2021-2022年高三物理上学期第六次周考试题一、选择题(每小题6分，共48分)1．运动员在110米栏比赛中，主要有起跑加速、途中匀速跨栏和加速冲刺三个阶段，运动员的脚与地面间不会发生相对滑动．以下说法正确的是( ) A．加速阶段地面对运动员的摩擦力做正功B．匀速阶段地面对运动员的摩擦力做负功C．由于运动员的脚与地面间不发生相对滑动，所以不论是加速阶段还是匀速阶段，地面对运动员的摩擦力始终不对运动员做功D．无论是加速阶段还是匀速阶段，地面对运动员的摩擦力始终做负功图D5­12．xx·河北石家庄质检图D5­1为汽车在水平路面上启动过程中的速度图像，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab 段相切的水平直线．下列说法正确的是( )A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且牵引力的功率恒定B．t1～t2时间内汽车牵引力做的功为12mv22－12mv21C．t1～t2时间内汽车的平均速度为12(v1＋v2)D．在全过程中，t1时刻汽车的牵引力及其功率都是最大值，t2～t3时间内牵引力最小图D5­23．xx·辽宁五校协作体模拟如图D5­2所示，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．下列说法正确的是( )A．斜面的倾角α＝60°B．A获得的最大速度为2g m 5kC．C刚离开地面时，B的加速度最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒图D5­34．xx·芜湖模拟一环状物体套在光滑水平直杆上，物体能沿杆自由滑动，绳子一端系在物体上，另一端绕过定滑轮，用大小恒定的力F拉着，使物体沿杆自左向右滑动，如图D5­3所示．物体在杆上通过a、b、c三点时的动能分别为E a、E、E c，且ab＝bc，滑轮质量和摩擦均不计，则下列关系中正确的是( )bA．E b－E a＝E c－E b B．E b－E a<E c－E bC．E b－E a>E c－E b D．E a<E b<E c图D5­45．xx·温州八校联考如图D5­4所示，质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的F＝mg sin θ的恒力；已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q、滑块动能E k、机械能E随时间t及势能E p随位移x变化关系的是图D5­5中的( )图D5­5图D5­66．x x·厦门5月适应考试如图D5­6所示，两个质量均为m且用轻弹簧相连接的物块A、B放在一倾角为θ的光滑斜面上，系统静止．现在用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A，使之沿斜面向上运动，当物块B刚要离开固定在斜面上的挡板C时，物块A运动的距离为d，瞬时速度为v，已知弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，则( )A．此时物块A运动的距离d＝mg sin θ2kB．此时物块A的加速度为a＝F－kd－mg sin θmC．此过程中弹簧弹性势能的改变量ΔE p＝0D．经过程中弹簧弹性势能的改变量ΔE p＝Fd－12 mv2图D5­77．xx·苏州一中质检如图D5­7所示，半径为R、圆心角为60°的光滑圆弧槽固定在高为h的平台上，小物块从圆弧槽的最高点A由静止开始滑下，滑出槽口B时速度方向水平向左，小物块落在地面上C点，B、C两点在以O2点为圆心的圆弧上，O2在B点正下方地面上，则( )A．4R＝h B．2R＝hC．R＝h D．R＝2h图D5­88．xx·潍坊一摸如图D5­8所示，足够长的粗糙斜面固定在水平面上，物块a通过平行于斜面的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m.开始时，a、b均静止且a刚好不受斜面摩擦力作用．现对b施加竖直向下的恒力F，使a、b 做加速运动，则在b下降h高度过程中( )A．a的加速度为FmB．a的重力势能增加mghC．绳的拉力对a做的功等于a的机械能的增加量D．F对b做的功与摩擦力对a做的功之和等于a、b的动能的增加量二、实验题(16分)9．xx·西城一模利用如图D5­9甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验．图D5­9(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________(选填器材前的字母)．A．大小合适的铁质重锤B．体积较大的木质重锤C．刻度尺D．游标卡尺E．秒表(2)图乙是实验中得到的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h A、h B、h C.重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T.从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量|ΔE p|＝________，动能的增加量ΔE k＝________．三、计算题(46分)10．(22分)xx·河南示范性高中五校联考如图D5­10所示，光滑水平面AB 与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当物体经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后物体向上运动恰能到达最高点C.不计空气阻力，试求：(1)物体在A点时弹簧的弹性势能；(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能．图D5­1011．(24分)xx·山东实验中学二模如图D5­11所示，有一个可视为质点的质量为m＝1 kg的小物块从光滑平台上的A点以v0＝2 m/s的初速度水平抛出，到达C点时，小物块恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑到紧靠轨道末端D点的质量M＝3 kg的长木板上．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，圆弧轨道的半径为R＝0.4 m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，g取10 m/s2.(1)求小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力．(2)要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少为多大？图D5­11参考答案1．C 因运动员的脚与地面间不发生相对滑动，故地面对运动员的静摩擦力对运动员不做功，选项C正确．2．D 在0～t1时间内，牵引力恒定，速度均匀增大，由P＝Fv知，牵引力功率也增大，选项A错误；t1～t2时间内，根据动能定理知W F－W f＝12mv22－12mv21，选项B错误；由于汽车在t1～t2时间内是做加速度逐渐减小的变加速直线运动，故平均速度v>12(v1＋v2)，选项C错误；全过程中，t1时刻牵引力最大，牵引力的功率达到额定功率，之后牵引力功率不变，但牵引力减小，直至牵引力F＝f，此后汽车做匀速运动，选项D正确.3．B A、B两球的速度大小时刻相等，当A沿斜面下滑至速度最大时，B球竖直上升的速度也达到最大，此时A、B两球的加速度均为零，选项C错误；根据“此时C恰好离开地面”可知，弹簧的弹力大小等于mg，对B由平衡条件可得，绳的拉力大小为2mg，对A由平衡条件得4mg sin α＝2mg，解得α＝30°，选项A错误；从释放A到A沿斜面下滑至速度最大的过程中，弹簧由被压缩mgk逐渐变成被拉伸mgk，在此过程中，由三个小球和弹簧组成的系统机械能守恒，设A获得的最大速度为v，则4mg·2mgk·sin 30°－mg·2mgk＝12×5mv2，解得v＝2gm5k，选项B正确；从释放A到C刚离开地面的过程中，弹簧对B的弹力先做正功后做负功，所以由A、B两小球组成的系统的机械能先增大后减小，即机械能不守恒，选项D错误．4．CD 设绳对物体的拉力为T，力F与T大小相等．T在对物体做功的过程中大小虽然不变，但其方向时刻在改变，因此该问题是变力做功的问题．但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下，由W＝Fl cos α及ab＝bc知Wab>W bc，根据动能定理知E b－E a>E c－E b，C正确，A、B错误；由a经过b到c，拉力一直做正功，故物体的动能一直在增加，选项D正确．5．C 根据滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ可知，滑动摩擦力等于滑块重力沿斜面向下的分力．施加一沿斜面向上的F＝mg sin θ的恒力后，滑块的机械能保持不变，重力势能随位移x均匀增大，选项C正确，选项D错误．产生的热量Q＝fx随位移x均匀增大，滑块的动能E k随位移x均匀减小，选项A、B错误.6．C 系统静止时，A受到弹簧平行于斜面向上的弹力kx1＝mg sin θ，B即将离开挡板时，B受到弹簧平行于斜面向上的弹力kx2＝mg sin θ，物块A移动的距离d＝x1＋x2＝2mg sin θk，选项A错误；对A应用牛顿第二定律得F－kx2－mg sinθ＝ma，解得a＝F－kx2－mg sin θm，选项B错误；由上述讨论知x1＝x2，所以弹簧弹性势能的改变量为零，选项C正确，选项D错误.7．B 小物块从圆弧槽的最高点A由静止开始滑下，由动能定理有mgR(1－cos 60°)＝12mv2.滑出槽口B后做平抛运动，有h＝12gt2，h＝vt，联立解得2R＝h，选项B正确.8．BD 设斜面倾角为θ，开始时，根据平衡条件得m a g sin θ＝mg；施加恒力F时，有F＋mg－T＝ma，T－m a g sin θ－f＝m a a，联立解得a＝F－fma＋m<Fm，选项A错误；b下降h高度过程中，b的重力势能减少ΔE p减＝mgh，a的重力势能增加ΔEp＝m a gh sin θ＝mgh，选项B正确；b下降h高度过程中，a受重力、绳的拉力、支持力及滑动摩擦力作用，根据能量守恒定律得，绳的拉力对a做的功大于a的机械能的增加量，选项C错误；对a、b组成的系统应用能量守恒定律得，F对b 做的功与摩擦力对a做的功之和等于a、b的机械能的增加量，而b的重力势能的减少量等于a的重力势能的增加量，所以F对b做的功与摩擦力对a做的功之和等于a、b的动能的增加量，选项B、D正确.9．(1)AC (2) mgh B m（hC－h A）28T2(2)打B点时重锤的速度v B＝hC－h A2T，从O到B，重锤动能的增加量ΔE k＝12mv2B＝m（hC－h A）28T2，重锤重力势能的减少量||ΔE p＝mghB.10．(1)72mgR(2)mgR(1)设物体在B点时的速度为v B，受到的弹力为F N B，则有FN B－mg＝mv2BR其中F N B＝8mg物体从A点运动到B点的过程中，由能量守恒定律可知E p＝12mv2B 解得E p＝72mgR.(2)设物体在C点时的速度为v C，由牛顿第二定律得mg＝mv2CR物体从B点运动到C点的过程中，由能量守恒定律得Q＝12mv2B－⎝⎛⎭⎪⎫12mv2C＋mg·2R解得Q＝mgR.11．(1)60 N，方向竖直向下(2)2.5 m(1)小物块在C点时的速度为vC＝vc os 60°小物块从C到D的过程中，由动能定理得mgR(1－cos 60°)＝12mv2D－12mv2C解得v D＝2 5 m/s小物块在D点时，由牛顿第二定律得FN －mg＝mv2DR解得F N＝60 N由牛顿第三定律得F′N＝F N＝60 N，方向竖直向下．(2)设小物块刚滑到木板左端时恰与木板达到共同速度v，小物块在木板上滑行的过程中，小物块与长木板的加速度大小分别为a1＝μmgm＝μga2＝μmgM则有v＝v D－a1t＝a2t对小物块和木板组成的系统，由能量守恒定律得μmgL＝12mv2D－12(m＋M)v2解得L＝2.5 m.~~tx/w O;34227 85B3 薳D39416 99F8 駸30570 776A 睪24766 60BE 悾g。