人教版高考物理一轮总复习课后习题 第五章 机械能 单元质检五 机械能 (3).docVIP

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单元质检五机械能

(时间:75分钟满分:100分)

一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)

1.(黑龙江哈尔滨月考)起跳摸高是学生经常进行的一项体育活动。一质量为m的同学弯曲两腿向下蹲,然后用力蹬地起跳,从该同学用力蹬地到刚离开地面的起跳过程中,他的重心上升了h,离地时他的速度大小为v。下列说法正确的是()

A.起跳过程中该同学机械能增量为mgh

B.起跳过程中该同学机械能增量为mgh+12mv

C.该同学所受的合力对其做的功为mgh

D.该同学所受的合力对其做的功为12mv2

答案:B

解析:由题意可知,从该同学用力蹬地到刚离开地面的起跳过程中,根据动能定理可得W-mgh=12mv2,因此W=mgh+12mv2,除重力外的人体内的肌肉做正功为W,则该同学机械能增量为mgh+12mv2,故A错误,B正确;由动能定理分析可知,所受的合力对其做功为12mv

2.某自行车赛运动员在比赛的某段下坡过程中保持同一姿态滑行了一段距离,重力对他做功4000J,他克服阻力做功200J。则运动员在该段下坡过程()

A.动能增加了4000J B.机械能减小了200J

C.机械能减小了3800J D.重力势能减小了3800J

答案:B

解析:外力对运动员所做的总功W总=WG+Wf=4000+(-200)J=3800J,根据动能定理得动能增加了3800J,故A错误;阻力做功Wf=-200J,所以机械能减小了200J,故B正确,C错误;重力对他做功为4000J,则他的重力势能减小了4000J,故D错误。

3.如图所示为运动员参加撑杆跳高比赛的示意图,对运动员在撑杆跳高过程中的能量变化描述正确的是()

A.加速助跑过程中,运动员的机械能不变

B.运动员越过横杆正上方时,动能为零

C.起跳上升过程中,运动员的机械能守恒

D.起跳上升过程中,杆的弹性势能先增大后减小

答案:D

解析:加速助跑过程中,运动员的动能不断增加,重力势能不变,故运动员的机械能不断增大,故A项错误;运动员越过横杆正上方时,由于有水平速度,则动能不为零,故B项错误;从运动员撑杆起跳到越横杆的过程中,杆的弹性形变先增大后减小,所以杆的弹性势能先增大后减小,根据运动员和杆整体机械能守恒知,运动员的重力势能和动能之和先减小后增加,故C项错误,D项正确。

4.(海南海口一模)高速公路部分路段旁建有如图所示的避险车道,车辆可驶入避险。若质量为m的货车刹车后以初速度v0经A点冲上避险车道,前进距离l到B点时速度减为0,货车所受阻力恒定,A、B两点高度差为h,C为A、B中点,已知重力加速度为g,关于该货车从A运动到B的过程,下列说法正确的是()

A.克服阻力做的功为1

B.该过程产生的热量为12

C.在AC段克服阻力做的功小于在CB段克服阻力做的功

D.在AC段的运动时间等于在CB段的运动时间

答案:B

解析:根据动能定理有-mgh-Ffl=0-12mv02,克服阻力做的功为Wf=Ff

5.(河南郑州模拟)

如图所示,一根绳的两端分别固定在两座山的A、B处,A、B两点水平距离为16m,竖直距离为2m,A、B间绳长为20m。质量为10kg的猴子抓住套在绳上的滑环从A处滑到B处。以A点所在水平面为参考平面,猴子在滑行过程中重力势能最小值约为(绳处于拉直状态) ()

A.-1.2×103J B.-7.5×102J

C.-6.0×102J D.-2.0×102J

答案:B

解析:重力势能最小的点为最低点,由于在同一根绳上张力大小相同,故猴子在最低点时,两侧绳子与水平方向夹角相同,设为θ,右侧绳长为a,左侧绳长为(20m-a),由几何关系可知20m·cosθ=16m,asinθ-(20m-a)sinθ=2m,联立可得a=353m,故最低点与参考平面的高度差为35

6.(天津南开高三模拟)如图甲所示为大型游乐设施跳楼机,如图乙所示为其结构简图。跳楼机由静止从A自由下落到B,再从B开始以恒力制动竖直下落到C停下。已知跳楼机和游客的总质量为m,A、B高度差为2h,B、C高度差为h,重力加速度大小为g。则()

A.从B到C,游客处于失重状态

B.从B到C,跳楼机的加速度大小为2g

C.从A到C,除重力外的力做的功为-2mgh

D.跳楼机运动到B点时,游客重力的瞬时功率为2mgh

答案:B

解析:由A到B的加速度为g,有v2=2g·2h,由B到C加速度大小为a,有v2=2ah,可得a=2g,方向向上,即从B到C,游客处于超重状态,跳楼机的加速度大小为2g,故A错误,B正确;从A到C,根据动能定理有WG+