(江苏专用)2019版高考物理大一轮复习 第5单元 机械能测评手册.pdf
时间/ 45 分钟分值/ 100 分一、选择题(每小题 6 分，共 48 分,15 小题为单选,68 小题为多选）1。有一种地下铁道，车站的路轨建得高些,车辆进站时要上坡，出站时要下坡，如图 D51所示.坡高为h,车辆的质量为m，重力加速度为g,车辆与路轨的摩擦力为f，进站车辆到达坡下A处时的速度为v0,此时切断电动机的电源，车辆冲上坡顶到达站台B处的速度恰好为 0.车辆从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功是（）第五单元第五单元机械能单元小结卷机械能单元小结卷A。fh B.mgh图 D51C.mgh-mgh2.如图 D52 所示，先用与斜面平行的恒力F把质量为m的物体从静止开始沿着粗糙的固定斜面由底端推到顶端；再将大小不变的力F改为沿水平方向,把同一物体从静止开始沿着同一固定斜面由底端推到顶端.在这两个过程中 (）图 D52A。物体由沿斜面方向的恒力推到顶端时的动能大B。F改为沿水平方向推物体到顶端时，物体的动能大C.两次系统内能的增量相同D.两次推物体所用的时间相同3.如图 D5-3 所示,将一质量为m的小球以初速度v0斜向上抛出,小球落地时的速度为v.已知小球抛出点离地面高为h,运动过程中小球克服阻力做功为Wf,重力加速度为g,则（)图 D53A.小球的机械能减少了mgh+ m（vv0）B.小球的重力势能减少了C。合力做的功为mghWf2D。小球克服阻力做功Wf等于4。如图 D5-4 所示，一水平绷紧的传送带由电动机带动，始终以速度 1 m/s 匀速运动，在传送带的左端有一质量为 1 kg 的物体由静止释放,物体过一段时间能保持与传送带相对静止.已2知物体与传送带间动摩擦因数为 0。1，g取 10 m/s。对于物体从静止释放到与传送带相对静止这一过程,下列说法正确的是（)图 D5-4A.摩擦力对物体做的功为 1 JB.电动机增加的功率为 0。5 WC.传送带克服摩擦力做的功为 1 JD。电动机多做的功为 0。5 J5.图 D5-5 是荡秋千的示意图,若甲直立站在踏板上,从绳与竖直方向成=60角的A位置由静止开始运动,摆到最低位置B时,两根绳中的总拉力是甲重力的 倍。随后,站在B位置正下面的乙推一下甲,使秋千能摆到绳与竖直方向成=60角的C位置。设甲的重心到悬点O的距离为l，甲的质量为m,踏板和绳的质量不计,甲所受空气阻力与其速度的二次方成正比.下列判断中正确的是(重力加速度为g)（）图 D55A.甲从A位置运动到最低位置B的过程中损失的机械能大小等于mglB。站在B位置正下面的乙推甲过程做功等于mglC。站在B位置正下面的乙推甲过程做功大于mglD.站在B位置正下面的乙推甲过程做功小于mgl6。一辆汽车在平直的公路上从静止开始启动，其加速度a和速度的倒数 图像如图 D5-6 所示.已知汽车的质量为m，汽车启动过程受到的阻力恒定,图中b、c、d已知,则（）A。汽车启动过程的功率越来越大B。汽车启动过程的功率恒为C.汽车启动过程的最大速度为图 D5-6D.汽车启动过程受到的阻力为7.如图 D57 所示,倾角为 37的斜面AC长 10 m,一块质量为m=2 kg 的小物块静止放置于斜面底端。小物块在平行于斜面的恒定推力F作用下沿斜面向上运动,小物块和斜面间的动摩擦因数=0。5。当物块向上运动了 9 m 到达B时撤去推力,物块离开斜面落地时的动能为 352 J。不计空气阻力，则关于小物块的运动,下列说法正确的是（)A.小物块离开斜面做斜抛运动B。平行于斜面的恒定推力大小为 48 NC.在推力F作用在物块上的过程中，推力F做的功等于物块克服重力和摩擦力所做的功D。从小物块开始运动到飞出斜面最终落回地面的整个过程中，小物块所受推力做的功和滑动摩擦力做的功的代数和等于物块机械能的变化量8。如图 D5-8 甲所示,倾角为的光滑斜面上放一轻质弹簧，其下端固定,静止时上端在B点，在A点放一质量m=2 kg 的小物块。小物块自由释放，在开始运动的一段时间内v-t图像如图乙所示,小物块在 0。4 s 时运动到B点,在 0.9 s 时到达C点,B、C间的距离为 1。2 m。2由图知(g取 10 m/s ）（)图 D57图 D58A。斜面倾角=B。C点处弹簧的弹性势能为 16 JC。物块从B运动到C的过程中机械能守恒D。物块从C回到A的过程中，加速度先减小后增大,再保持不变二、非选择题(共 52 分，要求解答过程有必要的文字说明)9。(14 分)某小组同学利用如图 D59 所示的装置测定重力加速度g。A为装有挡光片的钩码，总质量为M,挡光片的挡光宽度为b,细绳一端与A相连,另一端跨过定滑轮与质量为m(mM）的重物B相连.他们的做法是:先用力拉住B,保持A、B静止,测出A的挡光片下端到光电门的距离h；然后由静止释放B,A下落过程中经过光电门,光电门可测出挡光片的挡光时间t，算出挡光片经过光电门的平均速度，将其视为A下落h时的速度.图 D5-9（1）由题中的已知条件，写出重力加速度g的表达式为（用已知字母表示).（2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值 v，重力加速度的测量值（选填“大于”或“小于)真实值.（3)某同学多次改变A的初始位置，测出多组相应的h和t，他作出h图像如图 D510所示,图像上M点的坐标为(x，y)，则由图像得出测定重力加速度为。图 D51010。(18 分)在训练运动员奔跑中下肢向后的蹬踏力量时,有一种方法是让运动员腰部系绳拖汽车轮胎奔跑，如图 D511 甲所示。一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的绳拖着质量m=11kg 的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑，5 s 后轮胎从绳上脱落, 轮胎运动的vt图2像如图乙所示.不计空气阻力.已知 sin 37=0。6,cos 37=0。8。g取 10 m/s。求：(1)轮胎在 07 s 内克服摩擦力做的功；（2）拉力F在 02 s 内和第 2 s 末的功率。图 D51111。(20 分)如图 D512 所示，光滑斜面AB与水平传送带的左端在B点平滑相接，传送带上BC的长度为L=6 m，沿逆时针方向以恒定速度v=2 m/s 匀速转动。CD为光滑的水平轨道,C点与传送带的右端刚好平齐接触,DE是竖直放置的半径为R=0。4 m 的光滑半圆轨道,DE与CD相切于D点.已知质量为 1 kg 的小滑块(可视为质点）与传送带间的动摩擦因数=0.2,g取 102m/s.(1)若小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,恰好滑到C点,求H的值；(2)若小滑块从轨道AB上某点由静止滑下,滑上传送带能够通过C点,并经过圆弧轨道DE，从其最高点E飞出,最终落在CD上,如果物块通过E点时受到的压力大小为 12.5 N，求落点距D点的距离；(3）满足（2）条件下，求小滑块通过传送带的过程中产生的热量.图 D5-12测评手册单元小结卷(五）1.D解析 设摩擦力做的功为W,对车辆由A到B过程,由动能定理得W-mgh=0以W=mgh,因摩擦力做负功,故车辆从A运动到B的过程中克服摩擦力做的功为，所mgh,选项 D 正确。2。A解析 将物体受到的力往斜面方向分解,可得力改为水平方向后沿斜面向上的合外力变小,位移相同，初速度均为零,所以物体由沿斜面方向的恒力推到顶端时的动能大，选项A 正确，B 错误;后者摩擦力做功多，选项 C 错误；位移相同，初速度均为零,加速度不同,所以时间不同,选项 D 错误.3.C解析 小球的机械能减少了mgh-,选项 A 错误;小球的重力势能减少了+Wf，选项 B 错误;小球受重力和阻力,合力做的功为mghWf，选项 C 正确;小球克服阻力做功Wf等于mgh-,选项 D 错误.24。C解析 对物体受力分析,仅有摩擦力对物体做功,由动能定理知Wf= mv=0。5 J,选项A 错误;由功率公式可知，电动机增加的功率为P=mgv=1 W，选项 B 错误;传送带克服摩擦力做的功W=mgvt，t=，得W=mv=1 J，选项 C 正确；电动机多消耗的电能转变成内能和物体的动能，电动机多做的功为W电=mg vt2mv2=1 J,选项 D 错误。,解得v = gl，根据动25。C解析 甲刚到最低位置B时,由牛顿第二定律得2能定理得mgl(1cos)Wf= mv，所以Wf= mgl，选项 A 错误。因甲所受空气阻力与其速度的二次方成正比,所以由B向C运动的过程中所受的阻力比从A向B运动过程中所受阻力大,故阻力做功也大,根据动能定理知，站在B位置正下面的乙推甲过程做功W=mgl（1cos） mv2+Wf,因Wf mgl，所以W mgl,选项 C 正确.6。BD解析 汽车以恒定功率启动时，有F=，a=，有P=，因此有a=，结合图像得，选项 A 错误,B 正确;当加速度为零时,速度最大，由=c，可得最大速度vm=,选项 C 错误；汽车启动过程受到的阻力f=，选项 D 正确。7.ABD解析 经过定量运算，小物块飞离斜面的最高点做斜抛运动，选项 A 正确。根据动能定理得F确,C 错误。8。ABD解析 物块从A到B的过程中，由牛顿第二定律可得mgsin=ma，从图乙中可得,A到B过程中的加速度为a= m/s=5 m/s ，联立解得 sin=,故=,A 正确;刚到B22=EkD,解得F=48 N,选项 B 正确;根据动能定理和功能关系可判定选项 D 正点时速度为vB=2 m/s，0。9 s 到达C点，从图乙中可得vC=0 m/s，此过程中只有重力和弹力做功，重力做功WG=mgh=mglBCsin=12 J,根据动能定理可得mghEp=,解得Ep=16J,B 正确；物块从B运动到C的过程中,物块、弹簧、地球组成的系统机械能守恒，C 错误;物块从C回到A的过程中,刚开始弹力大于mgsin,所以先沿斜面向上做加速运动,但是由于弹力在减小，所以加速度在减小,当弹力等于mgsin时，速度达到最大,之后弹力小于mgsin，物块沿斜面向上做减速运动,但弹力在减小,所以加速度增大，当物块离开弹簧后，在沿斜面方向只受重力沿斜面的分力作用,所以加速度恒定,故选项 D 正确.9.（1)g=（2）大于(3)2解析 （1）A通过光电门的瞬时速度为v=，系统增加的动能为Ek=（M+m)v，根据机械能守恒定律有(Mm)gh=(M+m)v,解得g=2.（2)由于下落时挡光片经过光电门的平均速度大于A下落h时的瞬时速度,所以重力加速度的测量值大于真实值.(3)由（M-m）gh=（M+m)v,得(M-m）gh=(M+m)2，即h,所以,则g=.10.（1）1400 J（2)112 W224 W解析 撤去F后，轮胎的受力情况如图甲所示。由速度图像得，此过程的加速度a2=-5 m/s根据牛顿运动定律有2f2=ma2又f2=N2，N2-mg=0解得=0。5,f2=55 N力F拉动轮胎的过程中，轮胎的受力情况如图乙所示。根据牛顿运动定律有Fcos 37f1=ma1又f1=N1，mgFsin 37-N1=02由速度图像得，此过程的加速度a1=2 m/s联立解得F=70 N，f1=34 N在 05 s 内，轮胎克服摩擦力做功为W1=f1x1=850 J在 57 s 内，轮胎克服摩擦力做功为W2=f2x2=550 J所以在 07 s 内，轮胎克服摩擦力做功为W=W1+W2=1400 J.（2)轮胎在开始的 2 s 内的位移为x1=222 m=4 m=112 W所以拉力F在 02 s 内的功率P=因为 2 s 末轮胎的速度为 4 m/s，所以拉力F在 2 s 末的功率为P=Fvcos 37=224 W。11。（1) 1。2 m（2）1.2 m (3)16 J解析 (1)由动能定理得mgHmgL=0解得H=1.2 m(2）根据牛顿第二定律，在E点，有F+mg=m解得vE=3 m/s由平抛运动规律得2R= gt2x=vEt解得x=1.2 m（3)对滑块从D到E过程，由机械能守恒定律得+2mgR解得vD=5 m/s对滑块从B到D过程,根据动能定理得mgL=解得vB=7 m/s小滑块在传送带上运动的时间为t=1 s小滑块与传送带的相对位移 x=L+vt=8 m故小滑块通过传送带的过程中产生的热量Q=mgx=16 J尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。文中部分文字受到网友的关怀和支持，在此表示感谢！在往后的日子希望与大家共同进步，成长。This article is collected and compiled by my colleagues and I in ourbusy schedule. We proofread the content carefully before the release ofthis article, but it is inevitable that there will be someunsatisfactory points. If there are omissions, please correct them. Ihope this article can solve your doubts and arouse your thinking. Partof the text by the users care and support, thank you here! I hope tomake progress and grow with you in the future.
