高三物理一轮单元卷：第六单元_机械能_a卷 有答案

一轮单元训练金卷·高三·物理卷（A）第六单元 机械能注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、 (本题共10小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1下列关于功和机械能的说法，正确的是()A在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力物体所做的功B合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取无关D运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量2用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，0t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后物体继续加速，t1时刻物块达到最大速度。已知物块的质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A物块始终做匀加速直线运动B0t0时间内物块的加速度大小为Ct0时刻物块的速度大小为D0t1时间内绳子拉力做的总功为P03如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的()A. 动能损失了2mgH B. 动能损失了mgHC. 机械能损失了2mgH D. 机械能损失了4如图所示，一个质量为1 kg的遥控小车正以18 m/s的速度，沿水平直线轨道做匀速直线运动，在t = 0时刻开始制动做匀减速直线运动，在3 s内前进了36 m。在这3 s内()A. 小车运动的平均速度大小为9 m/sB. 小车受到的制动力大小为6 NC. 制动力对小车做负功，大小等于162 JD. 制动力对小车做功的平均功率为48 W5如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与轻质弹簧的一端连接，弹簧的另一端固定在墙上O点。现将小圆环向上拉至A点（图中AO、CO间距恰好等于弹簧自然长度，B点是AC中点，AD间距为h）由静止释放，在小圆环下降至最低点D的过程中弹簧始终处在弹性限度内，则下列说法正确的是()A. 小圆环从A至C过程中机械能守恒B. 小圆环在整个下落过程中机械能守恒C. 小圆环从A下落到D的过程中，弹簧弹力做功为-mghD. 小圆环下落过程的最大加速度大小等于重力加速度6已知一足够长的传送带与水平面的倾角为，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图甲示)，以此时为t = 0记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系(如图乙所示)，图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，已知传送带的速度保持不变，则()A. 物块在0t1内运动的位移比在t1t2内运动的位移小B. 0t2内，重力对物块做正功C. 若物块与传送带间的动摩擦因数为，那么 < tan D. 0t2内，传送带对物块做功为7如图所示，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是()A球1的机械能守恒B球6在OA段机械能增大C球6的水平射程最小D六个球落地点各不相同8如图所示，两根等长的细线拴着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动。某一时刻小球1运动到自身轨道的最低点，小球2恰好运动到自身轨道的最高点，这两点高度相同，此时两小球速度大小相同。若两小球质量均为m，忽略空气阻力的影响，则下列说法正确的是( )A此刻两根线拉力大小相同B运动过程中，两根线上拉力的差值最大为2mgC运动过程中，两根线上拉力的差值最大为10mgD若相对同一零势能面，小球1在最高点的机械能等于小球2在最低点的机械能9如图甲所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在表面水平的力传感器上，一质量为m的小球，从弹簧正上方距弹簧上端高h处由静止释放，不计空气阻力，以小球开始释放点为坐标原点O，竖直向下为x轴正方向，建立坐标轴Ox。力传感器记录的弹簧弹力大小F随小球下落距离x变化的关系图象如图乙所示，图乙中h、x0已知，重力加速度为g。则下列说法正确的是()A. 弹簧的劲度系数为B. 小球动能的最大值为C. 弹簧压缩量为2x0时，弹簧的弹性势能最大D. 小球加速度的最大值为g10如图所示，在距水平地面高为0.4 m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一光滑的轻质定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m = 2 kg的滑块A。半径R0.3 m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量m = 2 kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将小球与滑块连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，滑块小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响，取g = 10 m/s2。现给滑块A一个水平向右的恒力F 60 N，则()A. 把小球B从地面拉到P的正下方时力F 做功为24 JB. 小球B运动到C处时滑块A的速度大小为0C. 小球B被拉到与滑块A速度大小相等时，D. 把小球B从地面拉到P的正下方时小球B的机械能增加了6 J 二、(本题共4小题，共50分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 11(12分)某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理。固定并调整斜槽，使它的末端O点的切线水平，在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x。改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下：高度 H (h为单位长度)h2h3h4h5h6h7h8h9h水平位移 x/cm5.59.111.714.215.917.619.020.621.7 (1)已知斜槽倾角为，小球与斜槽之间的动摩擦因数为，斜槽底端离地的高度为y，不计小球与水平槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，动能定理若成立应满足的关系式是_；(2)以H为横坐标，以_为纵坐标，在坐标纸上描点作图，如图乙所示；(3)由第(1)、(2)问，可以得出结论_；(4)受该实验方案的启发，某同学改用图丙的装置实验。他将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一位置固定，仍将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并测量小球击中木板时平抛下落的高度d，他以H为横坐标，以_为纵坐标，描点作图，使之仍为一条倾斜的直线，也达到了同样的目的。12(10分)如图所示，是一个电梯模型，A为电梯的厢体，B为平衡重物，A、B的质量分别为M = 200 kg，m = 50 kg。 A、B通过绕过两个定滑轮的钢丝绳连接，不计钢丝绳和定滑轮的质量。某时刻，电动机牵引厢体A，使之由静止开始向上运动，电动机输出功率为1500 W保持不变，厢体A上升2 m后开始做匀速运动。不计空气阻力和一切摩擦，重力加速度g =10 m/s2。在厢体向上运动过程中，求：(1)若厢体A向上加速时的加速度大小为0.5 m/s2，则重物B下端绳的拉力大小为多少？(2)厢体A从开始运动到刚好开始匀速运动所用的时间(结果保留两位有效数字)。13(12分)如图所示，光滑轨道ABCD由倾斜轨道AB和半圆轨道BCD组成。倾斜轨道AB与水平地面的夹角为，半圆轨道BCD的半径为R，BD竖直且为直径，B为最低点，O是BCD的圆心，C是与O等高的点。一个质量为m的小球在斜面上某位置由静止开始释放，小球恰好可以通过半圆轨道最高点D。小球由倾斜轨道转到圆轨道上时不损失机械能，重力加速度为g。求：(1)小球在D点时的速度大小；(2)小球开始下滑时与水平地面的竖直高度与半圆半径R的比值；(3)小球滑到斜轨道最低点B时（仍在斜轨道上），重力做功的瞬时功率。14(16分)如图，倾角 = 30°的光滑斜面底端固定一块垂直于斜面的挡板。将长木板A静置于斜面上，A上放置一小物块B，初始时A下端与挡板相距L = 4 m，现同时无初速度释放A和B。已知在A停止运动之前B始终没有脱离A且不会与挡板碰撞，A和B的质量均为m = 1 kg，它们之间的动摩擦因数，A或B与挡板每次碰撞损失的动能均为E = 10 J，忽略碰撞时间，重力加速度大小g = 10 m/s2。求：(1) A第一次与挡板碰前瞬间的速度大小v；(2) A第一次与挡板碰撞到第二次与挡板碰撞的时间t；(3) B相对于A滑动的可能最短时间t。一轮单元训练金卷·高三·物理卷（A）第六单元 机械能答 案1.【答案】B2.【答案】D3.【答案】A4.【答案】D【解析】小车运动的平均速度大小为，故A错误；由运动学公式，解得加速度大小a = 4 m/s2，小车受到的制动力大小为，故B错误；制动力对小车做负功，大小等于，故C错误；制动力对小车做功的平均功率为，故D正确。5.【答案】C6.【答案】B【解析】由图乙图线与时间轴所围面积可看出，物块在0t1内运动的位移比在t1t2内运动的位移大，故A错误；由于物块在0t1内向下运动的位移大于t1t2内向上运动的位移，所以0t2内物体的总位移向下，所以重力对物块做正功，故B正确；在t1t2内，物块向上运动，则有 mgcos mgsin ，得 tan ，故C错误；重力对物块做正功，根据动能定理得，则传送带对物块做功，故D错误。7.【答案】BC【解析】当所有小球都在斜面上运动时机械能守恒，当有小球在水平面上运动时，后面小球要对前面的小球做功，故球1的机械能不守恒，选项A错误；球6在OA段由于球5的推力对其做正功，其机械能增大，选项B正确；由于球6离开A点的速度最小，所以其水平射程最小，选项C正确；当球1、2、3均在OA段时，三球的速度相同，故从A点抛出后，三球落地点也相同，选项D错误。8.【答案】CD9.【答案】AB【解析】由图乙可知，当弹簧压缩量为x0时，有，则，故选项A正确；在小球下落的过程中，小球克服弹力做的功即为乙图中三角形的面积大小，即，对小球由动能定理得，可得小球的最大动能，选项B正确；由于小球刚落到弹簧上端时速度不是零，故可知当弹簧的压缩量为2x0时小球的速度还不是零，小球继续向下运动，当小球速度为零时，弹簧的最大压缩量将大于2x0，故选项C错误；由上面分析可知，小球的最大压缩量将大于2x0，则小球受到弹力的最大值大于2mg，可知小球的最大加速度am > g，选项D