【创新设计】（广东专用）高考物理一轮复习方案 45分钟单元能力训练卷(五).docVIP

45分钟单元能力训练卷(五)(考查范围：第五单元分值：100分)一、单项选择题(每小题6分，共18分)1如图d51所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的a点，弹簧处于原长h，让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零，则在圆环下滑过程中()图d51a圆环机械能守恒b弹簧的弹性势能先增大后减小c弹簧的弹性势能变化了mghd弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大2如图d52所示，一根跨过轻质定滑轮的不可伸长的轻绳两端各系一个物体a和b，不计摩擦现将物体由静止释放，b物体下落h高度时的速度为v，若在a的下方挂一个与a相同的物体，由静止释放，b向上运动距离为h时的速度大小仍为v，则a与b的质量之比为()a12b23c.2 d.3图d52图d533如图d53所示，竖直放置的轻弹簧上端与质量为3 kg的物块b相连接，另一个质量为1 kg的物块a放在b上先向下压a，然后释放，a、b共同向上运动一段后将分离，分离后a又上升了0.2 m到达最高点，此时b的速度方向向下，且弹簧恰好为原长从a、b分离到a上升到最高点的过程中，弹簧弹力对b做的功及弹簧回到原长时b的速度大小分别是(g10 m/s2)()a12 j2 m/s b02 m/sc00 d4 j2 m/s二、双项选择题(每小题6分，共24分)4蹦床运动员与床垫接触的过程如图d54所示，可简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的床垫(a位置)上，随床垫一同向下做变速运动到达最低点(b位置)，有关运动员从a运动至b的过程，下列说法正确的是()a运动员的机械能守恒b运动员的速度一直减小c合力对运动员做负功d运动员先失重后超重图d54图d555如图d55所示，质量相同的两个物体a、b处于同一高度，a沿固定在地面上的光滑斜面下滑，b自由下落，最后到达同一水平面，则()a重力对两个物体做的功相同b重力的平均功率相同c到达底端时重力的瞬时功率papbd到达底端时两个物体的动能相同，速度相同6一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端已知在运动过程中物体所受的摩擦力恒定若用f、v、s和e分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则图d56中可能正确的是()abc d图d567如图d57所示，在光滑固定的曲面上，放有两个质量分别为1 kg和2 kg的可视为质点的小球a和b，两球之间用一根轻质弹簧相连，用手拿着a，使弹簧竖直，a、b间距离l0.2 m，b刚刚与曲面接触且距水平面的高度h0.1 m此时弹簧的弹性势能ep1 j，自由释放后两球以及弹簧从静止开始下滑到光滑地面上，以后一直沿光滑地面运动，不计一切碰撞时机械能的损失，g取10 m/s2.则下列说法中正确的是()图d57a下滑的整个过程中弹簧和a球组成的系统机械能守恒b下滑的整个过程中两球及弹簧组成的系统机械能守恒cb球刚到地面时，速度是 m/sd当弹簧处于原长时，以地面为参考平面，两球在光滑水平面上运动时的机械能为6 j三、实验题(16分)8在用图d58装置进行“探究恒力做功与滑块动能变化的关系”实验中，某同学设计了如下实验步骤：图d58用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起，在质量为m的滑块上系上细绳，细绳的另一端通过有光滑转轴的定滑轮挂上钩码，细绳与木板平行；反复移动垫块的位置，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；取下细绳和钩码，同时记录钩码的质量m；保持长木板的倾角不变；启动打点计时器，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动，到达底端时关闭电源；取下纸带进行分析，计算恒力做的功与滑块动能的变化，探寻它们间的关系回答下列问题：(重力加速度为g，结果用已知和测量的物理量字母表示)(1)实验中，滑块在匀加速下滑过程中所受的合力大小是用_替代的，其大小为f_；(2)实验中得到的纸带如图d59所示，已知打点计时器的工作频率为f，在纸带上从某一点o开始每隔一个点选取一个计数点，分别标有o、a、b、c、d、e、f、g，测得相邻计数点间的距离如图所示：图d59打点计时器打下a点时滑块的速度va_；选取纸带上a、f两点进行研究，则从a到f，滑块动能的增加量ek_；合力f做的功wf_。若在误差允许范围内ekwf，则可初步确定恒力做的功等于滑块动能的变化四、计算题(42分)9(20分)如图d510所示，足够长的倾角为的粗糙斜面上，有一质量为m的滑块距挡板p为l，以初速度v0沿斜面下滑，并与挡板发生碰撞，滑块与斜面动摩擦因数为，tan.若滑块与挡板碰撞没有机械能损失，求：(1)滑块第一次与挡板碰撞后上升离开挡板p的最大距离；(2)滑块在整个运动过程中通过的路程图d51010(22分)如图d511所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道ab的下端与光滑的圆弧轨道bcd相切于b，c是最低点，圆心角boc37，d与圆心o等高，圆弧轨道半径r1.0 m，现有一个质量为m0.2 kg可视为质点的小物体，从d点的正上方e点处自由下落，d、e距离h1.6 m，物体与斜面ab之间的动摩擦因数0.5.取sin370.6，cos370.8, g10 m/s2.求：(1)物体第一次通过c点时轨道对物体的支持力n的大小； (2)要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度lab至少要多长；(3)若斜面已经满足(2)要求，物体从e点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道周期性运动，在此过程中系统因摩擦所产生的热量q的大小图d51145分钟单元能力训练卷(五)1c解析 运动过程中，弹簧和圆环组成的系统的机械能守恒，因弹簧弹力对圆环做功，故圆环的机械能不守恒；对弹簧和圆环系统，根据机械能守恒定律知，当圆环滑到杆底端时，弹簧的弹性势能增大量等于圆环重力势能的减小量mgh，又因弹簧先被压缩后被拉伸，所以弹簧的弹性势能先增大后减小再增大；圆环到达杆底端时弹簧的弹性势能最大，此时圆环动能为零2c解析 对两个过程分别应用机械能守恒定律得：mbghmagh(mamb)v2，2maghmbgh(2mamb)v2，联立解得，选项c正确3b解析 当两个物块共同向上运动时弹簧弹力减小，弹簧弹力恰好为零时，两个物块的共同加速度为重力加速度，此时两个物块恰好分离，a物块做竖直上抛运动，由竖直上抛运动的规律可求得a、b分离时的初速度v2 m/s，当b回到弹簧原长位置时，弹簧弹力又恰好为零，弹簧在此过程中做功为零，b的动能与分离时的动能相同，速度仍为2 m/s，b正确4cd解析 由能量守恒定律可知，运动员减小的机械能转化为床垫的弹性势能，故选项a错误；当f弹mg时，a0，在此之前，f弹mg，加速度方向向下(失重)，物体做加速运动；在此之后，f弹mg，加速度方向向上(超重)，物体做减速运动，选项b错误，选项d正确；从a位置到b位置，由动能定理得，w合ek0，选项c正确5ac解析 两个物体质量相同、下落高度相同，故重力对两个物体做的功相同，a正确；下落的时间不相同，故重力的平均功率不相同，b错误；对于物体a、b，只有重力做功，机械能守恒，可知两个物体到达底端时动能相同，即速度大小相等、方向不同，d错误；由瞬时功率的计算式可得pamgvcos ，pbmgv，因此，到达底端时重力的瞬时功率papb，c正确6ac解析 设斜面倾角为，物体受到的合力f沿斜面向下，fmgsinf，故f不随t变化，选项a正确；根据牛顿第二定律知加速度a也不变，由vat知，vt图象为过原点的一条倾斜直线，选项b错误；物体做匀加速运动，故位移sat2，st图象是开口向上的抛物线的一部分，选项c正确；设物体起初的机械能为e0，t时刻的机械能为e，则ee0fse0fat2，et图象是开口向下的抛物线的一部分，选项d错误7bd解析 a、b及弹簧组成的系统机械能守恒，选项a错误，选项b正确；b在运动过程中，除重力外弹簧对其做功，所以b的机械能不守恒，因此根据机械能守恒定律mbghmbv2解得的v2 m/s是错误的，选项c错误；根据系统机械能守恒，到达地面时的机械能与刚释放时的机械能相等，又弹簧处于原长，则eekmag(lh)mbghep6 j，选项d正确8(1)mg(2)(x6x7)2(x1x2)2mg(x2x3x4x5x6)解析 (1)滑块匀速下滑时，有mgsinmgf，滑块匀速下滑时，滑块所受合力fmg sinfmg.(2)va；vf，从a到f动能的增加量ekmvmv(x6x7)2(x1x2)2，合力f做的功wfmg(x2x3x4x5x6)9(1) (2) 解析 (1)设滑块第一次与挡板碰撞后上升离开挡板p的最大距离为x.对滑块应用动能定理有mg(lx)sinmgcos(lx)0mv解得x.(2)最终滑块必停靠在挡板处，设滑块在整个运动过程中通过的路程为s.根据能量守恒定律得mglsinmvmgscos解得s.10(1)12.4 n(2)2.4 m(3)4.8 j解析 (1)物体从e到c，由机械能守恒定律得：mg(hr)mv 在c点，由牛顿第二定律得