届高考物理第一轮总复习知识点配套练习题8.docx
《届高考物理第一轮总复习知识点配套练习题8.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届高考物理第一轮总复习知识点配套练习题8.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
届高考物理第一轮总复习知识点配套练习题8
单元综合检测（六）
一、选择题（每小题6分,共60分）
1.（2015·中山二模）近年我国高速铁路技术得到飞速发展,武广高铁创造了世界最高营运时速390km/h的记录。
下列说法中错误的是（D）
A.减少路轨阻力,有利于提高列车最高时速
B.当列车保持最高时速行驶时,其牵引力与阻力大小相等
C.列车的最高时速取决于其最大功率、阻力及相关技术
D.将列车车头做成流线型,减小空气阻力,有利于提高列车功率
【解析】根据P=Fv=fv知,v=
减小阻力,有利于提高列车的最高时速,故A项正确;当列车功率一定,在水平铁轨上速度最大时,F=f,故B项正确;根据P=Fv=fv,知列车的最高时速取决于其最大功率、阻力及相关技术,故C项正确;将列车车头做成流线型,减小空气阻力,有利于提高列车的速度,不会提高功率,故D项错误。
2.（2015·银川一中二模）如图所示,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,O为圆心,AB为沿水平方向的直径。
若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球,小球将击中坑壁上的最低点D点;若A点小球抛出的同时,在C点以初速度v2沿BA方向平抛另一相同质量的小球并也能击中D点。
已知∠COD=60°,且不计空气阻力,则（D）
A.两小球同时落到D点
B.两小球在此过程中动能的增加量相等
C.在击中D点前瞬间,重力对两小球做功的瞬时功率之比为2∶1
D.两小球初速度之比v1∶v2=
∶3
【解析】平抛运动的时间由高度决定,高度越高,时间越长,可知两球平抛运动的时间不等,不能同时落到D点,A项错误;根据动能定理知,重力做功不同,则动能的增加量不同,B项错误;根据
y
0
v1∶v2
∶3,D项正确。
3.（2015·芜湖三模）如图所示,足够长的传送带以恒定速率顺时针运行,将一个物体轻轻放在传送带底端,第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段与传送带相对静止,匀速运动到达传送带顶端。
下列说法正确的是（C）
A.第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功
B.第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加
C.第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加
D.物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热
【解析】第一阶段物体受到沿斜面向上的滑动摩擦力,第二阶段物体受到沿斜面向上的静摩擦力,两个阶段摩擦力方向都跟物体运动方向相同,所以摩擦力都做正功,故A项错误;根据动能定理可知,外力做的总功等于物体动能的增加,第一个阶段,摩擦力和重力都做功,则第一阶段摩擦力对物体做的功不等于第一阶段物体动能的增加,故B项错误;由功能关系可知,第一阶段摩擦力对物体做的功（除重力之外的力所做的功）等于物体机械能的增加,即ΔE=W阻=F阻·s物,摩擦生热为Q=F阻·s相对,又由于s传送带=vt,s物=
s物=s相对
s传送带,即Q=ΔE,故C项正确;第二阶段没有摩擦生热,但物体的机械能继续增加,故D项错误。
4.（2015·黑龙江大庆实验中学月考）如图所示,质量m=1kg的物块（可视为质点）以v1=10m/s的初速度从粗糙斜面上的P点沿斜面向上运动到达最高点后,又沿原路返回,其速率随时间变化的图象如图乙所示。
已知斜面固定且足够长,且不计空气阻力,取g=10m/s2,下列说法中正确的是（D）
A.物块所受的重力与摩擦力之比为3∶2
B.在t=1s到t=6s的时间内物块所受重力的平均功率为50W
C.在t=6s时物体克服摩擦力做功的功率为20W
D.在t=0到t=1s时间内机械能的变化量大小与t=1s到t=6s时间内机械能变化量大小之比为1∶5
【解析】设斜面倾角为θ,根据速度-时间图象的斜率表示加速度得上滑过程a1=
2
2
2
1
2
fv
1
Ffx1
2
fx2
故D项正确。
5.蹦床运动可简化为一个小球落到竖直放置轻弹簧上的运动,如图甲所示。
质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动。
以小球刚开始下落计时,以竖直向下为正方向,小球的速度v随时间t变化的图线如图乙所示。
图线中的OA段为直线,与曲线ABCD相切于A点。
不考虑空气阻力,则关于小球的运动过程,下列说法中正确的是（C）
A.t2-t1>t3-t2
B.下落h高度时小球速度最大
C.小球在t4时刻所受弹簧弹力大于2mg
D.小球在t2时刻重力势能和弹簧的弹性势能之和最大
【解析】小球在B点时,a=0,即mg=kΔxB,AB过程中合外力F合=mg-kΔx=k（ΔxB-Δx）=kx球B,x球B为球所处位置到平衡位置B的距离,同理可得BC过程也满足上述关系,故小球经过AC之间时做简谐运动,则t2-t1=t3-t2,A项错误;A是下降h高度时的位置,而AB过程,重力大于弹簧的弹力,小球做变加速直线运动,B点是速度最大的地方,B项错误;由上分析知C点与A点是对称的点,由A点到B点的弹簧长度变化量等于由B点到C点的弹簧长度变化量,故到达D点时弹簧弹力大于2mg,C项正确;系统在整个过程中,只受重力和弹簧弹力作用,系统机械能守恒,小球在t2时刻的速度最大,动能最大,故重力势能和弹簧的弹性势能之和最小,D项错误。
6.（2015·临沂二模）如图所示,表面粗糙、倾角为θ的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮。
初始时刻,A、B处于静止状态且B不受摩擦力。
现施加一沿斜面向下的恒力F,使B沿斜面下滑,当质量为m的A物块上升h高度的过程中（不计滑轮的质量和摩擦）（D）
A.A、B组成的系统机械能守恒
B.A、B组成的系统机械能增加Fh
C.A、B组成的系统动能增加Fh
D.物块B重力势能减少mgh
【解析】对于A、B组成的系统,除重力外,恒力F做功Fh,摩擦力做功-Ffh,故机械能增加（F-Ff）h,因为不知道F与Ff的大小关系,A、B项错误;初始时刻,A、B处于静止状态且B不受摩擦力,说明B物体重力的下滑分力与细线拉力平衡,而细线拉力等于物体A的重力mg,故mBgsinθ=mg,故物块B重力势能减少mBghsinθ=mgh,D项正确;由上分析知,物块B的重力势能减少量始终等于物块A的重力势能增加量,所以A、B系统动能的增加量即为系统机械能的增加量,为（F-Ff）h,C项错误。
7.（2015·威海二模）（多选）物体自空中某位置自由下落,下落一定高度后落入下方的水中。
物体在落入水中之前的运动称为过程Ⅰ,物体在水中的运动称为过程Ⅱ。
空气阻力不计,下列说法中正确的是（AD）
A.在过程Ⅰ中重力做的功等于物体重力势能的减少量
B.在过程Ⅱ中重力做的功大于物体重力势能的减少量
C.在过程Ⅱ中重力做的功等于物体动能的增加量
D.物体在下落的整个过程中机械能减少
【解析】根据重力做功等于重力势能变化量的负值W重=-ΔEp可知两个过程中重力做功等于重力势能的变化量,A项正确,B项错误;对过程Ⅱ,物体受重力和浮力作用,根据动能定理W合=ΔEk,可知重力和浮力做的功等于物体动能的增加量,C项错误;Ⅰ过程中物体机械能不变,Ⅱ过程中有浮力做负功,故物体在下落的整个过程中机械能减少,D项正确。
8.（2015·贵州八校联考）（多选）如图所示,在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆轨道,A、B分别为最高点和最低点（图中未标出）,外圆光滑内圆粗糙。
一质量为m=0.2kg的小球从轨道的最低点以水平向右的初速度v0开始运动,球的直径略小于两圆间距,球运动的轨道半径R=0.5m,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,设小球过最低点B时重力势能为零,下列说法中正确的是（ACD）
A.若小球运动到最高点A时速度为0,则小球机械能一定不守恒
B.若小球第一次运动到最高点时速度大小为0,则v0一定等于2
m/s
C.若要小球不挤压内轨,则v0一定不小于5m/s
D.若小球开始运动时初动能为1.6J,则足够长时间后小球的机械能为1J
【解析】若小球运动到最高点时速度为0,则小球在运动过程中一定与内圆接触,受到摩擦力作用,要克服摩擦力做功,机械能不守恒,故A项正确;如果内圆光滑,小球在运动过程中不受摩擦力,机械能守恒,如果小球运动到最高点时速度为0,由机械能守恒定律得
0
2
0=
2
0
m/s=4m/s<5m/s,则小球在运动过程中要与内轨接触,要克服摩擦力做功,机械能减少,最终小球将在轨道的下半圆内做往复运动,到达与圆心同高位置处速度为零,则小球的最终机械能E=mgR=0.2×10×0.5J=1J,故D项正确。
9.（2015·哈尔滨六中三模）（多选）在倾角为θ的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B,它们的质量分别为m和2m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。
现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动,当B刚离开C时,A的速度为v,加速度为a,且方向沿斜面向上。
设弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g,则（AD）
A.当B刚离开C时,A发生的位移大小为
B.从静止到B刚离开C的过程中,物块A克服重力做功为
C.B刚离开C时,恒力对A做功的功率为（2mgsinθ+ma）v
D.当A的速度达到最大时,B的加速度大小为
【解析】开始时,弹簧处于压缩状态,压力等于物体A重力的下滑分力,根据胡克定律mgsinθ=kx1,解得x1=
2
2
x1+x2
T
T
B
a,D项正确。
10.（2016·黑龙江大庆铁人中学月考）（多选）如图所示,一小物块在粗糙程度相同的两个固定斜面上从A经B滑动到C,如不考虑在B点机械能的损失,则（AC）
A.从A到B和从B到C,减少的机械能相等
B.从A到B和从B到C,增加的动能相等
C.从A到B和从B到C,摩擦产生的热量相等
D.小物块在B点的动能一定最大
【解析】对任意一斜面,设斜面与水平面的夹角为θ,则斜面的长度s=
f
=μmgL,由上式可知,物体下滑的过程中,摩擦力做功的大小与斜面的倾角无关,与水平位移的大小成正比,故物体从A到B和从B到C克服摩擦力做的功相等,物体减少的机械能相等,A项正确;由图可知,物体从A到B和从B到C,AB段的竖直高度较大,所以在AB段重力对物体做的功较大,由动能定理ΔEk=W总=WG-Wf可知,从A到B和从B到C,AB段增加的动能较大,B项错误;物体从A到B和从B到C,减小的机械能转化为内能,物体减少的机械能相等,所以摩擦产生的热量相等,C项正确;物体从B到C的过程中,重力对物体做正功,摩擦力对物体做负功,由于不知道二者的大小关系,所以C点的动能也有可能大于物体在B点的动能,D项错误。
二、实验题（15分）
11.（2015·江西鹰潭一中期末检测）某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”。
实验开始前,他们提出了以下几种猜想:
①W∝
②W∝v,③W∝v2。
他们的实验装置如图甲所示,PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点时的速度）,每次实验,物体从不同初始位置处由静止释放。
同学们设计了以下表格来记录实验数据。
其中L1、L2、L3、L4…代表物体分别从不同初始位置处无初速度释放时初始位置到速度传感器的距离,v1、v2、v3、v4…表示物体每次通过Q点的速度。
实验次数
1
2
3
4
…
L
L1
L2
L3
L4
…
v
v1
v2
v3
v4
…
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L-v图象,并得出结论W∝v2。
他们的做法 不是 （填“是”或“不是”）合理的,你有什么好的建议?
建议:
应进一步绘制L-v2图象 。
在此实验中,木板与物体间摩擦力 不会 （填“会”或“不会”）影响探究出的结果。
【解析】图乙所示的L-v图象是一条抛物线,不能判断出两者的具体关系,如果绘制L-v2图象得到的图线是直线,即L∝v2,因为合力与位移成正比,故W∝v2,运动中只要合力一定就行,所以木板与物体间摩擦力不会影响该实验的结论。
三、计算题（25分）
12.如图,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为l,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态。
可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧弹回（小物块与弹簧作用时无机械能损失）。
已知R=0.4m,l=2.5m,v0=6m/s,物块质量m=1kg,与PQ段间的动摩擦因数μ=0.4,轨道其他部分摩擦不计。
取g=10m/s2。
求:
（1）物块经过圆轨道最高点B时对轨道的压力;（7分）
（2）物块从Q运动到P的时间及弹簧获得的最大弹性势能;（10分）
（3）物块仍以v0从右侧冲上轨道,调节PQ段的长度l,当l长度是多少时,物块恰能不脱离轨道返回A点继续向右运动。
（8分）
解:
（1）设物块冲上圆形轨道最高点B时速度为v,由机械能守恒得
mv2+2mgR①
物块到圆弧轨道的最高点B点,由牛顿第二定律得
FN+mg=
②
联立①②并代入数据解得FN=40N③
由牛顿第三定律,物块对轨道压力大小为40N,方向为竖直向上④
（2）物块在Q点时速度仍为v0,在PQ段运动时,由牛顿运动定律有
μmg=ma⑤
由运动规律l=v0t-
at2⑥
联立⑤⑥并代入数据解得在PQ段运动时间
t=0.5s⑦
设物块在P点时速度为v1,有
=-2μgl⑧
由能量守恒,物块压缩弹簧,动能转化为弹性势能,有
Epm=
⑨
联立⑧⑨式代入数据解得Epm=8J⑩
（3）设物块以v0冲上轨道直到回到PQ段右侧Q点时速度为v2,有
-2μmgl=
要使物块恰能不脱离轨道返回A点,则物块能沿轨道上滑至最高点且在最高点的速度大小为v3满足
且mg=
联立
式代入数据解得l=1m
升级会员 