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1、第五章综合测试题本卷分第卷(选择题 )和第卷(非选择题)两部分满分 100 分，考试时间 90 分钟第卷( 选择题共 40 分)一、选择题(共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分)1(2012哈尔滨模拟)某物体在距地面 h 高处以大小为 ，方向g3竖直向下的加速度由静止下落到地面，下列说法中正确的是()A物体重力势能减少 mgh13B物体的机械能减少 mgh23C物体的动能增加 mghD重力做功 mgh答案 BD解析 重力做功等于
2、物体重力势能的减少，选项 A 错误， D 正确；根据能量转化和机械能守恒定律可知选项 B 正确，C 错误2(2012合肥模拟)如图所示，质量为 M 的物体放在光滑水平地面上，受与水平方向成 角的恒定拉力 F 作用，从静止开始沿水平地面运动，在时间t 内，拉力 F 对物体所做的功为 W.若仅改变上述某一个量，物体还是从静止开始沿水平地面运动，下列可使拉力做的功为 2W 的是()A物体质量减小为 B拉力增大为 2FM2C做功时间增长为 2t D 角从 60变为 0答案 A解析 由 FcosMa 及 WF at2，可得：W ，要12 F2t2cos2M使拉力做的功变为 2W，可使 F F，t t，M
3、 ，或者2 2M2cos cos，由此可知 选项 A 正确123(2012郑州模拟) 运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落如果用 h 表示下落高度、t 表示下落的时间、F 表示人受到的合外力、E 表示人的机械能、E p表示人的重力势能、v 表示人下落的速度在整个过程中，下列图象可能符合事实的是()答案 C解析 以运 动员为研究对象，运动员先在重力的作用下做自由落体运动，开 伞后受到阻力作用做加速度逐渐减小的减速运动，最后做匀速运动，此时阻力等于重力，合力为零，C 正确，D 错误；运动过程中重力势能随下落的高度 h 均匀减小，而机械能 E
4、在自由落体阶段不变，然后再逐渐减小，A、 B 错误4(2012长春模拟) 如图甲所示，斜面 AB 与水平面 BC 是由同种材料制成的质量相等的可视为质点的 a，b 两物块，从斜面上的同一位置 A 由静止开始下滑，经 B 点在水平面上滑行一段时间后停止不计经过 B 点时的能量损失，用传感器采集到它们的速度时间图象如图乙所示，则由上述信息判断下列说法正确的是()A在斜面上滑行的加速度物块 a 比物块 b 的小B在水平面上滑行的距离物块 a 比物块 b 的小C与斜面间的动摩擦因数物块 a 比物块 b 的小D在整个运动过程中克服摩擦力做的功物块 a 比物块 b 多答案 C解析 由 图象可以看出斜面上滑
5、行时 aaab，选项 A 错误；根据图象与时间轴所夹面积可知在水平面滑行时，x axb，选项 B 错误；在斜面上运动，受力分析有 mgsinmgcos ma 解得： ，gsin agcos因 aaab，所以 aEpA，C 对；上滑过 程中摩擦力方向沿斜面向下，下滑过程中摩擦力的方向沿斜面向上，可见上滑过程的加速度大于下滑过程中的加速度，所以上滑过程用的时间短，两个过程摩擦力做功相同，故上滑过程摩擦力的平均功率大，D 对10(2012南京模拟)质量为 m 的小球，以初速度 v0 竖直向上抛出，小球上升的最大高度为 H，已知小球在运动过程中受到的空气阻力与速率成正比设抛出点重力势能为零，则小球在运
6、动过程中，下列关于小球的动能 Ek、重力势能 Ep、机械能 E 随高度 h，速率 v 随时间 t 变化的图线可能正确的有( )答案 BCD解析 在上升的 过程中重力势能的变化量由重力做功来量度，由功能关系可得：E pW Gmgh(0hH) ，B 选项正确；动能的变化量由合外力做功来量度，在上升的过程中：E kmghfh，由于在上升过程中小球的速率在逐渐减小，空气的阻力在逐渐减小，动能的变化率在逐渐减小，对应的 Ekh 图象斜率减小；在下落的过程中小球的速率在逐渐增加，空气的阻力在逐渐增加，动能的变化率在逐渐增加， 对应的 Ekh 图象斜率增加，A 选项错误，C 选项正确；在上升的过程中由牛顿第
7、二运动定律可知：(mgf) maag ，fm随空气阻力的减小，加速度在减小，v t 图 象越来越平缓，到最高点速度减小为零；在下降的过程中由牛顿第二定律可得：mgfmaag ，随空气阻力的增加，加速度在减小， vt 图fm象越来越平缓，到最低点具有一定的速度且小于 v0，D 选项正确第卷( 非选择题共 60 分)二、填空题(共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分把答案直接填在横线上)11(6 分) 在用落体法“验证机械能守恒”的实验中，某同学上交的实验报告中，显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，则出现这一问题的可能原因是()A重锤的质量测量错误B用公式 vgt 计算各点的速度C交流
8、电源的频率不等于 50HzD重锤下落时受到的阻力过大答案 BC解析 重锤 的质量并不影响 mgh 和 mv2的大小关系，A 错误；12重锤下落的阻力越大，动能的增加量比重力势能的减少量小的越多，D 错误；用 vgt 计算的速度比 实际速度大，如交流电源的频率小于50Hz，而仍用 T0.02s 来计算各点速度，也把速度算大了，均有可能出现重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，故 B、C 正确12(6 分)(2012洛阳模拟)在“验证机械能守恒定律 ”的实验中，打点计时器接在电压为 U，频率为 f 的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续 5 个点A， B，C，D，
9、E，测出 A 点距起始点 O 的距离为 x0，点 A，C 间的距离为 x1，点 C，E 间的距离 x2, 已知重锤的质量为 m，当地的重力加速度为 g，则(1)从起始点 O 到打下 C 点的过程中，重锤重力势能的减少量Ep _，重锤动能的增加量 Ek _.(2)根据题中提供的条件，还可求出重锤实际下落的加速度a_.答案 (1)mg( x0x 1) mf2x1 x2232(2)f2x2 x14解析 (1)由功能关系知重力 势能减小量等于重力所做的功，即 Epmg (x0x 1)，做匀变速运动物体在某段 时间中点的速度等于前后两点间的平均速度，即 vC f，动能的变化量x1 x24T x1 x24
10、Ek mv 0 .12 2C mf2x1 x2232(2)由于物体做匀变速运动，由 xaT 2得：a f2.xT2 x2 x1413(6 分)(2012信息卷)如图为用拉力传感器和速度传感器探究动能定理的实验装置用拉力传感器记录总质量为 m1kg 的小车受到拉力的大小，在长木板上相距 L48.0cm 的 A、B 两点各安装一个速度传感器，记录小车分别到达 A、B 时的速率(1)实验主要步骤如下：将拉力传感器固定在小车上；平衡摩擦力，需要让小车做_运动；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；接通电源后自 C 点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力 F 的大小及小车分
11、别到达 A、B 时的速率 vA、v B；改变所挂钩码的数量，重复的操作(2)下表中记录了实验测得的几组数据，v v 是两个速度传2B 2A感器记录的速率的平方差，若要验证动能定理，只需要验证F _，请利用上述表达式将表中第 3 次的实验数据填写完整( 结果保留三位有效数字)次数 F(N) v v (m2/s2)2B 2A1 0.80 0.772 1.68 1.613 _ 2.344 4.84 4.655 5.72 5.49答案 (1)匀速直线 (2) 2.44mv2B v2A2L解析 (1)小车做匀速直 线运动时所受合力为零，说明平衡了摩擦力(2) 根据 动能定理有 FL m(v v )，代入
12、数据得 F2.44N.12 2B 2A三、论述计算题(共 4 小题，共 42 分解答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)14(10 分)如图所示，滑块从 A 点由静止开始沿曲面下滑，过 O 点后滑上右边曲线面 B 点时的速度恰好等于零，O 点附近光滑，滑块经过 O点不发生碰撞，如滑块从 B 点以某速度 v 沿原路径往回滑，到达 A点时的速度也恰好为零，求 A、B 两点间的高度差( 设运动过程中阻力大小恒定，与速度大小无关)答案 v24g解析 从 A 到 B，重力势能减少量为 mgh，则由功能关系可知克服阻力的功等于物
13、体重力势能的减少，即：W fmg h若滑块从 B 至 A，其 动 能损失一部分转化为 重力势能，一部分克服阻力的功转化为内能，由能量守恒定律得：mv2 mghW f12由式得，A、 B 间高度差为 h .v24g15(10 分)(2012福州模拟)如图所示，光滑弧形轨道下端与水平传送带上表面等高，轨道上的 A 点到传送带的竖直距离和传送带上表面到地面的距离均为h5m. 把一物体放在 A 点由静止释放，当传送带不动，物体从右端B 点水平飞离，落在水平地面上的 P 点，B，P 的水平距离 OP 为x2m. g 取 10m/s2，求：(1)当传送带不动，物体飞出 B 点时的速度；(2)若传送带以 v
14、5m/s 的速度顺时针方向传送，物体会落在何处？答案 (1)2m/s(2)5m解析 (1)当传送带不 动时， 设物体进入和飞出传送带的速度分别为 v1，v2根据机械能守恒定律有 mgh mv ，解得 v110m/s12 21物体离开 B：由 h gt2，解得 t1s12v2 2m/sxt(2)因为 v2vB1，所以小球能通过最高点 B小球从 B 点做平抛运动，有 2R gt212sACv Bt由得 sAC1.2m17. (11 分)(2012大连模拟)为了研究过山车的原理，物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为 37、长为 L2.0m 的粗糙的倾斜轨道 AB，通过水平轨道 BC 与竖
15、直圆轨道相连，出口为水平轨道 DE，整个轨道除 AB 段以外都是光滑的其中 AB 与 BC轨道以微小圆弧相接，如图所示一个小物块以初速度v0 4.0m/s，从某一高处水平抛出，到 A 点时速度方向恰沿 AB 方向，并沿倾斜轨道滑下已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数 0.50.(g取 10m/s2，sin370.60 ，cos37 0.80)(1)要使小物块不离开轨道，并从水平轨道 DE 滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？(2)a.为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道 AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？b按照“a” 的要求， 小物块进入轨道后可以有多少次通过圆轨道上距水平轨道高为 0.01m 的某一点答案 (1)0.66m(2)8解析 (1)小物块做平抛运 动， 经时间 t 到达 A 处时，令下落的高度为 h，水平分速度为 vx , 竖直分速度为 vy
