高考物理复习专题练习单元评估检测(五)　机械能

单元评估检测(五) 机械能 (45 分钟 100 分) 一、选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分.1～5 题 为单选题，6～8 题为多选题) 1．[2020·重庆一诊]如图所示，一物块在粗糙斜面上由静止 释放，运动到水平面上后停止，则运动过程中，物块与地球组成 系统的机械能( ) A．不变 B．减少 C．增大 D．无法判断 2. 在 2018 年雅加达亚运会比赛项目中，高台跳水是我国运动 员的强项．如图所示，质量为 m 的跳水运动员进入水中后受到 水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为 F，那么在她 减速下降高度为 h 的过程中，下列说法正确的是(g 为当地的重力 加速度)( ) A．她的动能减少了 Fh B．她的重力势能增加了 mgh C．她的机械能减少了(F－mg)h D．她的机械能减少了 Fh 3．[2020·河南驻马店模拟]一物体在竖直向上的恒力作用下， 由静止开始上升，到达某一高度时撤去外力，若不计空气阻力， 则在整个上升过程中，物体的机械能 E 随时间 t 变化的关系图象 是( ) 4．[2018·天津卷，2]滑雪运动深受人民群众的喜爱．某滑雪 运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道 AB，从滑 道的 A 点滑行到最低点 B 的过程中，由于摩擦力的存在，运动 员的速率不变，则运动员沿 AB 下滑过程中( ) A．所受合外力始终为零 B．所受摩擦力大小不变 C．合外力做功一定为零 D．机械能始终保持不变 5. 如图所示，在高 1.5 m 的光滑平台上有一个质量为 2 kg 的小 球被一细线拴在墙上，小球与墙之同有一根被压缩的轻质弹簧．当 烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成 60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g＝10 m/s2)( ) A．10 J B．15 J C．20 J D．25 J 6. 如图所示，某一百货商场内自动电梯以恒定速度 v0 匀速上 升，一个质量为 m 的人沿电梯匀速往上走，在时间 t 内走完此电 梯．若电梯长为 l，电梯斜面倾角为α，则( ) A．电梯对该人做功为 mglsin α B．电梯对该人做功为 mgv0tsin α C．重力的功率为mglsin α t D．重力的功率为 mgv0sin α 7. 如图所示，固定斜面上放一质量为 m 的物块，物块通过劲 度系数为 k 的轻弹簧与斜面底端的挡板连接，开始时弹簧处于原 长，物块刚好不下滑．现将物块向上移动一段距离后由静止释放， 物块一直向下运动到最低点，此时刚好不上滑，斜面的倾角为θ， 重力加速度为 g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在物块向下 运动过程中，下列说法正确的是( ) A．物块与斜面间的动摩擦因数为 tan θ B．物块重力势能的减少量大于因摩擦产生的热量 C．物块的动能和弹簧的弹性势能的总和为定值 D．物块由静止下滑到最低点的过程系统增加的内能为 4mgsin θ2 k 8. [2019·宁夏大学附中六模]如图所示，水平传送带在电动机带 动下以速度 v＝1 m/s 匀速顺时针转动，小物块 P、Q 质量分别为 0.3 kg 和 0.2 kg，由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t＝0 时 刻物块 P 放在传送带中点处由静止释放．已知物块 P 与传送带 间的动摩擦因数为μ＝0.5，传送带水平部分两端点间的距离为 L ＝4 m，不计定滑轮质量及摩擦，物块 P 与定滑轮间的绳水平．(g 取 10 m/s2)( ) A．物块 P 向右运动 B．物块 P 的加速度大小为 1 m/s2 C．整个过程中物块 P 与传送带之间产生的热量为 0.6 J D．1 s 末传送带所受的摩擦力的瞬时功率为 1.5 W 二、非选择题(本题共 4 小题，共 52 分) 9．(9 分)在验证机械能守恒定律的实验中，小明同学利用传 感器设计实验：如图甲所示，将质量为 m、直径为 d 的金属小球 在一定高度 h 由静止释放，小球正下方固定一红外线计时器，能 自动记录小球挡住红外线的时间 t0，改变小球下落高度 h，进行 多次重复实验． (1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径 d ＝________ mm. (2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪 一个图象( ) A．h t 图象 B．h 1 t 图象 C．h t2 图象 D．h 1 t2图象 (3)经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量 1 2mv2 总是 稍小于重力势能减少量 mgh，你认为增加释放高度 h 后，两者的 差值会________(选填“增大”“缩小”或“不变”)． 10．[2020·山东临沂十九中调研](10 分)如图甲所示，用质量 为 m 的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计 时器在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成“探究 动能定理”的实验． 甲 (1)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是 ________________．(填“把长木板右端垫高”或“改变小车的 质量”)．在不挂重物且______________(填“计时器不打点”或 “计时器打点”)的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做 匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响． (2)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点， 将打下的第一个点标为 O.在纸带上依次取 A、B、C 等若干个计 数点，已知相邻计数点间的时间间隔为 T.测得 A、B、C 等各点 到 O 点的距离为 x1、x2、x3 等，如图乙所示． 乙 实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力 大小为 mg，从打 O 点到打 B 点的过程中，拉力对小车做的功 W ＝________，打 B 点时小车的速度 v＝________. (3)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质 量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图丙中正确 反映 v2 W 关系的是____________． 11．[2020·河南豫南九校联考](14 分)如图所示，轻弹簧左端 固定在竖直墙上，自然伸长时右端点在 O 位置．质量为 m 的物 块 A(可视为质点)以初速度 v0 从距 O 点右方 x0 的 P 点处向左运 动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到 O′点位置后，A 又被弹簧弹回．A 离开弹簧后，恰好回到 P 点．物块 A 与水平面 间的动摩擦因数为μ.求： (1)物块 A 从 P 点出发又回到 P 点的过程，克服摩擦力所做 的功． (2)O 点和 O′点间的距离 x1. (3)若将另一个与 A 完全相同的物块 B(可视为质点)与弹簧右 端拴接，将 A 放在 B 右边，向左推 A、B，使弹簧右端压缩到 O′ 点位置，然后从静止释放，A、B 共同滑行一段距离后分离．分 离后物块 A 向右滑行的最大距离 x2 是多少？ 12．[2019·山东质检](19 分)如图所示，水平传送带 与水平轨道在 B 点平滑连接，传送带 AB 长度 L0＝2.0 m，一半 径 R＝0.2 m 的竖直圆形光滑轨道与水平轨道相切于 C 点，水平 轨道 CD 长度 L＝1.0 m，在 D 点固定一竖直挡板．小物块与传 送带 AB 间的动摩擦因数μ1＝0.9，BC 段光滑，CD 段动摩擦因数 为μ2.当传送带以 v0＝6 m/s 沿顺时针方向匀速转动时，将质量 m ＝1 kg 的可视为质点的小物块轻放在传送带左端 A 点，小物块通 过传送带、水平轨道、圆形轨道、水平轨道后与挡板碰撞，并以 原速率弹回，经水平轨道 CD 返回圆形轨道．已知小物块从传送 带滑到水平轨道时机械能不损失，重力加速度 g＝10 m/s2.求： (1)小物块第一次滑到传送带 B 点时的速度大小； (2)若小物块第二次能冲上圆形轨道且能沿轨道运动而不会 脱离轨道，求μ2 的取值范围．