2022届高三物理大一轮复习-章末检测(五)-.docx

章末检测(五)
(时间：60分钟；分值：100分)
一、单项选择题(本大题共6小题，每小题5分，共30分，每小题只有一个选项符合题意)
1．(2021·聊城模拟)质量为m的汽车，启动后发动机以额定功率P沿水平道路行驶，经过一段时间后以速度v匀速行驶．若行驶中受到的摩擦阻力大小不变，则在加速过程中车速为时，汽车的加速度为 (　　)
A.　　　　　　　　 B.
C. D．0
解析：选B.匀速运动时有：Ff＝F牵＝，加速时，－Ff＝ma，a＝，B正确．
2.(2021·浙江十校联考)用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开头做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止．其速度—时间图象如图所示，且α>β，若拉力F做的功为W1，平均功率为P1；物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2，平均功率为P2，则下列选项正确的是(　　)

A．W1>W2，F＝2Ff B．W1＝W2，F>2Ff
C．P12Ff D．P1＝P2，F＝2Ff
解析：选B.由动能定理可得W1－W2＝0，解得W1＝W2.由图象可知，撤去拉力F后运动时间大于水平力F作用时间，所以F>2Ff，选项A、D错误，B正确；由于摩擦阻力作用时间确定大于水平力F作用时间，所以P1>P2，选项C错误．
3.(2021·大连模拟)如图所示，一长为L的均匀铁链对称地挂在一轻质小滑轮上，由于某一微小的扰动使得铁链向一侧滑动，则铁链完全离开滑轮时的速度大小为(　　)

A. B.
C. D.
解析：选C.重心下降的高度Δh＝L，由机械能守恒定律得：mv2＝mgΔh，v＝，C正确．
4．(2021·池州模拟)物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止．以a、Ek、x和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间，则以下各图象中，能正确反映这一过程的是(　　)

解析：选C.阻力恒定，加速度不变，B错；物体做匀减速运动，则v2－v＝2ax，a＝，a与x为非线性关系，A错；Ek＝Ek0－Ff·x，C正确；Ek＝m(v0－at)2，Ek与t为非线性关系，D错．
5.(2021·河南九校联考)如图所示，竖直平面内放始终角杆，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ＝0.2，杆的竖直部分光滑．两部分各套有质量均为1 kg的小球A和B，A、B间用细绳相连．初始A、B均处于静止状态，已知：OA＝3 m，OB＝4 m．若A球在水平拉力F的作用下向右缓慢地移动1 m(取g＝10 m/s2)，那么该过程中拉力F做功为(　　)

A．14 J B．12 J
C．10 J D．4 J

解析：选A.对A、B整体受力分析，受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向左的弹力N1，如图所示，依据共点力平衡条件有
竖直方向：N＝G1＋G2，
水平方向：F＝f＋N1，
其中：f＝μN，
解得N＝(m1＋m2)g＝20 N，
f＝μN＝0.2×20 N＝4 N；
对整体在整个运动过程中运用动能定理列式，得到
WF－fs－m2gh＝0，
依据几何关系，可知B上升距离h＝1 m，
故WF＝fs＋m2gh＝14 J，故选A.
6.如图所示，有一倾角θ＝30°的足够长斜坡，小孩在做玩耍时，从该斜坡顶端将一足球沿水平方向踢出去，已知足球被踢出时的初动能为9 J，不计空气阻力，则该足球第一次落在斜坡上时的动能为(　　)

A．12 J B．21 J
C．27 J D．36 J
解析：选B.足球被踢出后开头做平抛运动，第一次落在斜坡上时对足球的位移进行分解有tan 30°＝＝，得＝，足球第一次落在斜坡上时的动能为m(v＋v)＝21 J，只有选项B正确．
二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题有多个选项符合题意)
7.如图所示，长木板A放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最终停止在木板A上，则从B冲到木板A上到相对板A静止的过程中，下述说法中正确的是(　　)

A．物体B动能的削减量等于系统损失的机械能
B．物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量
C．物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和
D．系统克服摩擦力做的总功等于系统内能的增加量
解析：选CD.物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，B减速运动，A加速运动，依据能量守恒定律，物体B动能的削减量等于A增加的动能和系统产生的热量之和，选项A错误；依据动能定理，物体B克服摩擦力做的功等于B损失的动能，选项B错误；由能量守恒定律可知，物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和，选项C正确；摩擦力对物体B做的功等于B动能的削减量，摩擦力对木板A做的功等于A动能的增加量，由能量守恒定律，系统克服摩擦力做的总功等于系统内能的增加量，选项D正确．
8．(2021·黄山模拟)长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝2 kg的另一物体B以水平速度v0＝2 m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化状况如图所示，则下列说法正确的是(　　)

A．木板获得的动能为2 J
B．系统损失的机械能为2 J
C．木板A的最小长度为1 m
D．A、B间的动摩擦因数为0.1
解析：选BCD.由v－t图可知，木板和物体共速前的加速度大小均为a＝1 m/s2，它们所受的合外力均为摩擦力，Ff＝μmg，所以木板质量M＝m＝2 kg，木板获得的动能Ek1＝Mv＝×2×12 J＝1 J，故A错；系统机械能损失ΔE＝mv－(M＋m)v＝2 J，故B对；木板的最小长度可由v－t图面积求得，L＝×2×1 m＝1 m，故C对；由a＝μg＝1 m/s2得μ＝0.1，故D对．
9．(2021·湖北黄冈中学模拟)质量为m的带正电的物体处于竖直向上的匀强电场中，已知带电物体所受电场力的大小为物体所受重力的，现将物体从距地面高h处以确定初速度竖直下抛，物体以的加速度竖直下落到地面(空气阻力恒定)，则在物体的下落过程中(　　)
A．物体的重力势能削减mgh，电势能削减mgh
B．由物体与四周空气组成的系统的内能增加了mgh
C．物体的动能增加mgh
D．物体的机械能削减了mgh
解析：选BC.由题意知，电场力F电＝mg；由牛顿其次定律有mg－F电－Ff＝ma，得空气阻力Ff＝mg；下落过程中，重力做功mgh，电场力做功－mgh，故重力势能削减mgh，电势能增加mgh，A错误；E内＝Ffh＝mgh，B正确；物体所受合外力F合＝ma＝mg，故动能的增加量ΔEk＝F合h＝mgh，C正确；机械能的削减量ΔE＝Ffh＋F电h＝mgh，D错误．
10．(2021·河南中原名校联考)如图所示，一根不行伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放．当b球摆过的角度为90°时，a球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是(　　)

A．ma∶mb＝3∶1
B．ma∶mb＝2∶1
C．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
D．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度仍为90°时．a球对地面的压力刚好为零
解析：选AD.当b球摆过的角度为90°时，a球对地面的压力刚好为零，说明此时绳子张力为mag，由于b球摇摆过程中机械能守恒，则有mbgl＝mbv2，且mag－mbg＝mb，故有ma∶mb＝3∶1；由上述求解过程可以看出，球到悬点的距离跟最终结果无关，因此C、D选项的正误一目了然，即应当排解C，选择D.
三、非选择题(本大题共4小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
11.(10分)(2021·西安质检)某同学利用如图所示的试验装置验证机械能守恒定律，弧形轨道末端水平，离地面的高度为H，现将钢球从轨道的不同高度h处由静止释放，钢球的落地点距弧形轨道末端的水平距离为s.

(1)若轨道光滑，不计空气阻力，则s与h的关系是________．
(2)该同学做试验，测量得到一组数据如下表所示．

h(10－1m)
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
s2(10－1m2)
3.96
5.98
7.88
9.96
11.92
请在下面的坐标纸上作出有关s和h的关系图象．

(3)若H＝0.50 m，对比试验结果与理论计算，自同一高度由静止释放的钢球水平抛出速率________(填“小于”或“大于”)理论值．你认为造成上述误差的可能缘由是：
________________________________________________________________________.
解析：(1)依据机械能守恒定律和平抛运动规律可得mgh＝mv2，H＝gt2，s＝vt，联立可得s2＝4Hh.
(2)依据所给的数据描点、连线，如图所示．

(3)由于钢球在实际运动过程中受到摩擦力和空气阻力作用，钢球水平抛出速率小于其理论值．
答案：(1)s2＝4Hh　(2)见解析图　(3)小于　钢球在实际运动过程中受到摩擦力和空气阻力的作用
12．(17分)(2021·绵阳诊断)飞机在水平跑道上滑行一段时间后起飞．飞机总质量m＝1×104 kg，发动机在水平滑行过程中保持额定功率P＝8 000 kW，滑行距离x＝50 m，滑行时间t＝5 s，以水平速度v0＝80 m/s飞离跑道后渐渐上升，飞机在上升过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力供应，不含重力)，飞机在水平方向通过距离L＝1 600 m的过程中，上上升度为h＝400 m．取g＝10 m/s2.
(1)假设飞机在水平跑道滑行过程中受到的阻力大小恒定，求阻力f的大小；
(2)飞机在上上升度为h＝400 m过程中，求受到的恒定升力F及机械能的转变量．
解析：(1)飞机在水平滑行过程中，依据动能定理得
Pt－fx＝mv(4分)
解得f＝1.6×105 N. (1分)
(2)该飞机升空后水平方向做匀速运动，竖直方向做初速度为零的匀加速运动，设运动时间为t1，竖直方向加速度为a，升力为F，则L＝v0t1(2分)
h＝at(2分)
解得t1＝20 s，a＝2 m/s2(2分)
F－mg＝ma(2分)
解得F＝1.2×105 N(1分)
飞机机械能的转变量为ΔE＝Fh＝4.8×107 J．(3分)
答案：(1)1.6×105 N　(2)1.2×105 N　4.8×107 J

13．(19分)如图所示，长l＝1 m的木板A静止在水平面上，固定在水平面上、半径r＝1.6 m的四分之一光滑圆弧轨道PQ的底端与木板A相切于P点，木板与圆弧轨道紧靠在一起但不粘连．现将小物块B从圆弧上距P点高度H＝0.8 m处由静止释放，已知A、B质量均为m＝1 kg，A与B间的动摩擦因数μ1＝0.4，A与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1，g取10 m/s2.求：
(1)小物块刚滑到圆弧轨道最低点P处时对圆弧轨道的压力大小；
(2)小物块从刚滑上木板至滑到木板左端过程中，产生的总热量．
解析：(1)对B下滑的过程由机械能守恒定律有
mgH＝mv2，(2分)
解得v＝4 m/s(1分)
小物块滑到最低点P处时，由牛顿其次定律有
FN－mg＝m(2分)
解得FN＝20 N(1分)
由牛顿第三定律得FN′＝20 N．(1分)
(2)B在A上滑动时，两者的加速度：
对B：μ1mg＝ma1，a1＝4 m/s2，(2分)
对A：μ1mg－μ2·2mg＝ma2，a2＝2 m/s2，(2分)
设B在A上滑动的时间为t，则
xB＝vt－a1t2(1分)
xA＝a2t2(1分)
又xB－xA＝l(1分)
代入数据解得：t＝ s(t＝1 s舍去)，xA＝ m(2分)
产生的总热量为：
Q＝μ1mg·l＋μ2·2mg·xA＝ J≈4.2 J．(3分)
答案：(1)20 N　(2)4.2 J