（通用版）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 單元質(zhì)檢五 機(jī)械能 新人教版.docx

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單元質(zhì)檢五機(jī)械能(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第15題只有一項(xiàng)符合題目要求,第68題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1.右圖是一種清洗車輛用的手持噴水槍。設(shè)槍口截面積為0.6 cm2,噴出水的速度為20 m/s(水的密度為1103 kg/m3)。當(dāng)它工作時(shí),估計(jì)水槍的功率約為()A.250 WB.300 WC.350 WD.400 W答案A解析每秒噴出水的動(dòng)能為Ek=12mv2=12Svtv2,代入數(shù)據(jù)得Ek=240J,故選項(xiàng)A正確。2.(2018浙江溫州期末)一張桌子始終靜止在水平地面上,一根木棒沿著水平桌面從A運(yùn)動(dòng)到B,發(fā)生的位移為x,如圖所示。若棒與桌面間的摩擦力大小為Ff,則棒對(duì)桌面的摩擦力和桌面對(duì)棒的摩擦力做的功各為()A.-Ffx,-FfxB.Ffx,-FfxC.-Ffx,0D.0,-Ffx答案D解析棒對(duì)桌面的摩擦力和桌面對(duì)棒的摩擦力為作用力和反作用力,大小相等、方向相反,從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,棒受到的摩擦力為Ff,位移為x,摩擦力做的是負(fù)功,所以桌面對(duì)棒的摩擦力做的功為-Ffx,桌面受到的摩擦力的大小也為Ff,但桌面沒動(dòng),位移是0,所以棒對(duì)桌面的摩擦力做的功為0,由以上分析可知D項(xiàng)正確。3.(2018廣東揭陽(yáng)七校聯(lián)考)甲、乙兩車同時(shí)同地同向運(yùn)動(dòng),兩車的v-t圖像如圖所示。其中質(zhì)量m=7.5 t的甲車以恒定功率P=50 kW啟動(dòng),最后勻速運(yùn)動(dòng)。乙車做初速為0的勻加速運(yùn)動(dòng),則乙車追上甲車的時(shí)間是()A.40 sB.20 sC.60 sD.30 s答案D解析設(shè)乙車追上甲車的時(shí)間為t,對(duì)乙車有x=12at2=1212t2對(duì)甲車,當(dāng)甲車速度最大時(shí),牽引力等于阻力,則有F=Ff=Pvm=5010310N=5103N由題圖可知,當(dāng)乙車追上甲車時(shí),甲車已經(jīng)達(dá)到最大速度,并且以最大速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),對(duì)甲車根據(jù)動(dòng)能定理有Pt-Ffx=12mvm2聯(lián)立式可得t=30s,故選項(xiàng)D正確。4.長(zhǎng)l的輕桿兩端分別固定有質(zhì)量為m的小鐵球,桿的三等分點(diǎn)O處有光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸。用手將該裝置固定在桿恰好水平的位置,然后由靜止釋放,當(dāng)桿到達(dá)豎直位置時(shí),軸對(duì)桿的作用力F的大小和方向?yàn)?)A.2.4mg豎直向上B.2.4mg豎直向下C.6mg豎直向上D.4mg豎直向上答案A解析對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言,機(jī)械能守恒,有mgl23-13=12m23l2+12m13l2,當(dāng)桿運(yùn)動(dòng)到豎直位置時(shí),頂端的小球向心力為F1+mg=m13l2,底端的小球向心力為F2-mg=m23l2,解以上三式得軸對(duì)輕桿的作用力F的大小F2-F1=2.4mg,方向豎直向上,選項(xiàng)A正確。5.右圖是質(zhì)量為1 kg的滑塊在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。下列判斷正確的是()A.在t=1 s時(shí),滑塊的加速度為零B.在46 s時(shí)間內(nèi),滑塊的平均速度為2.5 m/sC.在37 s時(shí)間內(nèi),合力做功的平均功率為2 WD.在56 s時(shí)間內(nèi),滑塊受到的合力為2 N答案C解析由題圖可知,t=1s時(shí),滑塊的加速度大小為2m/s2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;46s時(shí)間內(nèi),滑塊的位移x=41+421m=6m,所以平均速度為v=xt=3m/s,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;37s時(shí)間內(nèi),合力做功W=-12mv2=-12142J=-8J,所以合力做功的平均功率P=Wt=84W=2W,選項(xiàng)C正確;56s時(shí)間內(nèi)F=ma=4N,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.如圖所示,傾斜傳送帶沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在傳送帶的A端無(wú)初速度放置一物塊。選擇B端所在的水平面為參考平面,物塊從A端運(yùn)動(dòng)到B端的過程中,其機(jī)械能E與位移x的關(guān)系圖像可能正確的是()答案BD解析選擇B端所在的水平面為參考平面,可知初始狀態(tài)下物塊的機(jī)械能不為0,A錯(cuò)誤。由于物塊初速度為0,在物塊速度達(dá)到與傳送帶速度相等之前,物塊相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng),受到向下的摩擦力,除重力外只有此摩擦力對(duì)物塊做正功,其機(jī)械能增大。若傳送帶不是足夠長(zhǎng)時(shí),物塊速度與傳送帶達(dá)到共速前已到B端,則對(duì)應(yīng)于圖像B,否則達(dá)到共速后物塊所受摩擦力方向突變?yōu)橄蛏?摩擦力開始對(duì)物塊做負(fù)功,物塊的機(jī)械能開始減少,故C錯(cuò)誤,D正確。7.如圖甲所示,在豎直平面內(nèi)固定一光滑的半圓形軌道ABC,小球以一定的初速度從最低點(diǎn)A沖上軌道,圖乙是小球在半圓形軌道上從A運(yùn)動(dòng)到C的過程中,其速度的二次方與其對(duì)應(yīng)高度的關(guān)系圖像。已知小球在最高點(diǎn)C受到軌道的作用力為1.25 N,空氣阻力不計(jì),g取10 m/s2,B點(diǎn)為AC軌道的中點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()A.小球質(zhì)量為0.5 kgB.小球在B點(diǎn)受到軌道作用力為4.25 NC.圖乙中x=25 m2/s2D.小球在A點(diǎn)時(shí)重力的功率為5 W答案BC解析由題圖乙可知,小球在C點(diǎn)的速度大小為v=3m/s,軌道半徑R=0.4m,因小球所受重力與彈力的合力提供向心力,所以小球在C點(diǎn)有mg+F=mv2R,代入數(shù)據(jù)得m=0.1kg,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由機(jī)械能守恒可知,小球在B點(diǎn)的速度12mv2+mgR=12mvB2,解得vB2=17m2/s2,因在B點(diǎn)是彈力提供向心力,所以有FB=mvB2R,解得F=4.25N,選項(xiàng)B正確;再由機(jī)械能守恒定律可得,12mv2+2mgR=12mv02,解得小球在A點(diǎn)的速度v0=5m/s,所以題圖乙中x=25m2/s2,選項(xiàng)C正確;因小球在A點(diǎn)時(shí)重力與速度方向垂直,所以重力的功率為0,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8.如圖所示,一個(gè)表面光滑的斜面體置于水平地面上,它的兩個(gè)斜面與水平面的夾角分別為、,且v3,故小物塊從半圓軌道最高點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),h+2R=12gt2,x=v2t聯(lián)立解得x=4.9m,故小物塊距車左端x=x-l=3.4m。12.(16分)如圖所示,質(zhì)量為3 kg的小球A和質(zhì)量為5 kg的小球B通過一壓縮彈簧鎖定在一起,靜止于光滑平臺(tái)上,解除鎖定,兩小球在彈力作用下分離,A球分離后向左運(yùn)動(dòng)恰好通過半徑R=0.5 m的光滑半圓軌道的最高點(diǎn),B球分離后從平臺(tái)上以速度vB=3 m/s水平拋出,恰好落在臨近平臺(tái)的一傾角為的光滑斜面頂端,并剛好沿光滑斜面下滑,已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差h=0.8 m,g取10 m/s2,求:(1)A、B兩球剛分離時(shí)A的速度大小;(2)彈簧鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能;(3)斜面的傾角。答案(1)5 m/s(2)60 J(3)53解析(1)小球A恰好通過半徑R=0.5m的光滑半圓軌道的最高點(diǎn),設(shè)在最高點(diǎn)速度為v0,在最高點(diǎn)有mAg=mAv02R,物體沿光滑半圓軌道上滑到最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒,mAg2R+12mAv02=12mAvA2,聯(lián)立解得vA=5m/s。(2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律,彈簧鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能Ep=12mAvA2+12mBvB2=60J。(3)B球分離后做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有h=12gt2,解得t=0.4s,vy=gt=4m/s,小球剛好沿斜面下滑,tan=vyvB=43,解得=53。