1、1单元高考模拟特训(五)授课提示：对应学生用书第 1 页一、选择题(15 题只有一项符合题目要求，68 题有多项符合题目要求，每小题 6分，共 48 分)12019泉州模拟如图所示，平板车放在光滑水平面上，一个人从车的左端向右端跑去，设人受到的摩擦力为 Ff，平板车受到的摩擦力为 Ff，下列说法正确的是( )A Ff、 Ff均做负功B Ff、 Ff均做正功C Ff做正功， Ff做负功D因为是静摩擦力， Ff、 Ff做功均为零解析：如图所示，人在移动过程中，人对车的摩擦力向左，车向后退，故人对小车的摩擦力做正功；但对于人来说，人在蹬车过程中，人受到的是静摩擦力，方向向右，位移也向右，故摩擦力对人
2、做的是正功，故选项 B 正确答案：B2.在 2018 年雅加达亚运会比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项如图所示，质量为 m 的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为 F，那么在她减速下降高度为 h 的过程中，下列说法正确的是( g 为当地的重力加速度)( )A她的动能减少了 FhB她的重力势能增加了 mghC她的机械能减少了( F mg)h2D她的机械能减少了 Fh解析：运动员下降高度 h 的过程中，重力势能减少了 mgh，B 错误；除重力做功以外，只有水对她的阻力 F 做负功，因此机械能减少了 Fh，C 错误，D 正确；由动能定理可知，动能减少了( F mg
3、)h，故 A 错误答案：D32019福建莆田质检如图所示，乒乓球运动员用同一个乒乓球两次发球，乒乓球恰好都在等高处水平向左越过球网，从最高点落到台面的过程中(不计乒乓球的旋转和空气阻力)，下列说法正确的是( )A球第 1 次过网时的速度小于第 2 次的B球第 1 次的速度变化量小于第 2 次的C球两次落到台面时重力的瞬时功率相等D球两次落到台面过程中重力的平均功率不相等解析：球下落的高度相同，由 h gt2可知下落的时间相等，因球第 1 次比第 2 次通12过的水平位移大，根据 x vt 可知，球第 1 次过网时的速度大于第 2 次过网时的速度球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运
4、动，故速度变化量只在竖直方向，由 v gt 可得速度变化量相等重力的瞬时功率 P mgvy，落地时竖直方向的速度相等，故球两次落到台面时重力的瞬时功率相等平均功率等于功除以时间，重力两次做的功相同，时间也相同，重力两次的平均功率也相同故选 C.答案：C42019马鞍山模拟汽车发动机的额定功率为 P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力 Ff大小恒定，汽车由静止开始做直线运动，最大车速为 v，汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示下列说法正确的是( )A开始时汽车牵引力恒定， t1时刻牵引力与阻力大小相等B开始时汽车牵引力逐渐增大， t1时刻牵引力与阻力大小相等3C开始汽车做匀加速运动， t1
5、时刻速度达到 v，然后做匀速直线运动D开始汽车做匀加速直线运动， t1时刻后做加速度逐渐减小的直线运动，速度达到 v后做匀速直线运动解析：在 0 t1时间内，汽车发动机的功率均匀增大，故汽车以恒定加速度启动，牵引力是恒定的，汽车做匀加速直线运动， t1时刻达到额定功率，根据 P Fv 可知， t1时刻后汽车速度增大，牵引力减小，则由牛顿第二定律 a 可知加速度减小，汽车做加速F Ffm度减小的加速运动，当加速度为零时，即牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，此后汽车做匀速直线运动，故选项 D 正确，A、B、C 错误答案：D5.2019云南模拟如图所示，由半径为 R 的 光滑圆周和倾角为 45的光
6、滑斜面组成34的轨道固定在竖直平面内，斜面和圆周之间由小圆弧平滑连接一小球恰能过最高点，并始终贴着轨道内侧顺时针转动则小球通过斜面的时间为(重力加速度为 g)( )A2 B2gRRgC(2 2) D( ) 2Rg 10 6 Rg解析：小球恰好通过最高点的速度 v1 ，由机械能守恒定律得 mv mgR mv ，gR12 21 12 2解得小球通过斜面顶端时的速度 v2 ，由运动学规律得 R v2t gt2sin45，则3gR 212t( ) ，选项 D 正确10 6Rg答案：D62019青岛模拟(多选)如图所示，一根原长为 L 的轻弹簧，下端固定在水平地面上，一个质量为 m 的小球，在弹簧的正上
7、方从距地面高度为 H 处由静止下落压缩弹簧，若弹簧的最大压缩量为4x，小球下落过程受到的空气阻力恒为 Ff，则小球从开始下落至最低点的过程( )A小球动能的增量为零B小球重力势能的增量为 mg(H x L)C弹簧弹性势能的增量为( mg Ff)(H x L)D系统机械能减小 FfH解析：小球下落的整个过程中，开始时速度为零，结束时速度也为零，所以小球动能的增量为 0，故 A 正确；小球下落的整个过程中，重力做功 WG mgh mg(H x L)根据重力做功量度重力势能的变化 WG Ep得：小球重力势能的增量为 mg(H x L)，故B 错误；根据动能定理得： WG Wf W 弹 000，所以
8、W 弹 ( mg Ff)(H x L)根据弹簧弹力做功量度弹性势能的变化 W 弹 Ep得：弹簧弹性势能的增量为(mg Ff)(H x L)，故 C 正确；系统机械能的减少等于重力、弹力以外的力做的功，所以小球从开始下落至最低点的过程，克服阻力做的功为： Ff(H x L)，所以系统机械能的减小量为： Ff(H x L)，故 D 错误答案：AC7.蹦极是一项户外冒险活动质量为 50 kg 的游客站在足够高的位置，用长为 20 m 的橡皮绳固定后跳下，触地前弹起，后反复落下弹起已知弹性绳的弹性势能 Ep kx2，其中12k100 N/m， x 为弹性绳的伸长量忽略空气阻力的影响，取重力加速度 g1
9、0 m/s2，下列说法正确的是( )A游客下落到 25 m 时速度最大B第一次下落过程中，游客能体验失重感的位移只有 20 mC游客下落过程中的最大速度为 20 m/sD游客下落的最大距离为 40 m解析：游客速度最大时所受合力为零，则 mg k(x x0)，解得 x x025 m，选mgk项 A 正确；前 20 m 游客做自由落体运动，处于失重状态，2025 m，游客受到的重力大于橡皮绳的弹力，由牛顿第二定律知，游客向下做加速运动，处于失重状态，选项 B 错误；从开始下落到速度最大的过程中，根据机械能守恒定律得 mgx mv2 k(x x0)2，解得12 12v15 m/s，选项 C 错误；
10、设游客下落的最大距离为 h，在整个过程中，根据机械能守恒25定律得 mgh k(h x0)2，解得 h40 m，选项 D 正确12答案：AD82019清江月考(多选)如图所示，光滑半球的半径为 R，球心为 O，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道 AB，高度为 .轨道底端水平并与半球顶端相切，质量为 m 的小球由 A 点静止滑R2下，最后落在水平面上的 C 点，重力加速度为 g，则( )A小球将沿半球表面做一段圆周运动后跑至 C 点B小球将从 B 点开始做平抛运动到达 C 点C O、 C 之间的距离为 2RD小球运动到 C 点的速率为 3gR解析：小球从 A 到 B 的过程中，根据机械能守
11、恒可得： mg mv20，解得R2 12v ，而在 B 点，当重力完全充当向心力时，根据 mg m ，解得 vB ，故当小球到gRv2BR gR达 B 点时，重力恰好完全充当向心力，所以小球从 B 点开始做平抛运动到达 C，A 错误、B正确；根据平抛运动规律，水平方向上 x vBt，竖直方向上 R gt2，解得 x R，C 错12 2误；对整个过程机械能守恒，故有 mgR mv ，解得 vC ，D 正确32 12 2C 3gR答案：BD二、非选择题(本题共 3 个小题，52 分)9(10 分)如图甲是验证机械能守恒定律的实验小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定，将轻绳拉至水平后由静止
12、释放，在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间 t，再用游标卡尺测出小圆柱的直径 d，如图乙所示，重力加速度为 g.则(1)小圆柱的直径 d_cm.(2)测出悬点到圆柱重心的距离 l，若等式 gl_成立，说明小圆柱下摆过程机6械能守恒(3)若在悬点 O 安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力 F，则要验证小圆柱在最低点的向心力公式还需要测量的物理量是_(用文字和字母表示)，若等式F_成立，则可验证向心力公式 Fn m .v2R解析：(1)小圆柱的直径d10 mm20.1 mm10.2 mm1.02 cm.(2)根据机械能守恒定律得 mgl mv2，12所以只需验证 gl v2
13、 2，就说明小圆柱下摆过程中机械能守恒12 12(d t)(3)若测量出小圆柱的质量 m，则在最低点由牛顿第二定律得 F mg m ，v2l若等式 F mg m 成立，则可验证向心力公式，可知需要测量小圆柱的质量 m.d2l t2答案：(1)1.02 (2) 212(d t)(3)小圆柱的质量 m mg md2l t210(20 分)如图所示，固定斜面的倾角 30，物体 A 与斜面之间的动摩擦因数 ，轻弹34簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于 C 点，用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体 A 和 B，滑轮右侧绳子与斜面平行， A 的质量为 2m4 kg， B 的质量为 m
14、2 kg，初始时物体 A 到 C 点的距离为 L1 m，现给 A、 B 一初速度 v03 m/s，使 A开始沿斜面向下运动， B 向上运动，物体 A 将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到 C 点已知重力加速度取 g10 m/s2，不计空气阻力，整个过程中轻绳始终处于伸直状态，求此过程中：(1)物体 A 向下运动刚到达 C 点时的速度大小(2)弹簧的最大压缩量(3)弹簧中的最大弹性势能解析：(1)物体 A 向下运动刚到 C 点的过程中，对 A、 B 组成的系统应用能量守恒定律可得72mgLsin 3mv0212 mgL 2mgcos L 3mv212可解得 v2 m/s.(2)以 A、 B 组成的系统
15、，在物体 A 将弹簧压缩到最大压缩量，又返回到 C 点的过程中，系统动能的减少量等于因摩擦产生的热量，即3mv20 2mgcos 2x12其中 x 为弹簧的最大压缩量解得 x0.4 m.(3)设弹簧的最大弹性势能为 Epm由能量守恒定律可得3mv22 mgxsin mgx 2mgcos x Epm12解得 Epm6 J.答案：(1)2 m/s (2)0.4 m (3)6 J11(22 分)单板滑雪 U 形池如图甲所示，乙图为示意图，由两个完全相同的 圆弧滑14道 AB、 CD 和水平滑道 BC 构成，圆弧滑道的半径 R4 m， B、 C 分别为圆弧滑道的最低点，B、 C 间的距离 x7.5 m
16、，假设某次比赛中运动员经过水平滑道 B 点时水平向右的速度v016 m/s，运动员从 B 点运动到 C 点所用的时间 t0.5 s，从 D 点跃起时的速度 vD8 m/s.设运动员连同滑板的质量 m50 kg，忽略空气阻力的影响，已知圆弧上 A、 D 两点的切线沿竖直方向，重力加速度 g 取 10 m/s2.求：(1)运动员在 C 点对圆弧轨道的压力大小和运动员与水平轨道间的动摩擦因数(2)运动员从 D 点跃起后在空中上升的最大高度(3)运动员从 C 点到 D 点运动的过程中克服摩擦阻力所做的功8解析：(1)运动员从 B 点到 C 点，做匀变速直线运动则有： x (v0 vC)t，12解得： vC14 m/s在 C 点对运动员由牛顿第二定律得： FN mg mv2CR解得： FN2 950 N由牛顿第三定律得运动员在 C 点对轨道的压力大小为 2 950 N运动员由 B 至 C 的过程，由动能定理得： mgx mv mv12 2C 12 20解得： 0.4(2)运动员从 D 点跃起后在空中上升的过程中由动能定理得： mgh0 mv ，12 2D解得： h3.2 m(3)运动员从 C 点到 D 点的过程中，由动能定理得： Wf mgR mv mv12 2D 12 2C解得： Wf1 300 J答案：(1)2 950 N 0.4 (2)3.2 m (3)1 300 J
