福建省2014届高三物理二轮专题复习：检测卷(六)

1、 一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。每小题只有一个选项正确)1.在下面列举的各个实例中,哪种情况机械能是守恒的()A.汽车在水平面上加速运动B.抛出的手榴弹或标枪在空中的运动(不计空气阻力)C.拉着物体沿光滑斜面匀速上升D.汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程 A.从地面跃起过程中,地面对他所做的功为0B.从地面跃起过程中,地面对他所做的功为 QUOTE 错误！未找到引用源。mv2+mghC.从下蹲到离开地面上升过程中,他的机械能守恒D.离开地面后,他在上升过程中处于超重状态;在下落过程中处于失重状态3.(2013汕头一模)蹦床运动员与床垫接触的过程可简化为下述模型:运动员从高

2、处落到处于自然状态的床垫(A位置)上,随床垫一同向下做变速运动到达最低点(B位置),如图所示。有关运动员从A运动至B的过程,下列说法正确的是()A.运动员的机械能守恒B.运动员的速度一直减小C.合力对运动员做负功D.运动员一直处于超重状态4.一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,下列说法不正确的是()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5.(2013济

3、南一模)如图所示,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。下列说法中错误的是()A.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与从C到B的过程,减少的动能相等C.小球从A到C与从C到B的过程,速度的变化率相等D.小球从A到C与从C到B的过程,损失的机械能相等6.如图所示,置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B,B恰与盒子前、后壁接触,斜面光滑且固定于水平地面上。一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接,另一端与A相连。今用外力推A使弹簧处于压缩状态,然后由静止释放,则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中()A.弹簧的弹性势能一

4、直减小直至为零B.A对B做的功等于B动能的增加量C.弹簧弹性势能的减少量等于A和B机械能的增加量D.A所受重力和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量7.如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧直立于地面上,上面放一个质量为m的带正电的小球,小球与弹簧不连接。现将小球向下压到某位置后由静止释放,若小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力和电场力对小球做功的大小分别为W1和W2,小球离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,则上述过程中()A.带电小球电势能增加W2B.弹簧弹性势能最大值为W1+ QUOTE 错误！未找到引用源。mv2C.弹簧弹性势能减少量为W2+W1D.带电小球和弹簧组成的系统机

5、械能增加W28.(2013徐州一模)如图所示,固定在竖直面内的光滑圆环半径为R,圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B(均可看作质点),且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连,在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(已知重力加速度为g),下列说法正确的是()A.A球增加的机械能等于B球减少的机械能B.A球增加的重力势能等于B球减少的重力势能C.A球的最大速度为 QUOTE 错误！未找到引用源。D.细杆对A球不做功二、计算题(本题共2小题,共36分。需写出规范的解题步骤)9.(18分)(2013福州二模)如图所示,劲度系数为k=40.0N/m的轻质水平弹簧左端固定在壁上,右端系一

6、质量M=3.0kg的小物块A,A的右边系一轻细线,细线绕过轻质光滑的滑轮后与轻挂钩相连,小物块A放在足够长的桌面上,它与桌面的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑轮左边的轻绳处于水平静止状态,弹簧的长度为自然长度。现将一质量m=2.0kg的物体B轻挂在钩上,然后松手,在此后的整个运动过程中,求(g取10m/s2):(1)小物块A速度达到最大时的位置;(2)弹簧弹性势能的最大值;(3)小物块A克服摩擦力所做的功。10.(18分)如图所示,一水平方向的传送带以恒定速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动,传送带右端固定着一光滑的四分之一圆弧轨道,并与弧下端相切。一质量m=1kg的物体自圆

7、弧轨道的最高点由静止滑下,圆弧轨道的半径R=0.45m,物体与传送带之间的动摩擦因数为=0.2,不计物体滑过曲面与传送带交接处时的能量损失,传送带足够长,取g=10m/s2。求:(1)物体从第一次滑上传送带到离开传送带所经历的时间;(2)物体从第一次滑上传送带到离开传送带的过程中,传送带对物体所做的功及由于摩擦而产生的热量;(3)物体从第二次滑上传送带到离开传送带的过程中,传送带对物体做的功及由于摩擦产生的热量;(4)经过足够长的时间之后物体能否停下来?若能,请说明物体停下的位置;若不能,请简述物体的运动规律。答案解析【方法技巧】机械能守恒的判断方法(1)物体只受重力作用,发生动能和重力势能的

8、相互转化。如物体做自由落体运动、抛体运动等。(2)只有弹力做功,发生动能和弹性势能的相互转化。如在光滑的水平面上运动的物体与一个固定的弹簧碰撞,在其与弹簧作用的过程中,物体和弹簧组成的系统的机械能守恒。上述弹力是指与弹性势能对应的弹力,如弹簧的弹力、橡皮筋的弹力,不是指压力、支持力等。(3)物体既受重力又受弹力作用,只有弹力和重力做功,发生动能、重力势能、弹性势能的相互转化。如做自由落体运动的小球落到竖直弹簧上,在小球与弹簧作用的过程中,物体和弹簧组成的系统的机械能守恒。(4)物体除受重力或弹力外虽然受其他力的作用,但其他力不做功或者其他力做功的代数和为零。如物体在平行斜面向下的拉力作用下沿斜

9、面向下运动,其拉力与摩擦力大小相等,该过程中物体的机械能守恒。2.【解析】选A。从地面跃起过程中,地面对人的支持力没有向上的位移,所以这个力不做功,故A对B错。从下蹲到上升过程中,人的机械能增加,故C错误。离开地面后,无论上升过程还是下降过程,人总处于失重状态,故D错误。3.【解析】选C。由能量守恒定律可知,运动员减少的机械能转化为床垫的弹性势能,故选项A错误;当F弹=mg时,a=0,在此之前,F弹mg,加速度方向向上(超重),物体做减速运动,选项B、D错误;从A位置到B位置,由动能定理得W合=-Ek0,选项C正确。4.【解析】选D。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

10、绳张紧后的下落过程中,弹力向上,位移向下,弹力做负功,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=-mgh,由于h是绝对的,与选取的重力势能零点无关,故D错。5.【解析】选A。小球从A出发到返回A的过程中,位移为零,重力做功为零,但有摩擦力做负功,选项A错误;因为C为AB的中点,小球从A到C与从C到B的过程合外力恒定,加速度恒定,速度的变化率相等,选项C正确;又因为重力做功相等,摩擦力做功相等,合外力做功相等,故减少的动能相等,损失的机械能相等,选项B、D正确。6.【解析】选C。对

11、于盒子A,由静止释放直至其获得最大速度的过程中,弹簧弹力总大于重力沿斜面向下的分力且做正功,达到最大速度时,弹簧弹力等于重力沿斜面向下的分力。因此,达到最大速度时,弹簧仍被压缩,弹性势能不等于零,选项A错误。对于B,除了重力做功外,盒子A对B的弹力也做了功,由功能关系可得,B的机械能的增加量等于A对B做的功,选项B错误。对于弹簧、盒子和光滑球B组成的系统,机械能守恒,弹簧减小的弹性势能等于A和B机械能的增加量,选项C正确。对于A,根据动能定理,A所受重力、弹簧弹力及B对A的弹力做的总功等于A的动能的增加量,而B对A的弹力做了负功,因此,A所受重力和弹簧弹力做功的代数和大于A动能的增加量,选项D

12、错误。7.【解题指导】解答本题时应注意以下两点:(1)明确小球的带电性质,正确判断电势能的变化情况。(2)明确电场力做的功等于系统机械能的增加量。【解析】选D。电场力对小球做了W2的正功,根据功能关系可知,小球的电势能减少了W2,选项A错误;对于小球在上述过程中,有W2+W弹-W1= QUOTE 错误！未找到引用源。mv2,根据功能关系可知,弹簧弹性势能最大值为W1+ QUOTE 错误！未找到引用源。mv2-W2,选项B、C错误;根据功能关系知,选项D正确。8.【解析】选A。小球A、B组成的系统机械能守恒,选项A正确;机械能包括动能和重力势能,因为产生了动能,选项B错误;当B球处于最低点时速度

13、最大,由v=r可知,vA=vB=vm,由系统机械能守恒得,2mg2R-mg2R= QUOTE 错误！未找到引用源。(2m+m) QUOTE 错误！未找到引用源。,解得vm= QUOTE 错误！未找到引用源。,选项C错误;杆对球A做的功W杆A= QUOTE 错误！未找到引用源。m QUOTE 错误！未找到引用源。+mg2R= QUOTE 错误！未找到引用源。mgR,选项D错误。9.【解析】取水平向右的坐标轴为Ox,原点O为小物块A的初始位置(1)对A、B两物体组成的系统,mgMg,物块A向右运动,mg-Mg-kx=(m+M)a (2分)第1次向右运动到a=0的位置时,A的速度达到最大,设此时A的

14、坐标为x1mg-Mg-kx1=0 (2分)x1= QUOTE 错误！未找到引用源。=0.35m (1分)(2)因为mg、Mg皆为恒力,弹力为线性回复力,所以系统向右的运动是以x=x1为平衡位置的简谐运动。从A开始向右运动到系统速度为零,A向右运动的距离为2x1=0.7m。 (1分)由能量守恒得mg2x1-Mg2x1=Epm (2分)Epm=9.8J (2分)(3)由于2kx1-mgMg,A开始向左做加速运动 (1分)kx-mg-Mg=(m+M)a (1分)设向左运动A的平衡位置为x2kx2-mg-Mg=0 (1分)x2= QUOTE 错误！未找到引用源。=0.65m (1分)当A、B两物体组成

15、的系统向左运动到速度为零的位置时,A的坐标为x3x3=x2-(2x1-x2)= 0.6m (1分)此时kx3-mgMg,所以A静止在x3处 (1分)整个过程A运动的路程为s=2x1+2(2x1-x2)=0.8m (1分)克服摩擦力所做的总功Wf=Mgs=4.8J (1分)答案:(1)见解析(2)9.8J(3)4.8J10.【解析】(1)设物体滑到传送带底端时的速度大小为v1,则mgR= QUOTE 错误！未找到引用源。m QUOTE 错误！未找到引用源。,解得v1=3m/s (1分)物体在传送带上运动的加速度的大小a= QUOTE 错误！未找到引用源。=g=2m/s2。物体在传送带上向左运动的

16、时间t1= QUOTE 错误！未找到引用源。=1.5s,向左运动的最大距离x= QUOTE 错误！未找到引用源。=2.25m。 (2分)物体向右运动速度达到v时,向右运动的距离x1= QUOTE 错误！未找到引用源。=1m。 (1分)所用时间t2= QUOTE 错误！未找到引用源。=1s,匀速运动的时间t3= QUOTE 错误！未找到引用源。=0.625s, (2分)所以t=t1+t2+t3=(1.5+1+0.625)s=3.125 s (1分)(2)传送带对物体做的功:W= QUOTE 错误！未找到引用源。mv2- QUOTE 错误！未找到引用源。m QUOTE 错误！未找到引用源。=-2.5J (2分)物体相对传送带滑过的路程x= QUOTE 错误！未找到引用源。+v(t1+t2)=6.25m (2分)由于摩擦产生的热量Q=mgx=12.5J (1分)(3)物体第二次滑上传送带