2022高考物理一轮复习第五章机械能阶段检测含解析新人教版

高考阶段滚动检测(五)(第五章)(45分钟　100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。1～5小题为单选,6～8小题为多选)1．(2021·某某模拟)一个人站立在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：ax＝acosα，方向水平向右；ay＝asinα，方向竖直向上，水平方向受静摩擦力作用，f＝max＝macosα，水平向右，竖直方向受重力和支持力，FN－mg＝masinα，由牛顿第三定律知人对踏板的压力FN′＝FN>mg，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。-17-/17 高考2.按压式圆珠笔内装有一根小弹簧,尾部有一个小帽,压一下小帽,笔尖就伸出来。如图所示,使笔的尾部朝下,将笔向下按到最低点,使小帽缩进,然后放手,笔将向上弹起至一定的高度。忽略摩擦和空气阻力。笔从最低点运动至最高点的过程中(　　)A.笔的动能一直增大B.笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小C.弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量D.弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量【解析】选D。开始时弹力大于笔的重力,则笔向上做加速运动;当弹力等于重力时加速度为零,速度最大;然后弹力小于重力,笔向上做减速运动,当笔离开桌面时将做竖直上抛运动,直到速度减为零到达最高点。笔的动能先增大后减小,选项A错误;因只有弹力和重力做功,则笔的重力势能、动能和弹簧的弹性势能守恒;因动能先增加后减小,则笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和先减小后增加,选项B错误;因整个过程中初末动能不变,则弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能的增加量,选项C错误,D正确。【加固训练】　　如图所示，光滑水平面上，质量分别为m、M的木块A、B在水平恒力F作用下一起以加速度a向右做匀加速运动，木块间的轻质弹簧劲度系数为k，原长为L0，则此时木块A、B间的距离为(　　)-17-/17 高考A.L0+　　　B.L0+C.L0+D.L0+【解析】选B。先以A、B整体为研究对象，加速度为a，根据牛顿第二定律可得a=，再隔离木块A，弹簧的弹力为T=ma=kΔx，则弹簧的长度为L=L0+=L0+，选项B正确。3.2020年2月2日上午，某某火神山医院正式交付，从方案设计到建成交付仅用10天，被誉为“中国速度”。在医院建造过程中，有一吊机将静止在地面上的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，vt图象如图所示。下列判断正确的是(　　)A．1s末货物的加速度大小为1.5m/s2B．前2s内货物克服重力做功的功率不变C．最后3s内货物处于超重状态D．在第4s末至第7s末的过程中，货物的机械能增大【解析】选D。0～1s内货物做匀减速直线运动，速度图像的斜率表示加速度，则有a＝＝m/s2＝0.75m/s2，选项A错误；前2s内货物的速度增大，克服重力做功的功率P＝mgv增加，选项B错误；最后3s内货物减速上升，加速度方向向下，所以货物处于失重状态，选项C错误；在第4s末至第7-17-/17 高考s末的过程中，拉力仍对货物做正功，所以货物的机械能增大，选项D正确。4.(万有引力与航天、机械能)北斗三号基本系统已完成建设，开始提供全球服务。其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示：a为低轨道极地卫星；b为地球同步卫星；c为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是(　　)A．卫星a的线速度比卫星c的线速度小B．卫星b和卫星c的线速度大小相等C．卫星b的向心加速度比卫星c的向心加速度大D．卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大【解析】选B。人造卫星在围绕地球做匀速圆周运动的过程中由万有引力提供向心力，根据万有引力定律和匀速圆周运动知识得G＝ma＝m，解得v＝，a＝，由题意可知，卫星a的轨道半径小于卫星c(b)的轨道半径，故卫星a的线速度大于卫星c的线速度；卫星b和卫星c的周期相同，由G＝mr，可知轨道半径相同，故卫星b的线速度等于卫星c的线速度，卫星b的向心加速度等于卫星c的向心加速度，选项A、C错误，B正确；由于不知道卫星的质量关系，故无法判断卫星a的机械能与卫星b的机械能关系，选项D错误。5．(2020·-17-/17 高考某某模拟)目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为m的汽车沿一山坡向上或向下直线行驶。测试中发现，下坡时若只关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s时速度刚好达到最大值vm。设汽车在上坡和下坡过程中所受的由各种摩擦引起的总阻力大小恒定，下列说法正确的是(　　)A．关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒B．上坡过程中，汽车牵引力逐渐增大C．上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间大于D．上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm所用时间等于【解题指导】解答本题应注意以下两点：(1)下坡过程，由共点力平衡条件可求得汽车受到的阻力，判断机械能是否守恒；(2)上坡过程，由P=Fv判断牵引力大小的变化情况，由动能定理判断加速的时间。【解析】选C。关掉油门后的下坡过程，汽车动能不变，重力势能减小，因此汽车的机械能减小，选项A错误；根据P＝Fv，由于以恒定功率起动，上坡过程中，随速度的增加，牵引力减小，选项B错误；设汽车速度由增至位移为s0，根据动能定理Pt－fs0＝m()2－m()2，整理得t＝＋>，选项C正确；由于汽车做加速度减小的加速运动，可知>，因此整个过程的运动时间t＝4m，s2s1，即s1