2014届高考物理一轮课时提能演练：单元综合五（沪科版）

第五章第五章 40 40 分钟分钟 100100 分分 一 选择题一 选择题 本大题共本大题共 9 9 小题 每小题小题 每小题 7 7 分 共分 共 6363 分分 每小题至少一每小题至少一 个答案正确 选不全得个答案正确 选不全得 4 4 分分 1 如图所示 a b 两小球静止在同一条竖直线上 离地面足够高 b 球质量大于 a 球质量 两球间用一条细线连接 开始线处于松弛状 态 现同时释放两球 球运动过程中所受的空气阻力忽略不计 下列 说法正确的是 A 下落过程中两球间的距离保持不变 B 下落后两球间距离逐渐增大 一直到细线张紧为止 C 下落过程中 a b 两球都处于失重状态 D 整个下落过程中 系统的机械能守恒 2 如图所示 电梯与水平地面成 角 一人站在电梯上 电 梯从静止开始匀加速上升 到达一定速度后再匀速上升 若以 N 表示水平梯板对人的支持力 G 为人受到的重力 f 为电梯 对人的静摩擦力 则下列结论正确的是 A 加速过程中 f 0 f N G 都做功 B 加速过程中 f 0 N 不做功 C 加速过程中 f 0 N G 都做功 D 匀速过程中 f 0 N G 都不做功 3 创新题 一只苹果从楼上某一高度自由下落 苹果在空中依次经 过三个完全相同的窗户 1 2 3 图中直线为苹果在空中的运动轨迹 若 不计空气阻力的影响 以下说法正确的是 A 苹果通过第 3 个窗户所用的时间最长 B 苹果通过第 1 个窗户的平均速度最大 C 苹果通过第 3 个窗户重力做的功最大 D 苹果通过第 1 个窗户重力的平均功率最小 4 预测题 放在水平地面上的一物体 受到方向不变的水平推力 F 的作用 力 F 与时间 t 的关系和物体速度 v 与时间 t 的关系如图所 示 则下列说法正确的是 2 g10 m s A 物体与地面间的摩擦因数为 0 2 B 物体与地面间的摩擦因数为 0 4 C 9 s 内 力 F 做的功是 126 J D 3 6 s 和 6 9 s 两段时间内摩擦力的平均功率相等 5 易错题 如图所示 木板质量为 M 长度为 L 小木块的质量为 m 水平地面光滑 一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与 M 和 m 连 接 小木块与木板间的动摩擦因数为 开始时木块静止在木板左 端 现用水平向右的力将 m 拉至右端 拉力至少做功为 A mgLB 2 mgL C D M m gL mgL 2 6 创新题 如图所示 一质量为 m 的质点在半径为 R 的半球形 容器中 容器固定 由静止开始自边缘上的 A 点滑下 到达最低 点 B 时 它对容器的正压力为 N 重力加速度为 g 则质点自 A 滑到 B 的过程中 摩擦力对其所做的功为 A R N 3mg B R 3mg N 1 2 1 2 C R N mg D R N 2mg 1 2 1 2 7 2011 新课标全国卷 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方 的高台下落 到最低点时距水面还有数米距离 假定空气阻力可忽略 运动员可视为质点 下列说法正确的是 A 运动员到达最低点前重力势能始终减小 B 蹦极绳张紧后的下落过程中 弹性力做负功 弹性势能增加 C 蹦极过程中 运动员 地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D 蹦极过程中 重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 8 2012 昆明模拟 长木板 A 放在光滑的水平面上 质量为 m 2 kg 的另一物体 B 以水平速度 v0 2 m s 滑上原来静止的长木板 A 的表面 由于 A B 间存在摩擦 之后 A B 速度随时间变化情况如图所示 则下列说法正确的是 A 木板获得的动能为 2 J B 系统损失的机械能为 2 J C 木板 A 的最小长度为 1 m D A B 间的动摩擦因数为 0 1 9 2012 房山区模拟 一质量为 m 的小球 用长为 l 的轻绳悬挂于 O 点 小球在水平拉力 F 作用下 从平 衡位置 P 点由静止迅速拉到 Q 点 并使其获得速率 v 如图所示 则力 F 所做的功为 A mglcos B mgl 1 cos C Flcos D mgl 1 cos 2 1 mv 2 二 实验题二 实验题 7 7 分分 10 某同学为探究 恒力做功与物体动能改变的关系 设计了如下 实验 他的操作步骤是 组装好实验装置如图所示 将质量为 200 g 的小车拉到打点计时器附近 并按住小车 在质量为 10 g 20 g 50 g 的三种钩码中 他挑选了一个质量为 50 g 的钩码挂在拉线的挂钩 P 上 释放小车 打开电磁打点计时器的电源 打出一条纸带 1 在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条 经测量 计算 得到如下数据 g 取 9 8 m s2 第一个点到第 N 个点的距离为 40 0 cm 打下第 N 点时小车的速度大小为 1 00 m s 该同学将钩码的重力当做小车所受的拉力 算出拉力对小车做的功 为 J 小车动能的增量为 J 2 此次实验探究的结果 他没能得到 恒力对物体做的功等于物体 动能的增量 且误差很大 显然 在实验探究过程中忽视了各种产 生误差的因素 请你根据该同学的实验装置和操作过程 帮助他分析 一下 造成较大误差的主要原因是 三 计算题三 计算题 本大题共本大题共 2 2 小题 共小题 共 3030 分 要有必要的文字说明和解分 要有必要的文字说明和解 题步骤 有数值计算的要注明单位题步骤 有数值计算的要注明单位 11 2012 内江模拟 15 分 如图所示 两半径分别为 r1 r2的半 圆形钢管 内径很小 竖直立起 管面光滑 现让一质量为 m 的小球由 地面以某一速度射入管口 小球最终刚好停留在管道的最高点 求 1 入射速度 v0 2 小球通过下面管道的最高点 P 时对管道的压力 并说明 r1 r2满 足什么关系时 小球是压上壁还是下壁 12 易错题 15 分 一质量为 M 2 kg 的物块随足够长的水平传送带 一起运动 被一水平向左飞来的子弹击中 子弹并从物块中穿过 如图甲所示 地面观察者记录了物块被击中后的速度随时间的变化关 系 如图乙所示 图中取向右运动的方向为正方向 已知传送带的 速度保持不变 g 取 10 m s2 1 指出传送带的速度 v 的大小及方向 说明理由 2 计算物块与传送带间的动摩擦因数 3 物块对传送带总共做了多少功 系统有多少能量转化为内能 答案解析答案解析 1 解析 选 A C D 不计空气阻力 同时释放两球后 两球做自 由落体运动 只有重力做功 系统的机械能守恒 两球间距也保持 不变 因两球的加速度均为 g 故两球均处于失重状态 A C D 均 正确 B 错误 2 解析 选 A 加速过程中 水平方向的加速度由摩擦力 f 提供 所以 f 0 f N 做正功 G 做负功 选项 A 正确 B C 错误 匀速 过程中 水平方向不受静摩擦力作用 f 0 N 做正功 G 做负功 选项 D 错误 3 解析 选 D 苹果加速下落 运动得越来越快 故苹果通过第 3 个窗户所用的时间最短 平均速度最大 A B 均错 窗户完全相同 所以苹果通过三个窗户重力做的功一样多 苹果通过第 1 个窗户用 时最长 重力的平均功率最小 故 C 错 D 对 4 解析 选 B C 6 9 s 内 物体做匀速运动 摩擦力与推力相 等 为 4 N 3 6 s 内 物体做匀加速直线运动 加速度为 2 m s2 此时推力为 6 N 由牛顿第二定律可知物体的质量 故物体与地面间的摩擦因数 A 错误 B Ff m1 kg a f 0 4 mg 正确 9 s 内 力 F 做功 W F1x1 F2x2 54 J 72 J 126 J C 正确 3 6 s 内摩擦力的平均功率 6 9 s 内摩擦力的平均 1 Pfv12 W 功率 P2 fv2 24 W D 错误 5 解题指南 思路一 根据物体的平衡条件先求出 F 再分析物 体的运动过程求出木板的对地位移 最后利用公式 W Fs 求解 思路二 由功能关系可知 F 至少做的功等于系统增加的内能 解析 选 A 若使拉力 F 做功最少 可使拉力 F 恰匀速拉木块 容 易分析得出 F 2 mg 此时绳子上的拉力等于 mg 而位移为 L 2 所以 故 A 正确 WFs2 mg L mgL 2 6 解析 选 A 质点到达最低点 B 时 它对容器的正压力为 N 根 据牛顿定律有 根据动能定理 质点自 A 滑到 B 的过程 2 v Nmgm R 中有 故摩擦力对其所做的功 故 2 f 1 WmgRmv 2 f 13 WRNmgR 22 A 正确 7 解析 选 A B C 运动员在下落过程中 重力做正功 重力势 能减小 故 A 正确 蹦极绳张紧后的下落过程中 弹性力向上 位移 向下 弹性力做负功 弹性势能增加 故 B 正确 选取运动员 地球 和蹦极绳为一系统 在蹦极过程中 只有重力和系统内弹力做功 这个系统的机械能守恒 故 C 正确 重力势能改变的表达式为 Ep mg h 由于 h 是绝对的 与重力势能零点的选取无关 故 D 错 变式备选 如图所示 托盘质量为 M 在水平盘面上放置一 质量为 m 的物体 托盘固定在弹簧的上端 弹簧的下端固定在 地面上 开始时托盘与物体处于静止状态 现在用力将托盘与物 体从平衡位置下压高度 H 后 由静止释放 托盘与物体回到开 始位置时所达到的最大速度为 v 则在从释放到达到最大速度的过 程中 以下说法正确的是 A 托盘对物体的支持力所做的功等于 2 1 mv 2 B 物体克服重力做的功等于 2 1 mv 2 C 弹簧的弹力所做的功等于 MgH 2 1 Mv 2 D 合力对托盘所做的功等于 2 1 Mv 2 解析 选 D 根据动能定理可知 托盘对物体的支持力做的功和物 体重力做的功的代数和等于 选项 A B 错误 对托盘和物体 2 1 mv 2 有 弹力所做的功 对托盘有 2 1 WMm gHMm v 2 弹 选项 C 错误 选项 D 正确 2 1 WMv 2 合 8 解析 选 B C D 由 v t 图可知 木板和物体共速前的加速度 大小均为 它们所受的合外力均为摩擦力 f mg 所以 2 a1 m s 木板质量 M m 2 kg 木板获得的动能 故 A 22 11 11 EMv2 1 J1 J 22 错 系统机械能损失 故 B 对 木板E 2 0 1 mv 2 2 1 1 Mm v2 J 2 的最小长度可由 v t 图面积求得 故 C 对 由 1 L2 1 m 2 1 m a g 1 m s2 得 0 1 故 D 对 9 解析 选 D 由题意可知 F 为水平力 但大小不一定是定值 所 以求变力的功要用动能定理 解得 2 F 1 Wmg 1 cos mv 2 l 故 D 正确 2 F 1 Wmg 1 cos mv 2 l 10 解析 1 钩码对小车做的功为 W钩码 mgh 0 05 9 8 0 4 J 0 196 J 小车动能的增量为 2 k 1 EM v0 1 J 2 车 2 由该同学计算的数据分析可知 W钩码 Ek 且误差很大 该同学 在做本实验时造成较大误差的原因有 小车质量没有远大于钩码 质量 没有平衡摩擦力 操作错误 先释放小车后接通电源等 答案 1 0 1960 1 2 小车质量没有远大于钩码质 量 没有平衡摩擦力 操作错误 先释放小车后接通电源等 11 解析 1 管面光滑 小球上升过程机械能守恒 由机械能守 恒定律 得 2 120 1 mg 2r2rmv 2 3 分 得 012 v2 g rr 2 分 2 取竖直向下为正 设小球到达下管最高点 P 的速度为 v 对管道 的压力为 N 则有 22 01 11 mvmvmg 2r 22 A 3 分 在下管最高点 P 有 2 1 v mgNm r 2 分 由 得 2 1 4r N 1 mg r 2 分 当 r1 4r2时 N 0 1 分 当 r1 4r2时 N 0 根据牛顿第三定律 小球压下壁 1 分 当 r10 根据牛顿第三定律 小球压上壁 1 分 答案 1 2 见解析 12 2 g rr 12 解析 1 由题图乙可知 物块被击穿后先向左做匀减速运动 速度为零后 又向右做匀加速运动 当速度等于 2 m s 以后随传送 带一起匀速运动 所以传送带的速度方向向右 大小为 2 m s 3 分 2 由题图乙可知 22 v4 a m s2 m s t2 2 分 由牛顿第二定律得滑动摩擦力 f Ma 其中 f N N Mg 所以物块与传送带间的动摩擦因数 Ma2 0 2 Mg10 2 分 3 由题图乙可知 传送带与物块存在摩擦力的时间只有 3 s 传送 带在这段时间内的位移 s vt 2 3 m 6 m 1 分 所以物块对传送带所做的功为 W fs 4 6 J 24 J 2 分 物块与传送带前 2 s 内的相对位移 1 4 s2 m2 2 m8 m 2 1 分 第 3 s 内的相对位移 2