（浙江选考）2020版高考物理大一轮复习 第五章 机械能守恒定律本章综合能力提升练.docx

第五章 机械能守恒定律本章综合能力提升练(限时：45分钟)一、单项选择题1两个完全相同的小球A、B，在某一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图1所示，则下列说法正确的是()图1A两小球落地时速度相同B两小球落地时，重力的瞬时功率相同C从开始运动至落地，重力对两小球做的功相同D从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同答案C2下列研究对象在运动过程中机械能一定守恒的是()A小球做平抛运动B汽车以2m/s2的加速度启动过程C跳伞运动员从空中匀速下降过程D箱子在拉力作用下沿光滑斜面上滑过程答案A解析做平抛运动的小球，只受重力，在运动过程中机械能一定守恒，故A正确；汽车以2m/s2的加速度启动过程，动能增大，重力势能不变，故机械能增大，故B错误；跳伞运动员匀速下降过程中，动能不变，重力势能减小，故机械能减小，故C错误；箱子除受重力以外，还受到拉力作用，由于拉力做功，故箱子的机械能不守恒，故D错误3.静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力作用下做直线运动，t4s时停下，其vt图象如图2所示，已知物块与水平面间的动摩擦因数处处相同，则下列判断正确的是()图2A整个过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B整个过程中拉力做的功等于零Ct2s时刻拉力的瞬时功率在整个过程中最大Dt1s到t3s这段时间内拉力不做功答案A4如图3所示，一个物体由静止开始，从A点出发分别经三个粗糙斜面下滑到同一水平面上的C1、C2、C3处已知三个斜面的动摩擦因数都相同，则下列说法正确的是()图3A物体到达C3处的动能最大B物体在C1、C2、C3处的动能相等C物体在三个斜面上克服摩擦力做功都相同D物体沿AC3斜面下滑时克服摩擦力做功最多答案A解析设斜面倾角为，由物体克服摩擦力做功Wfmgcosx知，沿AC1斜面下滑克服摩擦力做功最多，沿AC3最少，而重力做功WGmgh相同，故到达C3处动能最大5.如图4所示，高三某男同学参加引体向上体能测试，估算每次引体向上过程该同学克服重力做功最接近于(g取10m/s2)()图4A300JB600JC900JD1200J答案A解析高三同学体重大约60kg，引体向上时重心向上运动的位移大约0.5m，故克服重力所做的功Wmgh6000.5J300J，故A正确6一个物体从距水平地面H高处自由下落，不计空气阻力，当其动能是重力势能的2倍时(以地面为零势能面)，物体的速度为()A.B.C.D.答案C解析物体做自由落体运动，机械能守恒，故有：mgHmghmv2，物体的动能是其重力势能的2倍，故有mv22mgh，联立解得：v，选项C正确7如图5甲所示，“滑滑梯”是小朋友喜爱的游戏活动小朋友在室内“滑滑梯”的运动可简化为小物体从静止出发，先沿斜板下滑，再进入水平地面的过程，如图乙所示某次游戏中，一位小朋友(可视为质点)从斜板顶端静止出发后到达房间右侧墙面时刚好停止已知斜板倾角为，斜板顶端在水平地面的投影点到房间右侧墙面的距离为斜板长度的2倍，小朋友与斜板及水平地面间的动摩擦因数均为，不计小朋友从斜板进入水平地面的能量损失，则与应满足的关系是()图5AsinBsin2Csin3Dsin4答案B解析设斜板长度为L，对整个过程由动能定理得：mgLsinmgcosLmg(2LLcos)0，解得sin2，故B正确8(2019届金华市质检)一辆质量为170kg、输出功率为1440W的太阳能试验汽车，安装有约6m2的太阳能电池板和蓄能电池，该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为30W/m2.若驾驶员的质量为70 kg，汽车最大行驶速度为90 km/h，汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，则汽车()A以最大速度行驶时牵引力大小为57.6NB以恒定功率启动时的加速度大小为0.24m/s2C保持最大速度行驶1h至少需要有效光照10hD直接用太阳能电池板提供的功率可获得3.13m/s的最大行驶速度答案A解析汽车最大行驶速度为vmax90km/h25 m/s，根据P额Fvmax，得：FN57.6N，故A正确；Ffma，刚启动时v0，则Ff0，故刚启动时加速度趋近于无穷大，故B错误；由能量守恒得：1440W1h306Wt，解得t8h，即保持最大速度行驶1h至少需要有效光照8h，故C错误；设Ffkv，当达到最大速度时，牵引力等于阻力，57.6k25，解得k2.304，当直接用太阳能电池板提供的功率行驶，达到最大速度时，牵引力等于阻力，即：kv，解得v8.8m/s，故D错误二、多项选择题9.如图6所示，质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37的固定斜面，其运动的加速度的大小为0.9g，这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这一过程中()图6A物体的重力势能增加了0.9mgHB物体的重力势能增加了mgHC物体的动能损失了0.5mgHD物体的机械能损失了0.5mgH答案BD解析在物体上滑到最大高度的过程中，重力对物体做负功，故物体的重力势能增加了mgH，故A错误，B正确；物体所受的合力沿斜面向下，其合力做的功为WFma1.5mgH，故物体的动能损失了1.5mgH，故C错误；设物体受到的摩擦力为Ff，由牛顿第二定律得mgsin37Ffma，解得Ff0.3mg.摩擦力对物体做的功为WfFf0.5mgH，因此物体的机械能损失了0.5mgH，故D正确10如图7所示，甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s.甲在光滑水平面上，乙在粗糙水平面上，则下列关于F对甲、乙做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是()图7A力F对甲做功多B力F对甲、乙两个物体做的功一样多C甲物体获得的动能比乙大D甲、乙两个物体获得的动能相同答案BC解析由WFs知，拉力对两物体做的功一样多，故A错误，B正确；由动能定理知，在光滑水平面上的物体，拉力对物体做的功等于物体的动能变化，在粗糙水平面上的物体，拉力对物体做正功的同时，摩擦力对物体做了负功，所以在光滑水平面上的物体获得的动能要大于在粗糙水平面上物体的动能，故C正确，D错误三、实验题11(2019届萧山区模拟)在“探究做功与速度变化关系”的实验中，(1)橡皮筋与小车按图8(a)和图(b)的两种方式连接，图(a)中橡皮筋绕过小车前端的钉子，图(b)中橡皮筋系在小车前端的小环中图8你认为橡皮筋与小车之间的连接方式合理的是_填“(a)”或“(b)”(2)下列说法中正确的是_A实验时应使长木板保持水平B在释放小车后再接通电源，使打点计时器正常工作C利用打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中的最大速度D利用打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中的平均速度(3)实验时所用的电源如图9所示，则打点计时器应选_(填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”)图9答案(1)(a)(2)C(3)电磁打点计时器解析(1)为了方便增加橡皮筋条数，橡皮筋从小车前端的钉子上跨过，不从车前的环里穿过，故(a)图连接更合理(2) 实验要探究合力做的功与速度变化的关系，并且用橡皮筋做的功代替总功，故必须保证橡皮筋的拉力等于小车所受的合力，由于摩擦不能忽略，所以应该将长木板一端适当垫高以平衡摩擦力，故A错误；应先接通电源后释放纸带，故B错误；当橡皮筋做功完毕小车应获得最大速度，由于平衡了摩擦力所以小车以后要做匀速运动，相邻两点间的距离基本相同所以计算小车速度应该选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车的匀速运动阶段，用这些点计算小车的最大速度，故C正确，D错误(2)由于电源是学生电源，电磁打点计时器的电压为46V，所以要选择电磁打点计时器12(2018嘉兴一中期末)在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材为完成此实验，除了所给的器材，从图10中还必须选取的实验器材是_，可选择的实验器材是_(填字母代号)图10(2)下列方法有助于减小实验误差的是_A在重锤的正下方地面铺海绵B必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒C重复多次实验，重物必须从同一位置开始下落D重物的密度尽量大一些(3)完成实验后，小明用刻度尺测量纸带距离时如图11所示，已知打点计时器每0.02s打一个点，则B点对应的速度vB_m/s.图11若H点对应的速度为vH，重物下落的高度为hBH，重物质量为m，当地重力加速度为g，为得出实验结论完成实验，需要比较mghBH与_的大小关系(用题中字母表示)答案(1)AEFD(2)D(3)1.35mvH2mvB2四、计算题13(2018宁波市十校联考)市面上流行一款迷你“旋转木马”音乐盒，如图12甲所示，通电以后，底盘旋转带动细绳下的迷你木马一起绕着中间的硬杆旋转，其中分别有一二三挡，可以调整木马的旋转速度其原理可以简化为图乙中的模型，已知木马(可视为质点)质量为m，细绳长度为L，O点距地面高度为h，拨至三挡，稳定后细绳所承受的张力FTmg.(重力加速度为g，忽略一切阻力)图12(1)若拨至一挡，细绳与竖直方向成角，求木马运动一周所需时间(2)若拨至三挡，木马快速旋转，求木马从静止开始到达到稳定速度，细绳对木马所做的功(3)时间长久，产品出现老化现象，某次拨至三挡，木马到达稳定速度没多久，突然脱落，则木马落地时的速度及此时距O点的水平距离各为多大答案(1)2(2)mgL(3)解析(1)若拨至一挡，细绳与竖直方向成角，根据tan，得，所以木马运动一周所需时间T2；(2)由平衡条件可得FTcosmg，得cos，则sin根据向心力计算公式可得：FTsinm，解得v根据动能定理，得WmgL(1cos)mv20，解得：WmgL；(3)根据机械能守恒定律，mg(hLcos)mv12mv2，得v1，由hLcosgt2，得t水平方向根据匀速直线运动规律可得：xvt，根据几何关系可得此时距O点的水平距离x总.