06.综合检测（六） 机械能守恒定律 学生版试题

北京曲一线图书策划有限公司5年高考3年模拟B版物理试卷第=page11页，共=sectionpages33页北京曲一线图书策划有限公司5年高考3年模拟B版物理试卷第=page11页，共=sectionpages33页综合检测（六）机械能守恒定律时间:75分钟满分100分一、单项选择题（本题共7个小题，每个小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1．爬杆运动能展示人的力量和健美。在一次比赛中，运动员仅凭双手交替握杆向上加速攀爬，运动员的手和杆之间不打滑，那么（）A．杆对手的摩擦力做正功B．手对杆的摩擦力做负功C．杆对手的摩擦力大于手对杆的摩擦力D．杆对手的摩擦力大于人的重力2．随着“碳中和、碳达峰”的提出，新能源汽车的发展日臻成熟，某新能源汽车生产厂家在测试汽车的性能时，司机驾驶汽车静止在平直的公路上，从t=0时刻开始汽车由静止开始以恒定的加速度启动，汽车的速度达到某值后保持该速度不变，假设汽车所受的阻力恒定。则下列能正确反映该过程汽车的输出功率关于时间变化规律的是（）A．B．C．D．3．蹦极是一项富有挑战性的运动，运动员将弹性绳的一端系在身上，另一端固定在高处，然后运动员从高处跳下，如图所示。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是运动员所到达的最低点。在运动员从a点到c点的运动过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A．运动员的速度一直增大B．运动员始终处于失重状态C．人的动量最大时，绳对人的拉力等于人所受的重力D．运动员克服弹力做的功等于重力对运动员做的功4．某种力做功只与物体的起始和终点位置有关，而与物体运动所经过的具体路径无关，物理学中把这种力称为保守力。保守力做功所改变的是与系统的相对位置有关的能量，这种能量称为势能，用来表示。如图为某物体的势能随位置变化的曲线，该物体（）A．在势能为0的位置时，受到的保守力也一定为零B．在位置时，受到保守力的方向沿x轴的负方向C．从位置运动到位置的过程中保守力做正功D．在位置受到保守力的大小小于在位置受到保守力的大小5．研究小组的同学们用如图所示的装置探究物体的加速度与力、质量的关系之后，对此实验又做了进一步的分析：在实验前通过垫块已经平衡了阻力，且砂和砂桶的总质量远小于小车和车上砝码的总质量，若将小车（含车上砝码）和砂（含砂桶）当成一个系统（包括地球），由静止释放小车后，下列说法中正确的是（）A．系统动量守恒，机械能守恒B．系统动量不守恒，机械能守恒C．系统动量守恒，机械能不守恒D．系统动量不守恒，机械能不守恒6．如图所示，质量为m的小球(可看作质点)在竖直放置的半径为R的固定光滑圆环轨道内运动．若小球通过最高点时的速率为，下列说法中正确的是()A．小球在最高点时只受到重力作用B．小球在最高点对圆环的压力大小为2mgC．小球绕圆环一周的时间等于D．小球经过任一直径两端位置时的动能之和是一个恒定值7．2023年重庆市货运量、港口吞吐量双双实现21亿吨目标。其中，港口吞吐量历史性突破2.2亿吨，同比增长8.2%，物流公司为了提高工作效率会使用各种传送带装置，如图所示为一简化的传送带模型，传送带与水平面之间的夹角为30°，其中A、B两点间的距离为6m，传送带在电动机的带动下以v=2m/s的速度匀速运动。现将一质量为m=8kg的小物体〈可视为质点〉轻放在传送带的B点，已知小物体与传送带间的动摩擦因数为，则在传送带将小物体从B点传送到A点的过程中，下列说法不正确的是（）A．工件的动能增加最为16JB．工件的重力势能增加240JC．摩擦产生的热量60JD．电动机多消耗的电能为304J二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8．如图所示，由长为L的轻杆构成的等边三角形支架位于竖直平面内，其中两个端点分别固定质量均为m的小球A、B，系统可绕O点在竖直面内转动，初始位置OA水平．由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦及空气阻力．则（）A．系统在运动过程中机械能守恒B．B球运动至最低点时，系统重力势能最小C．A球运动至最低点过程中，动能一直在增大D．摆动过程中，小球B的最大动能为mgL9．如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时（图中B处），下列说法正确的是（重力加速度为g）（）A．环与重物组成的系统机械能守恒B．小环到达B处时，重物上升的高度也为dC．小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D．小环在B处的速度时，环的速度为10．如图甲所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上。匀强电场沿斜面方向。带正电的滑块以一定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长，上滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，，，则下列说法正确的是（）A．滑块的重力大小为B．滑块受到的电场力大小为C．滑块上滑过程中，重力势能增加了D．滑块上升过程中动能与电势能之和减小

三、实验题（共14分）11．（6分）某实验小组设计实验验证机械能守恒，实验装置示意图如图所示，在铁架台铁夹上固定好一个力传感器，一根细线上端连接在力传感器上，下端系在小球上，把小球拉离平衡位置一个角度，由静止释放小球，力传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力大小，记下力传感器的最大示数F。(1)关于实验，下列说法中正确的有。A．可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验B．细线要选择伸缩性小的C．球尽量选择密度大的(2)为完成实验，需要测量小球自由静止时力传感器的示数F0，还需要测量的物理量有。（填正确答案标号）A．释放小球时的位置与自由静止位置的高度差hB．小球下落至平衡位置时的时间C．摆长lD．小球的质量m(3)需要验证机械能守恒的表达式为（用已知量和测量量的符号表示）12．（8分）某同学用如图甲所示装置验证“机械能守恒定律”。(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙所示，则d=cm；(2)调节气垫导轨水平，不挂重物，开通气源，将滑块（含遮光条总质量为M）轻放在气垫导轨上，如果滑块向左滑动，应调节底座旋钮，使导轨右端适当（填“升高”或“降低”），直至滑块放在气垫导轨上不同位置均能处于静止为止；悬挂重物（质量为m），调节定滑轮的高度，使牵引滑块的细线，目的是；(3)保持光电门位置不变，调节滑块由静止释放位置到光电门的距离L，滑块通过光电门时遮光条的遮光时间t，多次实验，记录多组数据，作出图像，如果不考虑阻力影响，重力加速度为g，该图线的斜率k=（用M、m、d及g表示），即可验证系统机械能守恒。

四、计算题（共40分，需要写出必要的文字说明和解题过程，只写出结果，没有过程不能得分）13．（8分）如图所示，在房屋的天花板中心O点悬挂一根长为L的细绳，绳的下端挂一个质量为m的小球，重力加速度为g，已知绳能承受的最大拉力为2mg小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大到绳断裂后，小球恰好以速度，落到地面上．求：（1）绳断裂瞬间小球的速度；（2）房屋的高度。

14．（8分）如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，与光滑水平面BC相切于B点，其半径为R；CD为固定在竖直平面内的粗糙轨道，与BC相切于C点。质量为m的小球由A点静止释放，通过水平面BC滑上曲面CD，恰能到达最高点D，D到地面的高度为h（已知h<R）。（1）指出小球从A点运动到D点的过程中，小球的机械能的变化情况？（2）小球滑到最低点B时速度的大小；（3）小球在曲面CD上克服摩擦力所做的功。

15．（10分）如图甲所示，半径的光滑半圆形轨道BC固定于竖直平面内，最低点B与水平面相切。水平面上有一质量为的物块从A点以某一初速度向右运动，并恰能通过圆弧轨道的最高点C，物块与水平面间的动摩擦因数为，且随离A点的距离L按图乙所示规律变化，A、B两点间距离，g取。求：（1）物块经过最高点C时速度大小；（2）物块经过圆弧轨道最低点B时对轨道压力的大小；（3）物块在A点时的初速度。

16．（14分）如图所示，倾角为的光滑斜面底端固定一挡板。劲度系数为的轻质弹簧一端固定在挡板上，弹簧原长时另一端刚好位于斜面最高点点。质量为的长木板静止在另一倾角为的粗糙斜面上，长木板的上表面刚好和斜面共线。将质量为的小木块从图中位置由静止释放，小木块刚滑上长木板时的速度为。已知小木块和长木板之间的动摩擦因数为，长木板和斜面之间的动摩擦因数为，弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能为，其中为弹簧的劲