PAGE8-章末滾動(dòng)驗(yàn)收(五)(時(shí)間：45分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1.如圖所示，“倫敦眼”是世界聞名的觀景摩天輪，它總高度135米，矗立于倫敦泰晤士河南畔的蘭貝斯區(qū)?，F(xiàn)假設(shè)摩天輪正繞中間的固定軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)于坐在座椅上觀光的游客的說(shuō)法正確的是()A．因?yàn)槟μ燧喿鰟蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，所以游客受力平衡B．當(dāng)摩天輪轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，游客處于失重狀態(tài)C．因?yàn)槟μ燧喿鰟蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，所以游客的機(jī)械能守恒D．當(dāng)摩天輪轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，座椅對(duì)游客的支持力小于所受的重力B[摩天輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每個(gè)游客都在做線速度大小不變、方向不斷變更的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不是平衡狀態(tài)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)摩天輪轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，游客受到的重力與支持力的合力的方向向下，指向圓心，所以處于失重狀態(tài)，故B項(xiàng)正確；由于摩天輪做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以游客的動(dòng)能不變，而重力勢(shì)能是變更的，所以機(jī)械能不守恒，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；游客隨摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且摩天輪轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，游客受到的重力與支持力的合力的方向向上，指向圓心，所以座椅對(duì)游客的支持力大于游客所受的重力，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2.(2024·天津高考真題改編)復(fù)興號(hào)動(dòng)車在世界上首次實(shí)現(xiàn)速度350km/h自動(dòng)駕駛功能，成為我國(guó)高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)記性成果。一列質(zhì)量為m的動(dòng)車，初速度為v0，以恒定功率P在平直軌道上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t達(dá)到該功率下的最大速度vm，設(shè)動(dòng)車行駛過(guò)程所受到的阻力F保持不變。動(dòng)車在時(shí)間t內(nèi)()A．做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．加速度漸漸增大C．牽引力的功率P＝FvmD．牽引力做功W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)C[動(dòng)車的功率恒定，依據(jù)P＝F牽v可知?jiǎng)榆嚨臓恳p小，依據(jù)牛頓其次定律得：F牽－F＝ma可知?jiǎng)榆嚨募铀俣葴p小，所以動(dòng)車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤；當(dāng)加速度為0時(shí)，牽引力等于阻力，則額定功率為P＝Fvm，C正確；動(dòng)車功率恒定，在t時(shí)間內(nèi)，牽引力做功為W＝Pt，依據(jù)動(dòng)能定理得Pt－Fs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，D錯(cuò)誤。]3.用傳感器探討質(zhì)量為2kg的物體由靜止起先做直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，在計(jì)算機(jī)上得到0～6s內(nèi)物體的加速度隨時(shí)間變更的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．0～6s內(nèi)物體先向正方向運(yùn)動(dòng)，后向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B．0～6s內(nèi)物體在4s末的速度最大C．物體在2～4s內(nèi)速度不變D．0～4s內(nèi)合力對(duì)物體做的功等于0～6s內(nèi)合力對(duì)物體做的功D[a-t圖象中圖線與時(shí)間軸圍成的面積代表物體在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)速度的變更狀況，在時(shí)間軸上方為正，在時(shí)間軸下方為負(fù)。由題圖可得，物體在6s末的速度v6＝6m/s，則0～6s內(nèi)物體始終向正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體在5s末速度最大，vm＝7m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在2～4s內(nèi)物體加速度不變，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在0～4s內(nèi)，合力對(duì)物體做的功由動(dòng)能定理可知W合4＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,4)－0＝36J,0～6s內(nèi)，合力對(duì)物體做的功由動(dòng)能定理可知W合6＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,6)－0＝36J，則W合4＝W合6，選項(xiàng)D正確。]4.如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與一根輕質(zhì)彈性橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，橡皮繩豎直且處于原長(zhǎng)，原長(zhǎng)為h，現(xiàn)讓圓環(huán)沿桿從靜止起先下滑，滑到桿的底端時(shí)速度為零。則在圓環(huán)下滑過(guò)程中(整個(gè)過(guò)程中橡皮繩始終處于彈性限度內(nèi))，下列說(shuō)法中正確的是()A．圓環(huán)的機(jī)械能守恒B．圓環(huán)的機(jī)械能先增大后減小C．圓環(huán)滑到桿的底端時(shí)機(jī)械能削減了mghD．橡皮繩再次恰好復(fù)原原長(zhǎng)時(shí)，圓環(huán)動(dòng)能最大C[圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端的過(guò)程中有兩個(gè)力對(duì)圓環(huán)做功，即環(huán)的重力和橡皮繩的拉力，所以圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，假如把圓環(huán)和橡皮繩組成的系統(tǒng)作為探討對(duì)象，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，因?yàn)橄鹌だK的彈性勢(shì)能先不變?cè)僭龃?，所以圓環(huán)的機(jī)械能先不變后減小，故A、B錯(cuò)誤；圓環(huán)滑到桿的底端時(shí)動(dòng)能為零，重力勢(shì)能減小了mgh，即圓環(huán)的機(jī)械能削減了mgh，故C正確；在圓環(huán)下滑過(guò)程中，橡皮繩再次復(fù)原原長(zhǎng)時(shí)，該過(guò)程中圓環(huán)動(dòng)能始終增大，但不是最大，沿桿方向合力為零的時(shí)刻，圓環(huán)加速度為零，圓環(huán)的速度最大，故D錯(cuò)誤。]5.如圖所示，一足夠長(zhǎng)的木板在光滑的水平面上以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將質(zhì)量為m的物體輕輕地放置在木板上的右端，已知物體m和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，為保持木板的速度不變，從物體m放到木板上到它相對(duì)木板靜止的過(guò)程中，須對(duì)木板施一水平向右的作用力F，那么力F對(duì)木板做功的數(shù)值為()A．eq\f(mv2,4) B．eq\f(mv2,2)C．mv2 D．2mv2C[由能量守恒定律可知，拉力F對(duì)木板所做的功W一部分轉(zhuǎn)化為物體m的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)內(nèi)能，故W＝eq\f(1,2)mv2＋μmg·s相，s相＝vt－eq\f(v,2)t，v＝μgt，以上三式聯(lián)立可得W＝mv2，故C正確。]二、多項(xiàng)選擇題6.某工地上，工人將放在地面上一重10N的箱子吊起。箱子在繩的拉力作用下由靜止起先豎直向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中箱子的機(jī)械能E與其位移x的關(guān)系圖象如圖所示，其中0～5m過(guò)程的圖線為曲線，5～15m過(guò)程的圖線為直線。依據(jù)圖象可知()A．0～5m過(guò)程中箱子所受的拉力漸漸減小B．0～15m過(guò)程中箱子的動(dòng)能始終增加C．在位移為15m時(shí)，拉力F＝20ND．在位移為15m時(shí)，拉力F＝10NAD[依據(jù)功能關(guān)系，物體機(jī)械能的變更量等于重力以外其他力做的功，由eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔE,Δx)))＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(W,Δx)))＝F可知，箱子的E-x圖象的斜率表示箱子所受拉力，由圖象得，0～5m過(guò)程中箱子所受的拉力漸漸減小，選項(xiàng)A正確；5～15m過(guò)程中箱子所受拉力F＝eq\f(300－200,15－5)N＝10N＝G，故0～5m過(guò)程中箱子所受的拉力大于重力，箱子的動(dòng)能增加；5～15m過(guò)程中箱子所受的拉力等于重力，箱子的動(dòng)能不變，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，D正確。]7．如圖甲所示，在距離地面高度為h＝0.80m的平臺(tái)上有一輕質(zhì)彈簧，其左端固定于豎直擋板上，右端與質(zhì)量m＝0.50kg、可看作質(zhì)點(diǎn)的物塊相接觸(不粘連)，OA段粗糙且長(zhǎng)度等于彈簧原長(zhǎng)，其余位置均無(wú)阻力作用。物塊起先靜止于A點(diǎn)，與OA段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.50?，F(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)水平向左的外力F，大小隨位移x變更關(guān)系如圖乙所示。物塊向左運(yùn)動(dòng)x＝0.40m到達(dá)B點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，隨即撤去外力F，物塊在彈簧彈力作用下向右運(yùn)動(dòng)，從M點(diǎn)離開平臺(tái)，落到地面上N點(diǎn)，取g＝10m/s2，則()甲乙A．彈簧被壓縮過(guò)程中外力F做的功為6.0JB．彈簧被壓縮過(guò)程中具有的最大彈性勢(shì)能為6.0JC．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功為4.0JD．MN的水平距離為1.6mAD[彈簧被壓縮過(guò)程中外力F做的功等于F-x圖象所圍的面積，則WF＝eq\f(6＋18,2)×0.2J＋18×(0.4－0.2)J＝6J，選項(xiàng)A正確；彈簧被壓縮過(guò)程中具有的最大彈性勢(shì)能Ep＝WF－μmgx＝6.0J－0.50×0.50×10×0.4J＝5.0J，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功Wf＝2μmgx＝2J，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理有WF－Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，解得物塊從M離開平臺(tái)時(shí)的速度v0＝4m/s，物塊在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝eq\r(\f(2h,g))＝0.4s，故MN的水平距離xMN＝v0t＝1.6m，選項(xiàng)D正確。]8.如圖所示，固定的水平光滑細(xì)桿上套有物塊A，細(xì)線跨過(guò)位于O點(diǎn)和桿右端Q點(diǎn)的兩個(gè)輕質(zhì)光滑小滑輪，一端連接物塊A，另一端懸掛物塊B，物塊A質(zhì)量為eq\f(m,2)，物塊B質(zhì)量為m。C為O點(diǎn)正下方桿上的點(diǎn)，滑輪到桿的距離為h。起先時(shí)A位于P點(diǎn)，PO與水平方向的夾角為30°，PC<CQ?，F(xiàn)將A、B由靜止釋放，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是()A．物塊A由P點(diǎn)動(dòng)身第一次到達(dá)C點(diǎn)的過(guò)程中，速度先增大后減小B．物塊A經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為2eq\r(gh)C．物塊A在桿上長(zhǎng)為eq\r(3)h的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)D．在物塊A由P點(diǎn)動(dòng)身第一次到達(dá)C點(diǎn)的過(guò)程中，物塊B克服細(xì)線拉力做的功等于B重力勢(shì)能的削減量BD[物塊A由P點(diǎn)動(dòng)身第一次到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中，物塊在水平方向始終受到細(xì)線拉力向右分力的作用，始終加速，A項(xiàng)錯(cuò)誤；物塊A經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)，依據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解有vAcosθ＝vB，此時(shí)OP與AC夾角θ＝90°，B的速度為零，物塊A由P點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中，對(duì)物塊A、B利用動(dòng)能定理有mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(h,sin30°)－h(huán)))＝eq\f(1,2)·eq\f(m,2)v2，解得v＝2eq\r(gh)，B項(xiàng)正確；依據(jù)題意可得PC＝eq\f(h,tan30°)＝eq\r(3)h，物塊A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由對(duì)稱性可知，A在桿上長(zhǎng)為2eq\r(3)h的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；A到達(dá)C點(diǎn)時(shí)B的速度為零，由動(dòng)能定理推斷物塊B重力勢(shì)能的削減量全部用來(lái)克服細(xì)線拉力做功，D項(xiàng)正確。]三、非選擇題9．(2024·北京學(xué)業(yè)水同等級(jí)考試)如圖甲所示，用質(zhì)量為m的重物通過(guò)繞過(guò)滑輪的繩子牽引小車，使小車在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)狀況，利用該裝置可以完成“探究動(dòng)能定理”的試驗(yàn)。甲(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用的電源是________(填選項(xiàng)前的字母)。A．直流電源 B．溝通電源(2)試驗(yàn)中，須要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是________(填選項(xiàng)前的字母)。A．把長(zhǎng)木板右端墊高 B．變更小車的質(zhì)量(3)在不掛重物且________(填選項(xiàng)前的字母)的狀況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，表明已經(jīng)消退了摩擦力和其他阻力的影響。A．計(jì)時(shí)器不打點(diǎn) B．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)(4)接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O，在紙帶上依次標(biāo)A、B、C、…若干計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，測(cè)得A、B、C、…各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3、…，如圖乙所示。乙試驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg，從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，拉力對(duì)小車做的功為W＝________，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v＝________。(5)以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的v2-W圖象。由此圖象可得v2隨W變更的數(shù)學(xué)表達(dá)式為________，依據(jù)物理量之間的單位關(guān)系，可知與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是________。丙(6)假設(shè)已經(jīng)完全消退了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿意遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，下列選項(xiàng)中正確反映v2-W關(guān)系的是________。ABCD[解析](1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用溝通電源，選項(xiàng)B正確。(2)在平衡摩擦力和其他阻力時(shí)，通過(guò)墊高木板右端，構(gòu)成斜面，使重力沿斜面對(duì)下的分力與摩擦力和其他阻力平衡，選項(xiàng)A正確。(3)平衡摩擦力時(shí)須要讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，通過(guò)紙帶上打出的點(diǎn)跡，推斷小車的運(yùn)動(dòng)是否為勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確。(4)小車拖動(dòng)紙帶移動(dòng)的距離等于重物下落的距離，因此拉力對(duì)小車做的功為W＝mgx2。小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，因此打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v＝eq\f(x3－x1,2T)。(5)由圖乙可知，圖線的斜率k＝eq\f(Δv2,ΔW)＝4.7m2/(s2·J)，縱截距b＝0.01m2/s2，則v2隨W變更的數(shù)學(xué)表達(dá)式為v2＝0.01＋4.7W。v2的單位是m2/s2，W的單位可寫成kg·m2/s2，則k的單位為kg－1，所以斜率應(yīng)與質(zhì)量有關(guān)。(6)若重物質(zhì)量m不滿意遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M的條件，則繩子對(duì)小車的拉力實(shí)際不等于重物的重力，由mg＝(M＋m)a和F＝Ma可得F＝eq\f(M,M＋m)mg，由動(dòng)能定理可得Fx＝eq\f(1,2)Mv2，解得v2＝eq\f(2F,M)x＝eq\f(2mg,M＋m)x，而W＝mgx，故v2＝eq\f(2,M＋m)W，則v2-W圖線的斜率k＝eq\f(2,M＋m)，重物質(zhì)量m與小車質(zhì)量M不變，斜率不變，選項(xiàng)A正確。[答案](1)B(2)A(3)B(4)mgx2eq\f(x3－x1,2T)(5)v2＝0.01＋4.7W質(zhì)量(6)A10．如圖甲所示是用“落體法”驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的試驗(yàn)裝置。(g取9.80m/s2)甲(1)選出一條清楚的紙帶如圖乙所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以頻率為50Hz的交變電流。用分度值為1mm的刻度尺測(cè)得OA＝12.41cm，OB＝18.90cm，OC＝27.06cm，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重錘的質(zhì)量為1.00kg。甲同學(xué)依據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能比起先下落時(shí)削減了________J；此時(shí)重錘的速度vB＝________m/s，此時(shí)重錘的動(dòng)能比起先下落時(shí)增加了________J。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)乙丙(2)某同學(xué)利用他自己試驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，測(cè)量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，然后以h為橫軸、以eq\f(1,2)v2為縱軸作出了如圖丙所示的圖線，圖線的斜率近似等于________。A．19.6B．9.8C．4.90圖線未過(guò)原點(diǎn)O的緣由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)，重錘的重力勢(shì)能減小量ΔEp＝mg·OB＝1.00×9.80×18.90×10－2J≈1.85J；打B點(diǎn)時(shí)重錘的速度vB＝eq\f(OC－OA,4T)＝eq\f(27.06－12.41×10－2,4×0.02)m/s≈1.83m/s，此時(shí)重錘的動(dòng)能增加量ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝eq\f(1,2)×1.00×1.8312J≈1.68J。(2)由機(jī)械能守恒定律有eq\f(1,2)mv2＝mgh，可得eq\f(1,2)v2＝gh，由此可知圖線的斜率近似等于重力加速度g，故B正確。由圖線可知，h＝0時(shí)，重錘的速度不等于零，緣由是該同學(xué)做試驗(yàn)時(shí)先釋放了紙帶，然后才合上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的開關(guān)。[答案](1)1.851.831.68(2)B先釋放了紙帶，后合上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的開關(guān)11．(2024·江蘇新高考適應(yīng)性考試)如圖所示，水平傳送帶足夠長(zhǎng)，向右前進(jìn)的速度v＝4m/s，與傾角為37°的斜面的底端P平滑連接，將一質(zhì)量m＝2kg的小物塊從A點(diǎn)靜止釋放。已知A、P的距離L＝8m，物塊與斜面、傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1＝0.25、μ2＝0.20，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求物塊(1)第1次滑過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大小v1；(2)第1次在傳送帶上來(lái)回運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(3)從釋放到最