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1、单元检测五机械能考生注意:1本试卷共4页2答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上3本次考试时间90分钟,满分100分4请在密封线内作答,保持试卷清洁完整一、单项选择题(本题共6小题,每小题3分,共计18分每小题只有一个选项符合题意)1.(2017东台市模拟)如图1所示,轻质弹簧左端固定,右端与质量为m的小滑块甲接触(但不相连结),用一水平力推着滑块甲缓慢压缩弹簧,将弹簧压缩到一定长度时,突然撤去推力,滑块被弹簧弹出,在桌面上滑动后由桌边水平飞出,落到地面上的a点,落地时速度为v.若将小滑块甲换成质量为2m的小滑块乙,弹簧压缩的长度相同,忽略两滑块与
2、桌面间的摩擦力和空气阻力,小滑块乙落到地面时()图1A落点在a的左侧,落地速度小于vB落点在a的右侧,落地速度小于vC落点在a的左侧,落地速度大于vD落点在a的右侧,落地速度大于v2(2018南京市三校联考)质量为m的物体,在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法正确的是()A物体的重力势能减少mghB物体的机械能减少mghC物体的动能增加mghD重力做功mgh3(2017扬州中学模拟)如图2所示,质量为m的物块从A点由静止开始下落,加速度是,下落高度H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C,在由A运动到C的过程中,空气阻力恒定,则()图2A物块机械能守恒B物块和弹簧组成
3、的系统机械能守恒C物块机械能减少mg(Hh)D物块和弹簧组成的系统机械能减少mg(Hh)4(2018阜宁中学调研)物体放在水平地面上,在水平拉力的作用下,沿水平方向运动,在6s内其速度与时间关系的图象和拉力的功率与时间关系的图象如图3甲、乙所示,由图象可以求得物体的质量为(取g10m/s2)()图3A2kgB2.5kgC3kgD3.5kg5(2017启东中学期中)在地面上方的A点以E13J的初动能水平抛出一小球,小球刚落地时的动能为E27J,落地点在B点,不计空气阻力,则A、B两点的连线与水平方向的夹角为()A30B37C45D606(2018海安中学段考)如图4所示,重10N的滑块在倾角为3
4、0的斜面上,从a点由静止开始下滑,到b点开始压缩轻弹簧,到c点时达到最大速度,到d点(图中未画出)开始弹回,返回b点离开弹簧,恰能再回到a点若bc0.1m,弹簧弹性势能的最大值为8J,则下列说法正确的是()图4A轻弹簧的劲度系数是50N/mB从d到b滑块克服重力做功8JC滑块的动能最大值为8JD从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功8J二、多项选择题(本题共6小题,每小题4分,共计24分每小题有多个选项符合题意全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分)7(2017射阳中学月考)如图5甲所示,静止在水平地面上的物块A,受到水平拉力F的作用,F与时间t的关系如图乙所示设物块与地面间的最大
5、静摩擦力Ffm的大小与滑动摩擦力大小相等,则t1t3时间内()图5At1时刻物块的速度为零Bt2时刻物块的加速度最大Ct3时刻物块的动能最大Dt1t3时间内F对物块先做正功后做负功8.(2017盐城市三模)如图6所示,光滑的斜面A静止在光滑水平面上,将物块B轻轻放到A上,并由静止释放,在B沿斜面下滑的同时,斜面A沿水平方向向右做匀加速运动,则此过程中()图6AB机械能守恒BB对A的压力逐渐变小CB做初速度为零的匀加速直线运动DB对A的压力做功与A对B的支持力做功代数和为零9(2017苏北四市期中)如图7所示,物块用一不可伸长的轻绳跨过小滑轮与小球相连,与小球相连的轻绳处于水平拉直状态小球由静止
6、释放运动到最低点过程中,物块始终保持静止,不计空气阻力下列说法正确的有()图7A小球刚释放时,地面对物块的摩擦力为零B小球运动到最低点时,地面对物块的支持力可能为零C上述过程中小球的机械能守恒D上述过程中小球重力的功率一直增大10.(2017南京市9月调研)如图8所示,质量为1kg的小球静止在竖直放置的轻弹簧上,弹簧劲度系数k50N/m.现用大小为5 N、方向竖直向下的力F作用在小球上,当小球向下运动到最大速度时撤去F(g取10 m/s2,不计空气阻力,已知弹簧一直处于弹性限度内),则小球()图8A返回到初始位置时的速度大小为1m/sB返回到初始位置时的速度大小为m/sC由最低点返回到初始位置
7、过程中动能一直增加D由最低点返回到初始位置过程中动能先增加后减少11.(2017启东中学期中)如图9所示,固定在竖直平面内的光滑圆环半径为R,圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B(均可看成质点),且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连,在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(已知重力加速度为g,不计空气阻力)下列说法正确的是()图9AB球减少的机械能等于A球增加的机械能BB球减少的重力势能等于A球增加的重力势能CB球的最大速度为DA球克服细杆阻力所做的功为mgR12(2017徐州市考前模拟)如图10所示,轻弹簧一端固定于O点,另一端与小滑块连接把滑块放在光滑固定斜面上的A点,
8、此时弹簧恰好水平将滑块从A点由静止释放,经B点到达位于O点正下方的C点当滑块运动到B点时,弹簧恰处于原长且与斜面垂直已知弹簧原长为L,斜面倾角小于45,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g.在此过程中,()图10A滑块的加速度可能一直减小B滑块经过B点时的速度可能最大C滑块经过C点的速度大于D滑块在AB过程中动能的增量比BC过程小三、非选择题(本题共6小题,共计58分)13.(6分)(2017东台市5月模拟)某实验小组要探究动能定理,选取的实验装置如图11所示图11(1)实验时,在没有连接橡皮筋前,将木板的左端用小木块垫起,使木板倾斜合适的角度,平衡摩擦力,这样做的目的是_.(2)实验的主要步
9、骤如下使小车在一条橡皮筋的作用下由某位置静止弹出,沿木板滑行,这时橡皮筋对小车做的功为W.再用完全相同的2条、3条橡皮筋作用于小车,每次由静止在_(选填“相同”或“不同”)位置释放小车,使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W、分析打点计时器打出的纸带,分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3作出Wv图象,则下列符合实际的图象是_(填字母序号)(3)若该实验小组实验时遗忘了平衡摩擦力,也完成了整个实验,那么当小车速度最大时,橡皮筋处于_状态(选填“伸长”或“原长”)(4)该实验小组将橡皮筋的两端固定在桌子的右侧边上,小车用细线与橡皮筋的中点相连,开始时,橡皮筋刚好伸直,将小车向左移动距离s(
10、已知)后由静止释放,测出橡皮筋到原长时小车的速度v,依次增加橡皮筋的根数,保持s不变,重复上述实验步骤,以橡皮筋对小车做功W为纵坐标,以v2为横坐标,得到一条直线,根据直线与纵轴的截距与斜率,_(选填“能”或“不能”)求出小车与水平桌面之间的动摩擦因数14(8分)(2017涟水中学第三次检测)某实验小组用图12甲所示装置研究系统在金属轨道上运动过程中机械能是否守恒:将一端带有滑轮的长金属轨道水平放置,重物通过细绳水平牵引小车沿轨道运动,利用打点计时器和纸带记录小车的运动图12(1)本实验中小车质量_(填“需要”或“不需要”)远大于重物质量;(2)将小车靠近打点计时器,将穿好的纸带拉直,接通电源
11、,释放小车图乙是打出的一条清晰纸带,0点是打下的第一个点,1、2、3、4、5是连续的计数点,0点和计数点1之间还有多个点(图中未画出),相邻计数点间的时间间隔为0.02s在打计数点4时小车的速度v_m/s(保留三位有效数字)若已知重物的质量为m,小车的质量为M,则从点0到点4的过程中,系统减少的重力势能为_ J,增加的动能为_ J(g取9.8 m/s2,数字保留两位小数)15.(10分)(2017南通市、如皋市第二次质检)如图13所示,AB是倾角为53的粗糙直轨道,BCD是半径为R的光滑圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两
12、轨道间做往返运动)已知P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为0.5,sin530.8,cos530.6.求:图13(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程s;(2)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D(E、O、D为同一条竖直直径上的3个点),释放点距B点的距离L应满足什么条件;(3)若物体从距B点d3R处静止滑下,则物体离开圆轨时离圆心O点的高度是多少?16(10分)(2018仪征中学学情检测)如图14所示,一劲度系数很大的轻弹簧一端固定在倾角为30的斜面底端,将弹簧压缩至A点锁定,然后将一质量为m的小物块紧靠弹簧放置,物块与斜面间动摩擦因数,解除弹簧锁定,物块
13、恰能上滑至B点,A、B两点的高度差为h0,已知重力加速度为g.图14(1)求弹簧锁定时具有的弹性势能Ep.(2)求物块从A到B所用的时间t1与从B返回到A所用的时间t2之比(3)若每当物块离开弹簧后,就将弹簧压缩到A点并锁定,物块返回A点时立刻解除锁定设斜面最高点C的高度H2h0,试通过计算判断物块最终能否从C点抛出?17(12分)(2018如皋市质量检测一)如图15所示,将质量为m1kg的小物块放在长为L1.5m的小车左端,车的上表面粗糙,物块与车上表面间动摩擦因数0.5,直径d1.8m的光滑半圆形轨道固定在水平面上且直径MON竖直,车的上表面和轨道最低点高度相同,距地面高度h0.65m,开
14、始车和物块一起以10m/s的初速度在光滑水平面上向右运动,车碰到轨道后立即停止运动,取g10 m/s2,求:图15(1)小物块刚进入半圆形轨道时对轨道的压力;(2)小物块落地点至车左端的水平距离18.(12分)(2018田家炳中学调研)如图16所示,传送带A、B之间的距离为L3.2m,与水平面间夹角37,传送带沿顺时针方向转动,速度恒为v2m/s,在上端A点无初速度放置一个质量为m1 kg、大小可视为质点的金属块,它与传送带的动摩擦因数为0.5,金属块滑离传送带后,经过弯道,沿半径R0.4 m的光滑圆轨道做圆周运动,刚好能通过最高点E,已知B、D两点的竖直高度差为h0.5 m(取g10 m/s2)求:图16(1)金属块经过D点时的速度大小;(2)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功答案精析1A设弹簧被压缩至一定长度时,弹性势能为Ep,根据机械能守恒定律可得Epmv02,即v0,小滑块从桌边飞出后做平抛运动,故有hgt2,xv0t,解得x2,换成滑块乙,由于质量增大了,所以落地点与桌边的水平距离减小了,即落在a点的左侧;落地速度大小为v,因v0减小,所以落地速度变小,故A正确