[物理]河北省衡水市桃城区第十四中学2019-2020学年高一下学期第五次综合测试试卷(解析版)
发布时间:2020-07-16 21:39:29
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河北省衡水市桃城区第十四中学2019-2020学年高一下学期第五次综合测试试卷
一、单选题
1.下列情况中,物体机械能一定守恒的是( )
A.作匀速直线运动的物体
B.跳伞运动员从高空跳下打开降落伞后
C.作平抛运动的物体
D.物体在运动过程中不受摩擦力
2.如图所示的四图中有四个不同的运动过程,图甲为滑块A由静止释放将轻弹簧压缩至最短;图乙为斜面体放在光滑的水平面上,滑块B沿光滑的斜面体下滑;图丙为两个不同质量的滑块用轻绳相连接跨过光滑的定滑轮后,滑块A向下加速运动,滑块B向上加速运动;图丁为用长为L的细绳一端连接小球,另一端悬于天花板使小球在水平面内做匀速圆周运动。则下列说法正确的是( )
A.图甲中滑块的机械能守恒 B.图乙中滑块的机械能守恒
C.图丙中两个滑块组成的系统机械能守恒 D.图丁中小球的机械能不守恒
3.如图所示,竖直平面内有一固定的光滑轨道
A.当
B.当
C.调整h的值,小球能从D点离开圆弧轨道,并能恰好落在B点
D.调整h的值,小球能从D点离开圆弧轨道,但一定不能落在B点
4.如图所示,一物体从
A.到达斜面底端时的速度相同 B.到达斜面底端时的动能相同
C.沿
5.蹦极是一项极限体育项目。被弹性绳紧缚双腿的蹦极运动员从高处竖直跳下,从弹性绳被拉直到该蹦极运动 员下落到最低点的过程中( )
A.该运动员先超重后失重
B.该运动员的动能先增大后减小
C.弹性绳对该运动员先做正功后做负功
D.该运动员重力的冲量大小一定等于弹性绳弹力的冲量大小
6.一台电动机工作时输出的机械功率为
A.
7.如图所示,一个质量为
A.在这个过程中,物体的最大动能小于120 J
B.在这个过程中,物体的最大重力势能大于120 J
C.在撤去外力F之后的过程中,物体的机械能等于120 J
D.在刚撤去外力F时,物体的速率为2 m/s
二、多选题
8.如图甲所示,滑块沿倾角为α的光滑固定斜面运动,某段时间内,与斜面平行的恒力作用在滑块上,滑块的机械能
A.
B.
C.
D.
9.如图所示,在水平地面上有一处于自然长度、劲度系数为k的轻弹簧,其一端固定在墙上,另一端处于位置A处。现有一质量为m的物块(可视为质点)从距A点左侧
A.物块的初速度大小为
B.物块被弹回的过程中先做匀加速运动,后做匀减速运动
C.从物块向右运动到压缩弹簧到最短的过程中,克服弹簧弹力做的功为
D.物块被弹回后向左运动至速度最大的过程中,克服摩擦阻力做的功为
10.如图甲所示,一个质量
A.物块经过
B.
C.
D.
11.质量
A.恒定拉力大小为
B.撤去外力时,小球离地高度为
C.球动能
D.球动能
12.2022年第24届冬季奥利匹克运动会将在北京举行.跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一.如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图,运动员从
A.运动员从
B.运动员到达
C.运动员到达
D.运动员从
13.楔形木块
A.两滑块组成系统的机械能守恒
B.重力对
C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加
D.两滑块组成系统的机械能损失等于
14.把质量是
A.小球从A上升至B的过程中,弹簧的弹性势能一 直减少,小球的动能一直增加
B.小球从B上升到C的过程中,小球的动能一直减 少,重力势能一直增加
C.小球在位置A时,弹簧的弹性势能为
D.小球从位置A上升至C的过程中,小球的最大动 能为
15.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,已知杆与水平面之间的夹角
A.小球的动能与重力势能之和保持不变
B.小球的动能与重力势能之和先增大后减小
C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加
D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变
16.如图所示,竖直平面内固定两根足够长的细杆
A.b球的速度为零时,a球的加速度大小一定等于g
B.a球的机械能不守恒
C.a球的最大速度为
D.b球的最大速度为
17.如图所示,
A.
B.C到N的水平距离为
C.小球在M点对轨道的压力大小为
D.小球从N点运动到C点的时间为
18.如图,一轻弹簧原长为L,其一端固定在倾角为
A.弹簧的最大弹性势能为
B.弹簧的最大弹性势能为
C.物块在C点的初速度为
D.物块在C点的初速度为
19.如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为
A. 重力势能增加了
C. 动能损失了
20.如图所示,一轻质弹簧下端固定于倾角为
A.该弹簧的劲度系数为
B.物块P从A位置上升至B位置时物块Q的速度方向沿斜面向下
C.物块P从A位置上升至B位置过程中先加速后减速
D.物块P从A位置上升至B位置过程中,轻绳拉力对其所做的功为
三、计算题
21.如图所示,水平传送带顺时针匀速传动,紧靠传送带右端B的竖直平面内固定有一个半径为
(1)传送带对小物块做的功W;
(2)小物块刚经过D点后进入DE时,DE轨道对小物块的弹力;
(3)小物块的最大速度
22.如图所示,轻弹簧一端固定在水平面上的竖直挡板上,处于原长时另一端位于水平面上的B点处,B点左侧光滑,右侧粗糙。水平面的右侧C点处有一足够长的斜面与水平面平滑连接.斜面倾角为
(1)P运动到E点时对轨道的压力大小;
(2)弹簧的最大弹性势能;
(3)若其他条件不变,增大
【参考答案】
1.答案:C
解析:A.作匀速直线运动的物体,动能不变,重力势能可能变化,则其机械能不一定守恒,如物体匀速下降时机械能减小。故A错误。
B.跳伞运动员从高空跳下打开降落伞后空气阻力对其做功,机械能不守恒。故B错误。
C.物体做平抛运动,只受重力,机械能一定守恒,故C正确。
D.物体在运动过程中不受摩擦力,还可能有除重力以外的其他力对物体做功,其机械能不一定守恒,故D错误。
2.答案:C
解析:图甲中有滑块的重力和轻弹簧的弹力做功,则滑块和轻弹簧组成的系统机械能守恒,但滑块的机械能不守恒,A错误;图乙中滑块除受重力外还受弹力作用,弹力对滑块做负功,机械能不守恒,但从能量观点看滑块和斜面体组成的系统机械能守恒,B错误;图丙中两个滑块组成的系统机械能守恒,C正确;图丁中小球的动能不变,势能不变,机械能守恒,D错误。
3.答案:D
解析:当
4.答案:B
解析:AB.物体沿斜面下滑,只有重力做功,根据动能定理,有
解得
即末速度大小与斜面的坡角无关,故A错误,B正确;
CD.物体受到的合力为
根据牛顿第二定律,有
由运动学公式
由①②③三式,解得
即斜面的坡角越大,下滑的越短,故C错误,D也错误;
故选:B.
5.答案:B
解析:弹性绳被拉直后,该蹦极运动向继续向下运动,弹性 绳幵始对该蹦极运动员有向上的拉力作用,当弹性绳对该蹦极运 动员向上的拉力大小等于其重力时,该蹦极运动员的速度达到最大,然后做减速运动直到速度为零,所以该蹦极运动员下落过程中 先加速后减速,其加速度方向先向下后向上,故该蹦极运动员先处 于失重状态后处超重状态,选项A错误;由于该蹦极运动员先加 速后减速,所以其动能先增大后减小,选项B止确;由于该蹦极运 动员的运动方向一直向下,而弹性绳对运动员的弹力方向一直向上,故弹性绳一直对其做负功,选项C错误;设弹性绳刚伸直时该 蹦极运动员的速度大小为v,以向下为正方向,有
6.答案:A
解析:货物达到最大速度时,拉力等于重力,即:
7.答案:C
解析:由题意可知,恒力F对物体做功120 J,则物体的机械能等于120J。撤去F后,只有重力对物体做功,机械能守恒,所以物体回到出发点时的动能为120J,选项A错误,C正确;物体运动到最高点的过程中,由动能定理可得
8.答案:AD
解析:B.根据
AC、在
D.在
故选:BD。
9.答案:AC
解析:对整个过程应用动能定理,得
10.答案:BD
解析:由图可看出,
11.答案:AD
解析:A.设小球加速上升的加速度为a,经过的时间为t,位移为x,取向上为正,则:
撤去拉力后,物体经过时间t又回到地面,则有:
根据牛顿第二定律可得:
B.根据
C.撤去外力时,物体的动能为:
设减速过程动能为3J时的高度为h2,则根据动能定理可得:
故选:AD。
12.答案:AB
解析:A.运动员在光滑的圆轨道上的运动和随后的平抛运动的过程中只受有重力做功,机械能守恒。故A正确;
B.运动员在光滑的圆轨道上的运动的过程中机械能守恒,所以:
所以:,故B正确;
CD.设运动员做平抛运动的时间为t,则:;
由几何关系:
联立得:,
运动员从A到B的过程中机械能守恒,所以在B点的动能:
代入数据得:。故C错误,D错误。
故选:AB。
13.答案:CD
解析:A. 由于斜面ab粗糙,滑块M运动过程中,摩擦力做负功,故两滑块组成系统的机械能不守恒,故A错误。
B. 重力对M做的功等于M重力势能的变化,合力对M做功才等于M动能的增加,故B错误。
C. m受到绳子的拉力向上运动,拉力做正功,故m的机械能一定增加,而且轻绳对m做的功等于m机械能的增加,故C正确;
D. 除重力弹力以外的力做功,将导致机械能变化,机械能损失等于M克服摩擦力做的功,故D正确;
14.答案:BC
解析:小球从A上升到B位置的过程中,先加速,当弹簧的弹力
15.答案:BC
解析:在小球运动的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之间相互转化,但三者之和不变。由C到B 的过程中,弹簧的弹性势能减小,重力势能减小,但动能增加, 根据机械能守恒定律,可判定选项AD错误;由B到最低点的 过程中,重力势能减小,弹性势能增加,选项BC正确。
16.答案:BD
解析:a球和b球组成的系统没有外力做功,只有a球和b球的动能和重力势能相互转换,因此它们的机械能守恒,当两球在初始位置时,b球的速度为零,但a球的加速度小于g,选项A错误;运动过程中,轻杆对a球做功,则a球机械能不守恒,选项B正确;当小球a向下运动到杆
17.答案:AC
解析:采用逆向思维,C到N做平抛运动,即沿N点切线方向进入,设小球经过C的速度为
由竖直方向的自由落体运动得:
从A到C的过程由动能定理得:
18.答案:BC
解析:物块从E点弹回C点的过程中,
19.答案:AB
解析:加速度
20.答案:CD
解析:物块P位于A点时,物块P受力平衡,有
21.答案:(1)16J (2)80N 竖直向下 (3)10 m/s
解析: (1)由于小物块恰能沿 CD 做圆周运动,设在 C 点时的速度为
(2)由 C 点到 D 点,根据机械能守恒定律有
(3)当弹簧弹力等于小物块重力时,小物块速度最大,设此时弹簧压缩量为 x,
则有
22.答案:(1)3 N
(2)1 J
(3)1 m
解析:(1)设在半圆轨道的最高点E,轨道对P的压力大小为
解得
由牛顿第三定律得,P运动到E点时对轨道的压力大小为
(2)P从D点到E点,由动能定理得
解得
P从C点到D点,由牛顿第二定律得
说明P从C点到D点做匀速运动,有
由能量守恒定律得
解得
(3)P在G点脱离圆轨道做曲线运动,可把该运动分解为平行于斜面的匀减速直线运动和垂直于斜面的初速度为零的匀加速直线运动
P垂直落在斜面上,运动时间满足
平行于斜面方向上,P在斜面上的落点距D的距离