河南省周口市鹿邑一高2013届高三物理一轮复习试题 5章 4节（可编辑）

河南省周口市鹿邑一高2013届高三物理一轮复习试题 5章 4节（可编辑） 河南省周口市鹿邑一高2013届高三物理一轮复习试题 5章 4节 第五章 第四节 知能达标训练 1.2012?扬州模拟自然现象中蕴藏着许多物理知识,如图5-4-7所示为一个盛水袋,某人从侧面缓慢推袋壁使它变形,则水的势能 图5-4-7 A.增大 B.变小 C.不变D.不能确定 解析 人对水做功,使水的重力势能变大,A正确. 答案 A 2.2012?东北师大附中月考如图5-4-8所示,一轻弹簧的左端固定,右端与一小球相连,小球处于光滑水平面上.现对小球施加一个方向水平向右的恒力F,使小球从静止开始运动,则小球在向右运动的整个过程中 图5-4-8 A.小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B.小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大 C.小球的动能逐渐增大 D.小球的动能先增大然后减小 解析 小球在向右运动的整个过程中,力F做正功,由功能关系知小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大,选项A错误,B正确;弹力一直增大,当弹力等于F时,小球的速度最大,动能最大,当弹力大于F时,小球开始做减速运动,速度减小,动能减小,选项C错误,D正确. 答案 BD 3.2012?通化模拟如图5-4-9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.下列说法中正确的是 图5-4-9 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 解析 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. 答案 BCD 4.2012?西城区期末如图5-4-10所示,某段滑雪雪道倾角为30?,总质量为m包括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,加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是 图5-4-10 A.运动员减少的重力势能全部转化为动能 B.运动员获得的动能为mgh C.运动员克服摩擦力做功为mgh D.下滑过程中系统减少的机械能为mgh 解析 运动员的加速度为g,小于gsin 30?,所以必受摩擦力,且大小为mg,克服摩擦力做功为mg×=mgh,故C错;摩擦力做功,机械能不守恒,减少的势能没有全部转化为动能,而是有mgh转化为内能,故A错,D正确;由动能定理知,运动员获得的动能为mg×=mgh,故B错. 答案 D [时间45分钟 满分100分] 一、选择题本题共10小题,每题7分,至少一个答案正确,选 不全得4分,共70分 1.2012?汕头一中月考重物m系在上端固定的轻弹簧下端,用手托起重物,使弹簧处于竖直方向,弹簧的长度等于原长时,突然松手,重物下落的过程中,对于重物、弹簧和地球组成的系统来说,正确的是弹簧始终在弹性限度内变化 A.重物的动能最大时,重力势能和弹性势能的总和最小 B.重物的重力势能最小时,动能最大 C.弹簧的弹性势能最大时,重物的动能最小 D.重物的重力势能最小时,弹簧的弹性势能最大 解析 重物下落过程中,只发生动能、重力势能和弹性势能的相互转化,所以当动能最大时,重力势能和弹性势能的总和最小,A正确;当重物的重力势能最小时,重物应下落到最低点,其速度为零,动能最小,此时弹簧伸长量最大,弹性势能最大,故B错误,C、D正确. 答案 ACD 2.体育比赛中的“3 m跳板跳水”的运动过程可简化为:质量为m的运动员走上跳板,跳板被压缩到最低点C,跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A,然后运动员做自由落体运动,竖直落入水中,跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,他在水中减速下降高度为h,而后逐渐浮出水面,则下列说法正确的是g为当地的重力加速度 A.运动员从C点到A点运动过程中处于超重状态 B.运动员从C点开始到落水之前机械能守恒 C.运动员从入水至速度减为零的过程中机械能减少了F-mgh D.运动员从入水至速度减为零的过程中机械能减少了Fh 解析 运动员从C点到A点的运动过程中,跳板对运动员的弹力先是大于重力,后小于重力,最后弹力为零,故运动员先处于超重状态,后处于失重状态,A错误;运动员从C点开始到落水之前,除重力做功外,跳板弹力对运动员做功,运动员机械能增加,B错误;运动员从入水至速度减为零的过程中,除重力或弹力以外的力对运动员所做的功等于其机械能的变化量,故C错误,D正确. 答案 D 3.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t0滑至斜面底端.已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定.若用F、v、x和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,则下列图象中可能正确的是 图5-4-11 解析 合力是恒定的;速度随时间线性增加;位移与时间是二次函数关系,根据功能关系知E=E0-μmgx=E0-μgF合t2,可见机械能随时间增大而减小,且与时间是二次函数关系.综上所述,A、D正确. 答案 AD 4.如图5-4-12所示,物体自倾角为θ、长为L的斜面顶端由静止开始滑下,到斜面底端时与固定挡板发生碰撞,设碰撞时无机械 能损失.碰后物体又沿斜面上升,若到最后停止时,物体总共滑过的路程为s,则物体与斜面间的动摩擦因数为 图5-4-12 A B. C D. 解析 由题意知,物体将停在斜面最低处,而摩擦力做功与路程有关,根据动能定理mgLsin θ-μmgcos θ?s=0,解得μ=,故C正确,选项A、B、D错. 答案 C 5.一根长为L、质量为m的均匀链条放在光滑的水平桌面上,其长度的一半悬于桌边,若要将悬着的部分拉回桌面,至少需做功 //0>. C.mgLD.mgL 解析 悬于桌边的链条质量为m,将其拉上桌面,重心升高L,故至少做功为mgL,D正确. 答案 D 6.2010年广州亚运会上,刘翔重归赛场,以打破亚运纪录的方式夺得110米跨栏的冠军.他采用蹲踞式起跑,在发令枪响后,左脚迅速蹬离起跑器,在向前加速的同时提升身体重心,示意图如图5-4-13所示.假设质量为m的运动员,在起跑时前进距离s内,重心升高h,获得的速度为v,阻力做功为W阻,则在此过程中 图5-4-13 A.运动员的机械能增加了mv2 B.运动员的机械能增加了mv2+mgh C.运动员的重力做功为W重=mgh D.运动员自身做功W人=mv2+mgh-W阻 解析 机械能包括动能和势能,故选项B正确,A错误;重心升高h,运动员的重力做功为W重=-mgh,选项C错误;由功能关系可得,运动员自身做功W人=mv2+mgh+W,而W=-W阻,即人克服阻力做的功,故选项D正确. 答案 BD 7.滑板是现在非常流行的一种运动,如图5-4-14所示,一滑板运动员以7 m/s的初速度从曲面的A点下滑,运动到B点时速度仍为7 m/s,若他以6 m/s的初速度仍由A点下滑,则他运动到B点时的速度 图5-4-14 A.大于6 m/sB.等于6 m/s C.小于6 m/sD.条件不足,无法计算 解析 当初速度为7 m/s时,由功能关系知,运动员克服摩擦力做的功等于减少的重力势能.当初速度变为6 m/s时,运动员对轨道的压力变小,由Ff=μFN知运动员所受的摩擦力减小,故从A到B过程中 克服摩擦力做的功减少,而重力势能变化量不变,故运动员在B点的动能大于他在A点的动能,A正确. 答案 A 8.2012?太原 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 如图5-4-15所示,竖直放置的轻弹簧上端与质量为3 kg的物块B相连接,另一个质量为1 kg的物块A放在B上.先向下压A,然后释放,A、B共同向上运动一段后将分离,分离后A又上升了0.2 m到达最高点,此时B的速度方向向下,且弹簧恰好为原长,则从A、B分离到A上升到最高点的过程中,弹簧弹力对B做的功及弹簧回到原长时B的速度大小分别是g=10 m/s2 图5-4-15 A.12 J 2 m/sB.0 2 m/s C.0 0D.4 J 2 m/s 解析 当两物体共同向上运动时弹簧弹力减小,弹簧弹力恰好为零时,两物体的共同加速度为重力加速度,此时两物体恰好分离,A物体做上抛运动,由上抛运动的规律可求得A、B分离时的初速度v==2 m/s,当B回到弹簧原长位置时,弹簧弹力又恰好为零,弹簧在此过程中做功为零,B的动能与分离时的动能相同,速度仍为2 m/s,所以B正确. 答案 B 9.如图5-4-16所示,甲、乙两车用轻弹簧相连静止在光滑的水平面上,现在同时对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力F1、F2, 使甲、乙同时由静止开始运动,在整个过程中,对甲、乙两车及弹簧组成的系统假定整个过程中弹簧均在弹性限度内,正确的说法是 图5-4-16 A.系统受到外力作用,动能不断增大 B.弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大 C.恒力对系统一直做正功,系统的机械能不断增大 D.两车的速度减小到零时,弹簧的弹力大小大于外力F1、F2的大小 解析 对甲、乙单独受力分析,两车都先加速后减速,故系统动能先增大后减小,A错误;弹簧最长时,外力对系统做正功最多,系统的机械能最大,B正确;弹簧达到最长后,甲、乙两车开始反向加速运动,F1、F2对系统做负功,系统机械能开始减小,C错;当两车第一次速度减小到零时,弹簧弹力大小大于F1、F2的大小,当返回第二次速度最大时,弹簧的弹力大小等于外力大小,当速度再次为零时,弹簧的弹力大小小于外力F1、F2的大小,D错误. 答案 B 10.2012?福州模拟如图5-4-17所示,足够长的传送带以恒定速率顺时针运行,将一个物体轻轻放在传送带底端,第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段与传送带相对静止,匀速运动到达传送带顶端.下列说法正确的是 图5-4-17 A.第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功 B.第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加 C.第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加 D.物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热 解析 第一阶段为滑动摩擦力做功,第二阶段为静摩擦力做功,两个阶段摩擦力方向都跟物体运动方向相同,所以摩擦力都做正功,选项A错误;由功能关系可知,第一阶段:摩擦力对物体做的功除重力之外的力所做的功等于物体机械能的增加,即ΔE=W阻=F阻l物,摩擦生热为Q=F阻l相对,又由于l传送带=vt,l物=t,所以l物=l相对=l传送带,即Q=ΔE,选项C正确,B错误.第二阶段:没有摩擦生热,但物体的机械能继续增加,结合选项C可以判断选项D错误. 答案 C 二、计算题本大题共2小题,共30分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位 11.14分如图5-4-18所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度 后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能到达最高点C.不计空气阻力试求: 图5-4-18 1物体在A点时弹簧的弹性势能. 2物体从B点运动至C点的过程中产生的内能. 解析 1设物体在B点的速度为vB,弹力为FNB,则有 FNB-mg=m 又FNB=8mg 由能量转化与守恒可知: 弹性势能Ep=mvB2=mgR 2设物体在C点的速度为vC,由题意可知: mg=m 物体由B点运动到C点的过程中,由能量守恒得: Q=mvB2- 解得:Q=mgR. 答案 1mgR 2mgR 12.16分2012?潍坊抽样如图5-4-19所示,x轴与水平传送带重合,坐标原点O在传送带的左端,传送带长L=8 m,匀速运动的速度v0=5 m/s.一质量m=1 kg的小物块轻轻放在传送带上xP=2 m的P点,小物块随传送带运动到Q点后冲上光滑斜面且刚好到达N点.小物块到达N点后被收集,不再滑下若小物块经过Q处无机械能损失,小物块 与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10 m/s2.求: 图5-4-19 1N点的纵坐标; 2小物块在传送带上运动产生的热量; 3若将小物块轻轻放在传送带上的某些位置,小物块最终均能沿光滑斜面越过纵坐标yM=0.5 m的M点,求这些位置的横坐标范围. 解析 1小物块在传送带上匀加速运动的加速度 a=μg=5 m/s2 小物块与传送带共速时,所用的时间 t==1 s 运动的位移 Δx==2.5 m