高考物理一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律 9 章末过关检测（五）（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

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1、章末过关检测(五)(建议用时：45分钟)一、单项选择题1物体在竖直方向上分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动在这三种情况下物体机械能的变化情况是()A匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小B匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小C匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能可能增加，可能减少，也可能不变D三种情况中，物体的机械能均增加解析：选C.无论物体向上加速还是向上匀速运动，除重力外，其他外力一定对物体做正功，物体机械能都增加，物体向上减速运动时，除重力外，物体受到的其他外力不确定，故无法确定其机械能的变化，C正确2(2020陕西榆林三模)一个人站立在

2、商店的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速，如图所示，则()A人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小B人只受重力和踏板的支持力的作用C踏板对人的支持力做的功等于人的机械能增加量D人所受合力做的功等于人的动能的增加量解析：选D.人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得：axacos ，方向水平向右；ayasin ，方向竖直向上，水平方向受静摩擦力作用，fmaxmacos ，水平向右，竖直方向受重力和支持力，FNmgmasin ，由牛顿第三定律知人对踏板的压力FNFNmg，故A、B错误；踏板对人的作用力即为支持力与摩擦力，并且二力均做正功；故在随着扶梯向上加速运动过程中，踏板对人支持力做

3、的功小于人的机械能的增加量，故C错误；根据动能定理可知：合外力对人做的功等于人动能的增加量，故D正确3.如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球在水平拉力F的作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是()A逐渐增大B逐渐减小C先增大，后减小 D先减小，后增大解析：选A.因小球速率不变，所以小球以O点为圆心做匀速圆周运动，受力如图所示，因此在切线方向上应有：mgsin Fcos ，得Fmgtan .则拉力F的瞬时功率PFv cos mgvsin .从A运动到B的过程中，拉力的瞬时功率随的增大而增大，A正确4.如图所示，某段滑雪雪道倾角为30，总质量

4、为m(包括滑雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度a，在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是()A运动员减少的重力势能全部转化为动能B系统减少的机械能为C运动员获得的动能为D运动员克服摩擦力做的功为解析：选B.由于滑雪雪道与滑雪具之间有摩擦，在滑雪运动员从距底端高度为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑过程中，运动员减少的重力势能一部分转化为动能，另一部分转化为克服摩擦力做的功，A错误；下滑位移为L2h，由v22aL，得出滑到雪道底端时速度v，滑到雪道底端时运动员获得的动能Ekmv2mgh，下滑过程中系统减少的机械能EmghEkmgh，B正确，C错误；根

5、据功能关系可知，下滑过程中系统减少的机械能E等于运动员克服摩擦力做的功，所以运动员克服摩擦力做的功为mgh，D错误5(201811月浙江选考)如图所示为某一游戏的局部简化示意图D为弹射装置，AB是长为21 m的水平轨道，倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R10 m的圆形支架上，B为圆形的最低点，轨道AB与BC平滑连接，且在同一竖直平面内某次游戏中，无动力小车在弹射装置D的作用下，以v010 m/s的速度滑上轨道AB，并恰好能冲到轨道BC的最高点已知小车在轨道AB上受到的摩擦力为其重量的0.2，轨道BC光滑，则小车从A到C的运动时间是()A5 s B4.8 sC4.4 s D3 s解析：选A.

6、设小车的质量为m，小车在AB段做匀减速直线运动，加速度a10.2g2 m/s2，在AB段，根据动能定理可得fxABmvmv，解得vB4 m/s，故t1 s3 s；小车在BC段，根据机械能守恒定律可得mvmghCD，解得hCD0.8 m，过圆形支架的圆心O点作BC的垂线如图所示，根据几何知识可得，解得xBC4 m，sin ，故小车在BC上运动的加速度为a2gsin 2 m/s2，故小车在BC段的运动时间为t2 s2 s，所以小车运动的总时间为tt1t25 s，A正确二、多项选择题6(2020广东茂名第二次模拟)如图，光滑的水平轨道AB，与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，圆轨道在竖直平

7、面内，B为最低点，D为最高点质量为m的小球(可视为质点)以初速度v0沿AB运动恰能通过最高点，则()AR越大，v0越大Bm越大，v0越大CR越大，小球经过B点瞬间对轨道的压力越大Dm越大，小球经过B点瞬间对轨道的压力越大解析：选AD.小球恰能通过最高点时，由重力提供向心力，则有mgm，则vD，根据动能定理得mvmv2mgR，解得v0，可见R越大，v0越大，而且v0与小球的质量m无关，A正确，B错误；小球经过B点的瞬间，FNmgm，则轨道对小球的支持力FNmgm6mg，则FN大小与R无关，随m增大而增大，由牛顿第三定律知C错误，D正确7(2020山西大学附属中学模拟)如图甲所示，一倾角为37的传

8、送带以恒定速度运行现将一质量m1 kg的物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.则下列说法正确的是()A08 s内物体位移的大小是18 mB08 s内物体机械能增量是90 JC08 s内物体机械能增量是84 JD08 s内物体与传送带因摩擦产生的热量是126 J解析：选BD.从题图乙求出08 s内物体位移的大小s14 m，A错误；08 s内，物体上升的高度hssin 8.4 m，物体机械能增量EEpEk90 J，B正确，C错误；06 s内物体的加速度agcos gsin 1 m/s2，得，

9、传送带速度大小为4 m/s，s18 m，08 s内物体与传送带摩擦产生的热量Qmgscos 126 J，D正确82022年北京和张家口将携手举办冬奥会，因此在张家口建造了高标准的滑雪跑道，来迎接冬奥会的到来如图所示，一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8 m处自由滑下，当下滑到距离坡底s1处时，动能和势能相等(以坡底为参考平面)；到坡底后运动员又靠惯性冲上斜坡(不计经过坡底时的机械能损失)，当上滑到距离坡底s2处时，运动员的动能和势能又相等，上滑的最大距离为4 m关于这个过程，下列说法中正确的是()A摩擦力对运动员所做的功等于运动员动能的变化量B重力和摩擦力对运动员所做的总功等于运动员动能的变化量

10、Cs12 mDs14 m，s2s1，即s14 m；同理，从右侧斜坡s2处滑至s(s4 m)处过程中，由动能定理得：mg(ss2)sin Wf0mv，因为距坡底s2处动能和势能相等，有mgs2sin mv，由式得：mg(ss2)sin Wfmgs2sin ，由式得：ss22 m综上所述，C正确，D错误三、非选择题9(2020广东广州执信中学模拟)如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示(1)实验时，该同学进行了如下操作：将质量均为M(A的含挡光片，B的含挂钩)的

11、重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出_(填“A的上表面”“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为t.测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，应满足的关系式为_(已知重力加速度为g)(3)引起该实验系统误差的原因有_(写一条即可)(4)验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间有怎样

12、的定量关系？a随m增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决：写出a与m之间的关系式：_(还要用到M和g)a的值会趋于_解析：(1)实验时，测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h.(2)重物A经过光电门时的速度为v；则如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，应满足的关系式为mgh(2Mm).(3)引起该实验系统误差的原因：绳子有一定的质量，滑轮与绳子之间有摩擦，重物运动受到空气阻力等(4)根据牛顿第二定律可知mg(m2M)a，解得：a.当m增大时，式子的分母趋近于1，则a的值会趋于重力加速度g.答案：(1)挡光片中心(2)mgh(2Mm)(3)绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运

13、动受到空气阻力等(4)a重力加速度g10.如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角30，皮带在电动机的带动下，始终保持v02 m/s的速率运行，现把一质量为m10 kg的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端，经过时间1.9 s，工件被传送到h1.5 m的高处，取g10 m/s2，求：(1)工件与传送带间的动摩擦因数；(2)电动机由于传送工件多消耗的电能解析：(1)由题图可知，皮带长x3 m工件速度达v0前，做匀加速运动的位移x1vt1t1，匀速运动的位移为xx1v0(tt1)，解得加速运动的时间t10.8 s，加速运动的位移x10.8 m，所以加速度a2.5 m/s2，由牛顿第二定律有：mgcos

14、 mgsin ma，解得：.(2)从能量守恒的观点，显然电动机多消耗的电能用于增加工件的动能、势能以及克服传送带与工件之间发生相对位移时摩擦力做功发出的热量在时间t1内，皮带运动的位移x皮v0t11.6 m在时间t1内，工件相对皮带的位移x相x皮x10.8 m在时间t1内，摩擦生热Qmgcos x相60 J工件获得的动能Ekmv20 J工件增加的势能Epmgh150 J电动机多消耗的电能WQEkEp230 J.答案：(1)(2)230 J11.如图，四分之一光滑圆轨道固定于粗糙水平面上，紧靠轨道放一上表面粗糙的长木板，长木板上表面与轨道末端相切，轨道末端C点固定有大小不计的压力开关和长木板相连

15、，当对开关的压力超过15 N时触发压力开关，使长木板和圆轨道脱离已知长木板长1 m，圆轨道半径R1 m，滑块和长木板的质量均为1 kg，滑块与长木板间的动摩擦因数10.4，长木板与水平面间的动摩擦因数20.1，g取10 m/s2.若滑块从轨道上距离C点高h0.45 m的位置由静止释放，求：(1)滑块到C点时对轨道压力的大小；(2)从滑块滑上木板到停止运动的过程中滑块的位移大小；(3)从滑块滑上木板到停止运动的过程中，地面、滑块、木板这个系统产生的总热量解析：(1)滑块在圆轨道上运动时机械能守恒，则有mghmv，解得v03 m/s在C点由向心力公式知：FNmg，解得FN19 N由牛顿第三定律可知滑块对轨道的压力FNFN19 N.(2)从滑块滑上木板到停止运动的过程中：滑块的加速度大小a14 m/s2木板的加速度大小a22 m/s2由v0a1ta2tv共得出，t0.5 s，v共1 m/s滑块的位移x1t1 m之后二者一起做匀减速直线运动直至停止运动，a31 m/s2x30.5 m故滑块的总位移xx1x31.5 m.(3)对整个系统运动全程，由能量守恒，mghQ4.5 J.答案：(1)19 N(2)1.5 m(3)4.5 J