（广东专版）高考物理一轮复习 第六章 机械能阶段验收评估.doc

阶段验收评估(六)机械能(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)1在田径运动会的投掷项目的比赛中，投掷链球、铅球、铁饼和标枪等都是把物体斜向上抛出的运动，如图1所示，这些物体从被抛出到落地的过程中()图1a物体的机械能先减小后增大b物体的机械能先增大后减小c物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大d物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小2. (2015惠州市第一次调研考试)如图2所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球所受重力为g，平衡时小球在a处。今用力f竖直向下压小球使弹簧缩短x，让小球静止在b处，则()图2a小球在a处时弹簧的弹力为零b小球在b处时弹簧的弹力为kxc小球在a处时弹簧的弹性势能较大d小球在b处时弹簧的弹性势能较大3.如图3所示，竖直平面内放一直角杆mon，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数0.2，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1 kg的小球a和b，a、b球间用细绳相连。初始a、b均处于静止状态，已知：oa3 m，ob4 m，若a球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1 m(取g10 m/s2)，那么该过程中拉力f做功为()图3a14 jb10 jc6 j d4 j4.如图4所示，水平传送带长为x，以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的货物放到a点，货物与皮带间的动摩擦因数为，当货物从a点运动到b点的过程中，摩擦力对货物做的功不可能()图4a等于mv2b小于mv2c大于mgx d小于mgx5如图5所示，小球从a点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点b后返回a，c为ab的中点。下列说法中正确的是()图5a小球从a出发到返回a的过程中，位移为零，外力做功为零b小球从a到c过程与从c到b过程，减少的动能相等c小球从a到c过程与从c到b过程，速度的变化量相等d小球从a到c过程与从c到b过程，损失的机械能相等二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分，选不全得3分，有错选不得分)6. (2015广东六校第二次联考)在光滑的水平面上，有质量相同的甲、乙两物体，甲原来静止，乙以速度v做匀速直线运动，俯视图如图6所示。某时刻它们同时受到与v方向垂直的相同水平恒力f的作用，经过相同时间()图6a两物体的位移相同b恒力f对两物体所做的功不同c两物体的速度变化率相同d两物体的动能变化量相同7. (2014中山模拟)如图7所示，a、b两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连，置于固定斜面体的两个斜面上的相同高度处，且都处于静止状态，两斜面的倾角分别为和，若不计摩擦，剪断细绳后，下列关于两物体说法中正确的是()图7a两物体着地时所受重力的功率相同b两物体着地时的动能相同c两物体着地时的速率相同d两物体着地时的机械能相同8(2013江苏高考)如图8所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连。弹簧处于自然长度时物块位于o点(图8中未标出)。物块的质量为m，aba，物块与桌面间的动摩擦因数为。现用水平向右的力将物块从o点拉至a点，拉力做的功为w。撤去拉力后物块由静止向左运动，经o点到达b点时速度为零。重力加速度为g。则上述过程中()图8a物块在a点时，弹簧的弹性势能等于wmgab物块在b点时，弹簧的弹性势能小于wmgac经o点时，物块的动能小于wmgad物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在b点时弹簧的弹性势能三、实验题(本题共1小题，共14分，把答案填在题中横线上或按题目要求作答)9为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，轻弹簧的一端与滑块相接，另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门p固定在气垫导轨底座上适当位置(如图9)，使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下：图9用游标卡尺测量遮光片的宽度d。在气垫导轨上适当位置标记一点a(图中未标出，ap间距离远大于d)，将滑块从a点由静止释放。由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t。利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v。更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤，记录弹簧劲度系数及相应的速度v，如下表所示：弹簧劲度系数k2k3k4k5k6kv/(ms1)0.711.001.221.411.581.73v2/(m2s2)0.501.001.491.992.492.99v3/(m3s3)0.361.001.822.803.945.18图10(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图10所示，读得d_m；(2)用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v_；(3)已知滑块从a点运动到光电门p处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出弹簧对滑块做的功w与滑块通过光电门时的速度v的关系是_。四、计算题(本题共2小题，共38分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)10(18分) (2014茂名阶段测试)一滑块经水平轨道ab进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道bc。已知滑块的质量m0.60 kg，在a点时的速度va8.0 m/s，ab长s5.0 m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数0.15，圆弧轨道的半径r2.0 m，滑块离开c点后竖直上升h0.20 m，取g10 m/s2。求：图11 (1)滑块经过b点时的速度大小；(2) 滑块经过b点时圆弧轨道对它的支持力的大小；(3)滑块在圆弧轨道bc段克服摩擦力所做的功。11(20分)如图12所示，质量为m的滑块放在光滑的水平平台上，平台右端b与水平传送带相接，传送带的运行速度为v0，长为l。现将滑块缓慢向左移动压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时突然释放，当滑块滑到传送带右端c时，恰好与传送带速度相同。滑块与传送带间的动摩擦因数为。图12 (1)试分析滑块在传送带上的运动情况；(2)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求释放滑块时弹簧具有的弹性势能；(3)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。答 案1选d不计空气阻力，这些物体从抛出到落地过程中机械能守恒，a、b均错误；物体斜向上飞行过程中，动能减小，重力势能增大，物体下落过程中，动能增大，重力势能减小，故d正确。2选d小球在a处时弹簧的弹力为mg，在b处时弹簧的弹力为kxmg，小球在b处时弹簧的弹性势能比a处的大。3选a由题意可知，绳长ab5 m，若a球向右移动1 m，oa4 m，则ob3 m，即b球升高hb1 m；对整体(ab)进行受力分析，在竖直方向，杆对a球的支持力fn(mamb)g，球a受到的摩擦力fafn4 n，由功能关系可知，拉力f做的功wfmbghbfaxa14 j，选项a正确。4选c货物在传送带上相对地面的运动可能先加速到v后匀速，也可能一直加速而货物的最终速度小于v，故摩擦力对货物做的功可能等于mv2，可能小于mv2，可能等于mgx，可能小于mgx，故选c。5选d小球从a点出发到返回a的过程中，位移为零，重力做功为零，但摩擦力始终做负功，a错误；小球从a到c的过程与从c到b的过程中，合力相同，加速度相同，合力做功相同，减少的动能相等，摩擦力做负功相等，损失的机械能相等，b错误、d正确；但因两段过程的时间不相等，故速度变化量不相等，c错误。6选cd两物体在力f的方向位移相等，做功相同；但是乙在初速度的方向还有位移，故a、b均错；速度的变化率即为物体的加速度，故相同，c正确；力f做功相同，动能的变化量相同，d正确。7选ac由剪断细绳前两物体平衡可得：magsin mbgsin ，由机械能守恒得：mghmv2，可知两物体着地时的速度v ，故它们的速度大小相同，但因物体质量不同，故两物体着地时的动能和机械能均不同，b、d错误，c正确；由pamagvsin ，pbmbgvsin 可知，两物体着地时，所受重力的功率相同，a正确。8选bc设o点到a点的距离为x，则物块在a点时弹簧的弹性势能为epawmgx，由于摩擦力的存在，因此a、b间的距离a小于2x，即xa，所以epawmga，a项错误；物块从o点经a点到b点，根据动能定理wmg(xa)epb，mg(xa)mga，所以epbwmg a，b项正确；在o点弹性势能为零，从o点再到o点w2mgxek0，由于xa，因此ek0wmga，c项正确；物块动能最大时，是摩擦力等于弹簧的弹力的时候，此位置在o点右侧，如果b点到o点的距离小于动能最大的位置到o点的距离，则物块动能最大时弹簧的弹性势能大于物块在b点时的弹簧的弹性势能，d项错误。9解析：根据游标卡尺读数规则，d16 mm0.2 mm16.2 mm1.62102m。由速度定义式得vd/t。弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，即wk。而kv2，所以w与v2成正比。答案：(1)1.62102(2)d/t(3)w与v2成正比10解析：(1)滑块从a到b做匀减速直线运动，由动能定理：fsmvb2mva2摩擦力fmg联立解得vb7.0 m/s(2)滑块经过b点时，由牛顿第二定律：nmgm，解得n20.7 n(3)滑块离开c点后做竖直上抛运动，由运动学公式：vc22gh从b到c的过程中，设摩擦力做功为wf，由动能定理：mgrwfmvc2mvb2联立解得wf1.5 j故滑块克服摩擦力做的功为wf1.5 j答案：(1)7.0 m/s(2)20.7 n(3)1.5 j11解析：(1)若滑块冲上传送带时的速度小于带速，则滑块由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；若滑块冲上传送带时的速度大于带速，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动。