第六章 機械能守恒定律質量檢測卷（時間：90分鐘  分值：100分）一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每個題目只有一個選項符合要求，選對得4分，選錯得0分。1.（2022·江蘇鹽城三模）圖甲為滑雪大跳臺的滑道示意圖，其主要由助滑道、跳臺、著落坡組成，在助滑道與跳臺之間用一段彎曲滑道銜接，助滑道與著落坡均可以視為傾斜直道。運動員由起點滑下，從跳臺飛出后，在空中完成系列動作，最后落至著落坡，軌跡如圖乙所示，P為這段軌跡的最高點，不計空氣阻力，運動員可視為質點。則對運動員離開跳臺至落到著落坡階段下列說法正確的是（　?。?/span>A．運動員先處于超重狀態(tài)后失重狀態(tài)B．運動員在P點的速度為0C．運動員在P點重力的瞬時功率為0D．運動員落至著陸坡時的速度方向與剛離開起跳臺時的速度大小無關2.（2022·北京東城三模）復興號動車在世界上首次實現(xiàn)速度自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標志性成果。一列質量為的動車，初速度為，以恒定功率在平直軌道上運動，經時間達到該功率下的最大速度，設動車行駛過程所受到的阻力保持不變。列車在整個過程中，下列說法正確的是（　?。?/span>A．做勻加速直線運動 B．牽引力的功率C．當動車速度為時，其加速度為 D．牽引力做功等于3.（2022·河北張家口三模）如圖所示為谷愛凌在北京冬奧會自由式滑雪女子大跳臺比賽中第三跳的“影像合成”圖。忽略空氣阻力，將運動員看作質點，其軌跡段為拋物線，a、c兩點位置等高。已知在a點起跳的速度大小為v，起跳點a與最高點b之間的高度差為h，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（　?。?/span>A．運動員從a點到b點的時間為B．運動員到達最高點時速度的大小為C．運動員到達c點時速度大小也為v，方向與a點速度方向相反D．運動員從b點到c點的過程中速度變化量的大小為4.（2022·河北石家莊高三期中）第24屆冬季奧林匹克運動會，將于2022年2月4日在北京和張家口聯(lián)合舉行，北京也將成為奧運史上首個舉辦過夏季奧林匹克運動會和冬季奧林匹克運動會的城市。跳臺滑雪是冬奧會中最具觀賞性的項目之一，如圖，跳臺滑雪賽道由助滑道、著陸坡、停止區(qū)三部分組成；比賽中，質量為的運動員從A處由靜止下滑，運動到處后水平飛出，落在了著陸坡末端的點，滑入停止區(qū)后，在與等高的處速度減為零。、間的高度差為，著陸坡的傾角為，重力加速度為，不計運動員在助滑道受到的摩擦阻力及空氣阻力，則以下說法錯誤的是（　?。?/span>A．、間的高度差為B．適當調節(jié)助滑道和著陸坡，運動員不可以沿與平行的方向著陸C．運動員在停止區(qū)上克服摩擦力所做的功為D．當運動員飛出后，瞬時速度方向與水平方向間的夾角為時，其離著陸坡最遠5.（2022·江蘇蘇州三模）將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧壓縮后鎖定，在彈簧上放置一質量為m的小物塊，距離地面高度為h1，如圖甲所示。解除彈簧的鎖定后，小物塊被彈起，其動能Ek與離地高度h的關系如圖乙所示，其中h4到h5間的圖像為直線，其余部分均為曲線，h3對應圖像的最高點。不計空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是（　?。?/span>A．小物塊上升至高度h3時，彈簧形變量為0B．小物塊上升至高度h5時，加速度為0C．小物塊從高度h2上升到h4，彈簧的長度變化為D．解除鎖定前，彈簧的彈性勢能為mgh56.（2022·天津市新華中學一模）質量為m的物體（可視為質點）以某一速度從A點沖上傾角為30°的固定斜面，其運動的加速度大小為，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個過程中物體（　?。?/span>A．機械能損失了 B．克服摩擦力做功C．動能損失了mgh D．重力勢能增加了2mgh7.（2022·山東淄博一模）如圖為某節(jié)能運輸系統(tǒng)的簡化示意圖。其工作原理為：貨箱在軌道頂端A 時，自動將貨物裝入貨箱，然后貨箱載著貨物沿粗糙軌道無初速度下滑，接著壓縮輕質彈簧，當彈簧被壓縮至最短時，立即鎖定并自動將貨物卸下，卸完貨物后隨即解鎖，貨箱恰好被彈回到頂端A，此后重復上述過程。若彈簧為自由長度時上端對應的斜面位置是B，貨箱可看作質點，則下列說法正確的是（　　）A．貨箱每次運載貨物的質量不一定相等B．貨箱由A 到B 和由B 到A 的過程中克服軌道摩擦力做的功相等C．貨箱由A 到B 過程中增加的動能小于貨箱由B 到A 的過程中減小的動能D．貨箱與貨物從頂端滑到最低點的過程中，減少的重力勢能全部轉化為彈簧的彈性勢能8.（2022·四川綿陽二模）隨著北京冬奧會的臨近，人們參與冰雪運動熱情高漲。如圖所示滑雪滑道PQR，質量60kg的滑雪愛好者從頂端P靜止滑下，從末端R滑出時速度18m/s，滑行過程中姿勢保持不變，P端相對滑道最低點Q高度24m，R端相對Q點高度4m。從P到R滑行過程中，該滑雪愛好者克服阻力做功和重力做功的比值約為（　　）A．0.1 B．0.2 C．0.8 D．1二、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。9.（2022·河北邯鄲二模）如圖所示，一頂角為直角的“”形光滑細桿豎直放置。質量均為m的兩金屬環(huán)套在細桿上，高度相同，用一個勁度系數(shù)為k的輕質彈簧相連，此時彈簧為原長l0。兩金屬環(huán)同時由靜止釋放，運動過程中彈簧的伸長在彈性限度內，且彈簧始終保持水平，重力加速度為g。對其中一個金屬環(huán)分析，已知彈簧的長度為l時，彈性勢能為。下列說法正確的是（　?。?/span>A．最高點與最低點加速度大小相同B．金屬環(huán)的最大速度為C．重力的最大功率為D．彈簧的最大拉力為2mg10.（2022·山東威海市二模）如圖所示，豎直平面內固定一半徑光滑圓形軌道，圓心為O。一小球在軌道的最低點A，某時刻獲得水平向右的瞬時速度。已知，重力加速度。在小球從A點運動到軌跡最高點的過程中，下列說法正確的是（　?。?/span>A．小球在最高點的速度大小為B．小球在最高點的速度大小為C．重力做功的功率先增大后減小D．小球做圓周運動時重力和彈力的合力提供向心力11.（2022·山東濰坊三模）如圖所示，兩根固定直桿組成“V”字形，兩桿夾角為，其中左側桿豎直，右側桿光滑。輕彈簧的一端固定在E點，另一端連接質量為的小球，小球套在桿上。某時刻，小球從F點靜止開始沿右側桿下滑，到達M點時彈簧恢復原長。越過M點后繼續(xù)下滑。已知垂直于垂直于，N為右側桿上一點且，彈簧原長為，重力加速度g大小取，以下判斷正確的是（　?。?/span>A．小球沿桿下滑過程中，從F點至M點過程中彈簧彈力功率先增大后減小B．從F點運動到N點的過程中，小球機械能守恒C．小球達到N點時，速度大小為D．小球達到N點時，重力的瞬時功率為12.（2022·山東臨沂二模）如圖所示，輕彈簧放在傾角為的斜面體上，輕彈簧的下端與斜面底端的固定擋板連接，上端與斜面上點對齊。質量為的物塊從斜面上的點由靜止釋放，物塊下滑后，壓縮彈簧至點時速度剛好為零，物塊被反彈后滑到的中點時速度剛好為零，已知長為L，長為，重力加速度為，，，則（　　）A．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為B．彈簧具有的最大彈性勢能為C．物塊最終靜止在之間的某一位置D．物塊與彈簧作用過程中，向上運動和向下運動速度都是先增大后減小三、實驗題：本題共2小題，第13題6分，第14題9分，共15分。13.（2022·天津·一模）如圖所示，用質量為m的重物通過滑輪牽引質量為M的小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗。（1）實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是把長木板右端墊高，在不掛重物且______ （選填選項前的字母）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經消除了摩擦力和其他阻力的影響。A．計時器不打點             B．計時器打點（2）接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O。在紙帶上依次取A?B?C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T。測得A?B?C……各點到O點的距離為、、……如圖所示。實驗中，重物質量遠小于小車質量，可認為小車所受的拉力大小為。從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功______，打B點時小車的速度______。（3）以為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)作出如圖所示的圖像。由此圖像可得隨W變化的表達式為______。根據(jù)功與能的關系，動能的表達式中可能包含這個因子；分析實驗結果的單位關系，與圖線斜率有關的物理量應是______。（4）假設已經完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質量不滿足遠小于小車質量的條件，則從理論上分析，圖中正確反映關系的是______。A． B．C． D．14.（2022·天津南開·一模）（1） 某同學用如圖a所示的裝置驗證機械能守恒定律。一根細線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于點，光電門固定在的正下方。在鋼球底部豎直地粘住一片寬為的遮光條。將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經過光電門的擋光時間可由計時器測出，取作為鋼球經過點時的速度。記錄鋼球每次下落的高度和計時器示數(shù)，計算并比較鋼球在釋放點和點之間的重力勢能變化大小與動能變化大小，就能驗證鋼球機械能是否守恒。①用計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度應測量釋放時的鋼球球心到___________之間的豎直距離。（填序號）A． 鋼球在點時的頂端B． 鋼球在點時的球心C． 鋼球在點時的底端②用計算鋼球動能變化的大小，用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖b所示，其讀數(shù)為___________。某次測量中，計時器的示數(shù)為，則鋼球的速度___________。（）4.8929.78614.6919.5429.38（）5.0410.115.120.029.8他發(fā)現(xiàn)表中的與之間存在差異，則造成這個差異的原因是___________四、解答題：本題共4小題，第15題8分，第16題9分，第17題12分，第18題16分，共45分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15.（2022·江蘇南通三模）如圖所示，一只質量為10g的蜘蛛在豎直墻壁與地面之間結網時，AB為拉出的第一根直線蛛絲，AB與水平地面之間的夾角為53°，A點到地面的距離為1.2m。蜘蛛從豎直墻壁上距地面1.0m的C點水平跳出，恰好能跳落到蛛絲上。重力加速度g取，不計空氣阻力，，。求：（1）水平速度的大小；（2）剛落到蛛絲上時，蜘蛛重力的瞬時功率P。16.（2022·山東青島二模）在影視劇《亮劍》中，楚云飛率領的警衛(wèi)排用手雷對決山本特工隊，讓攀崖日軍損失慘重。如圖，戰(zhàn)士在點擲出手雷，手雷越過山坡后在下落過程中爆炸，殺傷位于點的目標。點與山坡最高點的高度差，水平距離，點與山坡最高點的高度差，、兩點間的水平距離為。手雷質量，手雷從擲出到爆炸的時間。設手雷在空中運動的最高點恰為山坡最高點，，不計空氣阻力。（1）估算戰(zhàn)士拋擲手雷過程中對手雷做的功；（2）求手雷爆炸時與點之間的距離。17.（2022·山東勝利一中模擬）如圖甲所示，木板質量M=0.5kg，長L=1m，初始時刻靜止在光滑水平地面上，可視為質點的質量m=1kg的小物塊，以初速度從木板左端滑上的瞬間，對木板施加一個水平向右的力F，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。摩擦產生的熱量Q與力F大小的關系如圖乙所示。g取。求：（1）的大?。?/span>（2）物塊的初速度的大?。?/span>（3）A點的坐標對應的與的大小。18.（2022·江蘇連云港三模）如圖所示，半球形光滑圓弧槽固定在水平轉臺上，轉臺可繞豎直軸轉動，圓弧槽半徑為R，圓心為O。質量為的小球A通過長L=3R的細線連接小球B，兩球靜止時，A球恰在槽內壁P點，PO與水平方向間夾角現(xiàn)將A球移至圓弧槽的左端點Q由靜止釋放，轉臺保持靜止。已知重力加速度為g。（1）求B球的質量；（2）求A球運動到P點時的動能；（3）若將A球固定在P點，使轉臺繞軸從靜止開始緩慢加速轉動，直到細線QB與豎直方向間夾角，求此過程中轉臺對兩球做的功W。

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