高考物理复习 知能演练提升 第五章 章末小结与达标检验.doc

2013年高考物理复习 知能演练提升：第五章 章末小结与达标检验(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分，每小题至少有一个选项正确，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分)1.如图1所示，质量为m的物体放在光滑水平地面上，受到与水平方向成角的恒定拉力f作用，从静止开始沿水平地面运动，在时间t内，拉力f对物体所做的功为w。若仅改变上述某一个量，物体还是从静止开始沿水平地面运动，下列可使拉力做的功为2w的是() 图1a物体质量减小为b拉力增大为2fc做功时间增长为2t d角从60变为0解析：由fcos ma及wfcosat2可得w，要使拉力做的功变为2w，可使ff，tt，m，或者cos cos ，由此可知选项a正确。答案：a2物体做自由落体运动，ek表示其动能，ep表示其势能，h表示其下落的距离，t、v分别表示其下落的时间和速度，以水平面为零势能面，能正确反映各物理量之间关系的是图2中的()图2解析：设物体最初离地面的高度为h，物体做自由落体运动，经过时间t后，vgt，则ekmv2t2，选项a、b均错；由机械能守恒可知，eke总ep，选项c错误；由ekmgh可知，选项d正确。答案：d3(2011上海高考)如图3，一长为l的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m的小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度匀速转动，当杆与水平方向成60时，拉力的功率为()amgl b.mgl图3c.mgl d.mgl解析：根据功能关系，因杆是匀速转动，所以拉力f做功的功率等于小球克服重力mg做功的功率。当杆与水平方向成60角时，重力与小球的速度方向之间的夹角为120，则pf|mgvcos120|mgl，选项c正确。答案：c4汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为p，牵引力为f0。t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)。下面几个关于汽车牵引力f、汽车速度v在这个过程中随时间t变化的图像中正确的是()图4解析：汽车以v0匀速行驶时，pf0v0fv0。t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减为p/2(以后保持恒定)，由于速度不能瞬时变化，故牵引力突然变为f0/2，加速度aw1cw1mgl1 dw2mgl2mv2解析：缓慢地将a向上提升距离l1时，b刚要离开地面，弹簧由压缩量为到拉伸量为，弹性势能不变，l1，由功能关系可知，此过程手所做的功等于a增加的机械能，即w1mgl1；将a加速向上提起，a上升的距离为l2时，b刚要离开地面，弹簧也是由压缩量为到拉伸量为，弹性势能不变，l2，由功能关系可知，此过程手所做的功等于a增加的机械能，即w2mgl2mv2；综上所述，b、d正确答案：bd8一质量为m的质点，系在轻绳的一端，绳的另一端固定在水平面上，水平面粗糙。此质点在该水平面上做半径为r的圆周 图6运动，设质点的最初速率是v0，当它运动一周时，其速率变为，则()a当它运动一周时摩擦力做的功为mv02b质点与水平面的动摩擦因数为c质点在运动了两个周期时恰好停止d当质点运动一周时的加速度大小为解析：由动能定理，质点运动一周时摩擦力做的功wm()2mv02mv02，选项a正确；w2rff2rmg得，选项b正确；运动一周克服摩擦力做的功为mv02，物体运动一周时其速率变为，动能为m()2mv02，经比较知道mv02mv02，说明质点运动不到第二个周期时就停止了，选项c错误；质点运动一周时向心加速度大小an，切向加速度大小为atg，加速度a，选项d错误。答案：ab9如图7所示，倾角为30、高为l的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球a、b用一根长为l的轻绳连接，a球置于斜面顶端，现由静止释放a、b两球，球b与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上。重力加速度为g，不计一切摩擦。则()图7a小球a下滑过程中，小球a、b系统的重力对系统做正功，系统的重力势能减小ba球刚滑至水平面时，速度大小为 c小球b升高l/2时，重力对小球a做功的功率大于重力对小球b做功的功率d小球b从刚开始上升到开始进入斜面过程中，绳的拉力对小球b做功为解析：小球a下滑过程中，b球的重力对b球做负功，a球的重力对a球做正功，但由系统的动能增大可知，系统的重力势能减小，故小球a、b系统的重力对系统做正功，a项正确；对a、b系统利用机械能守恒可知，a球从开始滑动到刚滑至水平面过程中，有3mglmg4mv2，故v，b项正确；小球b升高l/2时，因两球的速度大小相等，而a球沿斜面向下的分力为1.5mg，故此时重力对小球a做功的功率大于重力对小球b做功的功率，c项正确，小球b从刚开始上升到开始进入斜面过程中，有3mgmgl4mv2，故v，对b球利用动能定理又有：mv2wmgl，故w，d项错误。答案：abc二、实验题(本题共1小题，共12分，把答案填在题中横线上或按题目要求作答)10(12分)某实验小组采用如图8甲所示的装置来探究“功与速度变化的关系”。实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面。图乙是实验中得到的一条纸带，点o为纸带上的起始点，a、b、c是纸带上的三个计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，利用刻度尺测得a、b、c到o的距离如图乙所示，已知所用交变电源的频率为50 hz，问：图8(1)打b点时，小车的瞬时速度vb_m/s。(结果保留两位有效数字)(2)本实验中，若钩码下落高度为h1时外力对小车所做的功为w0，则当钩码下落h2时，外力对小车所做的功为_。(用h1，h2，w0表示)(3)实验中，该小组同学画出小车位移x与速度v的关系图像如图9所示。根据该图的形状，某同学对合外力做的功w与物体的速度v的关系做出的猜想，肯定不正确的是_。图9awv bwv2cw dw解析：(1)打b点时，小车的瞬时速度vb102 m/s0.40 m/s；(2)本实验的前提条件之一是钩码的质量远小于小车的质量，所以钩码的重力(mg)大小可以看做是小车受到的牵引力，根据功的定义，外力(即钩码重力mg的大小)对小车所做的功为：w0mgh1，wmgh2，解得ww0；(3)合外力对小车做的功为wmgx，即wx，由xv图像可知，xv2，所以wv2，b正确。答案：(1)0.40(2)w0(3)acd三、计算题(本题共2小题，共34分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(17分)如图10所示，水平轨道ab与位于竖直面内半径为r0.90 m的半圆形光滑轨道bcd相连，半圆形轨道的bd连线与ab垂直。质量为m1.0 kg可看做质点的小滑块在恒定外力f作用下从水平轨道上的a点由静止开始向右运动，滑块与水平轨道ab图10间的动摩擦因数0.5。到达水平轨道的末端b点时撤去外力，滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点d，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到a点。g取10 m/s2，求：(1)滑块经过b点进入圆形轨道时对轨道的压力大小。(2)滑块在ab段运动过程中恒定外力f的大小。解析：(1)滑块恰好通过最高点，则有：mgm设滑块到达b点时的速度为vb，滑块由b到d过程由动能定理有：2mgrmvd2mvb2对b点：fnmgm代入数据得：fn60 n由牛顿第三定律知滑块对轨道的压力大小为60 n。(2)滑块从d点离开轨道后做平抛运动，则2rgt2sabvdt滑块从a运动到b有(fmg)sabmvb2代入数据得：f17.5 n。答案：(1)60 n(2)17.5 n12(17分)(2012黄石模拟)如图11所示，质量为m1的物体a经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体b相连，弹簧的劲度系数为k，a、b都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体a，另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态，a上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上挂一质量为m3的物体c并从静止状态释放，已知它恰好能使b离开地面 图11但不继续上升。若将c换成另一个质量为(m1m3)的物体d，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次b刚离地时d的速度的大小是多少？已知重力加速度为g。解析：开始时，a、b静止，设弹簧压缩量为x1，有kx1m1g挂c并释放后，c向下运动，a向上运动，设b刚要离开地面时弹簧伸长量