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1、2022年高三物理一輪 雙基鞏固卷 第五單元 一、選擇題(每小題6分，共48分) 1．蹦床運(yùn)動(dòng)員與床墊接觸的過(guò)程可簡(jiǎn)化為下述模型：運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的床墊(A位置)上，隨床墊一同向下做變速運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)(B位置)，如圖D5－1所示，有關(guān)運(yùn)動(dòng)員從A運(yùn)動(dòng)至B的過(guò)程，下 圖D5－1 列說(shuō)法正確的是(　　) A．運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒 B．運(yùn)動(dòng)員的速度一直減小 C．合力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功 D．運(yùn)動(dòng)員先失重后超重 2．如圖D5－2所示，一根跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端各系一個(gè)物體A和B，不計(jì)摩擦 圖D5－2 .現(xiàn)將物體由靜止釋放，B物體下落H高度時(shí)的速度為v，若在A

2、的下方掛一個(gè)與A相同的物體，由靜止釋放，B向上運(yùn)動(dòng)距離為H時(shí)的速度大小仍為v，則A與B的質(zhì)量之比為(　　) A．1∶2　　　　　　　　　B．2∶3 C.∶2 D.∶3 3．如圖D5－3所示，豎直放置的輕彈簧上端與質(zhì)量為3 kg的物塊B相連接，另一個(gè)質(zhì)量為 圖D5－3 1 kg的物塊A放在B上．先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運(yùn)動(dòng)一段后將分離，分離后A又上升了0.2 m到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長(zhǎng)．從A、B分離到A上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力對(duì)B做的功及彈簧回到原長(zhǎng)時(shí)B的速度大小分別是(g＝10 m/s2)(　　) A．12 J　2 m/s B．0

3、　2 m/s C．0　0 D．4 J　2 m/s 4．一足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面的傾角為θ，以一定的速度勻速運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K(如圖D5－4甲所示)，以此時(shí)為t＝0時(shí)刻記錄了物塊之后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系，如圖乙所示(圖中取沿斜面向上的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，其中|v1|>|v2|)．已知傳送帶的速度保持不變，g取10 m/s2.則下列判斷正確的是(　　) 　　　　甲　　　　　　　　　　　乙 圖D5－4 A．0～t1時(shí)間內(nèi)，物塊對(duì)傳送帶做正功 B．物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

4、v D．0～t2內(nèi)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一定比物塊動(dòng)能的減少量大 5．質(zhì)量為m＝103 kg的汽車(chē)在平直的公路上以某一初速度開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，最后達(dá)到了一個(gè)穩(wěn)定速度．上述全過(guò)程中其加速度和速度的倒數(shù)的關(guān)系圖象如圖D5－5所示．根據(jù)圖象所給信息，能求出的物理量有(　　) 圖D5－5 A．汽車(chē)的功率 B．汽車(chē)行駛的最大速度 C．汽車(chē)所受到阻力 D．汽車(chē)運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間 6．一物體沿固定斜面從靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0滑至斜面底端．已知在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體所受的摩擦力恒定．若用F、v、x和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能，則圖D5－6中可能正確的是(　　)

5、 　A　　　　　B　　　　　　C　 　　　　D 圖D5－6 7．如圖D5－7所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)h，讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零，則在圓環(huán)下滑過(guò)程中(　　) 圖D5－7 A．圓環(huán)機(jī)械能守恒 B．彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小 C．彈簧的彈性勢(shì)能變化了mgh D．彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大 8．如圖D5－8所示，在光滑固定的曲面上，放有兩個(gè)質(zhì)量分別為1 kg和2 kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩球之間用一根輕質(zhì)彈簧相連，用手拿著A，使彈簧豎直，A、B間距離L

6、＝0.2 m，B剛剛與曲面接觸且距水平面的高度h＝0.1 m．此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep＝1 J，自由釋放后兩球以及彈簧從靜止開(kāi)始下滑到光滑地面上，以后一直沿光滑地面運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切碰撞時(shí)機(jī)械能的損失，g取10 m/s2.則下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖D5－8 A．下滑的整個(gè)過(guò)程中彈簧和A球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．下滑的整個(gè)過(guò)程中兩球及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 C．B球剛到地面時(shí)，速度是 m/s D．當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，以地面為參考平面，兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能為6 J 二、實(shí)驗(yàn)題(16分) 9．在用圖D5－9裝置進(jìn)行“探究恒力做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)設(shè)

7、計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟： 圖D5－9 ①如圖安裝實(shí)驗(yàn)裝置，反復(fù)移動(dòng)墊塊的位置，調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角θ，直至輕推滑塊后，滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)； ②取下細(xì)繩和鉤碼，同時(shí)記錄鉤碼的質(zhì)量m； ③保持長(zhǎng)木板的傾角不變；啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，讓滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)底端時(shí)關(guān)閉電源； ④取下紙帶進(jìn)行分析，計(jì)算恒力做的功與滑塊動(dòng)能的變化，探尋它們之間的關(guān)系． 回答下列問(wèn)題：(重力加速度為g，結(jié)果用已知和測(cè)量的物理量字母表示) (1)實(shí)驗(yàn)中，滑塊在勻加速下滑過(guò)程中所受的合力大小是用________替代的，其大小為F＝____________； (2)實(shí)驗(yàn)中，得到的紙帶如圖D5－10

8、所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為f，在紙帶上從某一點(diǎn)O開(kāi)始每隔一個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)有O、A、B、C、D、E、F、G，測(cè)得相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示： 圖D5－10 ①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)時(shí)滑塊的速度vA＝________； ②選取紙帶上A、F兩點(diǎn)進(jìn)行研究，則從A到F，滑塊動(dòng)能的增加量ΔEk＝________；合力F做的功WF＝__________．若在誤差允許范圍內(nèi)ΔEk＝WF，則可初步確定恒力做的功等于滑塊動(dòng)能的變化． 三、計(jì)算題(46分) 10．(22分)如圖D5－11所示，足夠長(zhǎng)的傾角為θ的粗糙斜面上，有一質(zhì)量為m的滑塊距擋板P為L(zhǎng)，以初速度v0沿斜面下滑，并與擋板發(fā)

9、生碰撞，滑塊與斜面動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，μ

10、/s2. (1)求小車(chē)與墻壁碰撞時(shí)的速度； (2)若滑塊在半圓軌道運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不脫離軌道，求半圓軌道半徑R的取值． 圖D5－12 1．CD　[解析] 由能量守恒定律可知，運(yùn)動(dòng)員減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為床墊的彈性勢(shì)能，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)F彈＝mg時(shí)，a＝0，在此之前，F(xiàn)彈＜mg，加速度方向向下(失重)，物體做加速運(yùn)動(dòng)；在此之后，F(xiàn)彈＞mg，加速度方向向上(超重)，物體做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤選項(xiàng)D正確；從A位置到B位置，由動(dòng)能定理得，W合＝－Ek0，選項(xiàng)C正確． 2．C　[解析] 對(duì)兩個(gè)過(guò)程分別應(yīng)用機(jī)械能守恒定律得：mBgH－mAgH＝(mA＋mB)v2，2mAgH－mBgH＝(2mA＋

11、mB)v2，聯(lián)立解得＝，選項(xiàng)C正確． 3．B　[解析] 當(dāng)兩個(gè)物塊共同向上運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧彈力減小，彈簧彈力恰好為零時(shí)，兩個(gè)物塊的共同加速度為重力加速度，此時(shí)兩個(gè)物塊恰好分離，A物塊做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得A、B分離時(shí)的初速度v＝＝2 m/s，當(dāng)B回到彈簧原長(zhǎng)位置時(shí)，彈簧彈力又恰好為零，彈簧在此過(guò)程中做功為零，B的動(dòng)能與分離時(shí)的動(dòng)能相同，速度仍為2 m/s，B正確． 4．D　[解析] 物塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度沿斜面向上，故傳送帶順時(shí)針傳動(dòng).0～t1內(nèi)，物塊沿傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，物塊對(duì)傳送帶的滑動(dòng)摩擦力向下，物塊對(duì)傳送帶做負(fù)功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由圖乙可知，在t1時(shí)刻，物塊的速度減為零，之后向

12、上加速運(yùn)動(dòng)，所以μmgcos θ>mgsin θ，即μ>tan θ，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；0～t2內(nèi)，傳送帶對(duì)物塊做的功W加上物塊重力做的功WG等于物塊動(dòng)能的增加量，即W＋WG＝mv－mv，而根據(jù)v－t圖象可知物塊的位移小于零，故WG>0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤； 在0～t2內(nèi)時(shí)間內(nèi)，物塊與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng)，系統(tǒng)的一部分機(jī)械能會(huì)通過(guò)“摩擦生熱”轉(zhuǎn)化為熱量即內(nèi)能，其大小Q＝fx相對(duì)，該過(guò)程中，物塊受到的摩擦力f大小恒定，設(shè)0～t1內(nèi)物塊的位移大小為x1，t1～t2內(nèi)物塊的位移大小為x2，對(duì)0～t2內(nèi)的物塊應(yīng)用動(dòng)能定理有：－fx1＋fx2＋WG＝ΔEk，即－ΔEk＝f(x1＋x2)－WG，由圖乙知x相對(duì)>x1－x2

13、，，選項(xiàng)D正確． 5．ABC　[解析] 汽車(chē)速度最大時(shí)， 汽車(chē)所受到的牽引力F1＝f＝，根據(jù)牛頓第二定律F－f＝ma得，－＝ma，即a＝(－)，圖象斜率k＝，橫軸截距b＝，所以汽車(chē)的功率P、汽車(chē)行駛的最大速度vm可求，由f＝ 可解得汽車(chē)所受到阻力，選項(xiàng)A、B、C正確；汽車(chē)不是勻加速運(yùn)動(dòng)，故不能求出汽車(chē)運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6．ACD　[解析] 設(shè)斜面傾角為θ，物體受到的合力F沿斜面向下，F(xiàn)＝mgsinθ－f，故F不隨t變化，選項(xiàng)A正確；根據(jù)牛頓第二定律知加速度a＝也不變，由v＝at知，v－t圖象為過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線(xiàn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，故位移x＝at2，x－t

14、圖象是開(kāi)口向上的拋物線(xiàn)的一部分，選項(xiàng)C正確；設(shè)物體起初的機(jī)械能為E0，t時(shí)刻的機(jī)械能為E，則E＝E0－fx＝E0－f·at2，E－t圖象是開(kāi)口向下的拋物線(xiàn)的一部分，選項(xiàng)D正確． 7．C　[解析] 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧和圓環(huán)組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，因彈簧彈力對(duì)圓環(huán)做功，故圓環(huán)的機(jī)械能不守恒；對(duì)彈簧和圓環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，當(dāng)圓環(huán)滑到桿底端時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能增大量等于圓環(huán)重力勢(shì)能的減小量mgh，又因彈簧先被壓縮后被拉伸，所以彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小再增大；圓環(huán)到達(dá)桿底端時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，此時(shí)圓環(huán)動(dòng)能為零． 8．BD　[解析] A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；

15、B在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，除重力外彈簧對(duì)其做功，所以B的機(jī)械能不守恒，因此根據(jù)機(jī)械能守恒定律mBgh＝mBv2解得的v＝＝2 m/s是錯(cuò)誤的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，到達(dá)地面時(shí)的機(jī)械能與剛釋放時(shí)的機(jī)械能相等，又彈簧處于原長(zhǎng)，則E＝Ek＝mAg(L＋h)＋mBgh＋Ep＝6 J，選項(xiàng)D正確． 9．(1)鉤碼的重力　mg　(2)①?、赱(x6＋x7)2－(x1＋x2)2]　mg(x2＋x3＋x4＋x5＋x6) [解析] (1)滑塊勻速下滑時(shí)，有Mgsinα＝mg＋f，滑塊勻速下滑時(shí)，滑塊所受合力F＝Mgsinα－f＝mg.(2)vA＝＝；vF＝，從A到F動(dòng)能的增加量ΔEk＝Mv－Mv＝[(x6＋

16、x7)2－(x1＋x2)2]，合力F做的功WF＝mg(x2＋x3＋x4＋x5＋x6)． 10．(1) 　(2) [解析] (1)設(shè)滑塊第一次與擋板碰撞后上升離開(kāi)擋板P的最大距離為x. 對(duì)滑塊應(yīng)用動(dòng)能定理有 mg(L－x)sinθ－μmgcosθ(L＋x)＝0－mv 解得x＝. (2)最終滑塊必?？吭趽醢逄?，設(shè)滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的路程為s.根據(jù)能量守恒定律得 mgLsinθ＋mv＝μmgscosθ 解得s＝. 11．(1)4 m/s　(2)R≤0.24 m或R≥0.6 m [解析] (1)根據(jù)牛頓第二定律： 對(duì)滑塊有μmg＝ma1 對(duì)小車(chē)有μmg＝Ma2 當(dāng)滑塊

17、相對(duì)小車(chē)靜止時(shí)，兩者速度相等，即 v0－a1t＝a2t 由以上各式解得t＝1 s，此時(shí)小車(chē)的速度為v2＝a2t＝4 m/s. 滑塊的位移x1＝v0t－a1t2 小車(chē)的位移x2＝a2t2 相對(duì)位移L1＝x1－x2 聯(lián)立解得L1＝3 m，x2＝2 m L1