PAGEPAGE1單元高考模擬特訓(xùn)(五)[授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第1頁]一、選擇題(1～5題只有一項符合題目要求，6～8題有多項符合題目要求，每小題6分，共48分．)1．[2024·泉州模擬]如圖所示，平板車放在光滑水平面上，一個人從車的左端向右端跑去，設(shè)人受到的摩擦力為Ff，平板車受到的摩擦力為Ff′，下列說法正確的是()A．Ff、Ff′均做負(fù)功B．Ff、Ff′均做正功C．Ff做正功，F(xiàn)f′做負(fù)功D．因為是靜摩擦力，F(xiàn)f、Ff′做功均為零解析：如圖所示，人在移動過程中，人對車的摩擦力向左，車向后退，故人對小車的摩擦力做正功；但對于人來說，人在蹬車過程中，人受到的是靜摩擦力，方向向右，位移也向右，故摩擦力對人做的是正功，故選項B正確．答案：B2.在2024年雅加達(dá)亞運會競賽項目中，高臺跳水是我國運動員的強項．如圖所示，質(zhì)量為m的跳水運動員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運動，設(shè)水對她的阻力大小恒為F，那么在她減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?()A．她的動能削減了FhB．她的重力勢能增加了mghC．她的機械能削減了(F－mg)hD．她的機械能削減了Fh解析：運動員下降高度h的過程中，重力勢能削減了mgh，B錯誤；除重力做功以外，只有水對她的阻力F做負(fù)功，因此機械能削減了Fh，C錯誤，D正確；由動能定理可知，動能削減了(F－mg)h，故A錯誤．答案：D3．[2024·福建莆田質(zhì)檢]如圖所示，乒乓球運動員用同一個乒乓球兩次發(fā)球，乒乓球恰好都在等高處水平向左越過球網(wǎng)，從最高點落到臺面的過程中(不計乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力)，下列說法正確的是()A．球第1次過網(wǎng)時的速度小于第2次的B．球第1次的速度改變量小于第2次的C．球兩次落到臺面時重力的瞬時功率相等D．球兩次落到臺面過程中重力的平均功率不相等解析：球下落的高度相同，由h＝eq\f(1,2)gt2可知下落的時間相等，因球第1次比第2次通過的水平位移大，依據(jù)x＝vt可知，球第1次過網(wǎng)時的速度大于第2次過網(wǎng)時的速度．球在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做自由落體運動，故速度改變量只在豎直方向，由Δv＝gt可得速度改變量相等．重力的瞬時功率P＝mgvy，落地時豎直方向的速度相等，故球兩次落到臺面時重力的瞬時功率相等．平均功率等于功除以時間，重力兩次做的功相同，時間也相同，重力兩次的平均功率也相同．故選C.答案：C4．[2024·馬鞍山模擬]汽車發(fā)動機的額定功率為P1，它在水平路面上行駛時受到的阻力Ff大小恒定，汽車由靜止起先做直線運動，最大車速為v，汽車發(fā)動機的輸出功率隨時間改變的圖象如圖所示．下列說法正確的是()A．起先時汽車牽引力恒定，t1時刻牽引力與阻力大小相等B．起先時汽車牽引力漸漸增大，t1時刻牽引力與阻力大小相等C．起先汽車做勻加速運動，t1時刻速度達(dá)到v，然后做勻速直線運動D．起先汽車做勻加速直線運動，t1時刻后做加速度漸漸減小的直線運動，速度達(dá)到v后做勻速直線運動解析：在0～t1時間內(nèi)，汽車發(fā)動機的功率勻稱增大，故汽車以恒定加速度啟動，牽引力是恒定的，汽車做勻加速直線運動，t1時刻達(dá)到額定功率，依據(jù)P＝Fv可知，t1時刻后汽車速度增大，牽引力減小，則由牛頓其次定律a＝eq\f(F－Ff,m)可知加速度減小，汽車做加速度減小的加速運動，當(dāng)加速度為零時，即牽引力等于阻力時，汽車速度達(dá)到最大，此后汽車做勻速直線運動，故選項D正確，A、B、C錯誤．答案：D5.[2024·云南模擬]如圖所示，由半徑為R的eq\f(3,4)光滑圓周和傾角為45°的光滑斜面組成的軌道固定在豎直平面內(nèi)，斜面和圓周之間由小圓弧平滑連接．一小球恰能過最高點，并始終貼著軌道內(nèi)側(cè)順時針轉(zhuǎn)動．則小球通過斜面的時間為(重力加速度為g)()A．2eq\r(gR)B．2eq\r(\f(R,g))C．(2eq\r(2)－2)eq\r(\f(R,g))D．(eq\r(10)－eq\r(6))eq\r(\f(R,g))解析：小球恰好通過最高點的速度v1＝eq\r(gR)，由機械能守恒定律得eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＋mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)，解得小球通過斜面頂端時的速度v2＝eq\r(3gR)，由運動學(xué)規(guī)律得eq\r(2)R＝v2t＋eq\f(1,2)gt2sin45°，則t＝(eq\r(10)－eq\r(6))eq\r(\f(R,g))，選項D正確．答案：D6．[2024·青島模擬](多選)如圖所示，一根原長為L的輕彈簧，下端固定在水平地面上，一個質(zhì)量為m的小球，在彈簧的正上方從距地面高度為H處由靜止下落壓縮彈簧，若彈簧的最大壓縮量為x，小球下落過程受到的空氣阻力恒為Ff，則小球從起先下落至最低點的過程()A．小球動能的增量為零B．小球重力勢能的增量為mg(H＋x－L)C．彈簧彈性勢能的增量為(mg－Ff)(H＋x－L)D．系統(tǒng)機械能減小FfH解析：小球下落的整個過程中，起先時速度為零，結(jié)束時速度也為零，所以小球動能的增量為0，故A正確；小球下落的整個過程中，重力做功WG＝mgh＝mg(H＋x－L)．依據(jù)重力做功量度重力勢能的改變WG＝－ΔEp得：小球重力勢能的增量為－mg(H＋x－L)，故B錯誤；依據(jù)動能定理得：WG＋Wf＋W彈＝0－0＝0，所以W彈＝－(mg－Ff)(H＋x－L)．依據(jù)彈簧彈力做功量度彈性勢能的改變W彈＝－ΔEp得：彈簧彈性勢能的增量為(mg－Ff)·(H＋x－L)，故C正確；系統(tǒng)機械能的削減等于重力、彈力以外的力做的功，所以小球從起先下落至最低點的過程，克服阻力做的功為：Ff(H＋x－L)，所以系統(tǒng)機械能的減小量為：Ff(H＋x－L)，故D錯誤．答案：AC7.蹦極是一項戶外冒險活動．質(zhì)量為50kg的游客站在足夠高的位置，用長為20m的橡皮繩固定后跳下，觸地前彈起，后反復(fù)落下彈起．已知彈性繩的彈性勢能Ep＝eq\f(1,2)kx2，其中k＝100N/m，x為彈性繩的伸長量．忽視空氣阻力的影響，取重力加速度g＝10m/s2，下列說法正確的是()A．游客下落到25m時速度最大B．第一次下落過程中，游客能體驗失重感的位移只有20mC．游客下落過程中的最大速度為20m/sD．游客下落的最大距離為40m解析：游客速度最大時所受合力為零，則mg＝k(x－x0)，解得x＝eq\f(mg,k)＋x0＝25m，選項A正確；前20m游客做自由落體運動，處于失重狀態(tài)，20～25m，游客受到的重力大于橡皮繩的彈力，由牛頓其次定律知，游客向下做加速運動，處于失重狀態(tài)，選項B錯誤；從起先下落到速度最大的過程中，依據(jù)機械能守恒定律得mgx＝eq\f(1,2)mv2＋eq\f(1,2)k(x－x0)2，解得v＝15eq\r(2)m/s，選項C錯誤；設(shè)游客下落的最大距離為h，在整個過程中，依據(jù)機械能守恒定律得mgh＝eq\f(1,2)k(h－x0)2，解得h＝40m，選項D正確．答案：AD8．[2024·清江月考](多選)如圖所示，光滑半球的半徑為R，球心為O，固定在水平面上，其上方有一個光滑曲面軌道AB，高度為eq\f(R,2).軌道底端水平并與半球頂端相切，質(zhì)量為m的小球由A點靜止滑下，最終落在水平面上的C點，重力加速度為g，則()A．小球?qū)⒀匕肭虮砻孀鲆欢螆A周運動后跑至C點B．小球?qū)腂點起先做平拋運動到達(dá)C點C．O、C之間的距離為2RD．小球運動到C點的速率為eq\r(3gR)解析：小球從A到B的過程中，依據(jù)機械能守恒可得：mg·eq\f(R,2)＝eq\f(1,2)mv2－0，解得v＝eq\r(gR)，而在B點，當(dāng)重力完全充當(dāng)向心力時，依據(jù)mg＝meq\f(v\o\al(2,B),R)，解得vB＝eq\r(gR)，故當(dāng)小球到達(dá)B點時，重力恰好完全充當(dāng)向心力，所以小球從B點起先做平拋運動到達(dá)C，A錯誤、B正確；依據(jù)平拋運動規(guī)律，水平方向上x＝vBt，豎直方向上R＝eq\f(1,2)gt2，解得x＝eq\r(2)R，C錯誤；對整個過程機械能守恒，故有eq\f(3,2)mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)，解得vC＝eq\r(3gR)，D正確．答案：BD二、非選擇題(本題共3個小題，52分)9．(10分)如圖甲是驗證機械能守恒定律的試驗．小圓柱由一根不行伸長的輕繩拴住，輕繩另一端固定，將輕繩拉至水平后由靜止釋放，在最低點旁邊放置一組光電門，測出小圓柱運動到最低點的擋光時間Δt，再用游標(biāo)卡尺測出小圓柱的直徑d，如圖乙所示，重力加速度為g.則(1)小圓柱的直徑d＝________cm.(2)測出懸點到圓柱重心的距離l，若等式gl＝________成立，說明小圓柱下擺過程機械能守恒．(3)若在懸點O安裝一個拉力傳感器，測出繩子上的拉力F，則要驗證小圓柱在最低點的向心力公式還須要測量的物理量是________(用文字和字母表示)，若等式F＝____________成立，則可驗證向心力公式Fn＝meq\f(v2,R).解析：(1)小圓柱的直徑d＝10mm＋2×0.1mm＝10.2mm＝1.02cm.(2)依據(jù)機械能守恒定律得mgl＝eq\f(1,2)mv2，所以只需驗證gl＝eq\f(1,2)v2＝eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt)))2，就說明小圓柱下擺過程中機械能守恒．(3)若測量出小圓柱的質(zhì)量m，則在最低點由牛頓其次定律得F－mg＝meq\f(v2,l)，若等式F＝mg＋meq\f(d2,lΔt2)成立，則可驗證向心力公式，可知須要測量小圓柱的質(zhì)量m.答案：(1)1.02(2)eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt)))2(3)小圓柱的質(zhì)量mmg＋meq\f(d2,lΔt2)10．(20分)如圖所示，固定斜面的傾角θ＝30°，物體A與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(\r(3),4)，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長時上端位于C點，用一根不行伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪右側(cè)繩子與斜面平行，A的質(zhì)量為2m＝4kg，B的質(zhì)量為m＝2kg，初始時物體A到C點的距離為L＝1m，現(xiàn)給A、B一初速度v0＝3m/s，使A起先沿斜面對下運動，B向上運動，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點．已知重力加速度取g＝10m/s2，不計空氣阻力，整個過程中輕繩始終處于伸直狀態(tài)，求此過程中：(1)物體A向下運動剛到達(dá)C點時的速度大?。?2)彈簧的最大壓縮量．(3)彈簧中的最大彈性勢能．解析：(1)物體A向下運動剛到C點的過程中，對A、B組成的系統(tǒng)應(yīng)用能量守恒定律可得2mgLsinθ＋eq\f(1,2)·3mv02＝mgL＋μ·2mgcosθ·L＋eq\f(1,2)·3mv2可解得v＝2m/s.(2)以A、B組成的系統(tǒng)，在物體A將彈簧壓縮到最大壓縮量，又返回到C點的過程中，系統(tǒng)動能的削減量等于因摩擦產(chǎn)生的熱量，即eq\f(1,2)·3mv2－0＝μ·2mgcosθ·2x其中x為彈簧的最大壓縮量解得x＝0.4m.(3)設(shè)彈簧的最大彈性勢能為Epm由能量守恒定律可得eq\f(1,2)·3mv2＋2mgxsinθ＝mgx＋μ·2mgcosθ·x＋Epm解得Epm＝6J.答案：(1)2m/s(2)0.4m(3)6J11．(22分)單板滑雪U形池如圖甲所示，乙圖為示意圖，由兩個完全相同的eq\f(1,4)圓弧滑道AB、CD和水平滑道BC構(gòu)成，圓弧滑道的半徑R＝4m，B、C分別為圓弧滑道的最低點，B、C間的距離x＝7.5m，假設(shè)某次競賽中運動員經(jīng)過水平滑道B點時水平向右的速度v0＝16m/s，運動員從B點運動到C點所用的時間t＝0.5s，從D點躍起時的速度vD＝8m/s.設(shè)運動員連同滑板的質(zhì)量m＝50kg，忽視空氣阻力的影響，已知圓弧上A、D兩點的切線沿豎直方向，重力加速度g取10m/s2.求：(1)運動員在C點對圓弧軌道的壓力大小和運動員與水平軌道間的動摩擦因數(shù)．(2)運動員從D點躍起后在空中上升的最大高度．(3)運動員從C點到D點運動的過程中克服摩擦阻力所做的功．解析：(1)運動員從B點到C點，做勻變速直線運動．則有：x＝eq\f(1,2)(v0＋vC)t，解得：vC＝14m/s在C點對運動員由牛頓其次定律得：FN－mg＝meq\f(v\o\al(2,C),R)解得：FN＝2950N由牛頓第三定律得運動員在C點對軌道的壓力大小為2950N運動員由B至C的