高考物理一轮复习 课时作业 第5单元 机械能.doc

2013届高三物理总复习精品单元测试第5单元 机械能一、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，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分1下列说法正确的是()a如果物体(或系统)所受到的合外力为零，则机械能一定守恒 b如果合外力对物体(或系统)做功为零，则机械能一定守恒 c物体沿光滑曲面自由下滑过程中，机械能一定守恒 d做匀加速运动的物体，机械能可能守恒【解析】物体受到的合外力为零，机械能不一定守恒，如在竖直方向上物体做匀速直线运动，合力为零，合外力的功也为零，其机械能不守恒，所以选项a、b错误；物体沿光滑曲面自由下落过程中，只有重力做功，机械能守恒，所以选项c正确；做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒，所以选项d正确【答案】cd2一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于()a物体势能的增加量b物体动能的增加量c物体动能的增加量加上物体势能的增加量d物体动能的增加量加上重力所做的功【解析】根据功能原理可知除重力之外的力做的功等于机械能的增加量，所以选c.或利用动能定理求出支持力做的功【答案】c3我国利用神舟六号飞船将费俊龙等2名宇航员送入太空，飞船在发射至返回的过程中，返回舱的机械能守恒的阶段是()a飞船升空的阶段b飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段c返回舱在大气层以外向地球做无动力飞行阶段d进入大气层并运动一段时间后，降落伞张开，返回舱下降阶段【解析】由机械能守恒的条件可知答案为bc.因为在上升阶段需喷出气体有外力做功，在返回大气层的过程中由于有空气阻力做功所以机械能也不守恒，a、d是错误的【答案】bc4如图甲所示，小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部图乙中a是内轨半径大于h的光滑轨道，b是内轨半径小于h的光滑轨道，c是内轨半径等于h的光滑轨道，d是长为h的轻棒，其下端固定一个可随棒绕o点向上转动的小球小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的有()【解析】a、d能达到高度h，b、c项中当小球过圆周后，由于小球运动速度过小，将脱离轨道做抛物运动，水平分速度一定不为0，所以由机械能守恒定律得小球运动的最大高度一定小于h，b、c项错误综合上述，a、d项正确【答案】ad5提高介质中物体运动速度的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因素(设介质阻力与物体运动速度的平方成正比，即fkv2，k是阻力因数)当发动机的额定功率为p0时，物体运动的最大速度为vm，如果要使物体运动的速度增大到2vm，则下列办法可行的是()a阻力因数不变，使发动机额定功率增大到2p0b发动机额定功率不变，使阻力因数减小到c阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8p0d发动机额定功率不变，使阻力因数减小到【解析】若阻力因数不变，则阻力变为4倍，由pfv可知，发动机的额定功率应变为8p0；若发动机的额定功率不变，则阻力应变为原来的，所以阻力因数减小到，故选c、d.【答案】cd6质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是()a物体动能增加了mghb物体的机械能减少了mghc物体克服阻力所做的功为mghd物体的重力势能减少了mgh【解析】物体下落的加速度为g，说明物体下落过程中受到的阻力大小为ffmg，由动能定理有，ekmghmghmgh；其中阻力做功为mgh，即机械能减少量，又重力做功总与重力势能变化相对应，故选项a、c、d正确【答案】acd7物块一次沿轨道1从a点由静止下滑至底端b点，另一次沿轨道2从a点由静止下滑经c点至底端b点，accb，如图所示物块与两轨道的动摩擦因数相同，不考虑物块在c点处撞击的因素，则在物块两次整个下滑过程中()a物块受到的摩擦力相同b沿轨道1下滑时的位移较小c物块滑至b点时速度大小相同d两种情况下损失的机械能相同 【解析】fmgcos ，在轨道1、2上，倾角不同，所以摩擦力不同，a项错误；物块两次均是从a运动到b，位移大小相同，b项错误；沿轨道2运动，摩擦力做的功：wf2mgcos acmgcos cbmgfemgebmgfb，沿轨道1运动，摩擦力做的功：wf1mgcos abmgfbwf2，两种情况下损失的机械能相同；由动能定理mv2wgwf得物块滑至b点时速度大小相同，c、d项正确【答案】cd8内壁光滑的环形凹槽半径为r，固定在竖直平面内，一根长度为r的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示由静止释放后()a下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能b下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能c甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点d杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点【解析】系统机械能守恒，所以a正确，因乙球质量大于甲球，质心靠近乙，所以甲球不能沿凹槽下滑到槽的最低点【答案】ad二、非选择题：本题共4小题，共52分把答案填在题中的横线上或按题目要求作答解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位9(10分)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：(1)你认为还需要的实验器材有_(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是_，实验时首先要做的步骤是_(3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量m，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距l和这两点的速度大小v1与v2(v1v2)则本实验最终要验证的数学表达式为_(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)【答案】(1)天平、刻度尺(2)沙和沙桶的质量远小于滑块的质量平衡摩擦力(3)mglmvmv10(10分)某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：用天平测出电动小车的质量为0.4 kg；将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；接通打点计时器(其打点周期为0.02 s)；使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的点迹如图乙、图丙所示，图中o点是打点计时器打的第一个点请你分析纸带数据，回答下列问题：(1)该电动小车运动的最大速度为_m/s.(2)该电动小车运动过程中所受的阻力为_n.(3)该电动小车的额定功率为_w.【解析】(1)速度恒定时vm/s1.5 m/s.(2)匀减速运动阶段am/s24 m/s2所以f1ma1.6 n.(3)电动小车的额定功率pf1v1.61.5 w2.4 w.【答案】(1)1.5(或1.50)(2)1.6(或1.60)(3)2.4(或2.40)11(16分)如图所示，一名质量m60 kg的运动员参加“挑战极限”运动，先要越过一宽度s4 m的水沟，再跃上高h2.0 m的平台采用的方法是：运动员手握一根长l3.75 m的轻质弹性杆一端，从a点由静止开始匀加速助跑，至b点时杆另一端抵在o点的阻挡物上，接着杆发生形变，同时脚蹬地、人被弹起，到达最高点时杆处于竖直，人的重心在杆的顶端，此刻运动员放开杆水平飞出，安全地落在水沟的右边平台上，已知运动员双脚着落时重心至少要高于平台h0.5 m，运动过程中空气阻力可忽略不计(g取10 m/s2)(1)问运动员在最高点飞出时的速度至少为多大？(2)若运动员助跑至b点时速度为10 m/s，跑动过程重心离地高度h0.75 m，则蹬地起跳瞬间，人至少要做多少功？【解析】(1)设运动员在最高点的速度为v0时，运动员恰好能落在平台的左端则有：sv0 t(lhh)gt2解得：v08 m/s即运动员在最高点的速度至少为8 m/s.(2)设蹬地瞬间人至少要做的功为w0，由动能定理有：mvmvw0mg(lh)解得：w0720 j.【答案】(1)8 m/s(2)720 j12(16分)如图所示，在倾角为的光滑斜面上，有一长为l的细线，一端固定在o点，另一端拴一质量为m的小球现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，已知o点到斜面底边的距离socl，求：(1)小球通过最高点a时的速度va.(2)小球通过最低点b时，细线对小球的拉力(3)小球运动到a点或b点时细线断裂，小球滑落到斜面底边时到c点的距离若相等，则l和l应满足什么关系？【解析】(1)小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，小球刚通过a点时细线的拉力为零，根据圆周运动和牛顿第二定律有：mgsin m解得：va .(2)小球从a点运动到b点，根据机械能守恒定律有：mvmg