.5,f2=55 N力F拉动轮胎的过程中,轮胎的受力情况如图乙所示.根据牛顿运动定律有Fcos 37-f1=ma1又f1=N1,mg-Fsin 37-N1=0由速度图像得,此过程的加速度a1=2 m/s2联立解得F=70 N,f1=34 N在05 s内,轮胎克服摩擦力做功为W1=f1x1=850 J在57 s内,轮胎克服摩擦力做功为W2=f2x2=550 J所以在07 s内,轮胎克服摩擦力做功为W=W1+W2=1400 J.(2)轮胎在开始的2 s内的位移为x1=222 m=4 m所以拉力F在02 s内的功率P=112 W因为2 s末轮胎的速度为4 m/s,所以拉力F在2 s末的功率为P=Fvcos 37=224 W.11.(1) 1.2 m(2)1.2 m (3)16 J解析 (1)由动能定理得mgH-mgL=0解得H=1.2 m(2)根据牛顿第二定律,在E点,有F+mg=m解得vE=3 m/s