河南省郑州一中届高三物理一轮复习第五章《机械能》试题及答案.docx
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河南省郑州一中届高三物理一轮复习第五章《机械能》试题及答案
一、选择题
1．（多选）如图1所示，木板水平放置，长为L，在A处放置一个质量为m的物体，现绕O点缓慢抬高A端，直到当木板转到与水平面成角α时停止转动。
这时物体受到一个微小的干扰便开始缓慢匀速下滑，直至滑到O点，在整个过程中（）
A．支持力对物体做的总功为mgLsinα
B．摩擦力对物体做的总功为零
C．木板对物体做的总功为零
D．木板对物体做的总功为正功
2．如图2所示，木板质量为M，长度为L，小木块的质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为μ。
开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为（）
A．μmgL
B．2μmgL
C．
D．μ（M+m）gL
3．如图3所示，一轻弹簧左端固定在长木板m2的左端，右端与小木块m1连接，且m1与m2及m2与地面之间接触面光滑，开始时m1和m2均静止，现同时对m1、m2施加等大反向的水平恒力F1`和F2。
在两物体开始运动以后的整个过程中，对m1、m2和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），下列说法正确的是（）
A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒
B．由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统动能不断增加
C．由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统机械能不断增加
D．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m1、m2的动能最大
4．如图4所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下。
已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ，滑雪者（包括滑雪板）的质量为m，A、B两点间的水平距离为L，在滑雪者经过AB段的过程中，摩擦力所做的功（）
A．大于μmgL
B．小于μmgL
C．等于μmgL
D．以上三种情况都有可能
5．如图5所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量都为m。
开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上。
放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是（）
A．弹簧的劲度系数为
B．此时弹簧的弹性势能等于
C．此时物体B的速度大小也为v
D．此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上
6．（多选）如图6所示，在升降机内固定一光滑的斜面体，一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上，另一端与质量为m的物块A相连，弹簧与斜面平行。
在整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中（）
A．物块A的重力势能增加量一定等于mgh
B．物块A动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和
C．物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和
D．物块A和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧的拉力做功的代数和
7．如图7所示，足够长的传送带以恒定速率顺时针运行。
将一个物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端。
下列说法中正确的是（）
A．第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功
B．第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量
C．第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加量
D．物体从底端到顶端全过程机械能的增加量等于全过程物体与传送带间的摩擦生热
8．如图8所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。
初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。
剪断轻绳后A下落，B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到两物块着地，两物块（）
A．速率的变化量不同
B．机械能的变化量不同
C．重力势能的变化量相同
D．重力做功的平均功率相同
9．（2017．全国卷Ⅲ）如图9所示，一质量为m、长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。
用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距
l。
重力加速度大小为g。
在此过程中，外力做的功为（）
A．
mgl
B．
mgl
C．
mgl
D．
mgl
二、非选择题
10．利用图10实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。
（1）实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整。
A．按实验要求安装好实验装置；
B．使重物靠近打点计时器，接着先_______，后______，打点计时器在纸带上打下一系列的点；
C．图11为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。
分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离h1、h2、h3……
（2）已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为_____，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为_____，减少的重力势能为____。
（3）取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据数据在图12中已绘出图线I和图线II。
已求得图线I斜率的绝对值k1＝2.94J/m，请计算图线II的斜率k2＝J/m（保留三位有效数字）。
重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为____（用k1和k2表示）。
（4）通过对k1和k2的比较分析，可得到的结论是（只要求写出一条）：
_______________。
11．如图13所示，倾角为37°的传送带以4m/s的速度沿图示方向匀速运动。
已知传送带的上、下两端间的距离为L＝7m。
现将一质量m＝0.4kg的小木块放到传送带的顶端，使它从静止开始沿传送带下滑，已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.25，取g＝10m/s2。
求木块滑到底端的过程中，摩擦力对木块做的功以及生的热各是多少？
12．质量为m的小物块A，'放在质量为M的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且A、B相对静止。
某时刻撤去水平拉力，经过一段时间，A在B上相对于B向右滑行了一段距离L（设木板B足够长）后A和B都停下。
已知A、B间的动摩擦因数为μ1，B与地面间的动摩擦因数为μ2，且μ1＞μ2。
（1）通过计算说明，A、B是否同时停止运动；
（2）从撤去水平拉力到A、B都停止运动，求B在地面上滑动的距离x。
13．固定在竖直平面内的一个半圆形光滑轨道，轨道半径为R，轨道两端在同一个水平高度上，其中一端有一个小滑轮，两个小物体A、B的质量分别为m1、m2，用轻绳跨过滑轮连在一起，如图15所示。
若要使质量为m1的小物体A从半圆轨道的上端沿轨道由静止开始滑下。
（1）刚释放物体A时，绳子对A的拉力；
（2）m1满足什么条件，可以使A下滑到最低点C？
求出m1满足此条件时，A下滑到最低点C时的速度大小。
第五章质量评估参考答案
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
AC
A
D
C
A
CD
C
D
A
二、非选择题
10．
（1）接通电源放开纸带
（2）
mgh2
（3）2.80（2.73～2.87均可）
11．该题目要分成两段考虑，第一段：
木块的速度v木块的速度v＝v0，这一阶段木块相对于传送带静止，受到的摩擦力方向沿传送带斜面向上，合外力仍沿斜面向下。
刚开始时，合力的大小为F合1＝mgsin37°＋μmgcos37°
由牛顿第二定律，加速度大小
该过程所用时间
位移大小
二者速度大小相同后，合力的大小为F合2＝mgsin37°－μmgcos37°
加速度大小
位移大小s2＝L－s1＝6m
由
得t2＝1s（另一个解t2＝－3s舍去）
摩擦力所做的功W＝μmgcos37°·（s1－s2）＝－4.0J
全过程中生的热Q＝f⋅s相对＝μmgcos37°⋅[（v0t1－s1）＋（s2－v0t2）]＝0.8N×3m＝2.4J
【点评】该题的关键在于分析清楚物理过程，分成两段处理，并能够正确分析物体受力情况，求出物体和传送带的位移，以及物体和传送带间的相对位移。
12．
（1）设A、B相对静止一起向右匀速运动时的速度为v。
撤去外力至A、B均停止的过程中，A受到的滑动摩擦力为f1＝μ1mg，其加速度大小
此时B的加速度大小为
由于μ1＞μ2，所以α2＞μ2g＞μ1g＝α1
即木板B停止后，A在木板上继续做匀减速运动再停止。
（2）设初速度为v，对A由运动学公式得v2＝2α1（L＋x）
对B由运动学公式得v2＝2α2x
，故
13．
（1）对A由牛顿第二定律得m1g－F＝m1α
对B由牛顿第二定律得F－m2g＝m2α
解得
（2）假设小物体A能到达C点，且在C点的速度为v1，此时B的速度为v2，则对A、B由机械能守恒定律得
A、B的速度关系为v1cos45°＝v2
解得
要使A下滑到最低点C，m1需满足的条件是m1≥
m2
A在C点的速度为
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