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高考二轮复习功和功率能的转化与守恒
高三物理第四章单元测试卷
功和功率能的转化与守恒
(总分150分,考试时间120分钟)
一、选择题:
(本题有12小题,每题5分,共60分)
1.运动员用F=100N的力向质量m=0.5kg静止的足球踢了一脚,足球以10m/s的速度水平向前飞去,运动s=10m停止,则运动员对足球所做的功为( )
A.1000JB.50JC.25JD.无法确定
2.质量为m的物块始终固定在倾角为θ的斜面上,如图,下列说法中正确的是()
A.若斜面向右匀速移动距离s,斜面对物块没有做功
B.若斜面向上匀速移动距离s,斜面对物块做功mgs
C.若斜面向左以加速度a移动距离s,斜面对物块做功mas
D.若斜面向下以加速度a移动距离s,斜面对物块做功m(g+a)s
3.沿水平方向以速度V飞行的子弹,恰能射穿竖直方向靠在一起的四块完全相同的木板,若子弹可看成质点,子弹在木板中受到的阻力恒定不变,则子弹在射穿第一块木板后的速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
4.关于摩擦力做功,下列说法中正确的是()
A.静摩擦力总是做正功,滑动摩擦力总是做负功
B.静摩擦力对物体不一定做功,滑动摩擦力对物体一定做功
C.静摩擦力对物体一定做功,滑动摩擦力对物体可能不做功
D.静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功
5.如图所示,分别用质量不计不能伸长的细线与弹簧分别吊质量相同的小球A、B,将二球拉开使细线与弹簧都在水平方向上,且高度相同,而后由静止放开A、B二球,二球在运动中空气阻力不计,到最低点时二球在同一水平面上,关于二球在最低点时速度的大小是()
A.A球的速度大
B.B球的速度大
C.A、B球的速度大小相等
D.无法判定
6.物体在一个不为零的向上的提力作用下参与了下列三种运动:
匀速上升、加速上升和减速上升.关于这个物体在这三种情况下机械能的变化情况,正确的说法是()
A.匀速上升机械能不变,加速上升机械能增加,减速上升机械能减小
B.匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能减小
C.三种情况下,机械能均增加
D.由于这个提力和重力大小关系不明确,不能确定物体的机械能的增减情况
7.如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力F拉绳,使滑块从A点起由静止开始上升。
若A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2,滑块经B、C两点时的动能分别为EKB、EKC,图中AB=BC,则一定有()
A.W1>W2B.W1 C.EKB>EKCD.EKB 8.一个人把一重物由静止开始举高,并使其获得一定的速度。 则: () A.人对重物做的功等于重物动能和势能增量的和。 B.所有外力对重物所做的功等于重物动能的增量。 C.所有外力对重物所做的功等于重物机械能的增量。 D.重物克服重力所做的功等于重物势能的增量。 9.如图所示,水平面上的轻弹簧一端与物体相连,另一端固定在墙上P点,已知物体的质量为m=2.0kg,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,弹簧的劲度系数k=200N/m.现用力F拉物体,使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10cm,这时弹簧具有弹性势能EP=1.0J,物体处于静止状态.若取g=10m/s2,则撤去外力F后() A.物体向右滑动的距离可以达到12.5cm B.物体向右滑动的距离一定小于12.5cm C.物体回到O点时速度最大 D.物体到达最右端时动能为0,系统机械能不为0 10.粗细均匀、全长为l的铁链,对称地挂在轻小光滑的定滑轮上,受到微小扰动铁链从静止开始运动,当铁链脱离滑轮的瞬间其速度大小为() A. B. C. D. 11.在北戴河旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和 (均可看作斜面).甲、乙两名旅游者分别乘两个相同完全的滑沙撬从A点由静止开始分别沿AB和 滑下,最后都停在水平沙面BC上,如图所示.设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同,斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的,滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动.则下列说法中正确的是() A.甲在B点的速率一定大于乙在 点的速率 B.甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程 C.甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移 D.甲在B点的动能一定大于乙在 点的动能 12.由理想电动机带动的水平传送带匀速运动,速度大小为v,现将一小工件放到传送带左端点上。 设工件初速为零,当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止。 设工件质量为m,它与传送带间的滑动摩擦系数为μ,左右端相距L,则该电动机每传送完一个工件消耗的电能为() A.μmgLB. C.μmgL+ D. 二、填空题: (本题有3小题,共5+5+8=18分) 13.物体在水平地面上受到水平拉力F作用,在6s内速度的υ-t图线和做功功率的P-t图线如图所示,则物体的质量为_____________kg。 (g取10m/s2) 14.如图所示,跨过同一高度处的光滑滑轮的细线连接着质量相同的物体A和B。 A套在光滑水平杆上,定滑轮离水平杆高度为h=0.2m。 开始让连A的细线与水平杆夹角θ=53°,由静止释放,在以后的过程中A所能获得的最大速度为__________m/s。 (cos53°=0.6,sin53°=0.8,g=10m/s2) 15.在《验证机械能守恒定律》的实验中,质量为m的重锤从高处由静止开始下落,重锤拖着的纸带通过打点计时器打出一系列点,对纸带上的点进行测量,就可以验证机械能守恒定律. (1)如图所示,选取纸带上打出的连续A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为S0,点A、C间的距离为S1,点C、E间的距离为S2,交流电的频率为f,用以上给出的已知量写出从点到C点动能增加量的表达式: ΔEk=__;在OC这段时间内,重锤的重力势能的减少量为ΔEp=___________;利用这个装置还可以测量重锤下落的加速度,则加速度的表达式为a=________ (2)某同学上交的实验报告显示重锤的动能略小于重锤的势能,则出现这一问题的原因可能是(填序号) A.重锤的质量测量错误 B.该同学自编了实验数据 C.交流电源的频率不等于50Hz D.重锤下落时受到的阻力过大 高三物理第四章单元测试卷 功和功率能的转化与守恒 班级___________姓名___________________座号_________成绩____________ 一、选择题: (本题有12小题,每题5分,共60分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 二、填空题: (本题有3小题,共5+5+8=18分) 13._________________kg;14._______________m/s; 15. (1);;; (2)__________。 三、计算题: (本题有5小题,共12+12+14+16+18=72分,g一律取10m/s2) 16.(12分)如图所示,光滑坡道顶端距水平面高度为h,质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道前无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端恰位于滑道的末端O点。 已知在OM段,物块A与水平面间的动摩擦因数均为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求: (1)物块速度滑到O点时的速度大小; (2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能(设弹簧处于原长时弹性势能为零) (3)若物块A能够被弹回到坡道上,则它能够上升的最大高度是多少? 17.(12分)如图所示,在水平地面上有一辆质量为2kg的玩具汽车沿Ox轴运动,已知其发动机的输出功率恒定,它通过A点时速度为2m/s,再经过2s,它通过B点,速度达6m/s。 A与B两点相距10m,它在途中受到的阻力保持为1N,求玩具汽车通过B点时的加速度 18.(14分)某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水平地面相切.弹射装置将一个小物体(可视为质点)以va=5m/s的水平初速度由a点弹出,从b点进入轨道,依次经过“8002”后从p点水平抛出.小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3,不计其它机械能损失.已知ab段长L=1.5m,数字“0”的半径R=0.2m,小物体质量m=0.01kg.求: ⑴小物体从p点抛出后的水平射程. ⑵小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向. 19.(16分)如图所示,半径为r,质量不计的圆盘与地面垂直,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,在盘的最右边缘固定一个质量为m的小球A,在O点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B。 放开盘让其自由转动,问: (1)A球转到最低点时的线速度是多少? (2)在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少? 20.(18分)如图所示,A、B、C质量分别为mA=0.7kg,mB=0.2kg,mC=0.1kg,B为套在细绳上的圆环,A与水平桌面的动摩擦因数μ=0.2,另一圆环D固定在桌边,离地面高h2=0.3m,当B、C从静止下降h1=0.3m,C穿环而过,B被D挡住,不计绳子质量和滑轮的摩擦,取g=10m/s2,若开始时A离桌面足够远. (1)请判断C能否落到地面. (2)A在桌面上滑行的距离是多少? 一、选择题: (本题有12小题,每题5分,共60分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C ABC C D A C A ABD BD C AB D 二、填空题: (本题有3小题,共5+5+8=18分) 13. kg;14.1m/s; 15. (1) mf2(s1+s2)2;mg(s0+s1); (s2-s1)f2; (2)D 三、计算题: (本题有5小题,共12+12+14+16+18=72分,g一律取10m/s2) 16.解: (1)由机械能守恒定律得 (2分),解得 (2分) (2)在水平滑道上物块A克服摩擦力所做的功为 由能量守恒定律得 (2分) 以上各式联立求解得 (2分) (3)物块A被弹回的过程中,克服摩擦力所做的功仍为 由能量守恒定律得 (2分) 解得物块A能够上升的最大高度为: (2分) 17.解: Pt-fs= mνB2- mνA2(4分) ma=( -f)(4分)a=1.25m/s2(4分) 18.解: ⑴设小物体运动到p点时的速度大小为v,对小物体由a到p过程应用动能定理得: (4分) (2分)s=vt(2分) 解得: s=0.8m(2分) ⑵设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F,有: (2分) 解得: F=0.3N方向竖直向下(2分) 19.该系统在自由转动过程中,只有重力做功,机械能守恒。 设A球转到最低点时的线速度为VA,B球的速度为VB,则据机械能守恒定律可得: mgr-mgr/2=mvA2/2+mVB2/2(4分) 据圆周运动的知识可知: VA=2VB(2分) 由上述二式可求得VA= (2分) 设在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是θ,则据机械能守恒定律可得: mgr.cosθ-mgr(1+sinθ)/2=0(4分)得θ=sin-13/5(θ=37º)。 (4分) 20.解析: 解析: (1)设B、C一起下降h1时,A、B、C的共同速度为v,B被挡住后,C再下落h后,A、C两者均静止,分别对A、B、C一起运动h1和A、C一起再下降h应用动能定理得, ①(3分) ②(3分) 联立①②并代入已知数据解得,h=0.96m,(2分) 显然h>h2,因此B被挡后C能落至地面.(2分) (2)设C落至地面时,对A、C应用能定理得, ③(2分) 对A应用动能定理得, ④(2分) 联立③④并代入数据解得,s=0.165m(2分) 所以A滑行的距离为 =(0.3+0.3+0.165)=0.765m(2分)
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