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 (2).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4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.如图所示为运动员参加撑竿跳高比赛的示意图,对运动员在撑竿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,竿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;从运动员撑竿起跳到越横杆的过程中,竿的弹性形变先增大后减小,所以竿的弹性势能先增大后减小,根据运动员和竿整体机械能守恒知,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。

2.(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-fl=0-12mv02,克服阻力做的功为Wf=fl=

3.(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+W其他=ΔEk,其中WG=mg·3h=3mgh,ΔEk=0,则W其他=-3mgh,所以除重力外的力做的功为-3mgh,故C错误;到B点的速度为v=2g·2h=2gh,则运动到B点时,游客重力的瞬时功率为mg·2

4.用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C、D、E处于竖直平面内,各段轻杆等长,其中小球A、B的质量均为2m,小球C、D、E的质量均为m。现将A、B两小球置于距地面高h处,由静止释放,假设所有球只在同一竖直平面内运动,不计一切摩擦,则在下落过程中()

A.小球A、B、C、D、E组成的系统机械能守恒

B.小球B的机械能一直减小

C.小球B落地的速度小于2gh

D.当小球A的机械能最小时,地面对小球C的支持力大于mg

答案:A

解析:由于只有重力做功,故系统的机械能守恒,故A正确;C和E球的机械能先增大后减小,根据系统的机械能守恒知,A和B球的机械能先减小后增大,故B错误;小球B落地时,C、D、E的速度均为零,A、B速度相同,设A、B落地前瞬间速度为v,根据小球A、B、C、D、E组成的系统机械能守恒得2×2mgh=2×12·2mv2,得v=2gh

二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

5.将质量为m的重物穿在竖直固定的光滑直杆上,重物可沿杆上下滑动。轻绳一端连接重物,另一端绕过光滑定滑轮P,竖直向下用力F拉绳头使重物从静止开始上升。已知P到杆的距离PQ等于12l,重物初始位置到Q的距离等于16l,拉力F恒为53

A.最大加速度等于g

B.机械能一直增加

C.重力势能的增加量小于16mgl

D.动能的最大值为23

答案:BC

解析:设重物距离Q点为h时到达最高点,根据动能定理mg(16l-h)=53mg(20l-h2+(12l)2),解得h1=3.5l,h2=16l(舍去),所以重物没有到达Q,就已经静止,重力势能的增加量ΔEp=mg(16l-3.5l)=12.5mgl,C正确;设刚开始绳子和竖直杆夹角为α,则cosα=16l20l=45,则绳子对重物的拉力沿杆的分力大小为4

6.(湖北武汉模拟)将小球以某一初速度从地面竖直向上抛出,取地面为零势能面,小球在上升过程中的动能Ek、重力势能Ep与其上升高度h间的关系分别如图中两直线所示。重