《2021届高三物理一轮复习第五单元机械能守恒定律训练卷B卷解析版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届高三物理一轮复习第五单元机械能守恒定律训练卷B卷解析版（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 单元训练金卷高三物理卷 第第五五单元单元（B） 注意事项：注意事项： 1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草 稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一一、 (本题共本题共 10 小题小题，每小题每小题 4 分分，共共 40 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项
2、中，第第 16 题只有一题只有一 项符合题目要求，第项符合题目要求，第 710 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有分，有 选错的得选错的得 0 分分) 1如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，在液压机的作用下，车厢与水平方向的夹角缓慢 增大，在货物滑动之前的过程中，下列说法正确的是() A货物受到的静摩擦力减小 B地面对货车有水平向右的摩擦力 C货物受到的摩擦力对货物做正功 D货物受到的支持力对货物做正功 【答案】D 【解析】由于货物未滑动，所以货物处于平衡状态，有 mgsin f，Nmgcos ，增大时，
3、f 增大，N 减小，故 A 错误；对卸货车与货物整体受力分析可知，整体处于平衡状态，在水平方向不 受外力，地面对货车没有摩擦力，故 B 错误；货物所受摩擦力的方向与运动方向垂直，摩擦力不做 功，故 C 错误；货物受到的支持力的方向与运动方向相同，支持力做正功，故 D 正确。 2如图甲所示，一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的绳拖着质量 m11 kg 的轮胎从静止 开始沿着笔直的跑道加速奔跑，绳与水平跑道的夹角是 37，5 s 后绳从轮胎上脱落，轮胎运动的 v t 图象如图乙所示，不计空气阻力，已知 sin 370.6，cos 370.8，g 取 10 m/s2，则下列说法正 确的是() A轮胎
4、与水平跑道间的动摩擦因数0.2 B绳的拉力 F 的大小为 55 N C在 05 s 内，轮胎克服摩擦力做的功为 1375 J D在 6 s 末，摩擦力的瞬时功率大小为 275 W 【答案】D 【解析】绳从轮胎上脱落后，轮胎的受力情况如图甲所示由轮胎的速度时间图象可得此过 程的加速度为 a25 m/s2，根据牛顿第二定律有f2ma2，又因为 f2N2，N2mg0，代入数 据解得0.5，选项 A 错误；绳拉轮胎的过程中，轮胎的受力情况如图乙所示根据牛顿第二定律 有 Fcos37f1ma1，又因为 f1N1，mgFsin 37N10，由轮胎的速度时间图象得此过程的 加速度 a12 m/s2，联立解得
5、 F70 N，选项 B 错误；在 05 s 内，轮胎克服摩擦力做功为 Wf1s1 (mgFsin 37)s10.56825 J850 J，选项 C 错误；由速度时间图象得 6 s 末轮胎的速度为 5 m/s，在 6 s 末，摩擦力的瞬时功率为 Pmgv275 W，选项 D 正确。 3如图，固定板 AB 倾角60，板 BC 水平，AB、BC 长度均为 L，小物块从 A 处由静止释放， 恰好滑到 C 处停下来。若调整 BC 使其向上倾斜，倾角不超过 90，小物块从 A 处由静止滑下再沿 BC 上滑，上滑距离与 BC 倾角有关。不计物块在 B 处的机械能损失，各接触面动摩擦因数相同，小 物块沿 BC
6、 上滑的最小距离为 x，则() AxL 3 BxL 2 Cx 2 2 LDx 3 2 L 【答案】B 【解析】小物块从 A 处由静止释放，恰好滑到 C 处停下来，由动能定理得 mgLsin mgLcos mgL，若调整 BC 使其向上倾斜，设 BC 与水平方向之间的夹角为时，小物块沿 BC 上滑的距离 最小，由动能定理可得 mgLsin mgLcos mgxsin mgxcos ，解得 x1 2L，故 B 正确。 4如图所示，一物块从光滑斜面上某处由静止释放，与一端固定在斜面底端的轻弹簧相碰。设 物块运动的加速度为 a，机械能为 E，速度为 v，下滑位移为 x，所用时间为 t，则在物块由释放到
7、下 滑至最低点的过程中（取最低点所在平面为零势能面），下列图象可能正确的是() 此卷只装订不密封 班级姓名准考证号考场号座位号 2 【答案】C 【解析】设斜面的倾角为，根据牛顿第二定律可得，在物块自由下滑的过程中，根据牛顿第二 定律可得 mamgsin ，解得 agsin ；物块与弹簧接触后， sin sin mgkxk agx mm ，当弹力 与重力相等时，加速度为零，随后反向增大，且加速度与时间不是线性关系，故 AB 错误；以物体 和弹簧组成的系统为研究对象，整个过程中整体的机械能守恒，即 E总E+EP，则：EE总1 2kx 2， 与弹簧接触前 EP0，物体的机械能守恒，与弹簧接触后弹簧的
8、弹性势能增加，则物体的机械能减 小，根据数学知识可知 C 图象正确，故 C 正确；在物块自由下落的过程中，加速度恒定，速度图象 的斜率为定值，与弹簧接触后，加速度先变小后反向增大，速度图象的斜率发生变化，故 D 错误。 5如图所示，将质量为 2m 的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为 m 的环，环套 在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为 d，杆上的 A 点与定滑轮等高，杆上 的 B 点在 A 点下方距离为 d 处。现将环从 A 处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是 () A环到达 B 处时，重物上升的高度 hd 2 B环到达 B 处时，环与重物的速度大小
9、相等 C环从 A 到 B，环减少的机械能大于重物增加的机械能 D环能下降的最大高度为 4 3d 【答案】D 【解析】根据几何关系，环从 A 下滑至 B 点时，重物上升的高度 h 2dd，故 A 错误；将环 在 B 点的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有 v环 cos45v重物，故 B 错误；环下滑过程中无摩擦力对系统做功，系统机械能守恒，即环减小的机械能 等于重物增加的机械能，故 C 错误；环下滑到最大高度为 H 时，环和重物的速度均为 0，此时重物 上升的最大高度为 H2d2d，根据机械能守恒有 mgH2mg( H2d2d)，解得：H4 3d，故 D
10、正确。 8如图甲所示，水平面上一质量为 m 的物体，在水平力 F 作用下从静止开始加速运动，力 F 的功率 P 恒定不变，运动过程所受的阻力 f 大小不变，加速运动 t 时间后物体的速度达到最大值 vm， F 作用过程中物体的速度 v 的倒数与加速度 a 的关系图象如图乙所示，仅在已知功率 P 的情况下， 根据图象所给的信息不能求出以下哪个物理量() A物体的质量 mB物体所受阻力 f C物体加速运动的时间 tD物体运动的最大速度 vm 【答案】C 【解析】由题意可知 PFv，根据牛顿第二定律得 Ffma，即 P fma v ，变形得 1mf a vPP ，由乙图可知，斜率0.03 m P ，
11、纵轴截距0.1 f P ，P 已知，可求出 m 和 f，选项 A、 B 能够求出；水平力等于阻力时，速度达到最大，则有 PFvmfvm，能求出 vm，选项 D 能够求出； 由 PFv 知，v 增大，F 减小，则物体先做变加速运动，当加速度为零时做匀速运动，根据条件不 能求出加速运动时间，选项 C 不能求出。 7如图所示，轻杆一端固定质量为 m 的小球，另一端固定在转轴上，轻杆长度为 R，可绕水平 光滑转轴 O 在竖直平面内转动。将轻杆从与水平方向成 30角的位置由静止释放。若小球在运动过 程中受到的空气阻力大小不变。当小球运动到最低点 P 时，轻杆对小球的弹力大小为 24 7 mg，方向竖 直
12、向上。下列说法正确的是() A小球运动到 P 点时的速度大小为 24gR 7 B小球受到的空气阻力大小为3mg 7 C小球能运动到与 O 点等高的 Q 点 D小球不能运动到与 O 点等高的 Q 点 【答案】BC 【解析】小球运动到 P 点时，根据牛顿第二定律可得 Tmgmv 2 R，解得小球在 P 点的速度大 小为 v 17gR 7 ，A 错误；根据动能定理可得 mgR 11 2 f1 32R 1 2mv 2，解得 f3mg 7 ，B 正确； 假设小球刚好能运动到与 O 点等高的 Q 点，根据动能定理可得 mg1 2Rf 18030 360 2R0，故假 设成立，小球能运动到与 O 点等高的
13、Q 点，且到达 Q 点的速度刚好为零，C 正确，D 错误。 8滑板运动是以滑行为特色、崇尚自由的一种运动，深受都市青年的喜爱。滑板的一种运动情 境可简化为如下模型：如图甲所示，将运动员（包括滑板）简化为质量 m50 kg 的物块，物块以某 3 一初速度 v0从倾角37的斜面底端冲上足够长的斜面，取斜面底端为重力势能零势能面，该物块 的机械能 E总和重力势能 Ep随离开斜面底端的高度 h 的变化规律如图乙所示。将物块视为质点，重 力加速度 g10 m/s2，则由图中数据可得() A初速度 v05 m/s B物块与斜面间的动摩擦因数为 0.3 C物块在斜面上运动的时间为4 3 s D物块再次回到斜
14、面底端时的动能为 375 J 【答案】AD 【解析】斜面底端为重力势能零势能面，则 E总11 2mv 02625 J，得 v05 m/s，故 A 正确；当 E总Ep时，物块运动到最高点由图乙可知此时 hm1 m，根据功能关系，有 max cos sin h mg E总 125 J，得物块与斜面间动摩擦因数 3 16 ，故 B 错误；物块沿斜面上滑的时间 0 1 2 sincos3 v t gg s，上滑的位移 max 5 sin3 h s m，因为tan ，所以物块最终会沿斜面下滑， 下滑的 2 22 15 sincos9 s t gg s，物块在斜面上运动的时间 12 62 15 9 ttt
15、 s，滑到斜面底端 时的动能 m k 2cos375 sin h EEmg 总1 J，故 C 错误，D 正确。 9如图所示，P、Q 是竖直固定在水平桌面上的挡板，质量为 m 的小物块在紧靠 P 板处以一定 初速度向 Q 板运动。已知小物块与桌面的动摩擦因数为，P、Q 相距 s，物块经过与 Q 板碰撞 n 次 后（碰撞过程无能量损失），最终静止于 P、Q 的中点。则在整个过程中，摩擦力做功可能为() Amg(2n1 2)s Bmg(2n1 2)s Cmg(2n3 2)s Dmg(2n3 2)s 【答案】AB 【解析】摩擦力做功 fx，fmg；x 有两种可能 xs2(n1)s+1 2s(2n 1
16、2)s，碰撞完 Q 后到 1 2处停止；xs2(n1)s+ 3 2s(2n 1 2)s，碰撞完 Q 后到再碰撞 P 返回时在 1 2处停止。所以摩擦力 做功为：fxmg(2n1 2)s，fxmg(2n 1 2)s。故 A、B 均正确，C、D 错误。 10如图所示，滑块 A、B 的质量均为 m，A 套在固定倾斜直杆上，倾斜杆与水平面成 45角， B 套在水平固定的直杆上，两杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计且足够长，A、B 通过铰链用 长度为 L 的刚性轻杆(初始时轻杆与水平面成 30角)连接，A、B 从静止释放，B 开始沿水平杆向右 运动，不计一切摩擦，滑块 A、B 可视为质点。在运动的过程中，下列说法中正确的是() AA、B 组成的系统机械能守恒 B当 A 到达与 B 同一水平面时，A 的速度为 gL CB 滑块到达最右端时，A 的速度为 2gL DB 滑块的最大速度为 3gL 【答案】AD 【解析】因不计一切摩擦，故系统机械能守恒，A 正确；设 A 的速度为 vA、B 的速度为 vB，当 A 到达与 B 同一水平面时，对 A 的速度进行
