高考物理一轮复习 第五章 机械能章末质量检测.doc

章末质量检测(五)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第79题有多项符合题目要求。)1水平路面上行驶的汽车所受到的阻力大小与汽车行驶的速率成正比。若汽车从静止出发，先做匀加速直线运动，达到额定功率后保持额定功率行驶，则在整个行驶过程中，汽车受到的牵引力大小与阻力大小的关系图象正确的是()解析设汽车所受阻力与速率的关系为ffkv，汽车从静止出发，在匀加速阶段，由fffma，可得fffma，可知牵引力随阻力的增大而均匀增大，选项c、d错；汽车达到额定功率后保持额定功率行驶，由f和ffkv，得f，可知牵引力与阻力成反比，a对，b错。答案a2如图1所示，用外力f20 n沿斜面将一个质量m2 kg的木块，从斜面底端由静止开始拉到斜面顶端时速度为v10 m/s。若斜面的摩擦力恒为重力的0.2。斜面的高度h5 m，则下列说法正确的是(g10 m/s2)()图1a合力做功为100 j b重力做功为100 jc摩擦力做功为200 j d外力f做功为200 j解析根据动能定理有w合mv20，代入数据，得w合100 j，选项a正确；重力做功为100 j，选项b错误；物体沿斜面上滑的过程中，拉力f做正功，摩擦力ff做负功，重力做负功，有w合fxff xmgh(其中x为斜面的长度)，又f20 n、ff0.2g4 n，wgmgh100 j，解得fx250 j，ff x50 j，选项b、c、d错误。答案a3如图2所示是质量为1 kg的滑块在水平面上做直线运动的v t图象。下列判断正确的是()图2a在t1 s时，滑块的加速度为零b在46 s时间内，滑块的平均速度为2.5 m/sc在37 s时间内，合力做功的平均功率为2 wd在56 s时间内，滑块受到的合力为2 n解析由题图可知，t1 s时，滑块的加速度大小为2 m/s2，a选项错误；46 s时间内，滑块的位移x m6 m，所以平均速度为3 m/s，b选项错误；37 s时间内，合力做功wmv2142 j8 j，所以合力做功的平均功率 w2 w，c选项正确；56 s时间内fma4 n，选项d错误。答案c4(2014淮安市高三考前信息卷)某机械在每次匀速吊起货物时所能提供的功率p与所吊货物质量m的关系如图3所示。现用该机械将30个货箱吊上离地12 m高的平台，每个货箱的质量为5 kg(忽略机械从平台返回地面和装箱的时间，g取10 m/s2)，所需最短时间约为()图3a360 s b720 s c1 440 s d2 400 s解析设每次提起的货箱质量为nm0，则拉力为fnm0g，则v，所需时间为t，解得t，代入m05 kg，g10 m/s2及p的最大值25 w，解得所需最短时间约为720 s。选项b正确。答案b5(2014高考冲刺卷四)如图4甲所示，一木块放在水平地面上，在力f2 n作用下向右运动，水平地面ab段光滑，bc段粗糙，木块从a点运动到c点的vt图象如图乙所示，则下列说法正确的是(g10 m/s2)() 图4a该木块的质量为2 kgb在t6 s时，摩擦力的功率为8 wc拉力在ac段做功为38 jd木块在ac段克服摩擦力做功为16 j解析由图象可知，木块在ab段的加速度为0.5 m/s2，m4 kg，选项a错误；在bc段，加速度为0.25 m/s2，fffma1 n，在t6 s时，摩擦力功率pff v4 w，选项b错误；由图象可知，ac段的位移为x19 m，则拉力做功为wfx38 j，选项c正确；摩擦力只在bc段存在，则木块克服摩擦力做的功为wff x14 j，选项d错误。答案c6(2014四川名校检测)小球以大小为v0的速度从光滑斜面底端滑上斜面又滑下斜面的过程中，加速度a、位移x、动能ek、机械能e各物理量随时间t变化的图象正确的是()解析由于小球只受重力、支持力两个力的作用，根据牛顿第二定律可得mamgsin ，解得agsin ，则加速度不会随时间变化，故a错误；根据匀变速直线运动中位移与时间的关系可得xv0tgt2sin ，则位移随时间变化的图象应该是开口向下的抛物线，故b错误；根据匀变速直线运动中速度与时间的关系可得vv0gtsin ，又根据动能的定义式可得ekmv2m(v0gtsin )2mg2t2sin2 mv0gtsin mv，则动能随时间变化的图象应该是开口向上的抛物线，故c错误；由于系统中只有重力做功，系统的机械能守恒，故d正确。答案d7如图5所示，用一与水平方向成角的恒力f拉一质量为m的物体，使它沿水平方向匀速移动距离x，若物体和地面间的动摩擦因数为，则下列关于此力f对物体做的功w的表达式中正确的有()图5awfxcos bwmgxcwmgx/(cos sin )dwmgxcos /(cos sin )解析由功的定义式可得，力f做的功为wfxcos ，选项a正确；对物体受力分析，由竖直方向受力平衡有mgfsin fn，由水平方向受力平衡有fcos fn，联立解得fmg/(cos sin )，将结果代入wfxcos 可知选项b、c错误，选项d正确。答案ad8. (2014广东茂名一模)如图6所示，物体a、b的质量相等，物体b刚好与地面接触。现剪断绳子oa，下列说法正确的是()图6a剪断绳子的瞬间，物体a的加速度为gb弹簧恢复原长时，物体a的速度最大c剪断绳子后，弹簧、物体a、物体b和地球组成的系统机械能守恒d物体a运动到最下端时，弹簧的弹性势能最大解析根据物体b刚好与地面接触可知，物体b与地面间没有弹力，弹簧的弹力等于物体b的重力。剪断绳子的瞬间，物体a的加速度为2g，选项a错误；当弹簧对物体a的弹力与物体a的重力的合力为零时，物体a的速度最大，选项b错误；剪断绳子后，只有重力和弹簧弹力做功，弹簧、物体a、物体b和地球组成的系统机械能守恒，选项c正确；物体a运动到最下端时，重力势能最小，动能为零，弹簧的弹性势能最大，选项d正确。答案cd9如图7所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮，质量分别为m、m(mm)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()图7a两滑块组成系统的机械能守恒b重力对m做的功等于m动能的增加c轻绳对m做的功等于m机械能的增加d两滑块组成系统的机械能损失等于m克服摩擦力做的功解析这是系统能量转化的综合问题，解题要点是分析各个力做的功与能量的转化关系。除重力以外其他力对物体做的功等于物体机械能的变化，故m克服摩擦力做的功等于两滑块组成的系统机械能的减少量，拉力对m做的功等于m机械能的增加量，选项c、d正确。答案cd二、非选择题(本题共3小题，共46分)10(15分)2013福建卷，19(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图8)：图8下列说法哪一项是正确的_。(填选项前字母)a平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上b为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量c实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放图9是实验中获得的一条纸带的一部分，选取o、a、b、c计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 hz，则打b点时小车的瞬时速度大小为_ m/s(保留三位有效数字)。图9解析平衡摩擦力是让小车重力的下滑分力与摩擦力平衡，故不能挂钩码平衡摩擦力，选项a错误；本实验中，近似认为小车所受拉力等于钩码的重力，因此应使钩码的质量远小于小车的质量，选项b错误；实验时，为充分利用纸带，应使小车靠近打点计时器由静止释放，选项c正确。vb m/s0.653 m/s。答案c0.65311(15分)如图10所示为某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨mn右端n处与水平传送带理想连接，传送带长l4.0 m，电动机带动皮带轮沿顺时针方向转动，传送带以速率v3.0 m/s匀速运动。质量为m1.0 kg的滑块置于水平导轨上，将滑块向左移动压缩弹簧，后由静止释放滑块，滑块脱离弹簧后以速度v02.0 m/s滑上传送带，并从传送带右端滑落至地面上的p点。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数0.20，g10 m/s2。图10(1)如果水平传送带距地面的高度为h0.2 m，求滑块从传送带右端滑出点到落地点的水平距离是多少？(2)如果改变弹簧的压缩量，重复以上的实验，要使滑块总能落至p点，则弹簧弹性势能的最大值是多少？在传送带上最多能产生多少热量？解析(1)滑块滑上传送带后由mgma，得加速度ag2 m/s2设滑块从滑上传送带到速度达到传送带的速度v所用的时间为t由vv0at，得t0.5 s在时间t内滑块的位移为xv0tat21.25 ml故滑块在传送带上加速到与传送带速度相等后匀速从右端滑出根据平抛运动规律有hgt2，xpvt，解得xp0.6 m。(2)滑块滑上传送带的初速度如果增大，要使滑块从传送带右端平抛的水平位移不变，而滑块滑上传送带的速度达到最大，则应满足滑块经过传送带减速运动到右端时，速度恰好为v3 m/s由v2v022(a)l，解得v05 m/s故弹簧的最大弹性势能为epmmv0212.5 j在这种情况下滑块与传送带的相对路程最大，产生的热量最多，设相对路程为l，则llv1 m则最多能产生的热量为qmmgl2 j。答案(1)0.6 m(2)2 j12(16分)(2014高考仿真试题)如图11所示，地面和半圆轨道面均光滑，质量m1 kg、长l4 m的小车静止在地面上，其右端与墙壁的距离为s3 m，小车上表面与半圆轨道最低点p的切线相平，现有一质量m2 kg的滑块(不计大小)以v06 m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动。小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的动摩擦因数0.2，g取10 m/s2。图11(1)求小车与墙壁碰撞时的速度；(2)若滑块在半圆轨道运动的过程中恰好能达到最高点q，求半圆轨道的半径r。解析(1)根据牛顿第二定律：对滑块有mgma1对小车有mgma2当滑块相对小车静止时，两者速度相等，即v0a1ta2t由以上各式解得t1 s此时小车的速度为v2a2t4 m/s滑块的位移