（廣東專用）高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 45分鐘單元能力訓(xùn)練卷(五)

45分鐘單元能力訓(xùn)練卷(五)(考查范圍：第五單元分值：100分)一、單項(xiàng)選擇題(每小題6分，共18分)1．如圖D5－1所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)h，讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零，則在圓環(huán)下滑過(guò)程中()圖D5－1A．圓環(huán)機(jī)械能守恒B．彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小C．彈簧的彈性勢(shì)能變化了mghD．彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大2．如圖D5－2所示，一根跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端各系一個(gè)物體A和B，不計(jì)摩擦．現(xiàn)將物體由靜止釋放，B物體下落H高度時(shí)的速度為v，若在A的下方掛一個(gè)與A相同的物體，由靜止釋放，B向上運(yùn)動(dòng)距離為H時(shí)的速度大小仍為v，則A與B的質(zhì)量之比為()A．1∶2B．2∶3C.eq\r(2)∶2D.eq\r(2)∶3圖D5－2圖D5－33．如圖D5－3所示，豎直放置的輕彈簧上端與質(zhì)量為3kg的物塊B相連接，另一個(gè)質(zhì)量為1kg的物塊A放在B上．先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運(yùn)動(dòng)一段后將分離，分離后A又上升了0.2m到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長(zhǎng)．從A、B分離到A上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力對(duì)B做的功及彈簧回到原長(zhǎng)時(shí)B的速度大小分別是(g＝10mA．12J2m/sB．02mC．00D．4J2m/二、雙項(xiàng)選擇題(每小題6分，共24分)4．蹦床運(yùn)動(dòng)員與床墊接觸的過(guò)程如圖D5－4所示，可簡(jiǎn)化為下述模型：運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的床墊(A位置)上，隨床墊一同向下做變速運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)(B位置)，有關(guān)運(yùn)動(dòng)員從A運(yùn)動(dòng)至B的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒B．運(yùn)動(dòng)員的速度一直減小C．合力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功D．運(yùn)動(dòng)員先失重后超重圖D5－4圖D5－55．如圖D5－5所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)物體A、B處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達(dá)同一水平面，則()A．重力對(duì)兩個(gè)物體做的功相同B．重力的平均功率相同C．到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA<PBD．到達(dá)底端時(shí)兩個(gè)物體的動(dòng)能相同，速度相同6．一物體沿固定斜面從靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0滑至斜面底端．已知在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體所受的摩擦力恒定．若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能，則圖D5－6中可能正確的是()ABCD圖D5－67．如圖D5－7所示，在光滑固定的曲面上，放有兩個(gè)質(zhì)量分別為1kg和2kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩球之間用一根輕質(zhì)彈簧相連，用手拿著A，使彈簧豎直，A、B間距離L＝0.2m，B剛剛與曲面接觸且距水平面的高度h＝0.1m．此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep＝1J，自由釋放后兩球以及彈簧從靜止開(kāi)始下滑到光滑地面上，以后一直沿光滑地面運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切碰撞時(shí)機(jī)械能的損失，g取10m圖D5－7A．下滑的整個(gè)過(guò)程中彈簧和A球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．下滑的整個(gè)過(guò)程中兩球及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．B球剛到地面時(shí)，速度是eq\r(2)m/sD．當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，以地面為參考平面，兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能為6J三、實(shí)驗(yàn)題(16分)8．在用圖D5－8裝置進(jìn)行“探究恒力做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：圖D5－8①用墊塊將長(zhǎng)木板固定有定滑輪的一端墊起，在質(zhì)量為M的滑塊上系上細(xì)繩，細(xì)繩的另一端通過(guò)有光滑轉(zhuǎn)軸的定滑輪掛上鉤碼，細(xì)繩與木板平行；②反復(fù)移動(dòng)墊塊的位置，調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角θ，直至輕推滑塊后，滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；③取下細(xì)繩和鉤碼，同時(shí)記錄鉤碼的質(zhì)量m；④保持長(zhǎng)木板的傾角不變；啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，讓滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)底端時(shí)關(guān)閉電源；⑤取下紙帶進(jìn)行分析，計(jì)算恒力做的功與滑塊動(dòng)能的變化，探尋它們間的關(guān)系．回答下列問(wèn)題：(重力加速度為g，結(jié)果用已知和測(cè)量的物理量字母表示)(1)實(shí)驗(yàn)中，滑塊在勻加速下滑過(guò)程中所受的合力大小是用________替代的，其大小為F＝____________；(2)實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶如圖D5－9所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為f，在紙帶上從某一點(diǎn)O開(kāi)始每隔一個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)有O、A、B、C、D、E、F、G，測(cè)得相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示：圖D5－9①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)時(shí)滑塊的速度vA＝________；②選取紙帶上A、F兩點(diǎn)進(jìn)行研究，則從A到F，滑塊動(dòng)能的增加量ΔEk＝________；合力F做的功WF＝__________。若在誤差允許范圍內(nèi)ΔEk＝WF，則可初步確定恒力做的功等于滑塊動(dòng)能的變化．四、計(jì)算題(42分)9．(20分)如圖D5－10所示，足夠長(zhǎng)的傾角為θ的粗糙斜面上，有一質(zhì)量為m的滑塊距擋板P為L(zhǎng)，以初速度v0沿斜面下滑，并與擋板發(fā)生碰撞，滑塊與斜面動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，μ<tanθ.若滑塊與擋板碰撞沒(méi)有機(jī)械能損失，求：(1)滑塊第一次與擋板碰撞后上升離開(kāi)擋板P的最大距離；(2)滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的路程．圖D5－1010．(22分)如圖D5－11所示，在豎直平面內(nèi)，粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B，C是最低點(diǎn)，圓心角∠BOC＝37°，D與圓心O等高，圓弧軌道半徑R＝1.0m，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m＝0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體，從D點(diǎn)的正上方E點(diǎn)處自由下落，D、E距離h＝1.6m，物體與斜面AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5.取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8,g＝10m/(1)物體第一次通過(guò)C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)物體的支持力N的大小；(2)要使物體不從斜面頂端飛出，斜面的長(zhǎng)度LAB至少要多長(zhǎng)；(3)若斜面已經(jīng)滿足(2)要求，物體從E點(diǎn)開(kāi)始下落，直至最后在光滑圓弧軌道周期性運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q的大小．圖D5－11

45分鐘單元能力訓(xùn)練卷(五)1．C[解析]運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧和圓環(huán)組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，因彈簧彈力對(duì)圓環(huán)做功，故圓環(huán)的機(jī)械能不守恒；對(duì)彈簧和圓環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，當(dāng)圓環(huán)滑到桿底端時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能增大量等于圓環(huán)重力勢(shì)能的減小量mgh，又因彈簧先被壓縮后被拉伸，所以彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小再增大；圓環(huán)到達(dá)桿底端時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，此時(shí)圓環(huán)動(dòng)能為零．2．C[解析]對(duì)兩個(gè)過(guò)程分別應(yīng)用機(jī)械能守恒定律得：mBgH－mAgH＝eq\f(1,2)(mA＋mB)v2，2mAgH－mBgH＝eq\f(1,2)(2mA＋mB)v2，聯(lián)立解得eq\f(mA,mB)＝eq\f(\r(2),2)，選項(xiàng)C正確．3．B[解析]當(dāng)兩個(gè)物塊共同向上運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧彈力減小，彈簧彈力恰好為零時(shí)，兩個(gè)物塊的共同加速度為重力加速度，此時(shí)兩個(gè)物塊恰好分離，A物塊做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得A、B分離時(shí)的初速度v＝eq\r(2gh)＝2m/s，當(dāng)B回到彈簧原長(zhǎng)位置時(shí)，彈簧彈力又恰好為零，彈簧在此過(guò)程中做功為零，B的動(dòng)能與分離時(shí)的動(dòng)能相同，速度仍為2m/s，B正確．4．CD[解析]由能量守恒定律可知，運(yùn)動(dòng)員減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為床墊的彈性勢(shì)能，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)F彈＝mg時(shí)，a＝0，在此之前，F(xiàn)彈＜mg，加速度方向向下(失重)，物體做加速運(yùn)動(dòng)；在此之后，F(xiàn)彈＞mg，加速度方向向上(超重)，物體做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；從A位置到B位置，由動(dòng)能定理得，W合＝－Ek0，選項(xiàng)C正確．5．AC[解析]兩個(gè)物體質(zhì)量相同、下落高度相同，故重力對(duì)兩個(gè)物體做的功相同，A正確；下落的時(shí)間不相同，故重力的平均功率不相同，B錯(cuò)誤；對(duì)于物體A、B，只有重力做功，機(jī)械能守恒，可知兩個(gè)物體到達(dá)底端時(shí)動(dòng)能相同，即速度大小相等、方向不同，D錯(cuò)誤；由瞬時(shí)功率的計(jì)算式可得PA＝mgvcosθ，PB＝mgv，因此，到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA<PB，C正確．6．AC[解析]設(shè)斜面傾角為θ，物體受到的合力F沿斜面向下，F(xiàn)＝mgsinθ－f，故F不隨t變化，選項(xiàng)A正確；根據(jù)牛頓第二定律知加速度a＝eq\f(F,m)也不變，由v＝at知，v－t圖象為過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，故位移s＝eq\f(1,2)at2，s－t圖象是開(kāi)口向上的拋物線的一部分，選項(xiàng)C正確；設(shè)物體起初的機(jī)械能為E0，t時(shí)刻的機(jī)械能為E，則E＝E0－fs＝E0－f·eq\f(1,2)at2，E－t圖象是開(kāi)口向下的拋物線的一部分，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．7．BD[解析]A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；B在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，除重力外彈簧對(duì)其做功，所以B的機(jī)械能不守恒，因此根據(jù)機(jī)械能守恒定律mBgh＝eq\f(1,2)mBv2解得的v＝eq\r(2gh)＝2m/s是錯(cuò)誤的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，到達(dá)地面時(shí)的機(jī)械能與剛釋放時(shí)的機(jī)械能相等，又彈簧處于原長(zhǎng)，則E＝Ek＝mAg(L＋h)＋mBgh＋Ep＝6J，選項(xiàng)D正確．8．(1)mg(2)①eq\f(（x1＋x2）f,4)②eq\f(Mf2,32)[(x6＋x7)2－(x1＋x2)2]mg(x2＋x3＋x4＋x5＋x6)[解析](1)滑塊勻速下滑時(shí)，有Mgsinα＝mg＋f，滑塊勻速下滑時(shí)，滑塊所受合力F＝Mgsinα－f＝mg.(2)vA＝eq\f(x1＋x2,4T)＝eq\f(（x1＋x2）f,4)；vF＝eq\f(（x6＋x7）f,4)，從A到F動(dòng)能的增加量ΔEk＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,F)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,A)＝eq\f(Mf2,32)[(x6＋x7)2－(x1＋x2)2]，合力F做的功WF＝mg(x2＋x3＋x4＋x5＋x6)．9．(1)eq\f(2gLsinθ－2μgLcosθ＋veq\o\al(2,0),2gsinθ＋2μgcosθ)(2)eq\f(2gLsinθ＋veq\o\al(2,0),2μgcosθ)[解析](1)設(shè)滑塊第一次與擋板碰撞后上升離開(kāi)擋板P的最大距離為x.對(duì)滑塊應(yīng)用動(dòng)能定理有mg(L－x)sinθ－μmgcosθ(L＋x)＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解得x＝eq\f(2gLsinθ－2μgLcosθ＋veq\o\al(2,0),2gsinθ＋2μgcosθ).(2)最終滑塊必?？吭趽醢逄?，設(shè)滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的路程為s.根據(jù)能量守恒定律得mgLsinθ＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝μmgscosθ解得s＝eq\f(2gLsinθ＋veq\o\al(2,0),2μgcosθ).10．(1)12.4N(2)2.4m(3)4.8[解析](1)物體從E到C，由機(jī)械能守恒定律得：mg(h＋R)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得：N－mg＝eq