高考物理一轮复习 单元质检五 机械能.doc

单元质检五机械能(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68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.(2016江苏泰州模拟)如图是一种清洗车辆用的手持喷水枪。设枪口截面积为0.6 cm2,喷出水的速度为20 m/s(水的密度为1103 kg/m3)。当它工作时,估计水枪的功率约为() a.250 wb.300 wc.350 wd.400 w解析每秒钟喷出水的动能为ek=12mv2=12svtv2,代入数据得ek=240 j,故选项a正确。答案a2.如图所示,用外力f=20 n沿斜面将一个质量m=2 kg的木块从斜面底端由静止开始拉到斜面顶端时速度为v=10 m/s。若斜面的摩擦力恒为重力的0.2,斜面的高度h=5 m,则下列说法正确的是(g取10 m/s2)()a.合力做功为100 jb.重力做功为100 jc.摩擦力做功为-200 jd.外力f做功为200 j解析根据动能定理有w合=12mv2-0,代入数据,得w合=100 j,选项a正确;重力做功为wg=-mgh=-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=fx-ffx-mgh(其中x为斜面的长度),又f=20 n、ff=0.2g=4 n,wg=-mgh=-100 j,解得fx=250 j,ffx=50 j,选项c、d错误。答案a3.(2016宁夏银川模拟)一辆跑车在行驶过程中发动机的输出功率与速度大小的关系如图所示,已知该车质量为2103 kg,在某平直路面上行驶时,阻力恒为3103 n。若汽车从静止开始以恒定加速度2 m/s2做匀加速运动,则此匀加速过程能持续的时间大约为()a.8 sb.14 sc.26 sd.38 s导学号17420200解析由题图可知,跑车发动机的最大输出功率为200 kw,根据牛顿第二定律得,牵引力f=ff+ma=3 000 n+2 0002 n=7 000 n,则匀加速过程最大速度vm=pf=200 0007 000 m/s28.6 m/s,匀加速过程持续的时间t=vma=28.62 s=14.3 s,故b正确,a、c、d错误。答案b4.(2016黑龙江绥化质检)长l的轻杆两端分别固定有质量为m的小铁球,杆的三等分点o处有光滑的水平转动轴。用手将该装置固定在杆恰好水平的位置,然后由静止释放,当杆到达竖直位置时,轴对杆的作用力f的大小和方向为()a.2.4mg竖直向上b.2.4mg竖直向下c.6mg竖直向上d.4mg竖直向上导学号17420201解析对于整个系统而言,机械能守恒,有mgl23-13=12m23l2+12m13l2,当杆运动到竖直位置时,顶端的小球向心力为f1+mg=m13l2,底端的小球向心力为f2-mg=m23l2,解以上三式得轴对杆的作用力f的大小f2-f1=2.4mg,方向竖直向上,选项a正确。答案a5.如图是质量为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()a.在t=1 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/sc.在37 s时间内,合力做功的平均功率为2 wd.在56 s时间内,滑块受到的合力为2 n解析由题图可知,t=1 s时,滑块的加速度大小为2 m/s2,选项a错误;46 s时间内,滑块的位移x=41+421 m=6 m,所以平均速度为v=xt=3 m/s,选项b错误;37 s时间内,合力做功w=-12mv2=-12142 j=-8 j,所以合力做功的平均功率p=wt=84 w=2 w,选项c正确;56 s时间内f=ma=4 n,选项d错误。答案c6.如图所示,倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动,在传送带的a端无初速度放置一物块。选择b端所在的水平面为参考平面,物块从a端运动到b端的过程中,其机械能e与位移x的关系图象可能正确的是()解析选择b端所在的水平面为参考平面,可知初始状态下物块的机械能不为0,a错误。由于物块初速度为0,在物块速度达到与传送带速度相等之前,物块相对传送带向上运动,受到向下的摩擦力,除重力外只有此摩擦力对物块做正功,其机械能增大。若传送带不是足够长时,物块速度与传送带达到共速前已到b端,则对应于图象b,否则达到共速后物块所受摩擦力方向突变为向上,摩擦力开始对物块做负功,物块的机械能开始减少,故c错误,d正确。答案bd7.(2016甘肃天水质检)如图所示,倾角为的斜面体放在粗糙的水平面上,质量为m的物体a与一劲度系数为k的轻弹簧相连。现用拉力f沿斜面向上拉弹簧,使物体a在光滑斜面上匀速上滑,上滑的高度为h,斜面体始终处于静止状态。在这一过程中()a.弹簧的伸长量为f-mgsinkb.拉力f做的功为fhsin c.物体a的机械能增加mghd.斜面体受地面的静摩擦力大小等于fcos 导学号17420202解析物体a在斜面上匀速运动,弹簧的弹力等于f,弹簧的伸长量fk,a错误;拉力f做的功为wf=fhsin,b错误;物体a的动能不变,重力势能增加mgh,所以机械能增加了mgh,c正确;斜面和物体都受力平衡,以斜面和物体两个物体作为研究对象进行受力分析,整体受重力、支持力、拉力f和摩擦力,在水平方向应用平衡条件得ff=fcos ,d正确。答案cd8.(2016江苏宜兴模拟)如图所示,一个表面光滑的斜面体m置于水平地面上,它的两个斜面与水平面的夹角分别为、,且v3,故小物块从圆轨道最高点做平抛运动,h+2r=12gt2,x=v2t联立解得x=4.9 m,故小物块距车左端x=x-l=3.4 m。答案(1)104.4 n,方向竖直向下(2)3.4 m12.(16分)如图甲所示,倾角=37的粗糙斜面固定在水平面上,斜面足够长。一根轻弹簧一端固定在斜面的底端,另一端与质量m=1.0 kg的小滑块(可视为质点)接触,滑块与弹簧不相连,弹簧处于压缩状态。当t=0时释放滑块。在00.24 s时间内,滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知弹簧的劲度系数k=2.0102 n/m,当t=0.14 s时,滑块的速度v1=2.0 m/s。g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。弹簧弹性势能的表达式为ep=12kx2(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)。求:(1)斜面对滑块摩擦力的大小ff。(2)t=0.14 s时滑块与出发点间的距离d。导学号17420205解析(1)当t1=0.14 s时,滑块与弹簧开始分离,此后滑块受重力、斜面的支持力和摩擦力,滑块开始做匀减速直线运动。由题中的图乙可知,在这段过程中滑块加速度的大小为a1=10 m/s2。根据牛顿第二定律有mgsin +ff=ma1代入数据解得ff=4.0 n。(2)当t1=0.1