名師對(duì)話（物理）2014屆高三一輪“雙基鞏固卷”：第五單元(考查范圍：第五單元分值：110分)一、選擇題(每小題6分，共48分)1蹦床運(yùn)動(dòng)員與床墊接觸的過(guò)程可簡(jiǎn)化為下述模型：運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的床墊(A位置)上，隨床墊一同向下做變速運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)(B位置)，如圖D51所示，有關(guān)運(yùn)動(dòng)員從A運(yùn)動(dòng)至B的過(guò)程，下圖D51列說(shuō)法正確的是()A運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒B運(yùn)動(dòng)員的速度一直減小C合力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功D運(yùn)動(dòng)員先失重后超重2如圖D52所示，一根跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端各系一個(gè)物體A和B，不計(jì)摩擦圖D52.現(xiàn)將物體由靜止釋放，B物體下落H高度時(shí)的速度為v，若在A的下方掛一個(gè)與A相同的物體，由靜止釋放，B向上運(yùn)動(dòng)距離為H時(shí)的速度大小仍為v，則A與B的質(zhì)量之比為()A12B23C.2 D.33如圖D53所示，豎直放置的輕彈簧上端與質(zhì)量為3 kg的物塊B相連接，另一個(gè)質(zhì)量為圖D531 kg的物塊A放在B上先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運(yùn)動(dòng)一段后將分離，分離后A又上升了0.2 m到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長(zhǎng)從A、B分離到A上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力對(duì)B做的功及彈簧回到原長(zhǎng)時(shí)B的速度大小分別是(g10 m/s2)()A12 J2 m/s B02 m/sC00 D4 J2 m/s4一足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面的傾角為，以一定的速度勻速運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K(如圖D54甲所示)，以此時(shí)為t0時(shí)刻記錄了物塊之后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系，如圖乙所示(圖中取沿斜面向上的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍渲衸v1|>|v2|)已知傳送帶的速度保持不變，g取10 m/s2.則下列判斷正確的是() 甲乙圖D54A0t1時(shí)間內(nèi)，物塊對(duì)傳送帶做正功B物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)<tanC0t2內(nèi)傳送帶對(duì)物塊做功為WmvmvD0t2內(nèi)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一定比物塊動(dòng)能的減少量大5質(zhì)量為m103 kg的汽車在平直的公路上以某一初速度開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，最后達(dá)到了一個(gè)穩(wěn)定速度上述全過(guò)程中其加速度和速度的倒數(shù)的關(guān)系圖象如圖D55所示根據(jù)圖象所給信息，能求出的物理量有()圖D55A汽車的功率B汽車行駛的最大速度C汽車所受到阻力D汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間6一物體沿固定斜面從靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0滑至斜面底端已知在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體所受的摩擦力恒定若用F、v、x和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能，則圖D56中可能正確的是()ABC D圖D567如圖D57所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)h，讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零，則在圓環(huán)下滑過(guò)程中()圖D57A圓環(huán)機(jī)械能守恒B彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小C彈簧的彈性勢(shì)能變化了mghD彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大8如圖D58所示，在光滑固定的曲面上，放有兩個(gè)質(zhì)量分別為1 kg和2 kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩球之間用一根輕質(zhì)彈簧相連，用手拿著A，使彈簧豎直，A、B間距離L0.2 m，B剛剛與曲面接觸且距水平面的高度h0.1 m此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep1 J，自由釋放后兩球以及彈簧從靜止開(kāi)始下滑到光滑地面上，以后一直沿光滑地面運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切碰撞時(shí)機(jī)械能的損失，g取10 m/s2.則下列說(shuō)法中正確的是()圖D58A下滑的整個(gè)過(guò)程中彈簧和A球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B下滑的整個(gè)過(guò)程中兩球及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒CB球剛到地面時(shí)，速度是 m/sD當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，以地面為參考平面，兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能為6 J二、實(shí)驗(yàn)題(16分)9在用圖D59裝置進(jìn)行“探究恒力做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：圖D59如圖安裝實(shí)驗(yàn)裝置，反復(fù)移動(dòng)墊塊的位置，調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；取下細(xì)繩和鉤碼，同時(shí)記錄鉤碼的質(zhì)量m；保持長(zhǎng)木板的傾角不變；啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，讓滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)底端時(shí)關(guān)閉電源；取下紙帶進(jìn)行分析，計(jì)算恒力做的功與滑塊動(dòng)能的變化，探尋它們之間的關(guān)系回答下列問(wèn)題：(重力加速度為g，結(jié)果用已知和測(cè)量的物理量字母表示)(1)實(shí)驗(yàn)中，滑塊在勻加速下滑過(guò)程中所受的合力大小是用_替代的，其大小為F_；(2)實(shí)驗(yàn)中，得到的紙帶如圖D510所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為f，在紙帶上從某一點(diǎn)O開(kāi)始每隔一個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)有O、A、B、C、D、E、F、G，測(cè)得相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示：圖D510打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)時(shí)滑塊的速度vA_；選取紙帶上A、F兩點(diǎn)進(jìn)行研究，則從A到F，滑塊動(dòng)能的增加量Ek_；合力F做的功WF_若在誤差允許范圍內(nèi)EkWF，則可初步確定恒力做的功等于滑塊動(dòng)能的變化三、計(jì)算題(46分)10(22分)如圖D511所示，足夠長(zhǎng)的傾角為的粗糙斜面上，有一質(zhì)量為m的滑塊距擋板P為L(zhǎng)，以初速度v0沿斜面下滑，并與擋板發(fā)生碰撞，滑塊與斜面動(dòng)摩擦因數(shù)為，<tan.若滑塊與擋板碰撞沒(méi)有機(jī)械能損失，求：(1)滑塊第一次與擋板碰撞后上升離開(kāi)擋板P的最大距離；(2)滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的路程圖D51111(24分)如圖D512所示，地面和半圓軌道面均光滑質(zhì)量M1 kg、長(zhǎng)L4 m的小車放在地面上，其右端與墻壁的距離為s3 m，小車上表面與半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平現(xiàn)有一質(zhì)量m2 kg的滑塊(不計(jì)大小)以v06 m/s的初速度滑上小車左端，帶動(dòng)小車向右運(yùn)動(dòng)小車與墻壁碰撞時(shí)即被粘在墻壁上已知滑塊與小車表面的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，g取10 m/s2.(1)求小車與墻壁碰撞時(shí)的速度；(2)若滑塊在半圓軌道運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不脫離軌道，求半圓軌道半徑R的取值圖D5121CD解析 由能量守恒定律可知，運(yùn)動(dòng)員減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為床墊的彈性勢(shì)能，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)F彈mg時(shí)，a0，在此之前，F(xiàn)彈mg，加速度方向向下(失重)，物體做加速運(yùn)動(dòng)；在此之后，F(xiàn)彈mg，加速度方向向上(超重)，物體做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤選項(xiàng)D正確；從A位置到B位置，由動(dòng)能定理得，W合Ek0，選項(xiàng)C正確2C解析 對(duì)兩個(gè)過(guò)程分別應(yīng)用機(jī)械能守恒定律得：mBgHmAgH(mAmB)v2，2mAgHmBgH(2mAmB)v2，聯(lián)立解得，選項(xiàng)C正確3B解析 當(dāng)兩個(gè)物塊共同向上運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧彈力減小，彈簧彈力恰好為零時(shí)，兩個(gè)物塊的共同加速度為重力加速度，此時(shí)兩個(gè)物塊恰好分離，A物塊做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得A、B分離時(shí)的初速度v2 m/s，當(dāng)B回到彈簧原長(zhǎng)位置時(shí)，彈簧彈力又恰好為零，彈簧在此過(guò)程中做功為零，B的動(dòng)能與分離時(shí)的動(dòng)能相同，速度仍為2 m/s，B正確4D解析 物塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度沿斜面向上，故傳送帶順時(shí)針傳動(dòng).0t1內(nèi)，物塊沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，物塊對(duì)傳送帶的滑動(dòng)摩擦力向下，物塊對(duì)傳送帶做負(fù)功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由圖乙可知，在t1時(shí)刻，物塊的速度減為零，之后向上加速運(yùn)動(dòng)，所以mgcos >mgsin ，即>tan ，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；0t2內(nèi)，傳送帶對(duì)物塊做的功W加上物塊重力做的功WG等于物塊動(dòng)能的增加量，即WWGmvmv，而根據(jù)vt圖象可知物塊的位移小于零，故WG>0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤； 在0t2內(nèi)時(shí)間內(nèi)，物塊與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng)，系統(tǒng)的一部分機(jī)械能會(huì)通過(guò)“摩擦生熱”轉(zhuǎn)化為熱量即內(nèi)能，其大小Qfx相對(duì)，該過(guò)程中，物塊受到的摩擦力f大小恒定，設(shè)0t1內(nèi)物塊的位移大小為x1，t1t2內(nèi)物塊的位移大小為x2，對(duì)0t2內(nèi)的物塊應(yīng)用動(dòng)能定理有：fx1fx2WGEk，即Ekf(x1x2)WG，由圖乙知x相對(duì)>x1x2，選項(xiàng)D正確5ABC解析 汽車速度最大時(shí)， 汽車所受到的牽引力F1f，根據(jù)牛頓第二定律Ffma得，ma，即a()，圖象斜率k，橫軸截距b，所以汽車的功率P、汽車行駛的最大速度vm可求，由f 可解得汽車所受到阻力，選項(xiàng)A、B、C正確；汽車不是勻加速運(yùn)動(dòng)，故不能求出汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間，選項(xiàng)D錯(cuò)誤6ACD解析 設(shè)斜面傾角為，物體受到的合力F沿斜面向下，F(xiàn)mgsinf，故F不隨t變化，選項(xiàng)A正確；根據(jù)牛頓第二定律知加速度a也不變，由vat知，vt圖象為過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，故位移xat2，xt圖象是開(kāi)口向上的拋物線的一部分，選項(xiàng)C正確；設(shè)物體起初的機(jī)械能為E0，t時(shí)刻的機(jī)械能為E，則EE0fxE0f·at2，Et圖象是開(kāi)口向下的拋物線的一部分，選項(xiàng)D正確7C解析 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧和圓環(huán)組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，因彈簧彈力對(duì)圓環(huán)做功，故圓環(huán)的機(jī)械能不守恒；對(duì)彈簧和圓環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，當(dāng)圓環(huán)滑到桿底端時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能增大量等于圓環(huán)重力勢(shì)能的減小量mgh，又因彈簧先被壓縮后被拉伸，所以彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小再增大；圓環(huán)到達(dá)桿底端時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，此時(shí)圓環(huán)動(dòng)能為零8BD解析 A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；B在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，除重力外彈簧對(duì)其做功，所以B的機(jī)械能不守恒，因此根據(jù)機(jī)械能守恒定律mBghmBv2解得的v2 m/s是錯(cuò)誤的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，到達(dá)地面時(shí)的機(jī)械能與剛釋放時(shí)的機(jī)械能相等，又彈簧處于原長(zhǎng)，則EEkmAg(Lh)mBghEp6 J，選項(xiàng)D正確9(1)鉤碼的重力mg(2)(x6x7)2(x1x2)2mg(x2x3x4x5x6)解析 (1)滑塊勻速下滑時(shí)，有Mgsinmgf，滑塊勻速下滑時(shí)，滑塊所受合力FMgsinfmg.(2)vA；vF，從A到F動(dòng)能的增加量EkMvMv(x6x7)2(x1x2)2，合力F做的功WFmg(x2x3x4x5x6)10(1) (2) 解析 (1)設(shè)滑塊第一次與擋板碰撞后上升離開(kāi)擋板P的最大距離為x.對(duì)滑塊應(yīng)用動(dòng)能定理有mg(Lx)sinmgcos(Lx)0mv解得x.(2)最終滑塊必?？吭趽醢逄?，設(shè)滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的路程為s.根據(jù)能量守恒定律得mgLsinmvmgscos解得s.11(1)4 m/s(2)R0.24 m或R0.6 m解析 (1)根據(jù)牛頓第二定律：對(duì)滑塊有mgma1對(duì)小車有mgMa2當(dāng)滑塊相對(duì)小車靜止時(shí)，兩者速度相等，即v0a1ta2t由以上各式解得t1 s，此時(shí)小車的速度為v2a2t4 m/s.滑塊的位移x1v0ta1t2小車的位移x2a2t2相對(duì)位移L1x1x2聯(lián)立解得L13 m，x22 mL1<L，x2<s，說(shuō)明滑塊滑離小車前已具有共同速度，且共速時(shí)小車與墻壁還未發(fā)生碰撞，故小車與墻壁碰撞時(shí)的速度為：v24 m/s.(2) 滑塊與墻壁碰后在小車上做勻減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)L2LL11 m后滑上半圓軌道若滑塊恰能通過(guò)最高點(diǎn)，設(shè)滑至最高點(diǎn)的速度為vm.則mgm根據(jù)動(dòng)能定理得mgL2mg·2Rmvmv解得R0.24 m若滑塊恰好滑至圓弧到達(dá)T點(diǎn)時(shí)就停止，則滑塊也能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離圓軌道根據(jù)動(dòng)能定理得mgL2mgR0mv解得R0.6 m所以滑塊不脫離圓軌道必須滿足：R0.24 m或R0.6 m.- 7 -