ZHANGMOJIANCESHIJUAN(DISIZHANG)章末檢測試卷(第四章)(滿分：100分)一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)1.(2023·成都市高一期中)下列關(guān)于功、功率的說法正確的是A.由P＝Fv可知，當(dāng)汽車發(fā)動機的功率一定時，牽引力大小與速度大小 成反比B.只要力作用在物體上，該力一定對物體做功C.摩擦力不可能對物體做正功D.由P＝ 可知，只要知道W和t就可求出任意時刻的功率1234567891011121314√15由P＝Fv可知，當(dāng)汽車發(fā)動機的功率一定時，牽引力大小與速度大小成反比，故A正確；物體所受的力與運動方向垂直時，力對物體不做功，故B錯誤；摩擦力可能對物體做正功，例如物體隨傳送帶加速，摩擦力對物體做正功，故C錯誤；1234567891011121314152.(2023·成都市高一期末)如圖所示，質(zhì)量為2 kg的物體放在桌面，桌面的高度是0.8 m。以桌面為零勢能面時物體的重力勢能是Ep1，若物體從桌面下落至地面，勢能的變化是ΔEp1；以地面為零勢能面時物體的重力勢能是Ep2，若物體從桌面下落至地面，勢能的變化是ΔEp2，重力加速度g＝10 m/s2，則下列選項正確的是A.ΔEp1＝ΔEp2 B.ΔEp1>ΔEp2C.Ep2＝0 D.Ep1＝16 J1234567891011121314√151234567891011121314以桌面為零勢能面時物體的重力勢能是Ep1＝0，若物體從桌面下落至地面，勢能的變化是ΔEp1＝－mgh＝－16 J，以地面為零勢能面時物體的重力勢能是Ep2＝mgh＝16 J，若物體從桌面下落至地面，勢能的變化是ΔEp2＝－mgh＝－16 J，即ΔEp1＝ΔEp2，故選A。153.如圖，滑塊靜止于光滑水平面上，與之相連的輕質(zhì)彈簧處于自然伸直狀態(tài)，現(xiàn)用恒定的水平外力F作用于彈簧右端，在向右移動一段距離的過程中拉力F做了10 J的功。在上述過程中A.彈簧的彈性勢能增加了10 JB.滑塊的動能增加了10 JC.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了10 JD.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒1234567891011121314√154.(2023·綿陽市高一期中)如圖所示，一根跨越光滑定滑輪的輕繩，兩端各拴有一雜技演員(可視為質(zhì)點)。a站在地面，b處于高臺上，此時繃緊的細(xì)繩間夾角為60°且左側(cè)細(xì)繩豎直。若b從圖示位置由靜止開始擺下，當(dāng)b擺至最低點時，a剛好對地面無壓力。不考慮空氣阻力，則a與b的質(zhì)量之比為A.2∶1 B.1∶2C.3∶1 D.1∶31234567891011121314√151234567891011121314155.(2022·三明一中期中)如圖，總長為l、質(zhì)量為m的均勻軟繩對稱地掛在輕小滑輪上，用細(xì)線將質(zhì)量也為m的物塊與軟繩連接。將物塊由靜止釋放，直到軟繩剛好全部離開滑輪，不計一切摩擦，重力加速度為g，則A.剛釋放時細(xì)線的拉力大小為mg1234567891011121314√151234567891011121314剛釋放時，對物塊有mg－T＝ma，故拉力小于mg，故A錯誤；156.如圖甲所示，固定的粗糙斜面長為10 m，一小滑塊自斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑的過程中，小滑塊的動能Ek隨位移x的變化規(guī)律如圖乙所示，取斜面底端為重力勢能的參考平面，小滑塊的重力勢能Ep隨位移x的變化規(guī)律如圖丙所示，重力加速度g＝10 m/s2。根據(jù)上述信息能求出A.斜面的傾角B.小滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)C.小滑塊下滑的加速度的大小D.小滑塊受到的滑動摩擦力的大小1234567891011121314√15123456789101112131415斜面長10 m，設(shè)斜面的傾角為β，由題圖丙知小滑塊初態(tài)重力勢能為Ep1＝100 J，由題圖乙知末態(tài)動能Ek2＝25 J。由Ep＝100 J－mgsin β·x和題圖丙的斜率知mgsin β＝10 N，因為m未知，所以求不出斜面的傾角，選項A錯誤。由Ek＝(mgsin β－μmgcos β)x和題圖乙的斜率知mgsin β－μmgcos β＝2.5 N，聯(lián)立得f＝μmgcos β＝7.5 N，因此能夠求出小滑塊受到的滑動摩擦力的大小，選項D正確。123456789101112131415滑塊質(zhì)量和傾角未知，因此求不出小滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)，選項B錯誤。下滑的過程由牛頓第二定律知mgsin β－μmgcos β＝ma＝2.5 N，滑塊的質(zhì)量未知，因此求不出小滑塊下滑的加速度的大小，選項C錯誤。7.(2023·內(nèi)江市統(tǒng)考)如圖，一輛質(zhì)量為2×103 kg的汽車，在傾角θ＝30°的足夠長斜坡底端，由靜止開始以大小為0.5 m/s2的恒定加速度啟動，行駛過程中汽車受到的空氣和摩擦阻力之和恒為103 N，汽車發(fā)動機的額定輸出功率為60 kW，則汽車從啟動至發(fā)動機功率達到額定輸出功率的過程中，汽車運動的時間為(重力加速度g取10 m/s2)A.60 s B.10 s C.5 s D.50 s1234567891011121314√15123456789101112131415二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)8.(2023·瀘州市高級中學(xué)期中)豎直放置的輕彈簧下端連接一個小球，用手托起小球，使彈簧處于壓縮狀態(tài)，如圖所示。則迅速放手后直至小球運動到最低點過程(不計空氣阻力)A.放手瞬間小球的加速度等于重力加速度B.彈簧的彈力一直增大C.小球與彈簧以及地球組成的系統(tǒng)機械能守恒D.小球向下運動過程中，小球動能與彈簧彈性勢能之和不斷增大123456789101112131415√√放手瞬間，彈簧處于壓縮狀態(tài)，小球受到豎直向下的彈力和重力，小球的合力大于重力，故小球的加速度大于重力加速度，A錯誤；小球向下運動過程中，彈簧的壓縮量逐漸減小，彈力逐漸減小，彈簧恢復(fù)原長時，彈力為零，之后彈簧處于伸長狀態(tài)，隨著伸長量的增大，彈力逐漸增大，B錯誤；小球與彈簧以及地球組成的系統(tǒng)，只有彈力和重力做功，系統(tǒng)滿足機械能守恒，C正確；123456789101112131415小球向下運動過程中，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，小球的重力勢能不斷減小，故小球動能與彈簧彈性勢能之和不斷增大，D正確。1234567891011121314159.(2022·六安一中高一期末)如圖所示，DO是水平面，AB是斜面，滑塊(可視為質(zhì)點)從A點由靜止沿ABD滑動到D點的速度大小為v0。若已知該滑塊與斜面、水平面和圓弧軌道之間的動摩擦因數(shù)處處相同且不為零，軌道轉(zhuǎn)折處平滑相接。下列說法正確的是A.若讓滑塊從D點以速度v0出發(fā)，沿DBA滑動，則恰好能滑到頂點AB.若讓滑塊從D點以速度v0出發(fā)，沿DBA滑動，則一定不能滑到頂點AC.如果斜面改為AC，讓滑塊從A點由靜止出發(fā)沿ACD下滑到D點的速度大小一 定為v0D.如果斜面改為圓弧軌道AEB，讓滑塊從A點由靜止 出發(fā)沿AEB滑動到D點的速度大小一定為v01234567891011121314√√15μ0≤μ≤1.2μ0。在設(shè)計滑梯時，要確保所有游客在傾斜滑道上勻減速下滑，且滑行結(jié)束時停止在水平滑道上，以下L1、L2的組合符合設(shè)計要求的是10.(2023·成都七中高一期中)冰滑梯是東北地區(qū)體驗冰雪運動樂趣的設(shè)施之一。某冰滑梯的示意圖如圖所示，螺旋滑道的摩擦可忽略；傾斜滑道和水平滑道與同一滑板間的動摩擦因數(shù)μ相同，因滑板不同，μ滿足123456789101112131415√√123456789101112131415123456789101112131415三、非選擇題(本題共5小題，共54分)11.(8分)(2023·成都市高一期末)某同學(xué)利用重物自由下落來“驗證機械能守恒定律”。(1)實驗裝置甲中存在的錯誤是____________________________________________________________。123456789101112131415打點計時器打點計時器應(yīng)接交流電源，題圖中接的是直流電源。應(yīng)接交流電源，圖中接的是直流電源(意思正確均可)(2)進行實驗時，為保證重物下落時初速度為零，應(yīng)____(填正確答案標(biāo)號)。A.先釋放紙帶，再接通電源B.先接通電源，再釋放紙帶1234567891011121314B15進行實驗時，為保證重物下落時初速度為零，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶。故選B。(3)根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的1、2、3、4四個點如圖乙所示。已測出1、2、3、4四個點到打出的第一個點O的距離分別為h1、h2、h3、h4，打點計時器的打點周期為T，重力加速度大小為g。若代入所測數(shù)據(jù)在誤差允許的范圍能滿足表達式gh3＝_________(用題目所給物理量符號表示)，則可驗證重物下落過程機械能守恒。1234567891011121314151234567891011121314重力勢能減少量為ΔEp＝mgh對應(yīng)的動能增加量15(4)這位同學(xué)通過實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：重物減少的重力勢能總是比增加的動能略微大些，其原因是________________________________________________(寫出一條即可)。123456789101112131415 在本實驗中重物要克服阻力做功(其他合理答案均可)重物及紙帶下落過程中受到阻力的作用，需要克服阻力做功，所以重物減少的重力勢能總是大于重物增加的動能。12.(8分)(2022·貴州黔東南凱里一中校考期中)某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律，他將質(zhì)量分別為M、m的A、B兩小球用輕質(zhì)無彈性細(xì)繩連接并跨過輕質(zhì)定滑輪，M>m，在B上端有兩個光電門，光電門中心間距是h，重力加速度為g，實驗步驟如下：(1)用游標(biāo)卡尺測出小球直徑d，如圖乙所示，則d＝______ mm。123456789101112131417.5151234567891011121314游標(biāo)卡尺主尺的讀數(shù)為17 mm，游標(biāo)卡尺最小分度為0.1 mm，第5條刻線和主尺刻線對齊，游標(biāo)尺讀數(shù)為：5×0.1 mm＝0.5 mm，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為：17 mm＋0.5 mm＝17.5 mm。15(2)將A球由靜止釋放，記錄B小球依次通過光電門1和光電門2的遮光時間t1和t2。(3)計算從光電門1到光電門2過程中系統(tǒng)動能的增加量ΔEk＝_________________，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp＝___________(用題中給出的物理量d，t1，t2，M，m，h，g表示)。(4)改變小球B位置，重復(fù)上述步驟，并得出結(jié)論。123456789101112131415(M－m)gh1234567891011121314系統(tǒng)勢能的減少量為ΔEp＝(M－m)gh。1513.(10分)質(zhì)量m＝1 kg的小物塊以初速度v0＝4 m/s從B點沿切線方向進入光滑豎直的圓弧軌道BC。O點為圓弧的圓心，θ＝60°，軌道半徑R＝0.8 m，圓弧軌道與水平地面上長為L＝2.4 m的粗糙直軌道CD平滑連接。小物塊沿軌道BCD運動并與右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞，且能原速返回(g＝10 m/s2，空氣阻力不計)。(1)小物塊第一次經(jīng)過最低點C時，求圓弧軌道對物塊的支持力N；1234567891011121314答案　40 N，方向豎直向上151234567891011121314解得：N＝40 N，方向豎直向上 (2分)15(2)若小物塊與軌道CD之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，求小物塊最終停在何處。1234567891011121314答案　停在距D點0.6 m處15物塊最后停止在軌道CD上，從開始到停止的過程中，根據(jù)動能定理：解得：s總＝3 m即小物塊最終停在距D點0.6 m處。 (2分)14.(12分)(2023·涼山寧南中學(xué)高一校考)如圖甲所示，游樂場的過山車可以底朝上在豎直圓軌道上運行，可抽象為圖乙所示的模型。傾角為45°的直軌道AB、半徑R＝10 m的光滑豎直圓軌道和傾角為37°的直軌道EF，分別通過水平光滑銜接軌道BC、C′E平滑連接，另有水平減速直軌道FG與EF平滑連接，EG間的水平距離l＝40 m。現(xiàn)有質(zhì)量m＝500 kg的過山車，從高h＝40 m處的A點由靜止下滑，經(jīng)BCDC′EF最終停在G點。過山車與軌道AB、EF間的動摩擦因數(shù)均為μ1＝0.2，與減速直軌道FG間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.75，其他部分光滑。過山車可視為質(zhì)點，運動中不脫離軌道，g取10 m/s2。求：123456789101112131415(1)過山車運動至圓軌道最低點C時的速度大??；123456789101112131415(2)過山車運動至圓軌道最高點D時對軌道的作用力大小；123456789101112131415答案　7×103 N設(shè)過山車在D點速度大小為vD，聯(lián)立解得F＝7×103 N (1 分)由牛頓第三定律知，過山車在D點對軌道的作用力大小為7×103 N (1 分)(3)減速直軌道FG的長度x。(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)123456789101112131415答案　30 m解得x＝30 m。 (1分)(3分)123456789101112131415.(16分)如圖所示，將一根輕質(zhì)彈簧和一個質(zhì)量為m的小圓環(huán)穿在水平細(xì)桿上，彈簧左端固定，右端與小圓環(huán)相接觸(但不拴接，小環(huán)可脫離)，BC和CD是由細(xì)桿彎成的兩段 圓弧，AB桿與BC圓弧下端相切，BC圓弧上端與CD圓弧下端相切，BC圓弧的半徑為R。CD圓弧的半徑為2R，O點為彈簧自由端的位置，整個軌道豎直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑。用外力抓住小圓環(huán)緩慢向左壓縮彈簧，當(dāng)彈簧的壓縮量為d時釋放，小圓環(huán)彈出后恰好能到達C點，返回水平桿時剛好與彈簧接觸停在O點，重力加速度為g(已知彈簧彈性勢能與壓縮量的平方成正比，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，小圓環(huán)通過B處和C處沒有能量損失)。求：151234567891011121314(1)當(dāng)彈簧的壓縮量為d時，彈簧具有的彈性勢能；15答案　2mgR由于小圓環(huán)恰好能到C點，則由功能關(guān)系知Ep＝fAB·xAB＋mgR (2分)由于返回時停在O點，由功能關(guān)系知 fAB·xAB＝mgR (1分)聯(lián)立解得Ep＝2mgR (1分)1234567891011121314(2)若將小圓環(huán)放置在彈簧的壓縮量為2d位置釋放，小圓環(huán)到達最高點D時，軌道所受到的作用力F大?。?5答案　3mg123456789101112131415由于彈簧彈性勢能與壓縮量的平方成正比，則Ep′＝4Ep＝8mgR(1分)解得N＝3mg (1分)由牛頓第三定律可知，F(xiàn)＝3mg1234567891011121314(3)為了使小圓環(huán)能停在OB的中點，彈簧具有的彈性勢能。15為了使小圓環(huán)停在OB中點，則要求小圓環(huán)恰能達到的最高點為D點，則Ep1

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