山东省2020版高考物理一轮复习单元质检五机械能新人教版.docx

单元质检五　机械能 ‎(时间:45分钟　满分:100分)‎ 一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)‎ ‎1.(2019·安徽江淮十校高三第一次联考)如图所示,相同质量的物块从底边长相同、倾角不同的固定斜面最高处同时由静止释放且下滑到底端,下面说法正确的是(　　)‎ A.若物块与斜面之间的动摩擦因数相同,倾角大的斜面上的物块损失的机械能大 B.若斜面光滑,两物块一定同时运动到斜面底端 C.若斜面光滑,倾角大的斜面上的物块一定后运动到斜面底端 D.若物块到达底面时的动能相同,物块与倾角大的斜面间的动摩擦因数大 答案D 解析设斜面倾角为θ,底边长为s,则有:物体损失的机械能等于摩擦力所做的功,摩擦力做功W=μmgcosθ×scosθ=μmgs;损失的机械能与夹角无关;所以两物体损失的机械能相同,故A错误;若斜面光滑,则物体下滑的加速度a=gsinθ,根据scosθ‎=‎‎1‎‎2‎at2可得t=‎4sgsin2θ可知,θ角不同,t不同,当θ=45°时,下滑的时间最短,则倾角大的斜面上的物块不一定后运动到斜面底端,选项B、C错误;根据动能定理:Ek=mgstanθ-μmgcosθ·scosθ=mgstanθ-μmgs,则若物块到达底面时的动能相同,物块与倾角大的斜面间的动摩擦因数大,选项D正确,故选D。‎ ‎2.(2018·河北唐山模拟)轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量m=0.5 kg的物块相连,如图甲所示。弹簧处于原长状态,物块静止且与水平面间的动摩擦因数μ=0.‎ 10‎ ‎2。以物块所在处为原点,水平向右为正方向建立x轴。现对物块施加水平向右的外力F,F随x轴坐标变化的关系如图乙所示。物块运动至x=0.4 m处时速度为零,则此时弹簧的弹性势能为(g取10 m/s2)(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.3.1 J B.3.5 J C.1.8 J D.2.0 J 答案A 解析物块与水平面间的摩擦力为Ff=μmg=1N。现对物块施加水平向右的外力F,由F-x图象面积表示外力F做的功,可知F做功W=3.5J,克服摩擦力做功Wf=Ffx=0.4J。由功能关系可知,W-Wf=Ep,此时弹簧的弹性势能为Ep=3.1J,选项A正确。‎ ‎3.(2019·内蒙古赤峰二中第二次月考)如图为测定运动员体能的装置,轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮(不计滑轮的质量与摩擦),下悬重力为G的物体。设人的重心相对地面不动,人用力向后蹬传送带,使水平传送带以速率为v逆时针转动,则(　　)‎ A.人对重物做功功率为Gv B.人对传送带的摩擦力大小等于G,方向水平向右 C.人对传送带的摩擦力对传送带不做功 D.人对传送带做功的功率大小为Gv 答案D 解析重物没有位移,所以人对重物没有做功,功率为0,故A错误;根据人的重心不动,则知人处于平衡状态,摩擦力与拉力平衡,传送带对人的摩擦力方向向右,拉力等于物体的重力G,所以人对传送带的摩擦力大小等于G,方向水平向左,故B错误;在时间t 10‎ 内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功,人的重心不动,绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡,而拉力又等于G。根据P=Fv,所以人对传送带做功的功率为Gv。故C错误,D正确。故选D。‎ ‎4.如图所示,一块长木板B放在光滑水平地面上,在B上放一个木块A,现以恒定的力F拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,A、B都向前移动一段距离,在此过程中(　　)‎ A.外力F做的功等于系统A和B的动能增量 B.B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量 C.A对B摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功 D.外力F对B所做的功等于B的动能增量 答案B 解析A、B之间一对滑动摩擦力做功,使系统的部分机械能转化为内能,所以外力F与一对动摩擦力做功的代数和等于系统A和B的动能增量,因而A、C错;分别以A、B为对象利用动能定理,可得B正确,D错误。‎ ‎5.(2018·广东佛山模拟改编)如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其减速运动的加速度为‎3‎‎4‎g,此物体在斜面上能够上升的最大高度为h,则在这个过程中物体(　　)‎ A.重力势能增加了0.5mgh B.机械能损失了mgh‎2‎ C.动能损失了mgh D.克服摩擦力做功mgh‎4‎ 答案B 10‎ 解析加速度a=‎3‎‎4‎g=mgsin30°+‎Ffm,解得摩擦力Ff=‎1‎‎4‎mg;物体在斜面上能够上升的最大高度为h,所以重力势能增加了mgh,故A项错误;机械能损失了Ffx=‎1‎‎4‎mg·2h=‎1‎‎2‎mgh,故B项正确;动能损失量为克服合外力做功的大小ΔEk=F合外力·x=‎3‎‎4‎mg·2h=‎3‎‎2‎mgh,故C错误;克服摩擦力做功mgh‎2‎,故D错误。‎ ‎6.如图所示,A的质量为M,B和C的质量都是m,且2m>M>m,用劲度系数为k的轻弹簧连接A与地面,A与B,B与C用不可伸长的细绳通过光滑定滑轮相连,C距离地面足够高,A,B物块距定滑轮足够远,不计一切阻力,下列说法正确的是(　　)‎ A.若剪断B与C之间的细绳,B的机械能先减少 B.若剪断B与C之间的细绳,A的动能不断增加 C.若剪断轻弹簧,B与C的机械能减少量等于A的动能增加量 D.若剪断轻弹簧,A、B、C系统的重力势能减少量等于系统动能增加量 答案D 解析剪断B与C之间的细绳,开始一段时间内B上升,绳的拉力对B做正功,故B的机械能先增加,A选项错误;剪断B与C之间的细绳,当A、B的加速度为零时A的动能最大,再压缩弹簧,A的动能又随之减小,B选项错误;剪断轻弹簧,A、B、C系统机械能守恒,故B与C的机械能减少量等于A的机械能的增加量,A、B、C系统的重力势能减少量等于系统动能增加量,C选项错误,D选项正确。‎ ‎7.(2019·青岛高三调研)如图,四分之三圆弧形轨道的圆心为O、半径为R,其AC部分粗糙,CD部分光滑,B为最低点,D为最高点。现在A点正上方高为2.5R的P点处由静止释放一质量为m 10‎ 的滑块(可视为质点),滑块从A点处沿切线方向进入圆弧轨道,恰好可以到达D点。已知滑块与AC部分轨道间的动摩擦因数处处相等,重力加速度为g,则下列说法中正确的是(　　)‎ A.小球从D点飞出后恰好又落到A点 B.经过AC部分轨道克服摩擦力做的功为0.5mgR C.经过AC部分轨道克服摩擦力做的功为mgR D.滑块经过AB部分轨道克服摩擦力做的功大于0.5mgR 答案CD 解析小球恰好过D点,根据牛顿第二定律:mg=mvD‎2‎R,解得:vD=gR,小球从D点飞出后做平抛运动,则有:R=‎1‎‎2‎gt2,水平方向:x=vDt,联立可得:x=‎2‎R,故A错误;从P到D根据动能定理得:mg(2.5R-R)-Wf=‎1‎‎2‎mvD‎2‎-0,解得:Wf=mgR,故B错误,C正确;滑块从A到C过程中,AB段的压力大于BC段的压力,根据滑动摩擦力公式:Ff=μFN,可知AB段的摩擦力大于BC段的摩擦力,所以滑块经过AB部分轨道克服摩擦力做的功大于BC段摩擦力做的功,所以滑块经过AB部分轨道克服摩擦力做的功大于0.5mgR,故D正确。所以CD正确,AB错误。‎ ‎8.如图所示,直立轻弹簧下端固定在水平地面上,自由伸长时上端位于O点,现在上端固定一质量为m的木板,静止时木板位于A点,弹簧的压缩量为h。将一质量为m的小物块从木板上方B点由静止释放,物块打到木板上并立刻与木板一起向下运动,但不粘连,到达最低点后又向上运动,物块离开木板后最高能运动到C点,整个过程忽略空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是(　　)‎ A.整个过程中,木板、物块和弹簧组成的系统机械能守恒 B.物块和木板一起向下运动过程中,当弹簧的压缩量为2h时,物块与木板速度最大 C.物块和木板一起向上运动到A点时,弹簧的弹性势能为‎1‎‎2‎mgh 10‎ D.物块和木板一起向上运动到O点时,物块和木板间弹力为零 答案BCD 解析因木块与木板碰撞时有机械能损失,可知整个过程中,木板、物块和弹簧组成的系统机械能不守恒,选项A错误;物块和木块一起运动过程到达整体平衡位置是速度最大的位置,此时弹簧的压缩量为2h,选项B正确;若只有木板时,从O点释放木板,则木板的最低点应该在距离A点为h的位置,此时弹簧压缩量为2h,此时的弹性势能等于木板重力势能的减小量,即2mgh;由Ep=‎1‎‎2‎kx2,则当在A点时弹性势能应该等于‎1‎‎2‎mgh,选项C正确;物块和木板一起向上运动到O点时,此时弹簧的弹力为零,木板和木块只受重力作用,加速度为g,为完全失重,则此时物块和木板间弹力为零,选项D正确。‎ 二、实验题(本题共2小题,共20分)‎ ‎9.(8分)某活动小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中,先后通过光电门A、B,计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度,测出两光电门间的距离为h,当地重力加速度为g。‎ ‎(1)用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为D=　　　　 cm。 ‎ ‎(2)要验证机械能守恒,只要比较　　　　(填选项前的字母序号)是否相等即可。 ‎ A.‎1‎tA‎2‎‎-‎‎1‎tB‎2‎D2与gh　　B.‎1‎tA‎2‎‎-‎‎1‎tB‎2‎D2与2gh C.‎1‎tB‎2‎‎-‎‎1‎tA‎2‎D2与gh D.‎1‎tB‎2‎‎-‎‎1‎tA‎2‎D2与2gh ‎(3)钢球通过光电门的平均速度　　　　(选填“>”或“