发布时间 : 星期五 文章2021届课标版高考物理一轮复习专题训练：专题六 机械能及其守恒更新完毕开始阅读
2021届课标版高考物理一轮复习专题训练
专题六 机械能及其守恒
一、选择题(共10小题,60分)
1.[新情境]有一种大型游戏机叫“跳楼机”,如图所示,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,先由电动机将座椅沿竖直轨道提升到离地面高H处,然后由静止释放.游客们的总质量为m,重力加速度为g,下列关于游客们缓慢上升的过程说法正确的是( ) A.合力对游客们所做的功为mgH B.游客们的重力势能增加了mgH C.电动机所做的功为mgH D.游客们的机械能守恒
2.如图,一个魔方放在一张A4纸(21 cm×29.7 cm)的中央,魔方距桌子边缘12 cm,某同学用手拉住A4纸的边缘,向左用力一拉,把A4纸从魔方下面拉出,最后魔方刚好停在桌子边缘,在这个过程中,魔方不发生滚动,已知魔方的质量为m=200 g,纸的质量可以忽略,魔方与纸之间的动摩擦因数为μ1=0.2,魔方与桌面之间的动摩擦因数为μ2=0.3,g=10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.纸对魔方的摩擦力对魔方做负功 B.纸对魔方做的功为0.059 4 J
C.纸与魔方间因摩擦而产生的热量为0.177 6 J D.魔方克服桌面摩擦力做的功为0.028 8 J
3.如图甲所示,小孩用橡皮筋弹射模型飞机.简化图如图乙所示,橡皮筋原长为AB,在B处勾住模型飞机,一只手握住A端,另一只手将飞机拉至D点放手,飞机就会在橡皮筋的作用下弹射出去.现将模型飞机斜向上弹射,其中C是DB的中点,不计空气阻力.则( )
A.小孩松手后,橡皮筋的弹性势能一直减少,飞机的动能一直增加 B.从D到B的过程中,飞机的机械能保持不变
C.从D到C过程橡皮筋对飞机做的功等于从C到B过程橡皮筋对飞机做的功 D.从D到B过程中,弹力对飞机做正功,橡皮筋的弹性势能减少,飞机的机械能增加
4.假设汽车在水平路面上行驶时受到的阻力与速度成正比,即Ff=kv,且汽车在不同的输出功率下汽油的化学能转化为机械能的效率相同,当汽车输出功率为1 kW时,汽车恰能以10 m/s的速度匀速行驶,则( )
A.当汽车输出功率为4 kW时,若汽车速度为20 m/s,则汽车正在加速行驶 B.当汽车输出功率为4 kW时,若汽车速度为40 m/s,则汽车正在匀速行驶
C.汽车以20 m/s的速度匀速行驶时百公里油耗为以10 m/s的速度匀速行驶时的2倍 D.汽车以20 m/s的速度匀速行驶时百公里油耗为以10 m/s的速度匀速行驶时的4倍 5.[生活情境]在旅游景点经常会有“水上飞人”表演,如图所示,当表演者脚踩的喷水装置向下高速喷水时,人就会飞起
来,这套装置其实是水管在水面通过小艇连接一高压水泵,水泵从水面吸水,逐渐加大功率,通过脚底两个喷口喷出水柱使人升起.已知人的质量为65 kg,脚底每个喷口的横截面积为225 cm2,人升起后悬停在8.5 m高处,此时喷口喷出水流的速度为10 m/s,水的密度为1.0×103 kg/m3,整个过程中水泵的效率为75%,重力加速度g取 10 m/s2,则以下叙述正确的是( ) A.人在升起至最高点的过程中,喷水系统做的功为5 525 J B.人悬停在8.5 m高处时,喷水系统不做功
C.人悬停在8.5 m高处时,高压水泵的总功率为81 kW
D.人悬停在8.5 m高处时,两个喷口喷射水流的总功率为11.25 kW
6.有一轻质弹簧,一端固定在水平地面上,弹簧处于原长状态时,另一端处于B位置,如图甲.把一质量为m的小球放在弹簧的另一端,并用力把球往下按至A位置,如图乙,迅速松手后,弹簧把球弹起,小球上升到如图丙所示位置和弹簧分离,继续上升至最高位置C,如图丁.不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.小球从A位置运动到C位置的过程中,小球机械能守恒
B.小球从A位置运动到B位置的过程中,小球重力的功率先增大后减小
C.小球从A位置运动到B位置的过程中,小球处于超重状态,从B位置运动到C位置的过程中,处于失重状态
D.小球从A位置运动到B位置的过程中,弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量
7.一高度为d的仓库起火,现需要利用仓库前方固定在地面上的消防水炮给它灭火.如图所示,水炮与仓库的水平距离为d,出水口的横截面积为S,喷水方向可自由调节、功率也可以变化.窗户的上、下边缘离地高度分别为0.75d和0.25d,要使灭火效果最好,要求水喷入时的方向与窗户面垂直.已知水炮的
效率为η,水的密度为ρ,重力加速度为g,不计空气阻力,忽略水炮离地高度.下列说法正确的是( )
A.若水从窗户下边缘进入,则进入时的速度大小为B.若水从窗户上边缘进入,则进入时的速度大小为C.若水从窗户的正中间进入,则此时水炮的功率最小 D.满足水从窗户进入的水炮功率最小值为ρS(gd
8.[多选]如图所示,物块从足够长且固定的粗糙斜面底端O点,以某一速度沿斜面向上运动,到达最高点后又沿斜面下滑.物块先后两次经过斜面上的A点时的动能分别为Ek1和Ek2,重力势能分别为Ep1和Ep2,从O点开始到第一次经过A点的过程中重力做功为WG1,合外力做功的绝对值为W1,从O点开始到第二次经过A点的过程中重力做功为WG2,合外力做功的绝对值为W2,则下列选项正确的是( ) A.Ek1>Ek2,Ep1=Ep2 B.Ek1=Ek2,Ep1>Ep2 C.WG1=WG2,W1 D.WG1=WG2,W1>W2 9.[2019湖南长郡中学高三检测,多选]如图所示,在一水平向右匀速传输的传送带的左端A点,每隔时间T,轻放上一个相同的工件.已知工件与传送带间的动摩擦因数为μ,工件质量均为m,经测量,发现那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离为x,重力加速度为g,下列判断正确的是( ) A.传送带的速度为 B.传送带的速度一定为 C.在一段较长的时间t内,传送带因传送工件而多消耗的能量为 D.每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为 10.[多选]如图甲所示,斜面体固定在水平面上,斜面光滑,倾角未知,质量为M=2 kg的长木板放置在斜面上,且在沿斜面方向向上的外力F作用下以一定的速度匀速下滑,在t0=0时刻将可视为质点的质量为m=1 kg的滑块放在长木板的某位置,假设整个过程中长木板的速度恒定不变,t=1.2 s时滑块刚好运动到长木板的底端,该过程中长木板以及滑块运动的v-t图象如图乙所示,滑块在上述过程中始终没有离开长木板,滑块与长木板间有摩擦,g=10 m/s2.则下列说法正确的是( ) A.木板的长度至少为0.8 m B.0~0.2 s与0.2~1.2 s时间内外力F之比为1∶2 C.0~1.2 s时间内,长木板对滑块做的功为12.8 J D.整个过程滑块与长木板因摩擦而产生的内能为4.8 J 二、非选择题(共5小题,50分) 11.[6分]某同学用如图甲所示的气垫导轨装置来验证机械能守恒定律,实验中将滑块和用细线连接且跨过定滑轮的钩码由静止释放,与位移传感器连接的计算机描绘出了滑块相对传感器的位置随时间变化的图象,如图乙中的曲线②所示.图中滑块的位置从x1到x2、从x2到x3的运动时间均为T. (1)根据图乙可得,滑块经过位置x2时的速度v2= ,要验证机械能守恒定律还需要测量的物理量有 (写出物理量名称及表示符号). (2)现测得T=0.1 s,x1=4 cm,x2=9 cm,x3=16 cm,由于使用了气垫导轨,滑块、细线和钩码组成的系统机械能守恒,则可确定滑块质量与钩码的总质量之间的关系是 (重力加速度g取10 m/s2).