備考2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 單元訓(xùn)練金卷 第六單元 機(jī)械能守恒定律A卷

第六單元 注意事項(xiàng)：1答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、 (本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第16題只有一項(xiàng)符合題目要求，第710題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ)，下列關(guān)于能量守恒和能源的說法正確的是()A能量是守恒的，能源是取之不盡，用之不竭的B能量的耗散反映能量是不守恒的C開發(fā)新能源，是緩解能源危機(jī)的重要途徑D對能源的過度消耗將使自然界的能量不斷減小，形成“能源危機(jī)”2如圖所示，游樂場中，從高處A到水平面B處有兩條長度相同的軌道和，其中軌道光滑，軌道粗糙。質(zhì)量相等的小孩甲和乙分別沿軌道和從A處滑向B處，兩人重力做功分別為W1和W2，則()AW1W2BW1W2CW1W2D因小孩乙與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)未知，故無法比較重力做功的大小3如圖所示是某課題小組制作的平拋儀。M是半徑為R固定于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平。M的下端相切處放置著豎直向上的彈簧槍，彈簧槍可發(fā)射速度不同、質(zhì)量均為m的小鋼珠，假設(shè)某次發(fā)射(鋼珠距離槍口0.5R)的小鋼珠恰好通過M的上端點(diǎn)水平飛出，已知重力加速度為g，則發(fā)射該小鋼珠前，彈簧的彈性勢能為()AmgRB2mgRC3mgRD4mgR4如圖所示，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩的兩端各系一個(gè)小球a和b。a球的質(zhì)量為m，靜置于水平地面；b球的質(zhì)量為M，用手托住，距地面的高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊。從靜止釋放b后，a達(dá)到的最大高度為1.5h，則M、m的比值為()A54 B53 C31 D325如圖所示，一不可伸長的輕繩上端懸掛于O點(diǎn)，下端系一小球?，F(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)(保持繩繃直)由靜止釋放，當(dāng)它經(jīng)過O點(diǎn)的正下方的B點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷，小球平拋后撞擊到一個(gè)與地面成37°的斜面BC上，撞擊點(diǎn)為C。若B、C間的高度差為H，不計(jì)空氣阻力，sin 37°0.6，cos 37°0.8，則()A小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間tB小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間tCA、B間的高度差hDA、B間的高度差h6一長木板在光滑的水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，在t0時(shí)刻將一相對于地面靜止的質(zhì)量m1 kg的物塊輕放在木板上，以后木板運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象如圖所示。已知物塊始終在木板上，重力加速度g10 m/s2。則物塊的最終動(dòng)能E1及木板動(dòng)能的減小量E分別為()AE10.5 J，E2 J BE10.5 J，E3 JCE11 J，E2 J DE11 J，E3 J7一質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起受到一恒力作用。此后，該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能先逐漸減小，再逐漸增大，則恒力與物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度方向的夾角可能是()A0 B180° C090° D90°180°8如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧豎直固定在水平地面上，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球從落到彈簧上到壓縮彈簧到最低點(diǎn)的過程中()A小球的機(jī)械能守恒B小球的機(jī)械能增大C小球的機(jī)械能減小D小球與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒9(2019全國II卷)從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動(dòng)能Ek與重力勢能Ep之和。取地面為重力勢能零點(diǎn)，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10 m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得()A物體的質(zhì)量為2 kgBh0時(shí)，物體的速率為20 m/sCh2 m時(shí)，物體的動(dòng)能Ek40 JD從地面至h4 m，物體的動(dòng)能減少100 J10如圖所示，用大小相等的力F將同一物體分別沿光滑的水平面和光滑的斜面由靜止開始移動(dòng)大小相等的位移x，在兩種情況下，力F作用的時(shí)間分別為t1和t2，力F的方向分別平行水平面和斜面，平均功率分別為P1和P2。則() At1t2 Bt1t2CP1P2 DP1P2二、(本題共6小題，共60分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)11(7分)現(xiàn)要用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“動(dòng)能定理”：一傾角可調(diào)的斜面上安裝有兩個(gè)光電門，其中光電門乙固定在斜面上，光電門甲的位置可移動(dòng)。不可伸長的細(xì)線一端固定在帶有遮光片(寬度為d)的滑塊上，另一端通過光滑定滑輪與重物相連，細(xì)線與斜面平行(通過滑輪調(diào)節(jié))。當(dāng)滑塊沿斜面下滑時(shí)，與光電門相連的計(jì)時(shí)器可以顯示遮光片擋光的時(shí)間t，從而可測出滑塊通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v。改變光電門甲的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，比較外力所做的功W與系統(tǒng)動(dòng)能的增量Ek的關(guān)系，即可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ｖ饕獙?shí)驗(yàn)步驟如下：(1)調(diào)節(jié)斜面的傾角，用以平衡滑塊的摩擦力。將帶有遮光片的滑塊置于斜面上，輕推滑塊，使之運(yùn)動(dòng)。可以通過判斷滑塊是否正好做勻速運(yùn)動(dòng)；(2)按設(shè)計(jì)的方法安裝好實(shí)驗(yàn)器材。將滑塊從遠(yuǎn)離光電門甲的上端由靜止釋放，滑塊通過光電門甲、乙時(shí)，遮光片擋光的時(shí)間分別t1和t2，則滑塊通過甲、乙兩光電門時(shí)的瞬時(shí)速度分別為和；(3)用天平測出滑塊(含遮光片)的質(zhì)量M及重物的質(zhì)量m，用米尺測出兩光電門間的距離x，比較和的大小，在誤差允許的范圍內(nèi)，若兩者相等，可得出合力對物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化量。12(8分)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，將重物A由靜止釋放，滑塊B上拖著的紙帶(未畫出)被打出一系列的點(diǎn)。對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖甲給出的是實(shí)驗(yàn)中的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖上未畫出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中所示。已知重物的質(zhì)量m100 g、滑塊的質(zhì)量M150 g，則：(g取10 m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度vm/s；(2)在打點(diǎn)05的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量EkJ，系統(tǒng)勢能的減少量EpJ，由此得出的結(jié)論是；(3)若某實(shí)驗(yàn)小組作出的h圖象如圖乙所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度gm/s2。13(10分)如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角均為30°，頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M8 kg、m2 kg的滑塊A、B，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面運(yùn)動(dòng)。已知滑塊A與斜面ab的動(dòng)摩擦因數(shù)，不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦。當(dāng)滑塊A沿斜面下滑距離x2 m(滑塊B離滑輪距離足夠遠(yuǎn))時(shí)，求。(1)滑塊A的速度大小v。(2)在下滑過程中，輕繩中的張力T。14(10分)如圖所示，在高H5 m的光滑水平臺上，有一用水平輕質(zhì)細(xì)線拴接的完全相同、質(zhì)量均為45 g的滑塊a和b組成的裝置Q，Q處于靜止?fàn)顟B(tài)。裝置Q中兩滑塊之間有一處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧(滑塊與彈簧不拴接)。某時(shí)刻裝置Q中的細(xì)線斷開，彈簧恢復(fù)原長后，滑塊a被水平向左拋出，落到地面上的A處，拋出的水平距離x5 m，滑塊b沿半徑為R0.45 m的半圓弧做圓周運(yùn)動(dòng)并通過最高點(diǎn)C?？諝庾枇Σ挥?jì)，取g10 m/s2，求：(1)彈簧恢復(fù)原長時(shí)，滑塊a的速度大小。(2)滑塊b通過圓弧的最高點(diǎn)C時(shí)，對軌道的壓力大小。15(12分)如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊P與小球Q(可視為質(zhì)點(diǎn))通過一根細(xì)繩相連，細(xì)繩繞過兩個(gè)輕質(zhì)無摩擦的小定滑輪C、D(可視為質(zhì)點(diǎn))，木塊P的另一端被固連在地面上的輕質(zhì)彈簧秤豎直向下拉住。小球Q套在固定在水平地面上的半圓形光滑圓環(huán)上，圓環(huán)半徑為R。初始時(shí)小球Q位于圓環(huán)的最高點(diǎn)B點(diǎn)靜止不動(dòng)，其中BC=R，此時(shí)彈簧秤對木塊的拉力為F0，彈簧秤中彈簧的彈性勢能在數(shù)值上等于mgR(g為重力加速度)?，F(xiàn)將小球Q從B點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，其中AC垂直于OA，此時(shí)彈簧秤對木塊的拉力為2F0，然后將小球Q從A點(diǎn)由靜止釋放，小球Q將順著光滑圓環(huán)從A向B運(yùn)動(dòng)。已知彈簧的彈性勢能與彈簧形變量的二次方成正比。求：(1)彈簧秤中彈簧的勁度系數(shù)k；(2)小球從A點(diǎn)靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度；以及此過程中，繩子拉力對小球所做的功。16(13分)一質(zhì)量m1 kg的物體靜止在水平面上，t0時(shí)刻，一水平恒力F作用在物體上。一段時(shí)間后撤去此力，這一過程中物體運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象如圖所示。求：(1)恒力F所做的功W。(2)整個(gè)過程中，摩擦力做功的平均功率。3單元訓(xùn)練金卷·高三·物理(A)卷第六單元 答 案一、 (本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第16題只有一項(xiàng)符合題目要求，第710題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1【答案】C【解析】能量耗散表明，在能源的利用過程中，雖然能量的數(shù)量并未減小，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成不便于利用的了。所以我們要節(jié)約能量，不斷開發(fā)新能源，選項(xiàng)C正確。2【答案】C【解析】重力做功等于重力乘以物體沿豎直方向的位移，與路徑及粗糙與否無關(guān)。質(zhì)量相等的兩個(gè)小孩甲、乙分別沿軌道和從A處滑向B處，重力做功相等，選項(xiàng)C正確。3【答案】B【解析】小鋼珠恰好通過M的上端點(diǎn)水平飛出，必有mgm，解得mv2mgR；彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為小鋼珠的機(jī)械能，由機(jī)械能守恒定律得EPmg(0.5RR)mv22mgR，選項(xiàng)B正確。4【答案】C【解析】由題設(shè)分析知，b球著地后，a球繼續(xù)上升的高度應(yīng)為h，由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識知b球著地的瞬間，兩球的速度v，另由機(jī)械能守恒定律得(Mm)gh(Mm)v2，結(jié)合兩式求得Mm31，選項(xiàng)C正確。5【答案】A【解析】由機(jī)械能守恒定律，有mghmv2，解得小球從B點(diǎn)平拋的初速度v。由平拋規(guī)律有xvt，Hgt2，tan 37°，結(jié)合以上式子得hH、t。選項(xiàng)A正確。6【答案】B【解析】由vt圖象知，當(dāng)t0.5 s時(shí)，木板開始做速度v1 m/s的勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，物塊與木板的速度相同，物塊與木板間無摩擦力作用，物塊的最終動(dòng)能E1mv20.5 J；對物塊，由vat及fma得f2 N，在00.5 s內(nèi)，木板的位移x×(51)×0.5 m1.5 m，由動(dòng)能定理得木板動(dòng)能的減小量Ef·x3 J，選項(xiàng)B正確。7【答案】BD【解析】若090°，恒力做正功，動(dòng)能一直增大；若180°，恒力做負(fù)功，動(dòng)能先減小到零再反向增大；當(dāng)90°180°，質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，恒力先做負(fù)功后做正功，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大，選項(xiàng)B、D正確。8【答案】CD【解析】小球從落到彈簧上到壓縮彈簧到最低點(diǎn)的過程中，彈力對小球做負(fù)功，小球的機(jī)械能減?。恍∏蚺c彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C、D正確。9【答案】AD【解析】Eph圖象知其斜率為G，故G20 N，解得m2 kg，A正確；h0時(shí)，Ep0，EkE機(jī)Ep100 J0100 J，故100 J，解得v10 m/s，B錯(cuò)誤；h2 m時(shí)，Ep40 J，EkE機(jī)Ep85 J40 J45 J，C錯(cuò)誤；h0時(shí)，EkE機(jī)Ep100 J0100 J，h4 m時(shí)，EkE機(jī)Ep80 J80 J0 J，故EkEk100 J，D正確。10【答案】AD【解析】設(shè)在兩種情況下，物體運(yùn)動(dòng)的加速度分別為a1、a2，由牛頓第二定律得Fma1、Fmgsin ma2(為斜面的傾角)，很顯然，a1a2，又xat2，所以t1t2，而W1W2Fx，由P知P1P2，選項(xiàng)A、D正確。二、(本題共6小題，共60分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)11【答案】(1)遮光片經(jīng)過兩光電門的時(shí)間是否相等(1分 ) (2) (每空1分)(3)mgx (Mm)(每空2分)【解析】(1)滑塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，遮光片經(jīng)過兩光電門的時(shí)間相等；(2)遮光片寬度d很小，可認(rèn)為其平均速度與滑塊通過該位置時(shí)的瞬時(shí)速度相等，故滑塊通過甲、乙兩光電門時(shí)的瞬時(shí)速度分別為和；(3)比較外力做功mgx及系統(tǒng)動(dòng)能的增量(Mm)是否相等，即可探究“動(dòng)能定理”。12【答案】(1)1.95(1分) (2)0.475 0.497 在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒(每空2分)(3)9.70(1分)【解析】(1)v5 m/s1.95 m/s。(2)Ek(Mm)v2×0.25×(1.95)2 J0.475 J，Epmgh50.497 J，在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。(3)由mgh(Mm)v2得v2gh，故h圖線的斜率kg，結(jié)合圖丙得g9.70 m/s2。13【解析】(1)對A、B構(gòu)成的系統(tǒng)，由動(dòng)能定理得：(Mgsin mgsin Mgcos )·x(Mm)v2(3分)代入數(shù)據(jù)解得：v2 m/s。(2分)(2)對滑塊B，由動(dòng)能定理得：(Tmgsin )·xmv2(3分)代入數(shù)據(jù)解得T12 N。(2分)14【解析】(1)某時(shí)刻裝置Q中的細(xì)線斷開，彈簧恢復(fù)原長后，a和b的速度大小相等，設(shè)為v，對滑塊a有：xvt(1分)Hgt2(1分)解得v5 m/s。(2分)(2)對滑塊b，由機(jī)械能守恒得：mv2mg·2Rm(2分)在最高點(diǎn)，設(shè)軌道對b的作用力為FN，由牛頓第二定律得：FNmg(2分)由以上式子得：FN0.25 N(1分)依據(jù)牛頓第三定律知，滑塊b通過圓弧的最高點(diǎn)C時(shí)，對軌道的壓力大小FN0.25 N。(1分)15【解析】(1)對彈簧，根據(jù)胡克定律： (2分)解得：。(1分)(2)由機(jī)械能守恒定律可得： (3分)解得小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度： (2分)對小球用動(dòng)能定理得： (2分)解得：。 (2分)16【解析】(1)由vt圖象知，恒力F作用的時(shí)間為1 s，設(shè)在01 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1，在1 s3 s內(nèi)物體的加速度大小為a2，由a得a12 m/s2，a21 m/s2(2分)在1 s3 s內(nèi)，物體在水平方向只受滑動(dòng)摩擦力的作用，有fma21 N(1分)在01 s內(nèi)，由Ffma1得F3 N(2分)又01 s內(nèi)，物體的位移x1×1×2 m1 m(1分)故恒力F做功WFx13 J。(2分)(2)設(shè)整個(gè)過程中，摩擦力做功的平均功率為P由Wffx(1分)x×3×2 m3 m(1分)解得Wf3 J(2分)所以P1 W。(1分)1