《（講練測）高考物理一輪復(fù)習(xí) 第05章 功和能單元綜合測試（含解析）-人教版高三全冊物理試題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（講練測）高考物理一輪復(fù)習(xí) 第05章 功和能單元綜合測試（含解析）-人教版高三全冊物理試題（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第05章 功和能【滿分：110分 時間：90分鐘】一、選擇題(本大題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中. 18題只有一項符合題目要求； 912題有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。)1在下列所描述的運動過程中，若物體所受的空氣阻力均可忽略不計，則機械能守恒的過程是： （ ）A被投擲出的鉛球在空中運動B小孩沿滑梯勻速滑下C電梯中的貨物隨電梯一起勻速下降D發(fā)射過程中的火箭加速上升【答案】A【名師點睛】判斷機械能是否守恒，從以下三個角度分析：（1）系統(tǒng)只受重力作用，（2）受其它外力，但外力不做功，（3）有其它外力做功，但做功的代數(shù)和為零，

2、只要滿足上述條件之一種情況，系統(tǒng)的機械能就守恒。2如圖所示，滑塊以速率v1，沿固定斜面由底端向上滑行，至某一位置后返回，回到出發(fā)點時的速率變?yōu)関2，且v2v1，則下列說法正確的是： （ ）A滑塊在上滑過程中機械能減少，在下滑過程中機械能增加B在上滑和下滑的過程中，重力做的功相同C在上滑和下滑的過程中，摩擦力做的功相同D在上滑和下滑的過程中，摩擦力的平均功率相等【答案】C【解析】在全過程中，物體一直克服摩擦力做功，機械能一直減小，A錯誤；上滑時重力做負(fù)功，下滑時重力做正功，重力做的功不相同，B錯誤；上滑和下滑過程摩擦力都做負(fù)功，而且摩擦力的大小和位移的大小都相等，且方向在一條直線上，所以摩擦力做

3、功相等，C正確；上滑和下滑時間不同，摩擦力的平均功率不同，D錯誤；故選C?！久麕燑c睛】看機械能的變化就要從除重力以外的力做功情況，做正功機械能增加，做負(fù)功機械能減少；重力做功只與初末位置的高度差有關(guān)，與實際路徑無關(guān)。3提高物體(例如汽車)運動速率的有效途徑是增大發(fā)動機的功率和減小阻力因數(shù)(設(shè)阻力與物體運動速率的平方成正比，即fkv2，k是阻力因數(shù))。當(dāng)發(fā)動機的額定功率為P0時，物體運動的最大速率為vm，如果要使物體運動的速率增大到2vm，則下列辦法可行的是： （ ）A阻力因數(shù)不變，使發(fā)動機額定功率增大到2P0B發(fā)動機額定功率不變，使阻力因數(shù)減小到k/4C阻力因數(shù)不變，使發(fā)動機額定功率增大到4P

4、0D發(fā)動機額定功率不變，使阻力因數(shù)減小到k/8【答案】D【名師點睛】交通工具的啟動問題通常說的機車的功率或發(fā)動機的功率實際是指其牽引力的功率。以恒定功率P啟動：機車的運動過程是先做加速度減小的加速運動，后以最大速度做勻速直線運動；以恒定牽引力F啟動：機車先作勻加速運動，當(dāng)功率增大到額定功率時速度為，而后開始作加速度減小的加速運動，最后以最大速度作勻速直線運動。4如圖所示，在地面上方的A點以拋出一小球，小球剛要落地時的動能，落地點在B點，不計空氣阻力，則A、B兩點的連線與水平面間的夾角為： （ ）A、30 B、37 C、45 D、60【答案】C【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動的規(guī)律，以及知

5、道速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角的正切值的兩倍即這一推論。5如圖所示，質(zhì)量為m的物塊從A點由靜止開始下落，加速度是g/2，下落H到B點后與一輕彈簧接觸，又下落h后到達(dá)最低點C，在由A運動到C的過程中，空氣阻力恒定，則： （ ）A物塊機械能守恒B物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒C物塊機械能減少mg(Hh)D物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減少mg(Hh)【答案】D【解析】對于物體來說，從A到C要克服空氣阻力做功，從B到C又將一部分機械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈力勢能，因此機械能肯定減少故A錯誤；對于物塊和彈簧組成的系統(tǒng)來說，物體減少的機械能為（克服空氣阻力所做的功+彈簧彈性勢能），而彈簧則增加了彈

6、性勢能，因此整個系統(tǒng)機械能減少量即為克服空氣阻力所做的功故B錯誤；由A運動到C的過程中，物體的動能變化為零，重力勢能減小量等于機械能的減小量，所以物塊機械能減少mg（H+h），故C錯誤；物塊從A點由靜止開始下落，加速度是g，根據(jù)牛頓第二定律得：f=mg-ma=mg，所以空氣阻力所做的功-mg（H+h），整個系統(tǒng)機械能減少量即為克服空氣阻力所做的功，所以物塊、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能減少mg（H+h），故D正確。【名師點睛】本題是對機械能守恒條件的直接考查，掌握住機械能守恒的條件即可，注意題目中的研究對象的選擇學(xué)會運用能量守恒的觀點求解問題，知道能量是守恒的和能量的轉(zhuǎn)化形式由A運動到C的過程中

7、，物體的動能變化為零，重力勢能減小量等于機械能的減小量。整個系統(tǒng)機械能減少量即為克服空氣阻力所做的功6質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)處由靜止開始自由下落（不計空氣阻力），以地面作為零勢能面。當(dāng)小球的動能和重力勢能相等時，重力的瞬時功率為： （ ）ABC D【答案】B 【名師點睛】在分析功率的時候，一定要注意公式的選擇，P=只能計算平均功率的大小，而P=Fv可以計算平均功率也可以是瞬時功率，取決于速度是平均速度還是瞬時速度根據(jù)小球的動能和重力勢能相等可以求得此時小球的速度的大小，再根據(jù)瞬時功率的公式即可求得此時重力的功率7一根質(zhì)量為m、長為L的均勻鏈條一半放在光滑的水平桌面上，另一半掛在桌邊，桌面足夠高，

8、如圖（a）所示。若在鏈條兩端各掛一個質(zhì)量為m/2的小球，如圖（b)所示。若在鏈條兩端和中央各掛一個質(zhì)量為m/2的小球，如圖（c)所示。由靜止釋放，當(dāng)鏈條剛離開桌面時，圖（a）中鏈條的速度為va，圖（b)中鏈條的速度為vb，圖（c)中鏈條的速度為vc（設(shè)鏈條滑動過程中始終不離開桌面，擋板光滑）。下列判斷中正確的是： （ ）Avavbvc Bvavbvc Cvavbvc Dvavcvb【答案】D【解析】鐵鏈釋放之后，到離開桌面，由于桌面無摩擦，對兩次釋放，桌面下方L處為0勢能面則釋放前，系統(tǒng)的重力勢能為第一次，Ep1=mgL+mgL=mgL，第二次，Ep2=（m+m）gL+mgL+mg=mgL，第

9、三次，Ep3=（m+m）gL+mgL+mg=mgL，釋放后Ep1=mg，Ep2=mgL+mg=mgL，Ep3=mgL+mg+mgL=mgL；則損失的重力勢能Ep1=mgL，Ep2=mgL，Ep3=mgL，那么Ep1=mva2，Ep2=（2m）vb2，Ep3=（2.5m）vc2，解得：va2=，vb2=，vc2=，顯然va2vc2vb2，所以vavcvb，故選D?！久麕燑c睛】解決本題的關(guān)鍵知道系統(tǒng)機械能守恒，抓住系統(tǒng)重力勢能的減小量等于系統(tǒng)動能的增加量進(jìn)行求解在運動的過程中，對整個系統(tǒng)而言，機械能守恒抓住系統(tǒng)重力勢能的減小量等于動能的增加量，分別求出離開桌面時的速度。8如圖所示，水平繃緊的傳送帶

10、AB長，始終以恒定速率運行。初速度大小為的小物塊（可視為質(zhì)點）從與傳送帶等高的光滑水平地面上經(jīng)A點滑上傳送帶。小物塊，物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)，取，下列說法中正確的是： （ ）A小物塊可以到達(dá)B點B小物塊不能到達(dá)B點，但可返回A點，返回A點速度為6m/sC小物塊向左運動速度減為0時相對傳送帶滑動的距離達(dá)到最大D小物塊在傳送帶上運動時，因相互間摩擦力產(chǎn)生的熱量為50J【答案】D，當(dāng)速度等于傳送帶速度時，經(jīng)歷的時間：，該時間內(nèi)傳送帶的位移：，所以小物塊相對于傳送帶的位移： ，小物塊在傳送帶上運動時，因相互間摩擦力產(chǎn)生的熱量為：，故D正確?！久麕燑c睛】本題關(guān)鍵是對于物體運動過程分析，物體由于慣性沖上

11、皮帶后，從右端滑上傳送帶時，可以先勻減速運動到速度為0再反向加速后勻速，也可以一直減速，分情況進(jìn)行討論即可解題。9如圖，一物體從光滑斜面AB底端A點以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度為h。下列說法中正確的是（設(shè)下列情境中物體從A點上滑的初速度仍為v0）： （ ）A若把斜面AB變成曲面AEB，物體沿此曲面上升仍能到達(dá)B點B若把斜面CB部分截去，物體沖過C點后上升的最大高度仍為hC若把斜面從C點以上部分彎成與C點相切的圓弧狀，物體上升的最大高度有可能仍為hD若把斜面彎成圓弧形D，物體仍沿圓弧升高h(yuǎn)【答案】AC【名師點睛】本題考查的是機械能守恒的問題，通過題目設(shè)置的幾種情況的分析，確定物體的運動

12、形式，根據(jù)不同運動的特點，找到所遵從的規(guī)律，從而判斷正確的選項。10如圖所示，一質(zhì)量為的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點，初始時刻小球靜止于P點。第一次小球在水平拉力作用下，從P點緩慢地移動到Q點，此時輕繩與豎直方向夾角為，張力大小為；第二次在水平恒力作用下，從P點開始運動并恰好能到達(dá)Q點，至Q點時輕繩中的張力為大小，關(guān)于這兩個過程，下列說法中錯誤的是： （ ）A、大于B、等于C、兩個過程中做的功大于做的功D、兩個過程中做的功等于做的功【答案】AD【名師點睛】本題的難點在第二次拉動小球運動過程的處理。第一次小球在水平拉力作用下，從點緩慢地移動到點，則小球處于平衡狀態(tài)，第二次在水平恒力F作用下，從

13、點開始運動并恰好能到達(dá)點，則到達(dá)點時速度為零，則向心力為零，判斷與的關(guān)系。11一輛汽車在平直的公路上運動，運動過程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牽引功率，其牽引力和速度的圖像如圖所示。若已知汽車的質(zhì)量m，牽引力和速度及該車所能達(dá)到的最大速度，運動過程中阻力大小恒定，則根據(jù)圖像所給的信息，下列說法正確的是： （ ）A汽車運動中的最大功率為B速度為v2時的加速度大小為C汽車行駛中所受的阻力為D恒定加速時，加速度為【答案】AC【名師點睛】本題關(guān)鍵對汽車受力分析后，根據(jù)牛頓第二定律列出加速度與速度關(guān)系的表達(dá)式，再結(jié)合圖象進(jìn)行分析求解汽車先做勻加速運動，再以恒定功率運動，對汽車受力分析后根據(jù)牛頓第

14、二定律列方程，再結(jié)合圖象進(jìn)行分析即可。12如圖所示，A、B兩球分別套在兩光滑無限長的水平直桿上，兩球通過一輕繩繞過一定滑輪（軸心固定不動）相連，某時刻連接兩球的輕繩與水平方向的夾角分別為、，A球向左的速度為，下列說法正確的是： （ ）A此時B球的速度為B此時B球的速度為C當(dāng)增大到等于時，B球的速度達(dá)到最大，A球的速度為0D在整個運動過程中，繩對B球的拉力一直做正功【答案】ACD【解析】將物塊A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，如圖所示在沿繩子方向的分速度等于B沿繩子方向的分速度在沿繩子方向的分速度為，所以，故A正確，B錯誤；【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵會對速度進(jìn)行分解，將物塊A的速度分解

15、為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，在沿繩子方向的分速度等于B沿繩子方向的分速度。二、實驗題（本大題共2小題，第13題4分、14題6分；共10分）13（4分）右圖所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進(jìn)行測量，即可驗證機械能守恒定律如圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m150 g、m2150 g，則（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v_m/s；（2）在打下第“0”到打下第“5”點的過程中系統(tǒng)動能的增

16、量Ek_ J，系統(tǒng)勢能的減少量Ep_J；（取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭10m/s2）（3）若某同學(xué)作出v2h圖象如圖所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2。.【答案】（1）2.4 m/s；（2）Ek0.58 J；Ep0.60 J； （3）g9.7 m/s2?！窘馕觥浚?）在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度；（2）在打下第“0”到打下第“5”點的過程中系統(tǒng)動能的增量Ek，系統(tǒng)勢能的減少量Ep；（3）由能量關(guān)系可知，即，由圖線可知，解得g9.7 m/s2【名師點睛】此題是驗證機械能守恒定律的實驗；關(guān)鍵是搞清裝置的實驗原理，會根據(jù)紙帶來處理數(shù)據(jù)計算要驗證的物理量；根據(jù)能量關(guān)系能找到直線的函數(shù)關(guān)系，然后根據(jù)斜率來求解

17、重力加速度；此題難度中等，考查學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?4（6分）某興趣小組利用圖甲所示實驗裝置，驗證“合外力做功和動能變化的關(guān)系”小車及車中砝碼的質(zhì)量為M，沙桶和沙的質(zhì)量為m，小車的速度可由小車后面拉動的紙帶經(jīng)打點計時器打出的點計算得到（1）在實驗中，下列說法正確的有（ ） A將木板的右端墊起，以平衡小車的摩擦力B每次改變小車的質(zhì)量時，都要重新平衡摩擦力C用直尺測量細(xì)線的長度作為沙桶下落的高度D在小車運動過程中，對于M、m組成的系統(tǒng)，m的重力做正功（2）圖乙是某次實驗時得到的一條紙帶，O點為靜止開始釋放沙桶紙帶上打的第一個點，速度為0。相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為T，根據(jù)此紙帶可得出小車通過計數(shù)點

18、E時的速度vE（3）若用O、E兩點來研究合外力做功和動能變化的關(guān)系，需要驗證的關(guān)系式為(用所測物理量的符號表示)【答案】（1）AD （2）（3）（2）根據(jù)勻變速直線運動的特點，E點的速度等于DF之間的平均速度，所以：。（3）從O到E之間重力勢能減?。簞幽茉龃螅盒枰炞C的是：【名師點睛】本題考查探究功與速度變化的關(guān)系，首先掌握實驗原理，由平均速度公式可求得E點的速度；根據(jù)機械能守恒即可正確回答。三、計算題（本大題共4小題，第15、16題每題9分；第17、18題每題11分；共40分）15（9分）如圖所示，在水平面上有一彈簧，其左端與墻壁相連，O點為彈簧原長位置，O點左側(cè)水平面光滑，水平段OP長L=

19、1m，P點右側(cè)一與水平方向成的足夠長的傳送帶與水平面在P點平滑連接，皮帶輪逆時針轉(zhuǎn)動速率為3m/s一質(zhì)量為1kg可視為質(zhì)點的物塊A壓縮彈簧（與彈簧不栓接），使彈簧獲得彈性勢能，物塊與OP段動摩擦因素，另一與A完全相同的物塊B停在P點，B與傳送帶的動摩擦因素，傳送帶足夠長A與B的碰撞時間不計，碰后A、B交換速度，重力加速度，現(xiàn)釋放A，求：（1）物塊A、B第一次碰撞前瞬間，A的速率；（2）從A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，B與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量；【答案】（1），（2）此后B反向加速，加速度仍為，與傳送帶共速后勻速運動直至與A再次碰撞，加速時間為位移為此過程相對運動路程全過程生熱【名師

20、點睛】本題首先要理清物體的運動過程，其次要準(zhǔn)確把握每個過程所遵守的物理規(guī)律，特別要掌握彈性碰撞過程，動量和機械能16（9分）如圖所示，傾角 =37的光滑且足夠長的斜面固定在水平面上，在斜面頂端固定一個輪半徑和質(zhì)量不計的光滑定滑輪 D，質(zhì)量均為m=1kg 的物體A和B用一勁度系數(shù)k=240N/m 的輕彈簧連接，物體 B 被位于斜面底端且垂直于斜面的擋板 P 擋住。用一不可伸長的輕繩使物體 A 跨過定滑輪與質(zhì)量為 M 的小環(huán) C 連接，小環(huán) C 穿過豎直固定的光滑均勻細(xì)桿，當(dāng)整個系統(tǒng)靜止時，環(huán) C 位 于 Q 處，繩與細(xì)桿的夾角 =53，且物體 B 對擋板 P 的壓力恰好為零。圖中 SD 水平且長

21、度 為 d=0.2m，位置 R 與位置 Q 關(guān)于位置 S 對稱，輕彈簧和定滑輪右側(cè)的繩均與斜面平行?，F(xiàn) 讓環(huán) C 從位置 R 由靜止釋放，sin37=0.6，cos37=0.8，g 取 10m/s2。求：小環(huán) C 的質(zhì)量 M；小環(huán) C 通過位置 S 時的動能 Ek及環(huán)從位置 R 運動到位置 S 的過程中輕繩對環(huán)做的功 WT；小環(huán) C 運動到位置 Q 的速率 v?！敬鸢浮緾原平衡態(tài)，彈簧的伸長量為 當(dāng)環(huán)通過位置S時，物體A下降的距離為 此時彈簧的壓縮量為 此時物體A的速度為零。所以環(huán)從R運動到S的過程，初、末態(tài)的彈性勢能相等。對于A、彈簧和C組成的系統(tǒng)，機械能定恒，有 解得 對此過程，對A由動能

22、定理，得 解得 【名師點睛】此題考查了物體的平衡、機械能定恒定律及動能定理的應(yīng)用；該題中，第一問相對比較簡單，解答的關(guān)鍵是第二問，在解答的過程中一定要先得出彈簧的彈性勢能沒有變化的結(jié)論，否則解答的過程不能算是完整的。17（11分） .如圖所示，豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道半徑為R，A端與圓心O等高，AD為與水平方向成45角的斜面B端在O的正上方一個小球在A點正上方由靜止開始釋放，自由下落至A點后進(jìn)入圓形軌道并恰能到達(dá)B點，求：（1）釋放點距A點的豎直高度；（2）小球落到斜面上C點時的速度大小【答案】（1）1.5R；（2）【解析】（1）小球恰能到達(dá)B點，在B點由重力提供向心力，則有：得：v=

23、設(shè)小球的釋放點距A點高度為h，小球從開始下落到B點，由動能定理得：mg（hR）=mv2；得：h=1.5R（2）小球離開B點后做平拋運動，小球落到C點時有：解得：小球落在斜面上C點時豎直分速度為：小球落到C點得速度大?。骸久麕燑c睛】此題考查了圓周運動、平拋運動及動能定理的應(yīng)用；解題時要把小球的運動過程分為三部分，第一段是自由落體運動，第二段是圓周運動，此時機械能守恒，第三段是平拋運動，分析清楚各部分的運動特點，采用相應(yīng)的規(guī)律求解即可18（11分） 如圖所示的裝置，其中AB部分為一長為L=5m并以v=4m/s速度順時針勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶，BCD部分為一半徑為r=2m豎直放置的半圓形軌道，直徑BD恰好豎直，軌道與傳送帶相切于B點。現(xiàn)將一質(zhì)量為m=1kg的可視為質(zhì)點的小滑塊無初速地放在傳送帶的左端A點上，已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為=0.2，g=10m/s2（1）滑塊到達(dá)B點時對軌道的壓力大小；（2）求滑塊在半圓形軌道上能上升的最大高度；（3）通過計算說明小滑塊最終的狀態(tài)。【答案】（1）18N；（2）0.8m；（3）小滑塊將在傳送帶與半圓軌道之間做往復(fù)運動（2）設(shè)滑塊在軌道上能上升的最大高度是h，由機械能守恒得：mghmv2代入數(shù)據(jù)得：h=0.8m；