《2021届高三物理一轮复习第五单元机械能守恒定律训练卷A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A卷解析版（5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（A） 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物体在竖直方向上分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动在这三种情况下物体 机械能的变化情况是() A匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小 B匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小 C匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能可能增加，可能减少，也可能不变 D三种情况中，物体的机械能均增加 【答案】C 【解析】无论物体
3、向上加速还是向上匀速运动，除重力外，其他外力一定对物体做正功，物体 机械能都增加，物体向上减速运动时，除重力外，物体受到的其他外力不确定，故无法确定其机械 能的变化，C 正确。 2如图所示，游乐场中，从高处 A 到水平面 B 处有两条长度相同的轨道和，其中轨道 光滑，轨道粗糙。质量相等的小孩甲和乙分别沿轨道和从 A 处滑向 B 处，两人重力做功分别 为 W1和 W2，则() AW1W2 BW1W2 CW1W2 D因小孩乙与轨道的动摩擦因数未知，故无法比较重力做功的大小 【答案】C 【解析】重力做功等于重力乘以物体沿竖直方向的位移，与路径及粗糙与否无关。质量相等的 两个小孩甲、乙分别沿轨道和从
4、A 处滑向 B 处，重力做功相等，选项 C 正确。 3如图所示是某课题小组制作的平抛仪。M 是半径为 R 固定于竖直平面内的1 4光滑圆弧轨道， 轨道上端切线水平。M 的下端相切处放置着竖直向上的弹簧枪，弹簧枪可发射速度不同、质量均为 m 的小钢珠，假设某次发射(钢珠距离枪口 0.5R)的小钢珠恰好通过 M 的上端点水平飞出，已知重力 加速度为 g，则发射该小钢珠前，弹簧的弹性势能为() AmgRB2mgRC3mgRD4mgR 【答案】B 【解析】小钢珠恰好通过 M 的上端点水平飞出，必有 mgm，解得 1 2mv 21 2mgR；弹簧的弹 性势能全部转化为小钢珠的机械能，由机械能守恒定律得
5、EPmg(0.5RR)1 2mv 22mgR，选项 B 正确。 4如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳的两端各系一个小球 a 和 b。 a 球的质量为 m，静置于水平地面；b 球的质量为 M，用手托住，距地面的高度为 h，此时轻绳刚好 拉紧。从静止释放 b 后，a 达到的最大高度为 1.5h，则 M、m 的比值为() A54B53C31D32 【答案】C 【解析】由题设分析知，b 球着地后，a 球继续上升的高度应为 1 2h，由运动学知识知 b 球着地 的瞬间，两球的速度 v，另由机械能守恒定律得(Mm)gh1 2(Mm)v 2，结合两式求得 Mm 31，选项 C 正确。
6、5如图所示，一不可伸长的轻绳上端悬挂于 O 点，下端系一小球。现将小球拉到 A 点(保持绳 绷直)由静止释放， 当它经过 O 点的正下方的 B 点时绳恰好被拉断， 小球平抛后撞击到一个与地面成 37的斜面 BC 上，撞击点为 C。若 B、C 间的高度差为 H，不计空气阻力，sin 370.6，cos 37 0.8，则() 此卷只装订不密封 班级姓名准考证号考场号座位号 2 A小球从 B 点运动到 C 点的时间 t 2H g B小球从 B 点运动到 C 点的时间 t 2h g CA、B 间的高度差 h 8 9 H DA、B 间的高度差 h 9 4 H 【答案】A 【解析】由机械能守恒定律，有 m
7、gh1 2mv 2，解得小球从 B 点平抛的初速度 v 。由平抛 规律有 xvt，H1 2gt 2，tan 37 ，结合以上式子得 hH、t。选项 A 正确。 6一长木板在光滑的水平面上匀速运动，在 t0 时刻将一相对于地面静止的质量 m1 kg 的 物块轻放在木板上，以后木板运动的速度时间图象如图所示。已知物块始终在木板上，重力加速 度 g10 m/s2。则物块的最终动能 E1及木板动能的减小量E 分别为() AE10.5 J，E2 JBE10.5 J，E3 J CE11 J，E2 JDE11 J，E3 J 【答案】B 【解析】由 vt 图象知，当 t0.5 s 时，木板开始做速度 v1 m
8、/s 的匀速运动，此时，物块与 木板的速度相同，物块与木板间无摩擦力作用，物块的最终动能 E11 2mv 20.5 J；对物块，由 v at 及 fma 得 f2 N，在 00.5 s 内，木板的位移 x1 2(51)0.5 m1.5 m，由动能定理得木板动 能的减小量Efx3 J，选项 B 正确。 7一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能先逐渐减 小，再逐渐增大，则恒力与物体匀速运动时速度方向的夹角可能是() A0B180C090D90180 【答案】BD 【解析】若 090，恒力做正功，动能一直增大；若180，恒力做负功，动能先减小到零 再反向增大；当 9
9、0180，质点做匀变速曲线运动，恒力先做负功后做正功，质点的动能先逐 渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大，选项 B、D 正确。 8如图所示，质量不计的轻弹簧竖直固定在水平地面上，将一金属小球从弹簧正上方某一高度 处由静止释放，小球从落到弹簧上到压缩弹簧到最低点的过程中() A小球的机械能守恒 B小球的机械能增大 C小球的机械能减小 D小球与弹簧组成的系统的机械能守恒 【答案】CD 【解析】小球从落到弹簧上到压缩弹簧到最低点的过程中，弹力对小球做负功，小球的机械能 减小；小球与弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，机械能守恒，选项 C、D 正确。 9 如图所示， 用大小相等的力 F 将同一物体分
10、别沿光滑的水平面和光滑的斜面由静止开始移动 大小相等的位移 x，在两种情况下，力 F 作用的时间分别为 t1和 t2，力 F 的方向分别平行水平面和 斜面，平均功率分别为 P1和 P2。则() At1t2Bt1t2 CP1P2DP1P2 【答案】AD 【解析】设在两种情况下，物体运动的加速度分别为 a1、a2，由牛顿第二定律得 Fma1、F mgsin ma2(为斜面的倾角)，很显然，a1a2，又 x1 2at 2，所以 t1t2，而 W1W2Fx，由 P 知 P1P2，选项 A、D 正确。 10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
11、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() 3 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
12、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 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。 二、二、(本题共本题共 6 小题，共小题，共 6
13、0 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必 要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必 须明确写出数值和单位须明确写出数值和单位) 11(7 分)现要用如图所示的实验装置探究“动能定理”：一倾角可调的斜面上安装有两个光电 门， 其中光电门乙固定在斜面上， 光电门甲的位置可移动。 不可伸长的细线一端固定在带有遮光片(宽 度为 d)的滑块上，另一端通过光滑定滑轮与重物相连，细线与斜面平行(通过
14、滑轮调节)。当滑块沿 斜面下滑时，与光电门相连的计时器可以显示遮光片挡光的时间 t，从而可测出滑块通过光电门时的 瞬时速度 v。改变光电门甲的位置，重复实验，比较外力所做的功 W 与系统动能的增量Ek的关系， 即可达到实验目的。 主要实验步骤如下： (1)调节斜面的倾角，用以平衡滑块的摩擦力。将带有遮光片的滑块置于斜面上，轻推滑块，使 之运动。可以通过判断滑块是否正好做匀速运动； (2)按设计的方法安装好实验器材。将滑块从远离光电门甲的上端由静止释放，滑块通过光电门 甲、乙时，遮光片挡光的时间分别 t1和 t2，则滑块通过甲、乙两光电门时的瞬时速度分别为 和； (3)用天平测出滑块(含遮光片)
15、的质量 M 及重物的质量 m，用米尺测出两光电门间的距离 x，比 较和的大小，在误差允许的范围内，若两者相等，可得出合力对物体所做的功等 于物体动能的变化量。 【答案】(1)遮光片经过两光电门的时间是否相等(1 分 )(2)(每空 1 分) (3)mgx 1 2(Mm) (每空 2 分) 【解析】(1)滑块匀速运动时，遮光片经过两光电门的时间相等；(2)遮光片宽度 d 很小，可认为 其平均速度与滑块通过该位置时的瞬时速度相等，故滑块通过甲、乙两光电门时的瞬时速度分别为 和；(3)比较外力做功 mgx 及系统动能的增量1 2(Mm) 是否相等，即可探究“动能 定理”。 12(8 分)利用气垫导轨
16、验证机械能守恒定律的实验装置如图所示，调节气垫导轨水平，将重物 A 由静止释放，滑块 B 上拖着的纸带(未画出)被打出一系列的点。对纸带上的点迹进行测量，即可验 证机械能守恒定律。图甲给出的是实验中的一条纸带：0 是打下的第一个点，每相邻两个计数点间 还有 4 个点(图上未画出)，计数点间的距离如图中所示。已知重物的质量 m100 g、滑块的质量 M 150 g，则：(g 取 10 m/s2，结果保留三位有效数字) (1)在纸带上打下计数点 5 时的速度 vm/s； (2)在打点 05 的过程中系统动能的增加量EkJ， 系统势能的减少量EpJ， 由此得出的结论是； (3)若某实验小组作出的 2 2 v h 图象如图乙所示，则当地的实际重力加速度 gm/s2。 【答案】(1)1.95(1 分)(2)0.4750.497在误差允许的范围内，系统的机械能守恒(每 空 2 分) (3)9.70(1 分) 【解析】(1)v5m/s1.95 m/s。 (2)Ek1 2(Mm)v 21 20.25(1.95) 2J0.475 J，Epmgh50.497 J，在误差
