北京專(zhuān)用高考物理一輪復(fù)習(xí)第六章機(jī)械能全章闖關(guān)檢測(cè)

1、北京專(zhuān)用高考物理一輪復(fù)習(xí)第六章機(jī)械能全章闖關(guān)檢測(cè)第六章機(jī)械能在時(shí)間：50分鐘6分值:100分、選擇題（每小題6分，共48分）1.如圖所示，擺球質(zhì)量為m,懸線的長(zhǎng)為L(zhǎng),把懸線拉到水平位置后放手。設(shè)在擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力F阻的大小不變，在擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中下列說(shuō)法不正確的是（）A.重力做功為mgLB.繩的拉力做功為0C.空氣阻力（F阻）做功為-mgL1D.空氣阻力（F阻）做功為-2f阻ntL:/穌答案C如圖所示，因?yàn)槔t在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故不做功，即W=0。重力在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不變，小球在重力方向上的位移為AB在豎直方向上的投影L,所以W=mgLF阻所做的總功等1于每

2、個(gè)小弧段上F阻所做功的代數(shù)和，即W阻=-（F阻Axi+F阻Ax2+）=-2f阻兀l。故重力mg做的功為mgL,1繩子拉力做功為零，空氣阻力所做的功為-2f阻兀L。2 .（2017北京東城期末）興趣小組的同學(xué)們利用彈弓放飛模型飛機(jī)。彈弓的構(gòu)造如圖1所示，其中橡皮筋兩端點(diǎn)A、B固定在把手上，橡皮筋處于ACB時(shí)恰好為原長(zhǎng)狀態(tài)（如圖2所示），將模型飛機(jī)的尾部放在C處，將C點(diǎn)拉至D點(diǎn)時(shí)放手，模型飛機(jī)就會(huì)在橡皮筋的作用下發(fā)射出去。CD兩點(diǎn)均在AB連線的中垂線上，橡皮筋的質(zhì)量忽略不計(jì)?，F(xiàn)將模型飛機(jī)豎直向上發(fā)射，在它由D運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中（）圖1圖2A.橡皮筋對(duì)模型飛機(jī)的彈力一直在增大B.橡皮筋對(duì)模型飛機(jī)的彈力

3、始終做正功C.模型飛機(jī)的機(jī)械能守恒D.模型飛機(jī)的動(dòng)能一直在增大答案BC點(diǎn)為原長(zhǎng)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)彈力為零，D點(diǎn)拉伸最長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)彈力最大。從D到C過(guò)程中，橡皮筋伸長(zhǎng)量減小，彈力一直在減小,A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由D到C的過(guò)程中橡皮筋的彈力方向與模型飛機(jī)運(yùn)動(dòng)方向相同，因此一直對(duì)模型飛機(jī)做正功,B選項(xiàng)正確；由D到C的過(guò)程模型飛機(jī)所受彈力做正功，其機(jī)械能增大，C錯(cuò)誤;D點(diǎn)橡皮筋的彈力大于重力，C點(diǎn)橡皮筋的彈力為零，C、D之間有個(gè)平衡點(diǎn)，彈力等于重力，所以此過(guò)程中，模型飛機(jī)的動(dòng)能先增大后減小,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。3 .如圖所示，甲、乙兩車(chē)用輕彈簧相連靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)在同時(shí)對(duì)甲、乙兩車(chē)施加等大反向的水平恒力Fi、F2,使甲、乙

4、同時(shí)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)過(guò)程中，對(duì)甲、乙兩車(chē)及彈簧組成的系統(tǒng)（假定整個(gè)過(guò)程中彈簧均在彈性限度內(nèi)），說(shuō)法正確的是（）Ft甲工巴QQPbA.系統(tǒng)受到外力作用，動(dòng)能不斷增大B.彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能最大C.恒力對(duì)系統(tǒng)一直做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能不斷增大D.兩車(chē)的速度減小到零時(shí)，彈簧的彈力大小大于外力Fi、F2的大小答案B對(duì)甲、乙單獨(dú)受力分析，兩車(chē)都先加速后減速，故系統(tǒng)動(dòng)能先增大后減少，A錯(cuò)誤；彈簧最長(zhǎng)時(shí)：外力對(duì)系統(tǒng)做正功最多，系統(tǒng)的機(jī)械能最大，B正確；彈簧達(dá)到最長(zhǎng)后，甲、乙兩車(chē)開(kāi)始反向加速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)i、F2對(duì)系統(tǒng)彳負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能開(kāi)始減少，C錯(cuò)；當(dāng)兩車(chē)第一次速度減小到零時(shí)，彈簧彈力大小大于Fi、

5、F2的大小，當(dāng)返回速度再次為零時(shí),彈簧的彈力大小小于外力Fi、F2的大小，D錯(cuò)。4.物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t關(guān)系如圖所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W則（）105秒末合外力做功A.從第1秒末到第3秒末合外力做功為4WB.從第3秒末到第5秒末合外力做功為-2WC.從第5秒末到第7秒末合外力做功為2WD.從第3秒末到第4秒末合外力做功為-0.75W答案D由題圖知第1秒末、第3秒末、第7秒末速度大小關(guān)系：vi=V3=V7,由題知第1秒內(nèi)合外力做功3a腦.W=際?3,10,則由動(dòng)能定理得第1秒末到第3秒末合外力做功W=m=m=0,故A錯(cuò)；第3秒末到第叭1=-W,故B錯(cuò)；第5秒末到第7秒末合外力做

6、功5 .如圖所示，水平傳送帶長(zhǎng)為x,以速度v始終保持勻速運(yùn)動(dòng)，把質(zhì)量為m的貨物輕放到A點(diǎn)，貨物與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為W，當(dāng)貨物從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，摩擦力對(duì)貨物做的功不可能（）A.等于2mvB.小于2mvC.大于jimgxD.小于mgx答案C貨物在傳送帶上相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)可能先加速到v后勻速，也可能一直加速而貨物的最終速度小11于v,故摩擦力對(duì)貨物做的功可能等于mmV,可能小于2m2,可能等于mgx,可能小于科mgx,故選C6 .將一小球從高處水平拋出，最初2s內(nèi)小球動(dòng)能&隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。根據(jù)圖像信息，不能確定的物理量是（）A.小球的質(zhì)量

7、B.小球的初速度C.最初2s內(nèi)重力對(duì)小球做功的平均功率D.小球拋出時(shí)的高度HaH答案D小球的初動(dòng)能&=2m口=5J,在2s內(nèi)由機(jī)械能守恒得30J-5J=mgh,結(jié)合h幺gX（2s）2=20m,1 mgh解得：m=8kg,v0=4'0m/s。最初2s內(nèi)重力對(duì)小球做功的平均功率=士=12.5W小球拋出時(shí)的高度無(wú)法確定，故應(yīng)選Do7 .如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置在水平地面上，它的正上方有一金屬塊從高處自由下落，從金屬塊自由下落到第一次速度為零的過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是（）II-55|A.重力先做正功，后做負(fù)功8 .彈力沒(méi)有做正功C.金屬塊的動(dòng)能最大時(shí)，彈力與重力相平衡D.彈簧的彈性

8、勢(shì)能最大時(shí)，金屬塊的動(dòng)能為零答案A從開(kāi)始自由下落至第一次速度為零的全過(guò)程包括三個(gè)“子過(guò)程”，其受力如圖所示。在整個(gè)過(guò)程中，重力方向始終與位移同方向，重力始終做正功，故A選項(xiàng)不正確。在整個(gè)過(guò)程中，彈力F方向與位移方向始終反向，所以彈力始終做負(fù)功，故B選項(xiàng)正確。在自由落體與壓縮彈簧至平衡位置前的兩個(gè)子過(guò)程與中，F(xiàn)<mg時(shí)，加速度a向下,v向下，且不斷增大。在F=mg平衡位置,a=0,此時(shí)速度最大為Vm、動(dòng)能最大，故C選項(xiàng)正確。速度為零時(shí)，彈簧形變最大，所以此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大，故D選項(xiàng)正確。48.質(zhì)量為m的物體由靜止開(kāi)始下落，由于空氣阻力影響，物體下落的加速度為5g,在物體下落高度為h的過(guò)程

9、中，下列說(shuō)法正確的是（）4A.物體的動(dòng)能增加了Pmgh4-8 .物體的機(jī)械能減少了Hmghc.物體克服阻力所做的功為mgmgh4D.物體的重力勢(shì)能減少了5mgh4答案A因?yàn)槲矬w動(dòng)能的增加取決于物體所受合外力所做的功，所以物體下落過(guò)程中合外力大小為5mg,4合外力的功為5mgh,故選項(xiàng)A正確；物體與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能的改變量取決于除重力（或彈簧彈力）e-以外的其他力做功的多少，該物體下落過(guò)程中所受空氣阻力為5mg,所以空氣阻力做功為-5mgh,故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；物體下落過(guò)程重力做功為mgh,故重力勢(shì)能減少mgh,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。二、非選擇題（共52分）9 .（6分）某課外活動(dòng)小組利用豎直上拋運(yùn)動(dòng)

10、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)某同學(xué)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量一小球的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則小球的直徑d=cmi(2)如圖乙所示，彈射裝置將小球豎直向上拋出，先后通過(guò)光電門(mén)A、B,計(jì)時(shí)裝置測(cè)出小球通過(guò)A、B的時(shí)間分別為AtA、Atb。用刻度尺測(cè)出光電門(mén)A、B間的距離h,用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球直徑為d,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,在誤差范圍內(nèi)，若公式成立，就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒(用題中給出的物理量符號(hào)表不答案(1)1.020解析游標(biāo)卡尺示數(shù)為10mm+0.05X4mm=10.20mm=1.020cmiiL(2)小球在A點(diǎn)動(dòng)能&A=2m(",，)2，B點(diǎn)動(dòng)能EkB2m'%)2,動(dòng)能減少1

11、AA，若滿量：AEk=E<A-EkB=2m(A£八)2-(P")2,小球由A到B重力勢(shì)能增加量AEp=mgh,在誤差允許范圍內(nèi)足AEk=AEp,即(句2-("%)2=2gh,就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒。10.(11分)如圖是簡(jiǎn)化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖。整個(gè)雪道由傾斜的助滑雪道AB和著陸雪道DE,以及水平的起跳平臺(tái)CD組成,AB與CD圓滑連接。運(yùn)動(dòng)員從助滑雪道AB上由靜止開(kāi)始，在重力彳用下，滑到D點(diǎn)水平飛出，不計(jì)飛行中白空氣阻力，經(jīng)2s在水平方向飛行了60m,落在著陸雪道DE上。已知從B點(diǎn)到D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的速度大小不變。(g取10m/s2)求：(1)運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑

12、到B點(diǎn)的速度大小；(2)若不計(jì)阻力，運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑過(guò)程中下降的高度；(3)若運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為60kg,在AB段下降的實(shí)際高度是50m,此過(guò)程中他克服阻力所做的功。答案(1)30m/s(2)45m(3)3000J解析(1)運(yùn)動(dòng)員從D點(diǎn)飛出時(shí)的速度v=30 m/s。依題意，下滑到助滑雪道末端B點(diǎn)時(shí)的速度大小是 30 m/s 。(2)在下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒mghT2 mv下降的高度h=2g=45 m。(3)根據(jù)能量關(guān)系，有mgH-%工2 mv運(yùn)動(dòng)員克服阻力做功W#mgH-2mv=3 000 J 。11.(15分)如圖，在豎直平面內(nèi)有由圓弧AB和2圓弧BC組成的光滑固定軌道，兩者在最低點(diǎn)AB弧的半徑

13、為R,BC弧的半徑為。一小球在A點(diǎn)正上方與A相距4處由靜止開(kāi)始自由下落B平滑連接。,經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)。(1)求小球在B、A兩點(diǎn)的動(dòng)能之比；(2)通過(guò)計(jì)算判斷小球能否沿軌道運(yùn)動(dòng)到答案見(jiàn)解析R解析（1）設(shè)小球的質(zhì)量為m,小球在A點(diǎn)的動(dòng)能為EkA,由機(jī)械能守恒得&A=m5R設(shè)小球在B點(diǎn)的動(dòng)能為EkB,同理有E<B=mg4E由式得'=5®（2）若小球能沿軌道運(yùn)動(dòng)到設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小為C點(diǎn)，小球在C點(diǎn)所受軌道的正壓力N應(yīng)滿足N>0vc,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和向心加速度公式有N+mg=m由式得,vc應(yīng)滿足mgCm由機(jī)械能守恒有mg =由式可知，小球恰好可以沿軌道運(yùn)動(dòng)

14、到C點(diǎn)。12.（2016北京海淀期中,16）（20分）如圖甲所示，水平傳送帶以5.0m/s恒定的速率運(yùn)轉(zhuǎn)，兩皮帶輪之間的距離l=6.0m,皮帶輪的半徑大小可忽略不計(jì)。沿水平傳送帶的上表面建立xOy坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)O在傳送帶的最左端。半徑為R的光滑圓軌道ABC的最低點(diǎn)A點(diǎn)與C點(diǎn)原來(lái)相連，位于豎直平面內(nèi)（如圖乙所示），現(xiàn)把它從最低點(diǎn)處切開(kāi)，并使C端沿y軸負(fù)方向錯(cuò)開(kāi)少許，把它置于水平傳送帶的最右端,A點(diǎn)位于x軸上且與傳送帶的最右端之間的距離可忽略不計(jì)，軌道的A、C兩端均位于最低點(diǎn)，C端與一水平直軌道平滑連接。由于A、C兩點(diǎn)間沿y軸方向錯(cuò)開(kāi)的距離很小，可把ABC仍看做位于豎直平面內(nèi)的圓軌道。將一質(zhì)量m

15、=1.0kg的小物塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)）沿x軸輕放在傳送帶上某處，小物塊隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)進(jìn)入光滑圓軌道，恰好能夠通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)B,并沿豎直圓軌道ABC做完整的圓周運(yùn)動(dòng)后由C點(diǎn)經(jīng)水平直軌道滑出。已知小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)科=0.50,圓軌道的半徑R=0.50m,取重力加速度24g=10m/s。求：（1）物塊通過(guò)圓軌道最低點(diǎn)A時(shí)對(duì)軌道壓力的大小；（2）輕放小物塊位置的x坐標(biāo)應(yīng)滿足什么條件，才能完成上述運(yùn)動(dòng)；(3)傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，其與輪子間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，不計(jì)輪軸處的摩擦。若將小物塊輕放在傳送帶上O點(diǎn)，求將小物塊從。點(diǎn)運(yùn)送至A點(diǎn)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)多做的功。答案(1)60N(2)x&3.5m(3)25J解析(1)設(shè)物塊恰好通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)B時(shí)的速率為vb,根據(jù)牛頓第二定律有：mg=m解得'/|-|. 19. Im/s = m/s設(shè)物塊通過(guò)圓軌道最低點(diǎn)A的速率為Va,對(duì)于物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過(guò)程根據(jù)機(jī)械能守恒定律有2 mM 咫 +2mgR解得：va=5.0m/s設(shè)物塊通過(guò)圓軌道最低點(diǎn)A時(shí),軌道對(duì)物塊的支持力為Fn根據(jù)牛頓第二定律有 FN-mg=m ;解得:F n=60 N據(jù)牛頓第三定律，物塊通過(guò)圓軌道最低點(diǎn)A時(shí)對(duì)軌道的壓力 Fn'= F n=60 N(2)物塊在傳送帶上的加速