【名師對話】2014屆高三物理一輪 雙基鞏固卷 第五單元

名師對話（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蹦床運動員與床墊接觸的過程可簡化為下述模型：運動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動到達最低點(B位置)，如圖D51所示，有關運動員從A運動至B的過程，下圖D51列說法正確的是()A運動員的機械能守恒B運動員的速度一直減小C合力對運動員做負功D運動員先失重后超重2如圖D52所示，一根跨過輕質定滑輪的不可伸長的輕繩兩端各系一個物體A和B，不計摩擦圖D52.現(xiàn)將物體由靜止釋放，B物體下落H高度時的速度為v，若在A的下方掛一個與A相同的物體，由靜止釋放，B向上運動距離為H時的速度大小仍為v，則A與B的質量之比為()A12B23C.2 D.33如圖D53所示，豎直放置的輕彈簧上端與質量為3 kg的物塊B相連接，另一個質量為圖D531 kg的物塊A放在B上先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運動一段后將分離，分離后A又上升了0.2 m到達最高點，此時B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長從A、B分離到A上升到最高點的過程中，彈簧彈力對B做的功及彈簧回到原長時B的速度大小分別是(g10 m/s2)()A12 J2 m/s B02 m/sC00 D4 J2 m/s4一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為，以一定的速度勻速運動某時刻在傳送帶適當?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K(如圖D54甲所示)，以此時為t0時刻記錄了物塊之后在傳送帶上運動的速度隨時間的變化關系，如圖乙所示(圖中取沿斜面向上的運動方向為正方向，其中|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時間內，物塊對傳送帶做正功B物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)<tanC0t2內傳送帶對物塊做功為WmvmvD0t2內系統(tǒng)產生的熱量一定比物塊動能的減少量大5質量為m103 kg的汽車在平直的公路上以某一初速度開始加速運動，最后達到了一個穩(wěn)定速度上述全過程中其加速度和速度的倒數(shù)的關系圖象如圖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汽車運動到最大速度所需的時間6一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動，經過時間t0滑至斜面底端已知在運動過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質量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，彈簧處于原長h，讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零，則在圓環(huán)下滑過程中()圖D57A圓環(huán)機械能守恒B彈簧的彈性勢能先增大后減小C彈簧的彈性勢能變化了mghD彈簧的彈性勢能最大時圓環(huán)動能最大8如圖D58所示，在光滑固定的曲面上，放有兩個質量分別為1 kg和2 kg的可視為質點的小球A和B，兩球之間用一根輕質彈簧相連，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此時彈簧的彈性勢能Ep1 J，自由釋放后兩球以及彈簧從靜止開始下滑到光滑地面上，以后一直沿光滑地面運動，不計一切碰撞時機械能的損失，g取10 m/s2.則下列說法中正確的是()圖D58A下滑的整個過程中彈簧和A球組成的系統(tǒng)機械能守恒B下滑的整個過程中兩球及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒CB球剛到地面時，速度是 m/sD當彈簧處于原長時，以地面為參考平面，兩球在光滑水平面上運動時的機械能為6 J二、實驗題(16分)9在用圖D59裝置進行“探究恒力做功與滑塊動能變化的關系”實驗中，某同學設計了如下實驗步驟：圖D59如圖安裝實驗裝置，反復移動墊塊的位置，調整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運動；取下細繩和鉤碼，同時記錄鉤碼的質量m；保持長木板的傾角不變；啟動打點計時器，讓滑塊沿長木板向下做勻加速直線運動，到達底端時關閉電源；取下紙帶進行分析，計算恒力做的功與滑塊動能的變化，探尋它們之間的關系回答下列問題：(重力加速度為g，結果用已知和測量的物理量字母表示)(1)實驗中，滑塊在勻加速下滑過程中所受的合力大小是用_替代的，其大小為F_；(2)實驗中，得到的紙帶如圖D510所示，已知打點計時器的工作頻率為f，在紙帶上從某一點O開始每隔一個點選取一個計數(shù)點，分別標有O、A、B、C、D、E、F、G，測得相鄰計數(shù)點間的距離如圖所示：圖D510打點計時器打下A點時滑塊的速度vA_；選取紙帶上A、F兩點進行研究，則從A到F，滑塊動能的增加量Ek_；合力F做的功WF_若在誤差允許范圍內EkWF，則可初步確定恒力做的功等于滑塊動能的變化三、計算題(46分)10(22分)如圖D511所示，足夠長的傾角為的粗糙斜面上，有一質量為m的滑塊距擋板P為L，以初速度v0沿斜面下滑，并與擋板發(fā)生碰撞，滑塊與斜面動摩擦因數(shù)為，<tan.若滑塊與擋板碰撞沒有機械能損失，求：(1)滑塊第一次與擋板碰撞后上升離開擋板P的最大距離；(2)滑塊在整個運動過程中通過的路程圖D51111(24分)如圖D512所示，地面和半圓軌道面均光滑質量M1 kg、長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P的切線相平現(xiàn)有一質量m2 kg的滑塊(不計大小)以v06 m/s的初速度滑上小車左端，帶動小車向右運動小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上已知滑塊與小車表面的動摩擦因數(shù)0.2，g取10 m/s2.(1)求小車與墻壁碰撞時的速度；(2)若滑塊在半圓軌道運動的過程中不脫離軌道，求半圓軌道半徑R的取值圖D5121CD解析 由能量守恒定律可知，運動員減小的機械能轉化為床墊的彈性勢能，故選項A錯誤；當F彈mg時，a0，在此之前，F(xiàn)彈mg，加速度方向向下(失重)，物體做加速運動；在此之后，F(xiàn)彈mg，加速度方向向上(超重)，物體做減速運動，選項B錯誤選項D正確；從A位置到B位置，由動能定理得，W合Ek0，選項C正確2C解析 對兩個過程分別應用機械能守恒定律得：mBgHmAgH(mAmB)v2，2mAgHmBgH(2mAmB)v2，聯(lián)立解得，選項C正確3B解析 當兩個物塊共同向上運動時彈簧彈力減小，彈簧彈力恰好為零時，兩個物塊的共同加速度為重力加速度，此時兩個物塊恰好分離，A物塊做豎直上拋運動，由豎直上拋運動的規(guī)律可求得A、B分離時的初速度v2 m/s，當B回到彈簧原長位置時，彈簧彈力又恰好為零，彈簧在此過程中做功為零，B的動能與分離時的動能相同，速度仍為2 m/s，B正確4D解析 物塊勻速運動時，速度沿斜面向上，故傳送帶順時針傳動.0t1內，物塊沿傳送帶向下運動，物塊對傳送帶的滑動摩擦力向下，物塊對傳送帶做負功，選項A錯誤；由圖乙可知，在t1時刻，物塊的速度減為零，之后向上加速運動，所以mgcos >mgsin ，即>tan ，選項B錯誤；0t2內，傳送帶對物塊做的功W加上物塊重力做的功WG等于物塊動能的增加量，即WWGmvmv，而根據(jù)vt圖象可知物塊的位移小于零，故WG>0，選項C錯誤； 在0t2內時間內，物塊與傳送帶之間有相對滑動，系統(tǒng)的一部分機械能會通過“摩擦生熱”轉化為熱量即內能，其大小Qfx相對，該過程中，物塊受到的摩擦力f大小恒定，設0t1內物塊的位移大小為x1，t1t2內物塊的位移大小為x2，對0t2內的物塊應用動能定理有：fx1fx2WGEk，即Ekf(x1x2)WG，由圖乙知x相對>x1x2，選項D正確5ABC解析 汽車速度最大時， 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A、B、C正確；汽車不是勻加速運動，故不能求出汽車運動到最大速度所需的時間，選項D錯誤6ACD解析 設斜面傾角為，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圖象為過原點的一條傾斜直線，選項B錯誤；物體做勻加速運動，故位移xat2，xt圖象是開口向上的拋物線的一部分，選項C正確；設物體起初的機械能為E0，t時刻的機械能為E，則EE0fxE0f·at2，Et圖象是開口向下的拋物線的一部分，選項D正確7C解析 運動過程中，彈簧和圓環(huán)組成的系統(tǒng)機械能守恒，因彈簧彈力對圓環(huán)做功，故圓環(huán)的機械能不守恒；對彈簧和圓環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)機械能守恒定律知，當圓環(huán)滑到桿底端時，彈簧的彈性勢能增大量等于圓環(huán)重力勢能的減小量mgh，又因彈簧先被壓縮后被拉伸，所以彈簧的彈性勢能先增大后減小再增大；圓環(huán)到達桿底端時彈簧的彈性勢能最大，此時圓環(huán)動能為零8BD解析 A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，選項A錯誤，選項B正確；B在運動過程中，除重力外彈簧對其做功，所以B的機械能不守恒，因此根據(jù)機械能守恒定律mBghmBv2解得的v2 m/s是錯誤的，選項C錯誤；根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒，到達地面時的機械能與剛釋放時的機械能相等，又彈簧處于原長，則EEkmAg(Lh)mBghEp6 J，選項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，有Mgsinmgf，滑塊勻速下滑時，滑塊所受合力FMgsinfmg.(2)vA；vF，從A到F動能的增加量EkMvMv(x6x7)2(x1x2)2，合力F做的功WFmg(x2x3x4x5x6)10(1) (2) 解析 (1)設滑塊第一次與擋板碰撞后上升離開擋板P的最大距離為x.對滑塊應用動能定理有mg(Lx)sinmgcos(Lx)0mv解得x.(2)最終滑塊必?？吭趽醢逄?，設滑塊在整個運動過程中通過的路程為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：對滑塊有mgma1對小車有mgMa2當滑塊相對小車靜止時，兩者速度相等，即v0a1ta2t由以上各式解得t1 s，此時小車的速度為v2a2t4 m/s.滑塊的位移x1v0ta1t2小車的位移x2a2t2相對位移L1x1x2聯(lián)立解得L13 m，x22 mL1<L，x2<s，說明滑塊滑離小車前已具有共同速度，且共速時小車與墻壁還未發(fā)生碰撞，故小車與墻壁碰撞時的速度為：v24 m/s.(2) 滑塊與墻壁碰后在小車上做勻減速運動，運動L2LL11 m后滑上半圓軌道若滑塊恰能通過最高點，設滑至最高點的速度為vm.則mgm根據(jù)動能定理得mgL2mg·2Rmvmv解得R0.24 m若滑塊恰好滑至圓弧到達T點時就停止，則滑塊也能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道根據(jù)動能定理得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 -