【导与练】（福建专版）高考物理一轮复习 第五章检测试题.doc

第五章检测试题(时间:60分钟满分:100分)【测控导航】知识点题号1.功和功率1、3、82.动能、动能定理5、9、133.机械能、机械能守恒定律2、4、7、144.功能关系、能量守恒6、12、145.实验10、11一、选择题(本题共9小题,每小题4分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选对的得4分,选错或不选的得0分)1.(2012重庆八中模拟)完全相同的两辆汽车,都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进,某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后,甲汽车保持原来的牵引力继续前进,乙汽车保持原来的功率继续前进,则一段时间后(假设均未达到最大功率)(a)a.甲车超前,乙车落后b.乙车超前,甲车落后c.它们仍齐头并进d.甲车先超过乙汽车,后乙车又超过甲车解析:拖车与汽车脱离之前,牵引力等于摩擦力,脱离之后,汽车受到的摩擦力f减小,因为甲汽车的牵引力f保持不变,所以其将做匀加速直线运动,加速度大小为a=(f-f)/m,而乙汽车保持原来的功率不变做加速运动,根据p=fv可知,其牵引力会随其速度的逐渐增大而减小,其加速度大小也会从a=(f-f)/m逐渐减小,可见,甲车的速度较大,甲车超前,乙车落后.选项a正确.2.(2012南通市部分重点中学联考)如图所示,一质量为m的足球,以速度v由地面踢起,当它到达离地面高度为h的b点处(取重力势能在b处为零势能参考平面)时,下列说法正确的是(c)a.在b点处重力势能为mghb.在b点处的动能为12mv2+mghc.在b点处的机械能为12mv2-mghd.在b点处的机械能为12mv2解析:因为机械能守恒,在a处的机械能为e=ek+ep=12mv2-mgh,所以c正确.3.汽车以恒定功率p、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时,汽车受到的阻力恒定不变,则汽车上坡过程中vt图象不可能是图中的(a)解析:汽车上坡过程中功率不变,开始时牵引力可能大于阻力,可能小于阻力,可能等于阻力,则速度可能先加速,可能先减速,可能不变,但不可能做匀加速运动,故a是不可能的.4.(2012年福建卷)如图所示,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块a、b用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦).初始时刻,a、b处于同一高度并恰好处于静止状态.剪断轻绳后a下落、b沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块(d)a.速率的变化量不同b.机械能的变化量不同c.重力势能的变化量相同d.重力做功的平均功率相同解析:由于斜面表面光滑,由机械能守恒定律可知,从剪断轻绳到物块着地,两物块速率的变化量相同,机械能的变化量为零(相同),选项a、b错误;由于二者质量不等,重力势能的变化量不相同,选项c错误;由mag=mbgsin ,a下落时间ta=2hg,重力做功的平均功率pa=maghta=maghg2h;b下滑时间tb=2hgsin2,重力做功的平均功率pb=mbghtb=mbghgsin22h=mbghsin g2h,重力做功的平均功率相同,选项d正确.5.如图所示,小球以初速度v0从a点沿不光滑的轨道运动到高为h的b点后自动返回,其返回途中仍经过a点,则经过a点的速度大小为(a)a.4gh-v02b.v02-4ghc.v02-2ghd.2gh-v02解析:ab由动能定理得-mgh-wf=0-12mv02,ba由动能定理得 mgh-wf=12mvt2,由上两式解得 vt=4gh-v02.故a项正确.6.(2012年安徽卷)如图所示,在竖直平面内有一半径为r的圆弧轨道,半径oa水平、ob竖直,一个质量为m的小球自a的正上方p点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点b时恰好对轨道没有压力.已知ap=2r,重力加速度为g,则小球从p到b的运动过程中(d)a.重力做功2mgrb.机械能减少mgrc.合外力做功mgrd.克服摩擦力做功12mgr解析:根据小球沿轨道到达最高点b时恰好对轨道没有压力,其速度满足mg=mv2/r,在b点时动能为12mgr.小球从p到b的运动过程中,重力做功mgr,机械能减少12mgr,选项a、b错误;由动能定理得合外力做功12mgr,由功能关系得克服摩擦力做功12mgr,选项c错误,d正确.7.如图所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低的海平面上.若以地面为零势能面而且不计空气阻力,则下列说法错误的是(a)a.物体到海平面时的势能为mghb.重力对物体做功为mghc.物体在海平面上的动能为mgh+12mv02d.物体在海平面上的机械能为12mv02解析:若以地面为零势能面,在海平面上的重力势能为-mgh,a错误.物体由地面落到海平面上重力做功为mgh,b正确.由机械能守恒定律可知,物体的重力势能转化为动能,在海平面上的动能为mgh+12mv02,c正确.物体在海平面上的机械能与地面上的机械能相同,都等于12mv02,d正确.故选a.8.a、b两物体的质量之比mamb=21,它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其速度图象如图所示.那么,a、b两物体所受摩擦阻力之比fafb与a、b两物体克服摩擦阻力做的功之比wawb分别为(b)a.21,41b.41,21c.14,12d.12,14解析:根据题中图象可知a、b加速度之比为21,由牛顿第二定律可知a、b两物体所受摩擦阻力之比maaambab=41;由动能定理,物体克服摩擦力做的功等于物体动能的减少,所以克服摩擦阻力做的功之比wawb=mamb=21,所以b正确.9.南非足球赛时,德国队获得一次罚点球机会,一名运动员将质量为m的足球以速度v0猛地踢出,结果足球以速度v撞在门梁上而被弹出,门梁距地面高度为h.现用g表示当地的重力加速度,则此足球在空中飞往门梁的过程中克服空气阻力所做的功应等于(c)a.mgh+12mv2-12mv02b.12mv2-12mv02-mghc.12mv02-12mv2-mghd.mgh+12mv02-12mv2解析:据动能定理,足球在飞往门梁过程中,-mgh-wf=12mv2-12mv02,wf=12mv02-12mv2-mgh,故c正确,a、b、d错误.二、实验题(每小题10分,共20分)10.用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中:(g取9.8 m/s2)(1)运用公式12mv2=mgh时对实验条件的要求是.为此目的,所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近.(2)若实验中所用重物质量m=1 kg,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02 s,则记录b点时,重物速度vb=,重物动能ek=;从开始下落起至b点,重物的重力势能减少量是,由此可得出的结论是 . (3)根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,则以v22为纵轴,以h为横轴画出的图象应是图()解析:(1)物体做自由落体运动在第一个0.02 s内,下落距离h=12gt22 mm.(2)vb=hac2t=(31.4-7.8)10-320.02 m/s=0.59 m/sek=12mvb2=1210.592 j0.174 jep=mgh=19.817.910-3 j0.175 j.(3)由12mv2=mgh,得v22=gh,v22h,故c正确.答案:(1)物体做自由落体运动2 mm(2)0.59 m/s0.174 j0.175 j在实验误差允许的范围内,动能的增加量等于重力势能的减少量(3)c11.(2012苏北四星级高中联考)用如图所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m1=50 g、m2=150 g,则(g取9.8 m/s2,所有结果均保留三位有效数字).(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=m/s;(2)在打点05过程中系统动能的增量ek=j,系统重力势能的减少量ep=j;(3)若某同学作出v22h图象如图,则当地的实际重力加速度g=m/s2.解析:(1)t=50.02 s=0.1 s,打下计数点5时的速度v5=s462t=0.216 0+0.264 00.2 m/s=2.40 m/s.(2)在打点05过程中系统动能的增量ek=12(m1+m2)v52=0.576 j;系统重力势能的减少量ep=(m2-m1)gh=0.19.8(0.384 0+0.216 0) j=0.588 j.(3)由机械能守恒定律得,(m2-m1)gh=12(m1+m2)v2,整理得,v22=g2h,即图象斜率的2倍等于重力加速度g,由作出的v22h图象,可求得当地的实际重力加速度g=25.821.20 m/s2=9.70 m/s2.答案:(1)2.40(2)0.5760.588(3)9.70三、计算题(共44分)12.(2012晋江四校联考)(12分)一质量为1.0 kg的物体从距地面180 m的高处由静止开始下落,重力加速度g=10 m/s2,忽略物体受到的空气阻力影响.求:(1)物体落到地面时的速度大小;(2)物体在空中运动的时间;(3)物体下落的前3 s内重力对物体做的功.解析:(1)物体做自由落体运动,由v2=2gh得物体落到地面时的速度大小v=60 m/s.(4分)(2)由h=12gt2,解得物体在空中运动的时间t=6.0 s.(4分)(3)物体下落的前3 s内下落高度h1=12gt12=45 m,(2分)重力对物体做功w=mgh1=450 j.(2分)答案:(1)60 m/s(2)6.0 s(3)450 j13.(2012芜湖一中模拟)(16分)如图所示,质量为m=4 kg的木板静止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一个质量m=1 kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板之间的动摩擦因数=0.4,在铁块上加一个水平向左的恒力f=8 n,铁块在长l=6 m的木板上滑动,取g=10 m/s2.求:(1)经过多长时间铁块运动到木板的左端.(2)在铁块到达木板左端的过程中,恒力f对铁块所做的功.(3)在铁块到达木板左端时,铁块和木板的总动能.解析:(1)铁块与木板间的滑动摩擦力f=mg=0.4110 n=4 n(1分)铁块的加速度a1=f-fm=8-41 m/s2=4 m/s2(1分)木板的加速度a2=fm=44 m/s2=1 m/s2(1分)设铁块滑到木板左端的时间为t,则12a1t2-12a2t2=l(2分)代入数据解得:t=2 s.(2分)(2)铁块位移s1=12a1t2=12422 m=8 m(2分)恒力f做的功w=fs1=88 j=64 j.(2分)(3)由动能定理:铁块的动能eka=(f-f)s1=(8-4)8 j=32 j(2分)木板位移s2=12a2t2=12122 m=2 m木板的动能ekb=fs2=42 j=8 j(2分)铁块和木板的总动能ek总=eka+ekb=32 j+8 j=40 j.(1分)答案:(1)2 s(2)64 j(3)40 j14.(16分)如图所示是在竖直平面内,由斜面和圆形轨道分别与水平面相切连接而成的光滑轨道,圆形轨道的半径为r.质量为m的小物块从斜面上距水平面高为h=2.5r的a点由静止开始下滑,物块通过轨道连接处的b、c点时,无机械能损失.求:(1)小物块通过b点时速度vb的大小;(2)小物块通过圆形轨道最低点c时轨道对物块的支持力n的大小;(3)小物块能否通过圆形轨道的最高点d?解析:(1)小物块从a点运动到b点的过程中,由机械能守恒得mgh=12mvb2(2分)解得:vb=5gr.(1分)(2)小物块从b至c做匀速直线运动则vc=vb=5gr(1分)小物块通过圆形轨道最低点c时,由牛顿第二定律有:n-mg=mvc2r(2分)得