2010-2011学年度高三物理上学期单元检测5 功能关系、机械能守恒 新人教版

甲乙 图 1 t3 t4 t5 图 2 高三上学期物理单元检测 高三上学期物理单元检测 5 5 新课标人教版新课标人教版 命题范围命题范围 功能关系 机械能守恒功能关系 机械能守恒 本试卷分第 卷 选择题 和第 卷 非选择题 两部分 共 100 分考试用时 90 分钟 第 卷 选择题 共 40 分 一 本题共 10 小题 每小题 4 分 共 40 分 在每小题给出的四个选项中 有的小题只有 一个选项正确 有的小题有多个选项正确 全部选对的得 4 分 选不全的得 2 分 有 选错或不答的得 0 分 1 大型汽车上坡时 司机一般都将变速档换到低速档位上 而小型汽车上坡时 司机一般 加大油门 这样做主要是为了 A 节省燃料 B 后者使汽车获得较大的功率 C 前者使汽车获得较大的牵引力 D 后者使汽车获得较大的牵引力 2 如图 1 甲 乙两容器形状不同 容积却相同 现有 两块完全相同的金属块用细线系着分别浸没入同样 深度 这时二容器水面相平齐 如果将金属块匀速 提出水面 则拉力 A 从甲容器拉出水面过程中作功多些 B 从乙容器拉出水面过程中作功多些 C 从甲 乙二容器拉出水面过程中作功相同 D 从二容器中拉出水面过程中作功多少无法比较 3 一个小孩在蹦床上做游戏 他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度 小孩从高处开始 下落到弹回的整个过程中 他的运动速度v随时间t变化的图线如图 2 所示 图中只有 Oa段和cd段为直线 则根据该图线可知 A 在t1到t2的时间内 小孩的机械能增加 B 在t2时刻小孩达到最低点 C 在t3时刻小孩达到最低点 D 在t4到t5的时间内蹦床的弹性势能增加 4 2000 年山东卷 图示为某探究活动小组设计的节能运动系统 斜面轨道倾角为 30 质量为 M 的木箱与轨道的动摩擦因数为 3 6 木箱在轨道顶端时 自动装货装置将质 量为 m 的货物装入木箱 然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下 在轻弹簧被压缩至最 短时 自动卸货装置立刻将货物卸下 然后木箱恰好被弹回到轨道顶端 再重复上述 图 5 图 6 过程 下列选项正确的是 A m M B m 2M C 木箱不与弹簧接触时 上滑的加速度大于下滑的加速度 D 在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中 减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性 势能 5 如图 4 所示 一物体以速度 v0冲向光滑斜面 AB 并能沿斜面升高 h 下列说法正确的 是 A 若把斜面从 C 点锯断 由机械能守恒定律知 物体冲出 C 点后仍能升高 h B 若把斜面弯成如图所示的半圆弧形 物体仍能沿 AB 升高 h C 若把斜面从 C 点锯断或弯成如图所示的半圆弧状 物体都不能升高 h 因为机械能 不守恒 D 若把斜面从 C 点锯断或弯成如图所示的半圆弧状 物体都不能升高 h 但机械能仍 守恒 6 假设一架战斗机正在空中某一高度做匀速飞行 另一架空中加油机给其加油 如图 5 加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行 则与加油前相比 战斗机的 A 动能增加 势能减少 机械能不变 B 动能增加 势能增加 机械能增加 C 动能减少 势能不变 机械能减少 D 动能不变 势能不变 机械能不变 7 如图 6 所示 相同质量的物块由静止从底边长相同 倾角不同的斜面最高处下滑到底面 下面说法正确的是 A 若物块与斜面之间的动摩擦因数相同 物块损失的机械能相同 B 若物块与斜面之间的动摩擦因数相同 物块到达底面时的动能 一定不相同 C 若物块到达底面时的动能相同 物块与倾角大的斜面间的动摩 擦因数大 D 若物块到达底面时的动能相同 物块与倾角小的斜面间的动摩 图 4图 3 P A 地球 Q 轨道 1 轨道 2 图 7 图 8 擦因数大 8 2009 年高考山东卷 2008 年 9 月 25 日至 28 日我国成功实施了 神舟 七号载入航 天飞行并实现了航天员首次出舱 飞船先沿椭圆轨道飞行 后在远地点 343 千米处点 火加速 由椭圆轨道变成高度为 343 千米的圆轨道 在此圆轨道上飞船运行周期约为 90 分钟 下列判断正确的是 A 飞船变轨前后的机械能相等 B 飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于 失重状态 C 飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫 星运动的角速度 D 飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度 大于变轨后沿圆轨道运动的加速度 9 质量为m的物体 在距地面h高处以 2g 3 的加速度由静止开始竖直下落到地面 下列 说法中正确的是 A 物体的重力势能减少mgh B 物体的机械能减少 2mgh 3 C 物体的动能增加mgh 3 D 重力做功mgh 3 10 测定运动员体能的一种装置如图所示 运动员质量m1 绳拴在腰间沿水平方向跨过滑 轮 不计滑轮摩擦 质量 悬挂重物m2 人用力蹬传送带而人的重心不动 使传送 带上侧以速率v向右运动 下面关于人对传送带做功的四种说法正确的是 A 人对传送带做功 B 在传送带速率不变的情况下 若加大悬挂物的质量 运 动员做功的功率变大 C 人对传送带做功的功率为m2gv D 人对传送带做功的功率为 m1 m2 gv 第 卷 非选择题 共 60 分 二 本题共 2 小题 共 12 分 把答案填在题中的横线上或按题目要求作答 11 6 分 实验室有打点计时器 天平 刻度尺三种器材 现要完成下列实验 A 探究功与速度变化的关系 B 验证机械能守恒定律 C 研究平抛物体的运动 你认为 以下只需填写字母即可 1 实验中必须用到打点计时器的有 2 实验中必须用到刻度尺的有 12 在利用重物做自由落体运动来 验证机械能守恒定律 的实验中 电火花计时器接在 电压为 220V 50Hz 的交流电源上 实验操作正确 得到一条理想的纸带 数据如图 9 所示 单位是 cm O A之间的几个计数点图中未标出 1 打点计时器打下计数点B时 物体的速度 B v m s 2 从计数点A到B的过程中 重物的重力势能的减少量为 Ep 动能的增加量为 Ek 则实验数据显示 Ep Ek 填写 略大于 略小于 或 等于 三 本题共 4 小题 满分 48 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步骤 只 写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 13 12 分 如图 10 所示 倾角为 的光滑斜面上放有两个质量分别为m的小球A和 B 两球之间用一根长为L的轻杆相连 下面的小球B离斜面底端的高度为h 两球从 静止开始下滑 不计球与地面碰撞时的机械能损失 且 地面光滑 求 1 两球在光滑水平面上运动时的速度大小 2 此过程中杆对A球所做的功 14 12 分 长兴是我国最大的蓄电池基地之一 蓄电池是电动自行车的核心部件之一 近几年来电动自行车在长兴城乡十分普及 极大的方便了居民的出行 下表是一辆电 动自行车的部分技术指标 其中额定车速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定 功率匀速行驶的速度 额定 车速 车质量载重电源 电源输 出电压 充电 时间 额定输 出 功率 电动机额定工 作 电压和电流 18 km h 40 kg80 kg 36 V 12 AH 36 V 6 8 h 180 W36 V 6A 请参考表中数据 完成下列问题 g 取 10 m s2 1 此车所配电动机的内阻是多少 2 在行驶过程中电动车受阻力是车重 包括载重 的K倍 试计算K的大小 3 若电动车满载时以额定功率行驶 当车速为 3 m s 时 加速度为多大 O ABC 3 14 5 01 7 06 图 9 h A B 图 10 15 如图 11 为车站使用的水平传送带装置的示意图 绷紧的传送带始终保持 3 0m s 的恒 定速率运行 传送带的水平部分 AB 距水平地面的高度h 0 45m 现有一质量为 m 10kg 的行李包 可视为质点 由 A 端被传送到 B 端 且传送到 B 端时没有被及时取下 行 李包从 B 端水平抛出 已知行李包与传送带之间动摩擦因数为 0 2 且 A 与 B 之间 距离为 L 6m 不计空气阻力 g取 10m s2 1 行李包从 A 传送到 B 的过程中 摩擦力对物块做的功为多少 2 行李包从 B 端水平抛出后在空中运动的时间和飞出的水平距离 16 12 分 篮球比赛时 为了避免对方运动员的拦截 往往采取将篮球与地面发生一次 碰撞后传递给队友的方法传球 设运动员甲以 0 v 5m s 的水平速度将球从离地面高 h1 0 8m 处抛出 球与地面碰撞后水平方向的速度变为原来水平速度的 4 5 竖直方向 离开地面的瞬间的速度变为与地面碰前瞬间竖直方向速度的 3 4 运动员乙恰好在篮球 的速度变为水平时接住篮球 篮球的质量 m 0 5kg 与地面碰撞作用的时间 t 0 02s 运动员与篮球均可看成质点 不计空气阻力 篮球与地面接触时可看成是匀变速运动 g 取 10m s2 求 1 甲抛球的位置与乙接球的位置之间的水平距离 S 2 球与地面间的动摩擦因数 AB L h 参考答案 1 BC 2 A 当二金属块分别由甲 乙二容器中拉出水面时 显然乙容器水面下降的高度大于甲容 器水面下降的高度 可见金属块从甲容器中拉出水面的位移要大些 3 C t1到t2的时间内 弹力对小孩做负功 小孩的机械能减少 t2时刻小孩达到最大速 度 t3时刻小孩速度为 0 达到最低点 t4到t5的时间内蹦床的弹性势能转化为小孩 的机械能 弹性势能减少 4 BC 解析 受力分析可知 下滑时加速度为cosgg 上滑时加速度为 cosgg 所以 C 正确 设下滑的距离为 l 根据能量守恒有 coscossinmM glMglmgl 得 m 2M 也可以根据除了重力 弹 性力做功以外 还有其他力 非重力 弹性力 做的功之和等于系统机械能的变化量 B 正确 在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中 减少的重力势能转化为弹簧的弹 性势能和内能 所以 D 不正确 5 D 若把斜面从 C 点锯断 物体到达最高点时水平速度不为零 由机械能守恒定律知 物体冲出 C 点后不能升高 h 若把斜面从 C 点锯断或弯成如图所示的半圆弧状 物体 在升高 h 之前已经脱离轨道 但两种情况下机械能均守恒 6 B 7 AB 8 BC 解析 飞船点火变轨 前后的机械能不守恒 所以 A 不正确 飞船在圆轨道上时万 有引力来提供向心力 航天员出舱前后都处于失重状态 B 正确 飞船在此圆轨道上 运动的周期 90 分钟小于同步卫星运动的周期 24 小时 根据 2 T 可知 飞船在此 圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度 C 正确 飞船变轨前通过椭圆 轨道远地点时只有万有引力来提供加速度 变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来 提供加速度 所以相等 D 不正确 9 A 机械能的减少等于除重力之外其他力作的功 物体的重力势能的变化取决于重力做功 与其他力无关 10 ABC 11 1 AB 2 ABC 12 1 0 98 2 分 2 略大于 13 12 分 1 由于不计摩擦及碰撞时的机械能损失 因此两球组成的系统机械能守 恒 两球在光滑水平面上运动时的速度大小相等 设为v 根据机械能守恒定律有 4 分 2 1 2sin 2 2 mghLmv 解得 2 分2sinvghgL 2 因两球在光滑水平面上运动时的速度v比B从h处自由滑下的速度大 2gh 增加的动能就是杆对B做正功的结果 B增加的动能为 4 分 2 11 sin 22 kB EmvmghmgL 因系统的机械能守恒 所以杆对B球做的功与杆对A球做的功的数值应该相等 杆对 B球做正功 对A做负功 所以杆对A球做的功为 2 分 1 sin 2 WmgL 14 解 1 P入 U入I入 36 6 W 216 W 2 分 P出 180 W 所以P热 P入 P出 36 W 2 分 又P热 I2r 所以r 1 2 分 P热 I2 2 P出 F额v额 1 分 f kmg F额 f 1 分 即P出 kmgv额 故k 0 03 1 分 3 由牛顿第二定律可知 a 2 分 即a 0 2 m s2 1 分 P v f M 15 解 1 依题意 在传送带上 行李包在摩擦力作用下做匀加速直线运动 gsasv 22 2 0 2 分 得 mm g v s625 2 2 2 0 3 分 所以有 JmgsWf45 2 分 2 行李包从 B 端做平抛运动 s g h tgth3 0 2 2 1 2 3 分 mtvx9 0 0 2 分 16 解 1 依题意画出如图 1 1 2 0 4 h ts g 1 分 10 1 2Sv tm 1 分 球与地碰前瞬间竖直方向的速度