2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 機械能及其守恒定律階段考查測試.doc

《2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 機械能及其守恒定律階段考查測試.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 機械能及其守恒定律階段考查測試.doc（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 機械能及其守恒定律階段考查測試 一、選擇題(本大題共8小題，每小題6分，共48分) 圖5－1 1.光滑水平面上固定著一個螺旋形光滑水平軌道，俯視如圖5－1所示．一個小球以一定速度沿軌道切線方向從A處進入，沿著軌道運動到O處，在此過程中(　　) A．軌道對小球不做功，小球的角速度不斷增大 B．軌道對小球不做功，小球的線速度不斷增大 C．軌道對小球做正功，小球的角速度不斷增大 D．軌道對小球做正功，小球的線速度不斷增大 解析：小球所受軌道的彈力總垂直于小球所在位置軌道的切線方向，即總垂直于小球的速度方向，因此軌道對小球不做功，小球的線速度大小不變，隨著軌道半徑減小其角速度增大，A正確． 答案：A 圖5－2 2.[xx福建卷]如圖5－2，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦)．初始時刻，A、B處于同一高度并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊(　　) A．速率的變化量不同 B．機械能的變化量不同 C．重力勢能的變化量相同 D．重力做功的平均功率相同 解析：由題意根據(jù)力的平衡有mAg＝mBgsinθ，所以mA＝mBsinθ.根據(jù)機械能守恒定律mgh＝mv2，得v＝，所以兩物塊落地速率相等，選項A錯；因為兩物塊的機械能守恒，所以兩物塊的機械能變化量都為零，選項B錯誤；根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，重力勢能的變化為ΔEp＝－WG＝－mgh，選項C錯誤；因為A、B兩物塊都做勻變速運動，所以A重力的平均功率為A＝mAg，B的平均功率B＝mBgcos，因為mA＝mBsinθ，所以A＝B，選項D正確． 答案：D 圖5－3 3.(多選題)帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的滑塊，沿固定的斜面勻速下滑，現(xiàn)加上一豎直向上的勻強電場(如圖5－3所示)，電場強度為E，且qE＜mg，對物體在斜面上的運動，以下說法正確的是(　　) A．滑塊將沿斜面減速下滑 B．滑塊仍沿斜面勻速下滑 C．加電場后，重力勢能和電勢能之和不變 D．加電場后，重力勢能和電勢能之和減小 解析：沒加電場時，滑塊勻速下滑，有：mgsinθ＝μmgcosθ，加上電場后，因(mg－Eq)sinθ＝μ(mg－Eq)cosθ，故滑塊仍勻速下滑，B正確．加電場后，因重力做正功比電場力做負(fù)功多，所以重力勢能減少得多，電勢能增加得少，重力勢能和電勢能之和減小，C錯誤，D正確． 答案：BD 4．[xx撫順市六校聯(lián)考]物體在變力F作用下沿水平方向做直線運動，物體質(zhì)量m＝10 kg，F(xiàn)隨坐標(biāo)x的變化情況如圖5－4所示．若物體在坐標(biāo)原點處由靜止出發(fā)，不計一切摩擦．借鑒教科書中學(xué)習(xí)直線運動時由v－t圖象求位移的方法，結(jié)合其他所學(xué)知識，根據(jù)圖示的F－x圖象，可求出物體運動到x＝16 m處，速度大小為(　　) 圖5－4 A．3 m/s　　　　　　　 B．4 m/s C．2 m/s D. m/s 解析：F－x圖線與x軸所夾面積表示功，再結(jié)合動能定理W＝mv2解得v＝2 m/s. 答案：C 圖5－5 5．(多選題)[xx云南省昆明一中月考]如圖5－5所示，穿在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時靜止．現(xiàn)對小球沿桿方向施加恒力F0，垂直于桿方向施加豎直向上的力F，且F的大小始終與小球的速度成正比，即F＝kv(圖中未標(biāo)出)．已知小球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ，已知小球運動過程中未從桿上脫落，且F0>μmg.下列說法正確的是(　　) A．小球先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速運動直到靜止 B．小球先做加速度增大的加速運動，后做加速度減小的加速運動，直到最后做勻速運動 C．小球的最大加速度為 D．恒力F0的最大功率為 解析：剛開始，F(xiàn)＝0，a＝，之后v增大，a＝逐漸增大，當(dāng)F＝kv＝mg時，加速度達到最大，即am＝；當(dāng)速度繼續(xù)增大，F(xiàn)＝kv＞mg時，a＝不斷減小，當(dāng)μ(F－mg)＝F0，即μ(kv－mg)＝F0時，a＝0，速度達到最大，所以vm＝時，此后小球做勻速運動．根據(jù)以上分析，選項B、C正確；Pm＝F0vm＝，選項D正確． 答案：BCD 圖5－6 6．如圖5－6所示，一個質(zhì)量為m的物體靜止放在光滑水平面上，在互成60角的大小相等的兩個水平恒力作用下，經(jīng)過一段時間，物體獲得的速度為v，在兩個力的方向上的速度分量分別為v1、v2，那么在這段時間內(nèi)，其中一個力做的功為(　　) A.mv2 B.mv2 C.mv2 D.mv2 解析：在合力F的方向上，由動能定理得，W＝Fs＝mv2，某個分力的功為W1＝F1scos30＝scos30＝Fs＝mv2，故B正確． 答案：B 圖5－7 7．如圖5－7所示，質(zhì)量為m1、m2的兩物體，靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的人站在m1上用恒力F拉繩子，經(jīng)過一段時間后，兩物體的速度大小分別為 v1和v2，位移分別為x1和x2，則這段時間內(nèi)此人所做的功的大小等于(　　) A．Fx2 B．F(x1＋x2) C.m2v＋(m＋m1)v D.m2v 解析：根據(jù)能量守恒可知，人通過做功消耗的化學(xué)能將全部轉(zhuǎn)化為物體m1和m2的動能以及人的動能，所以人做的功等于F(x1＋x2)＝m2v＋(m＋m1)v，即B、C兩選項正確． 答案：BC 圖5－8 8．[xx黑龍江省哈師大附中期中考試]如圖5－8所示為汽車在水平路面上啟動過程中的速度圖象，Oa為過原點的傾斜直線，ab段表示以額定功率行駛時的加速階段，bc段是與ab段相切的水平直線，則下述說法正確的是(　　) A．0～t1時間內(nèi)汽車做勻加速運動且功率恒定 B．t1～t2時間內(nèi)汽車牽引力做功為mv－mv C．t1～t2時間內(nèi)的平均速度為(v1＋v2) D．在全過程中t1時刻的牽引力及其功率都是最大值，t2～t3時間內(nèi)牽引力最小 解析：0～t1時間內(nèi)汽車做勻加速運動，牽引力F大小恒定，但汽車的速度v逐漸增大，所以其功率逐漸增大，選項A錯誤；在t1～t2時間內(nèi)，牽引力做正功，摩擦力做負(fù)功，合外力做功之和等于動能的改變量，所以選項B錯誤；根據(jù)“面積”法求位移，在t1～t2時間內(nèi)汽車的位移s＞(v1＋v2)(t2－t1)，所以平均速度＝>(v1＋v2)，選項C錯誤；在全過程中t1時刻的斜率最大，加速度a1也最大，根據(jù)F1＝f＋ma1可知，此時牽引力F1最大，此時刻的功率P1也是在0～t1時間內(nèi)最大的，在t1時刻之后，汽車的功率保持P1不變，所以P1是整個過程中的最大值，在t2～t3時間內(nèi)牽引力等于摩擦力，牽引力最小，所以選項D正確． 答案：D 第Ⅱ卷　非選擇題，共52分 二、實驗題(本大題共2小題，共15分) 圖5－9 9．(7分)光電計時器是物理實驗中經(jīng)常用到的一種精密計時儀器，它由光電門和計時器兩部分組成，光電門的一臂的內(nèi)側(cè)附有發(fā)光裝置(發(fā)射激光的裝置是激光二極管，發(fā)出的光束很細(xì))，如圖5－9中的A和A′，另一臂的內(nèi)側(cè)附有接收激光的裝置，如圖5－9中的B和B′，當(dāng)物體在它們之間通過時，二極管發(fā)出的激光被物體擋住，接收裝置不能接收到激光信號，同時計時器就開始計時，直到擋光結(jié)束，光電計時器停止計時，故此裝置能精確地記錄物體通過光電門所用的時間．現(xiàn)有一小球從兩光電門的正上方開始自由下落，若要用這套裝置來驗證機械能守恒定律，則要測量的物理量有__________(每個物理量均用文字和字母表示，如高度H)；驗證機械能守恒的關(guān)系式為__________． 解析：本實驗是圍繞機械能守恒定律的驗證設(shè)計的，關(guān)鍵是速度的測定，本題改打點計時器測量速度為光電門測量．由于本裝置可記錄小球通過光電門的時間Δt，則將小球的直徑D除以Δt，即可求出小球經(jīng)過光電門的速度，若再測出兩光電門間相距的高度H，即可驗證機械能守恒定律，故需要測量的物理量有：小球直徑D，兩光電門間的豎直高度H，小球通過上下兩光電門的時間Δt1、Δt2，則小球通過上、下兩光電門處的速度分別為、. 則驗證機械能守恒的關(guān)系式為： m2－m2＝mgH， 化簡得：－＝2gH. 答案：小球直徑D、兩光電門間的豎直高度H及小球通過兩光電門的時間Δt1、Δt2?。?gH 圖5－10 10．(8分)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲“探究小車動能變化與合外力對它做功的關(guān)系”，在實驗室設(shè)計了一套如圖5－10所示的裝置，圖中A為小車，B為打點計時器，C為彈簧測力計，P為小桶(內(nèi)有砂子)，M是一端帶有定滑輪的足夠長的水平放置的木板． (1)要順利完成該實驗，除圖中實驗儀器和低壓交變電源(含導(dǎo)線)外，還需要的兩個實驗儀器是________、________. (2)小組中一位成員在完成該實驗后發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)摩擦力對實驗結(jié)果影響較大，請你幫助該同學(xué)設(shè)計一種能夠測出系統(tǒng)摩擦力大小的方法． 解析：(1)利用刻度尺測出紙帶上點之間的距離，然后計算速度．利用天平測小車的質(zhì)量． (2)當(dāng)小車做勻速直線運動時，彈簧測力計的示數(shù)等于繩子上的拉力，又由平衡條件可知，繩子上的拉力等于小車受到的阻力． 答案：(1)刻度尺　天平　(2)調(diào)整小桶內(nèi)砂子的質(zhì)量，當(dāng)打點計時器在紙帶上打了間隔均勻的點跡時，彈簧測力計的讀數(shù)即為系統(tǒng)摩擦力的大小(只要原理正確、方法得當(dāng)、結(jié)論正確，均正確) 三、計算題(本大題共2小題，共37分) 11．(17分)[xx四川省成都七中月考]如圖5－11所示為一傳送裝置，其中AB段粗糙，AB段長為L＝0.2 m，動摩擦因數(shù)μ＝0.6，BC、DEN段均可視為光滑，且BC的始、末端均水平，具有h＝0.1 m的高度差，DEN是半徑為r＝0.4 m的半圓形軌道，其直徑DN沿豎直方向，C位于DN豎直線上，CD間的距離恰能讓小球自由通過．在左端豎直墻上固定有一輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)有一可視為質(zhì)點的小球，小球質(zhì)量m＝0.2 kg，壓縮輕質(zhì)彈簧至A點后由靜止釋放(小球和彈簧不粘連)，小球剛好能沿DEN軌道滑下．求： 圖5－11 (1)小球到達N點時速度的大??； (2)壓縮的彈簧所具有的彈性勢能． 解析：(1)“小球剛好能沿OEN軌道滑下”，在圓周最高點D必點必有：mg＝m. 從D點到N點，由機械能守恒得： mv＋mg2r＝mv＋0. 聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：vD＝2 m/s，vN＝2 m/s. (2)彈簧推開小球過程中，彈簧對小球所做的功W等于彈簧所具有的彈性勢能Ep，根據(jù)動能定理得 W－μmgL＋mgh＝mv－0. 代入數(shù)據(jù)得W＝0.44 J. 即壓縮的彈簧所具有的彈性勢能為0.44 J. 答案：(1)2 m/s　(2)0.44 J 12．(20分)如圖5－12所示的木板由傾斜部分和水平部分組成，兩部分之間由一段圓弧面相連接．在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道，斜面的傾角為θ.現(xiàn)有10個質(zhì)量均為m、半徑均為r的均勻剛性球，在施加于1號球的水平外力F的作用下均靜止，力F與圓槽在同一豎直面內(nèi)，此時1號球球心距它在水平槽運動時的球心高度差為h.現(xiàn)撤去力F使小球開始運動，直到所有小球均運動到水平槽內(nèi)．重力加速度為g.求： 圖5－12 (1)水平外力F的大??； (2)1號球剛運動到水平槽時的速度； (3)整個運動過程中，2號球?qū)?號球所做的功． 解析：(1)以10個小球整體為研究對象，由力的平衡條件可得tanθ＝ 得F＝10 mgtanθ. (2)以1號球為研究對象，根據(jù)機械能守恒定律可得mgh＝mv2 解得v＝. (3)撤去水平外力F后，以10個小球整體為研究對象，利用機械能守恒定律可得： 10 mg＝10 mv 解得v1＝ 以1號球為研究對象，由動能定理得 mgh＋W＝mv 得W＝9mgrsinθ. 答案：(1)10mgtanθ　(2) (3)9mgrsinθ