歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！第五單元機械能守恒定律（B）注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區域內。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效。4．考試結束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1．如圖所示，自動卸貨車靜止在水平地面上，在液壓機的作用下，車廂與水平方向的夾角緩慢增大，在貨物滑動之前的過程中，下列說法正確的是()A．貨物受到的靜摩擦力減小B．地面對貨車有水平向右的摩擦力C．貨物受到的摩擦力對貨物做正功D．貨物受到的支持力對貨物做正功2．質量為1.5×103kg的汽車在水平路面上勻速行駛，速度為20m/s，受到的阻力大小為1.8×103N。此時，汽車發動機輸出的實際功率是()A．90WB．30kWC．36kWD．300kW3．質量為60kg的同學參加學校運動會立定跳遠項目比賽，起跳直至著地過程如圖，測量得到比賽成績是2.6m，目測空中腳離地最大高度約0.5m，忽略空氣阻力，則起跳過程該同學所做功約為（）A．65JB．265JC．510JD．750J4．如圖所示，一小物塊由靜止開始沿斜面向下滑動，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑連接，且物塊與斜面、物塊與地面間的動摩擦因數均為常數。該過程中，物塊的動能Ek與水平位移x關系的圖象是()5．如圖甲所示，一次訓練中，運動員腰部系著不可伸長的繩拖著質量m＝11kg的輪胎從靜止開始沿著筆直的跑道加速奔跑，繩與水平跑道的夾角是37°，5s后繩從輪胎上脫落，輪胎運動的v－t圖象如圖乙所示，不計空氣阻力，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，則下列說法正確的是()A．輪胎與水平跑道間的動摩擦因數μ＝0.2B．繩的拉力F的大小為55NC．在0～5s內，輪胎克服摩擦力做的功為1375JD．在6s末，摩擦力的瞬時功率大小為275W6．如圖，固定板AB傾角θ＝60°，板BC水平，AB、BC長度均為L，小物塊從A處由靜止釋放，恰好滑到C處停下來。若調整BC使其向上傾斜，傾角不超過90°，小物塊從A處由靜止滑下再沿BC上滑，上滑距離與BC傾角有關。不計物塊在B處的機械能損失，各接觸面動摩擦因數相同，小物塊沿BC上滑的最小距離為x，則()A．x＝eq\f(L,3) B．x＝eq\f(L,2)C．x＝eq\f(\r(2),2)L D．x＝eq\f(\r(3),2)L7．如圖所示，一物塊從光滑斜面上某處由靜止釋放，與一端固定在斜面底端的輕彈簧相碰。設物塊運動的加速度為a，機械能為E，速度為v，下滑位移為x，所用時間為t，則在物塊由釋放到下滑至最低點的過程中（取最低點所在平面為零勢能面），下列圖象可能正確的是()8．如圖所示，由彈丸發射器、固定在水平面上的37°斜面以及放置在水平地面上的光滑半圓形擋板墻（擋板墻上分布有多個力傳感器）構成的游戲裝置，半圓形擋板的半徑R＝0.5m，斜面高度h＝0.9m，彈丸與斜面間的動摩擦因數μ1＝0.5。游戲者調節發射器，彈丸到B點時速度沿斜面且大小為5m/s，接著他將半圓形擋板向左平移使C、D兩端重合。擋板墻上各處的力傳感器收集到的側壓力F與墻上轉過圓心角θ之間的關系如圖所示。下列說法正確的是()A．彈丸的質量為0.1kgB．彈丸的質量為0.4kgC．彈丸與地面的動摩擦因數為0.6D．彈丸與地面的動摩擦因數為0.8二、多項選擇題:本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。7．如圖所示，小朋友在蹦床上跳躍翻騰，盡情嬉耍。在小朋友接觸床面向下運動到最低點的過程中，下列說法正確的是()A．重力對小朋友一直做正功B．蹦床對小朋友的彈力先做負功后做正功C．小朋友的機械能不變D．小朋友的動能先增大后減小8．滑板運動是以滑行為特色、崇尚自由的一種運動，深受都市青年的喜愛。滑板的一種運動情境可簡化為如下模型：如圖甲所示，將運動員（包括滑板）簡化為質量m＝50kg的物塊，物塊以某一初速度v0從傾角θ＝37°的斜面底端沖上足夠長的斜面，取斜面底端為重力勢能零勢能面，該物塊的機械能E總和重力勢能Ep隨離開斜面底端的高度h的變化規律如圖乙所示。將物塊視為質點，重力加速度g＝10m/s2，則由圖中數據可得()A．初速度v0＝5m/sB．物塊與斜面間的動摩擦因數為0.3C．物塊在斜面上運動的時間為eq\f(4,3)sD．物塊再次回到斜面底端時的動能為375J9．如圖所示，P、Q是豎直固定在水平桌面上的擋板，質量為m的小物塊在緊靠P板處以一定初速度向Q板運動。已知小物塊與桌面的動摩擦因數為μ，P、Q相距s，物塊經過與Q板碰撞n次后（碰撞過程無能量損失），最終靜止于P、Q的中點。則在整個過程中，摩擦力做功可能為()A．－μmg(2n＋eq\f(1,2))s B．－μmg(2n－eq\f(1,2))sC．－μmg(2n＋eq\f(3,2))s D．－μmg(2n－eq\f(3,2))s10．如圖所示，傾角為30°的斜面固定在水平地面上，一輕繩繞過兩個輕質滑輪連接著固定點P和物體B，兩滑輪之間的輕繩始終與斜面平行，物體A與動滑輪連接。已知A、B的質量均為1kg，A與斜面間的動摩擦因數為eq\f(\r(3),3)，重力加速度大小為10m/s2，將A、B由靜止釋放，下列說法正確的是（）A．物體A、B釋放瞬間，輕繩對P點的拉力大小為4NB．物體B下降過程中，輕繩的拉力對A和B做的總功為零C．物體B下降過程中，B減少的機械能等于A增加的機械能D．物體B下降2m時（此時B未落地）的速度大小為4m/s三、非選擇題：本題共6小題，共60分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。13．(6分)如圖甲所示，一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗。有一直徑為d、質量為m的金屬小球從A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H(H?d)，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當地的重力加速度為g。則：(1)如圖乙所示，用游標卡尺測得小球的直徑d＝mm。(2)多次改變高度H，重復上述實驗操作，作出H隨eq\f(1,t2)的變化圖象如圖丙所示，當圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足表達式時，可判斷小球下落過程中機械能守恒。(3)實驗中，因受空氣阻力影響，小球動能的增加量ΔEk總是稍小于其重力勢能的減少量ΔEp，適當降低下落高度后，則ΔEp－ΔEk將(填“增大”“減小”或“不變”)。14．(8分)利用圖實驗裝置探究重物下落過程中動能與重力勢能的轉化問題。(1)實驗操作步驟如下，請將步驟B補充完整：A．按實驗要求安裝好實驗裝置；B．使重物靠近打點計時器，接著先_______，后_______，打點計時器在紙帶上打下一系列的點；C．圖為一條符合實驗要求的紙帶，O點為打點計時器打下的第一個點。分別測出若干連續點A、B、C…與O點之間的距離h1、h2、h3…(2)取打下O點時重物的重力勢能為零，計算出該重物下落不同高度h時所對應的動能Ek和重力勢能Ep，建立坐標系，橫軸表示h，縱軸表示Ek和Ep，根據數據在圖3中已繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ已求得圖線Ⅰ斜率的絕對值k1＝2.94J/m，請計算圖線Ⅱ的斜率k2＝______J/m（保留三位有效數字）。重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為___________（用k1和k2表示）。15．(10分)如圖所示，小車A、小物塊B由繞過輕質定滑輪的細線相連，小車A放在足夠長的水平桌面上，B、C兩小物塊在豎直方向上通過勁度系數為k的輕質彈簧相連，C放在水平地面上，現用手控制住A，并使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側細線豎直、右側細線與桌面平行，已知A、B的質量均為2m，C的質量為m，A與桌面間的動摩擦因數為0.2，重力加速度為g，彈簧的彈性勢能表達式為Ep＝eq\f(1,2)kΔx2，式中x是彈簧的勁度系數，Δx是彈簧的伸長量或壓縮量。細線與滑輪之間的摩擦不計。開始時，整個系統處于靜止狀態，對A施加一個恒定的水平拉力F后，A向右運動至速度最大時，C恰好離開地面，求此過程中：(1)拉力F的大小；(2)C恰好離開地面時A的速度。16．(10分)一輛小型家用轎車的額定功率P0＝1.2×105W，轎車和乘坐人員的總質量m＝1.5×103kg，它行駛在平直的高速路上受到的阻力是車重的0.2倍。啟動時為了乘坐舒適，以恒定的加速度a＝1.0m/s2加速到v＝20m/s時功率達到P，以后保持功率P行駛，直到達到最大速度vm。重力加速度g＝10m/s2。求：(1)該轎車在平直的高速路上行駛能達到的最高速度v0是多少？(2)功率P為多少？(3)從啟動到速度為vm的過程中，共克服阻力做功Wf＝1.0×106J，發動機燃燒92#汽油的工作效率η＝30%，92#汽油的燃燒值q＝4.6×107J/kg，該過程中燃燒汽油的質量M為多少？（結果保留2位有效數字）17．(12分)如圖所示，水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點平滑連接，AB段長x＝10m，半圓形軌道半徑R＝2.5m。質量m＝0.10kg的小滑塊(可視為質點)在水平恒力F作用下，從A點由靜止開始運動，經B點時撤去力F，小滑塊進入半圓形軌道，沿軌道運動到最高點C，從C點水平飛出。重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力。(1)若小滑塊從C點水平飛出后又恰好落在A點，求：①滑塊通過C點時的速度大小；②滑塊剛進入半圓形軌道時，在B點對軌道壓力的大小；(2)如果要使小滑塊能夠通過C點，求水平恒力F應滿足的條件。18．(14分)如圖所示，MN為固定的豎直光滑四分之一圓弧軌道，N端與水平面相切，軌道半徑R＝0.9m。粗糙水平段NP長L＝1m，P點右側有一與水平方向成θ＝30°角的足夠長的傳送帶與水平面在P點平滑連接，傳送帶逆時針轉動的速率恒為3m/s。一質量為1kg可視為質點的物塊A從圓弧軌道最高點M由靜止開始沿軌道滑下，物塊A與NP段間的動摩擦因數μ1＝0.1。靜止在P點的另一個物塊B與A完全相同，B與傳送帶間的動摩擦因數μ2＝eq\f(\r(3),3)。A與B碰撞后A、B交換速度，碰撞時間不計，重力加速度g取10m/s2，求：(1)物塊A滑下后首次到達最低點N時對軌道的壓力；(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生的熱量。第五單元（B）答案一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1．【答案】D【解析】由于貨物未滑動，所以貨物處于平衡狀態，有mgsinθ＝f，N＝mgcosθ，θ增大時，f增大，N減小，故A錯誤；對卸貨車與貨物整體受力分析可知，整體處于平衡狀態，在水平方向不受外力，地面對貨車沒有摩擦力，故B錯誤；貨物所受摩擦力的方向與運動方向垂直，摩擦力不做功，故C錯誤；貨物受到的支持力的方向與運動方向相同，支持力做正功，故D正確。2．【答案】C【解析】汽車勻速行駛，則牽引力與阻力平衡F＝f＝1.8×103N，汽車發動機的功率P＝Fv＝36k。3．【答案】D【解析】運動員做拋體運動，從起跳到達到最大高度的過程中，豎直方向做加速度為g的勻減速直線運動，則根據，解得，豎直方向初速度，水平方向做勻速直線運動，則，則起跳時的速度，則，故選D。4．【答案】A【解析】由題意可知設斜面傾角為θ，動摩擦因數為μ，則物塊在斜面上下滑水平距離x時根據動能定理有mgxtanθ－μmgcosθ＝Ek，整理可得(mgxtanθ－μmg)x＝Ek，即在斜面上運動時動能與x成線性關系；當小物塊在水平面運動時有μmgx＝Ek，即在水平面運動時動能與x也成線性關系，A正確。5．【答案】D【解析】繩從輪胎上脫落后，輪胎的受力情況如圖甲所示．由輪胎的速度—時間圖象可得此過程的加速度為a2＝－5m/s2，根據牛頓第二定律有－f2＝ma2，又因為f2＝μN2，N2－mg＝0，代入數據解得μ＝0.5，A錯誤；繩拉輪胎的過程中，輪胎的受力情況如圖乙所示．根據牛頓第二定律有Fcos37°－f1＝ma1，又因為f1＝μN1，mg－Fsin37°－N1＝0，由輪胎的速度—時間圖象得此過程的加速度a1＝2m/s2，聯立解得F＝70N，B錯誤；在0～5s內，輪胎克服摩擦力做功為W＝f1s1＝μ(mg－Fsin37°)s1＝0.5×68×25J＝850J，C錯誤；由速度—時間圖象得6s末輪胎的速度為5m/s，在6s末，摩擦力的瞬時功率為P＝μmgv＝275W，D正確。6．【答案】B【解析】小物塊從A處由靜止釋放，恰好滑到C處停下來，由動能定理得mgLsinθ＝μmgLcosθ＋μmgL，若調整BC使其向上傾斜，設BC與水平方向之間的夾角為α時，小物塊沿BC上滑的距離最小，由動能定理可得mgLsinθ＝μmgLcosθ＋mgxsinα＋μmgxcosα，解得x＝eq\f(1,2)L，故B正確。7．【答案】C【解析】設斜面的傾角為θ，根據牛頓第二定律可得，在物塊自由下滑的過程中，根據牛頓第二定律可得ma＝mgsinθ，解得a＝gsinθ；物塊與彈簧接觸后，，當彈力與重力相等時，加速度為零，隨后反向增大，且加速度與時間不是線性關系，故AB錯誤；以物體和彈簧組成的系統為研究對象，整個過程中整體的機械能守恒，即E總＝E+EP，則E＝E總－eq\f(1,2)kx2，與彈簧接觸前EP＝0，物體的機械能守恒，與彈簧接觸后彈簧的彈性勢能增加，則物體的機械能減小，根據數學知識可知C圖象正確，故C正確；在物塊自由下落的過程中，加速度恒定，速度圖象的斜率為定值，與彈簧接觸后，加速度先變小后反向增大，速度圖象的斜率發生變化，故D錯誤。8．【答案】C【解析】彈丸從B到D過程由動能定理得，由圖可知，在D點，擋板對彈丸的支持力為12.4N，由牛頓第二定律有，解得，故AB錯誤；設彈丸與地面之間的動摩擦因數為μ2，轉過3rad后的速度為v，由動能定理得，在轉過3rad后擋板對彈丸的支持力為5.2N，由牛頓第二定律得，解得，故C正確，D錯誤。二、多項選擇題:本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。7．【答案】AD【解析】在下落過程中重力一直向下，與運動方向相同，故重力一直做正功，故A正確；在小朋友接觸床面向下運動到最低點的過程中，床面對小朋友的彈力一直向上，而位移向下，所以彈力一直做負功，小朋友的機械能一定減小，故BC錯誤；彈力從零開始逐漸增大，彈力先小于重力，后大于重力，小朋友的合力先向下后向上，速度先增大后減小，所以小朋友的動能先增大后減小，故D正確。8．【答案】AD【解析】斜面底端為重力勢能零勢能面，則E總1＝eq\f(1,2)mv02＝625J，得v0＝5m/s，故A正確；當E總＝Ep時，物塊運動到最高點由圖乙可知此時hm＝1m，根據功能關系，有＝E總＝125J，得物塊與斜面間動摩擦因數μ＝，故B錯誤；物塊沿斜面上滑的時間s，上滑的位移m，因為μ＜tanθ，所以物塊最終會沿斜面下滑，下滑的s，物塊在斜面上運動的時間s，滑到斜面底端時的動能J，故C錯誤，D正確。9．【答案】AB【解析】摩擦力做功fx，f＝μmg；x有兩種可能x＝s＋2(n－1)s+eq\f(1,2)s＝(2n－eq\f(1,2))s①，碰撞完Q后到eq\f(1,2)處停止；x＝s＋2(n－1)s+eq\f(3,2)s＝(2n＋eq\f(1,2))s②，碰撞完Q后到再碰撞P返回時在eq\f(1,2)處停止。所以摩擦力做功為：①fx＝－μmg(2n－eq\f(1,2))s，②fx＝－μmg(2n＋eq\f(1,2))s。故A、B均正確，C、D錯誤。10．【答案】BD【解析】物體A、B釋放瞬間，設輕繩的拉力為T，則有，，聯立解得，A錯誤；物體B下降過程中，輕繩是A、B組成的系統的內力，故輕繩的拉力對A和B做的總功為零，B正確；物體B下降過程中，B減少的機械能一部分轉化為A增加的機械能，還有一部分轉化為克服摩擦力做的功，C錯誤；設物體B下降2m時的速度為，則A的速度為，由能量守恒可得，解得，D正確。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。13．(6分)【答案】(1)7.25(2)2gH0teq\o\al(2,0)＝d2(3)減小(每空2分)【解析】(1)圖乙所示的游標卡尺讀數為7mm＋5×eq\f(1,20)mm＝7.25mm。(2)若小球下落過程中機械能守恒，則小球減少的重力勢能等于其增加的動能，即有mgH0＝eq\f(1,2)m，化簡得2gH0teq\o\al(2,0)＝d2。(3)由于存在空氣阻力，重力勢能的減小量等于動能的增加量和克服阻力做功之和，降低高度，則克服阻力做功減小，即ΔEp－ΔEk減小。14．(8分)【答案】(1)接通電源釋放紙帶(2)2.85~2.90范圍內即可(每空2分)【解析】(1)如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會出現小車已經拖動紙帶運動一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點，大部分紙帶沒有打上點，紙帶的利用率太低；所以應當先接通電源，后釋放紙帶。(2)由圖示圖像可知，圖線Ⅱ的斜率，對圖線Ⅰ，即，對圖線Ⅱ，即，則重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為。15．(10分)【解析】(1)A向右運動至最大速度時C恰好離開地面，此時A、B、C加速度均為零，設此時繩的拉力為T對A：F－μmg－T＝0(1分)對B、C整體：T－3mg＝0(1分)代入數據解得F＝3.4mg。(2分)(2)開始時整個系統靜止，彈簧壓縮量為x1，對B有：kx1＝2mg(1分)則：C恰好離開地面時，彈簧伸長量為(1分)A由靜止到向右運動至速度最大的過程中，對A、B、C及彈簧組成的系統，由能量守恒得：(2分)解得：。(2分)16．(10分)【解析】(1)當車勻速運動時，達到最大速度，此時達到額定功率，則(1分)。(2分)(2)設v＝20m/s時牽引力為F1，根據牛頓第二定律(1分)解得則此時功率。(2分)(3)汽油完全燃燒釋放能量(1分)則汽車發動機的效率(1分)解得。(2分)17．(12分)【解析】(1)①設滑塊從C點飛出時的速度為vC，從C點運動到A點的時間為t，滑塊從C點飛出后做平拋運動豎直方向：2R＝eq\f(1,2)gt2(1分)水平方向：x＝vCt(1分)解得：vC＝10m/s(1分)②設滑塊通過B點時的速度為vB，根據機械能守恒定律：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝eq\f(1