《2021高考物理一轮复习第五章机械能章末质量检测(含解析)新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021高考物理一轮复习第五章机械能章末质量检测(含解析)新人教版必修2（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精品文档，名师推荐！ 欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升 - 1 - 章末质量检测 (五) ( 时间： 45 分钟) 一、选择题 ( 本题共8 小题， 15 题为单项选择题， 68 题为多项选择题) 1下列说法中正确的是() A汽车在光滑的水平面上运动时，驾驶员通过操作方向盘，可以使汽车转弯 B在某一过程中，只要物体的位移为0，任何力对该物体所做的功都为0 C物体的速度为0 时，其加速度可能不为0 D静摩擦力对受力物体可以做正功，滑动摩擦力对受力物体一定做负功 解析汽车在水平面上转弯时，向心力的来源是静摩擦力，所以在光滑水平面上，通过操作 方向盘，也不能使汽车转弯，A项错误；B选项容易片面地理解
2、为WFx，因为位移x0，所 以W0，但该公式只适用于恒力做功，例如汽车绕赛车场一圈回到出发点，虽然汽车的位移 为零，但牵引力对汽车做了功，牵引力做的功为牵引力乘以路程，B项错误；物体的速度与加 速度大小没有必然联系，例如汽车启动的瞬间，虽然汽车的速度为0，但加速度不为0，C 项 正确；摩擦力可以对物体做正功、做负功或不做功，D项错误。 答案C 2(2018河南周口二模 ) 如图1 所示，物块A、B在外力F作用下一起沿水平地面做匀速直 线运动的过程中，下列关于A对地面的滑动摩擦力做功和B对A的静摩擦力做功的说法正确 的是() 图 1 A静摩擦力做正功，滑动摩擦力做负功 B静摩擦力不做功，滑动摩擦
3、力做负功 C静摩擦力做正功，滑动摩擦力不做功 D静摩擦力做负功，滑动摩擦力做正功 解析把物块A、B看成一个整体，一起沿水平地面做匀速直线运动，所以地面对A的滑动摩 擦力大小Ff1F，由牛顿第三定律可知，A对地面的滑动摩擦力大小Ff2也等于F，但由于地面 没有位移，所以A对地面的滑动摩擦力不做功；以A为研究对象，由于A做匀速直线运动， 精品文档，名师推荐！ 欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升 - 2 - 所以B对A的摩擦力大小为F，方向与物体运动的方向相同，因为A相对于B静止，则B对A 的摩擦力为静摩擦力，故B对A的静摩擦力做正功，故选项C正确。 答案C 3汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启
4、动，经过一段时间t达到最大速度v，若所 受阻力始终不变，则在t这段时间内() A汽车牵引力恒定 B汽车牵引力做功为Pt C汽车加速度不断增大 D汽车牵引力做功为 1 2 mv 2 解析根据PFv知，因为速度增大，则牵引力减小，根据牛顿第二定律得a FFf m ，知加速 度减小，故选项A、C 错误；因为功率不变，则牵引力做功WPt，由动能定理可知，牵引力 与阻力的合力做的功等于动能的变化量，所以牵引力做功不等于 1 2mv 2， 故选项 B正确，D错误。 答案B 4如图 2 所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点。将小 球拉至A点，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，当小
5、球运动到O点正下方与A点的竖直高 度差为h的B点时，速度大小为v。已知重力加速度为g，下列说法正确的是() 图 2 A小球运动到B点时的动能等于mgh B小球由A点到B点重力势能减少 1 2mv 2 C小球由A点到B点克服弹力做功为mgh D小球到达B点时弹簧的弹性势能为mgh 1 2mv 2 解析小球由A点到B点的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧伸长，弹簧的 弹性势能增大，小球动能的增加量与弹簧弹性势能的增加量之和等于小球重力势能的减小量， 精品文档，名师推荐！ 欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升 - 3 - 即小球动能的增加量小于重力势能的减少量mgh，A、B 项错误，D项正确；
6、弹簧弹性势能的增 加量等于小球克服弹力所做的功，C项错误。 答案D 5如图 3 所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧 一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹 簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L( 未超过弹性限度 ) ，则在圆环下滑到 最大距离的过程中() 图 3 A圆环的机械能守恒 B弹簧弹性势能变化了3mgL C圆环下滑到最大距离时，所受合力为零 D圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 解析在圆环下滑到最大距离的过程中，弹簧弹力对圆环做功，圆环的机械能不守恒，选项A 错误；利用几何关系可知圆环下落
7、的距离为3L，此时圆环的重力势能的减少量为Ep mg3L3mgL，根据功能关系，弹簧弹性势能的增加量等于圆环重力势能的减少量，即 Ep3mgL，选项 B正确；圆环下落到最大距离时速度为零，所受合力不为零，选项C错 误；把圆环和弹簧看成一个系统，系统的机械能守恒，即圆环的重力势能与弹簧的弹性势能、 圆环的动能之和保持不变，选项D错误。 答案B 6运动员以一定的初速度将冰壶沿水平面推出，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化图 线如图 4 所示。已知冰壶质量为19 kg，g取 10 m/s 2，则以下说法正确的是( ) 精品文档，名师推荐！ 欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升 - 4 - 图 4 A0
8、.05 B0.01 C滑行时间t5 s D滑行时间t10 s 解析对冰壶由动能定理得mgx0 1 2mv 2 0， 得 1 2mv 2 0 mgx 9.5J 19105 J 0.01， 选项 A错误， B正确；冰壶运动时有ag0.1m/s 2，由运动学公式 x 1 2at 2 得t10 s，选项 C错误，D 正确。 答案BD 7如图 5 甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量m2 kg 的物体B( 可看成质点 ) 以水 平速度v02 m/s 滑上原来静止的长木板A的上表面。由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度 随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是(g取 10 m/s 2) () 图
9、5 A木板获得的动能为1 J B系统损失的机械能为4 J C木板A的最小长度为2 m DA、B间的动摩擦因数为0.1 解析由图象可知，A、B的加速度大小都为1 m/s 2，根据牛顿第二定律知二者质量相等， M m1 kg，木板获得的动能为Ek 1 2Mv 21 J，选项 A正确；系统损失的机械能 E 1 2mv 2 0 1 2 2mv 22 J，选项 B错误；由 vt图象可求出二者相对位移为1 m ，故木板A的最小长 度为 1 m ，选项 C错误；分析B的受力，根据牛顿第二定律可求出0.1 ，选项 D正确。 答案AD 8(2019浙江宁波模拟 ) 如图6是某设计师设计的游乐场滑梯轨道简化模型图
10、，如图所示， 在倾角53的长直轨道AC上的B点轻放一小车，B点到C点的距离L04 m ，开始下滑到 精品文档，名师推荐！ 欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升 - 5 - C点后进入弧形的轨道CDEF，其中CDE是半径为R5 m 、圆心角为106的圆弧，EF为半径 R5 m 、圆心角为53的圆弧，已知小车的质量为60 kg，车与轨道AC间存在摩擦，动摩擦 因数0.5 ，轨道CDEF可视为光滑轨道，不计其他阻力，g取 10 m/s 2，sin 530.8 ，cos 530.6 ，下列说法正确的是() 图 6 A小车滑至C点的速度为6 m/s B小车到达D点时对轨道的压力为1 560 N C小车刚好能
11、沿着轨道滑到F点 D若小车从长直轨道上距C点L0 9 m开始由静止下滑，则小车能在F点水平抛出 解析由B到C根据动能定理，mgL0sin53mgL0cos 53 1 2mv 2 C，解得vC2 10 m/s， 选项 A错误；到达D点时， 1 2 mv 2 CmgR(1cos 53) 1 2mv 2 D，解得vD45 m/s，则在D点有 FNmgm v 2 D R ， 解得FN1 560 N， 选项 B正确；假设小球能到达F点，则 1 2mv 2 CmgR (1cos 53) 1 2mv 2 F，解得vF0，可知小车刚好能到达F点，选项 C正确；研究从B到F点，由动能定理 mgLsin53mgR
12、(1cos 53) mgLcos 53 1 2mv F 2，得 vF50 m/s，在F点 有mgFNm vF 2 R ，解得FN0，即此时小车能在F点水平抛出，选项D正确。 答案BCD 二、非选择题 9(2019山东烟台模拟 ) 某同学用如图7 所示装置做“探究动能定理”实验。装置中装有细 沙的沙桶通过细线绕过定滑轮连接在小车上，小车后端固定穿过打点计时器的纸带。 图 7 (1) 实验时先不挂沙桶，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的 精品文档，名师推荐！ 欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升 - 6 - 是_ _。 (2) 挂上装有细沙的沙桶后，通过实验得到如图8 所示的
13、纸带。纸带上O为小车运动起始时刻 所打的点，在纸带上标出了连续的3 个计数点A、B、C，相邻两个计数点之间都有4 个点迹没 有标出，测出各计数点到O点之间的距离sOA16.3cm ，sOB25.3 cm ，sOC36.3 cm 。实验时 小车所受细线的拉力大小为0.2N，小车质量为0.1kg。则通过计算可知，从O至B的运动 过程中，小车所受合外力做的功W_J，小车动能的变化量Ek_J(结果保 留至小数点后3 位) 。 图 8 (3) 在第(2) 问中若实验前已经测得未装沙时小桶的质量为510 3 kg，实验时该同学放入沙 桶中细沙的质量为 _kg(g取 10 m/s 2) 。 解析(1) 实验
14、时先调整垫木的位置，使小车不挂托盘时能在倾斜的长木板上做匀速直线运 动，这样做的目的是为了平衡摩擦力。 (2) 对O到B的过程，小车的合外力即为绳的拉力，则WFTsOB0.0506 J0.051J，打B 点的瞬时速度为vB sAC 2T （36.316.3）10 2 20.1 m/s1m/s，则动能的变化为Ek 1 2Mv 2 B0 0.050J。 (3) 根据纸带由匀变速直线运动的判别式可得a s T 2 0.110.09 0.1 2 m/s 22 m/s2，对沙桶由牛 顿第二定律得(mm0)gFT(mm0)a，其中沙桶质量m00.005kg，解得m0.02kg。 答案(1) 见解析(2)0
15、.051J0.050J(3)0.02kg 10一运动员驾驶一辆赛车在长直赛道上进行性能测试，从驶入长直赛道近似认为由静止开 始以恒定功率启动，经过10 s，车速表显示的速度为54 km/h，当显示的速度为144 km/h 时 速度稳定下来，已知赛车的质量为2.5 t ，赛车受到的平均阻力是车重的 1 20 ，重力加速度大小 为g10 m/s 2。 (1)10s 时赛车运动的加速度大小是多少？ (2) 如果赛车在运动500 m时达到最大速度，则赛车经历多长时间达到最大速度？如果从启动 开始，要追上前方2 000 m 处正在以108 km/h 的速度匀速行驶的摩托车，至少需要多长时间？ 解析(1)
16、Pfvm0.052.5 10 31040 W 精品文档，名师推荐！ 欢迎下载，祝您学习进步，成绩提升 - 7 - 510 4 W F P v1 510 4 15 N 10 3 10 3 N 根据牛顿第二定律有Ffma 解得a Ff m 0.83m/s 2 (2) 根据动能定理有Ptfx1 1 2mv 2 m0 解得t52.5s 设赛车从启动开始经t的时间追上摩托车，摩托车的速度为v230 m/s，根据位移关系有 x1vm(tt) v2tL 代入数据解得t360 s 答案(1)0.83m/s 2 (2)52.5s360 s 11小王同学在上海迪士尼乐园体验了超刺激的游戏项目“创极速光轮”后，对“过山车” 类型的轨道运动充满了研究兴趣。为此，他利用学校实验室提供的材料，自己设计拼接了
