2024版新教材高考物理全程一轮总复习单元素养评价六机械能守恒定律

这是一份2024版新教材高考物理全程一轮总复习单元素养评价六机械能守恒定律，共10页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．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，设水对他的阻力大小恒为F.当地的重力加速度为g，那么在他减速下降高度为h的过程中．下列说法正确的是( )
A．他的动能减少了Fh
B．他的重力势能增加了mgh
C．他的机械能减少了(F－mg)h
D．他的机械能减少了Fh
2．如图所示，高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)沿拱形路面上坡，空气阻力和摩擦阻力的大小不变．此过程中( )
A．汽车的牵引力大小不变
B．汽车的牵引力逐渐增大
C．汽车的输出功率保持不变
D．汽车的输出功率逐渐减小
3．如图甲所示为河沙装车过程，可以简化为如图乙所示模型．已知传动带的速度为2m/s，h1＝3m，h2＝4.5m，g取10m/s2，小货车能够装6t沙子，传送带足够长沙子进入传送带时速度为0.则装满一车，传送带大约需要对沙子做的功为( )
A．1.02×105JB．9×104J
C．2.82×105JD．2.7×105J
4.
在全运会小轮车泥地竞速赛中，选手从半径为R的圆弧形赛道顶端由静止出发冲到坡底，设阻力大小不变为Ff，选手和车总重为G.在此过程中，关于选手和车的下列说法正确的是( )
A．克服阻力做功为FfR
B．动能增加量为GR
C．机械能保持不变
D．在坡底所受的支持力大于重力
5．[2023·广东省4月二模]质量为m的汽车由静止启动后沿平直路面行驶，汽车牵引力随速度变化的F­v图像如图所示，设汽车与路面间的摩擦力Ff保持不变，则( )
A．汽车速度为v1时，汽车牵引力的功率为Ffv1
B．汽车速度为v1时，汽车的加速度大小为eq \f(F0－Ff,m)
C．汽车加速运动过程中，平均速度为eq \f(v1＋vm,2)
D．汽车加速运动过程中，汽车的最大功率为F0vm
6．[2023·江苏南京一模]如图所示，足球被踢出后在空中依次经过a、b、c三点的运动轨迹示意图，b为最高点，a、c两点等高．则足球( )
A．从a运动到b的时间大于从b运动到c的
B．在b点的加速度方向竖直向下
C．在a点的机械能比在b点的大
D．在a点的动能与在c点的相等
7．[2023·福建厦门模拟]北京2022年冬奥会跳台滑雪比赛在张家口赛区的国家跳台滑雪中心进行，跳台由助滑道、起跳区、着陆坡和停止区组成，如图所示．跳台滑雪运动员在助滑路段获得高速后从起跳区水平飞出．在着陆坡落地，不计空气阻力．起跳后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分，用Δv、P、Ek、E分别表示运动员在空中运动的速度变化量、重力的瞬时功率、动能、机械能，t表示运动员在空中的运动时间，下列图像中正确的是( )
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每题给出的四个选项中，有多项符合题目要求)
8．质量为2kg的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力FT的作用，沿水平方向做匀加速直线运动，2s后撤去FT，其运动的速度—时间图像如图所示，取g＝10m/s2.则下列说法正确的是( )
A．拉力FT对物体做的功为150J
B．拉力FT对物体做的功为500J
C．物体克服摩擦力做的功为100J
D．物体克服摩擦力做的功为175J
9．如图所示，一名跳台滑雪运动员从O点水平飞出，经过一段时间落到斜面上的A点．已知O点是斜面的起点，斜面的倾角θ＝37°，运动员从O点飞出的初速度v0＝10m/s，运动员的质量为60kg，重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8.下列说法正确的是( )
A．从O到A重力做功的平均功率为6000W
B．从O到A重力做功的平均功率为4500W
C．运动员落到斜面上重力做功的瞬时功率为9000W
D．运动员落到斜面上重力做功的瞬时功率为3000eq \r(13)W
10．如图所示，轻质弹簧的左端固定．并处于自然状态．小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中( )
A．弹簧的最大弹力为μmg
B．物块克服摩擦力做的功为2μmgs
C．弹簧的最大弹性势能为μmgs
D．物块在A点的初速度为eq \r(2μgs)
三、非选择题(本题共5个小题，共54分)
11．(8分)[2023·广西百色质检]某实验小组用如图(a)所示装置测量当地的重力加速度．将小球A和手机B分别系在一条跨过定滑轮的不可伸长的细绳两端．打开手机B的phyphx软件，令小球A和手机B静止，细绳拉紧，然后同时释放小球A和手机B，通过phyphx软件测得手机的加速度随时间变化的图线如图(b)所示，实验室提供的物理量有：小球A的质量mA＝50.0g，手机B的质量mB＝150.0g，当地实际重力加速度g＝9.8m/s2.
(1)实验测得的重力加速度大小为________m/s2.
(2)实验测得的重力加速度与实际重力加速度有明显差异，除实验中的偶然误差外，请写出一条可能产生这一结果的原因：__________________________________．
(3)有同学提出本实验还可以研究机械能是否守恒，在小球A上方h高处安装光电门和配套的数字计时器．令小球A和手机B静止，细绳拉紧，然后同时释放小球A和手机B，数字计时器记录小球A通过光电门的时间t，除实验室提供的物理量外，还需要测量的物理量有____________(写出物理量的名称和符号)，需要验证的原理式为__________________(用实验室提供的物理量符号和测量的物理量符号表示).
12．(8分)某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．
(1)如图甲，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表．由表中数据算得劲度系数k＝________N/m.(g取9.8m/s2)
(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图乙所示；调整导轨使滑块自由滑动时做匀速运动，则通过两个光电门的速度大小________．
(3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为________．
(4)重复(3)中的操作，得到v与x的关系如丙．由图可知，v与x成________关系．由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的________成正比．
13．(10分)如图所示为杂技演员进行摩托车表演的轨道，它由倾斜直线轨道AB、圆弧形轨道BCD、光滑半圆形轨道DE、水平轨道EF组成，轨道BCD的半径R＝4.8m，轨道DE的半径r＝2.4m，轨道最低点C距水平地面的高度h＝0.2m．表演者从A点驾驶摩托车由静止开始沿轨道AB运动，接着沿轨道BCDEF运动，然后从F点离开轨道，最后落到地面上的G点．已知表演者与摩托车的总质量m＝100kg，表演者与摩托车可视为质点，阻力不计，取g＝10m/s2.
(1)某次表演中，通过C点时轨道对摩托车的支持力FN＝6000N，求表演者与摩托车经过C点时的速度大小vC.
(2)若表演者与摩托车恰好能经过最高点D且安全完成完整表演，求F点与G点的水平距离x.
14.(12分)新能源汽车由于节能环保，被越来越多的人认可．某品牌新能源汽车采用油电混合动力，其中电力储能部件是由多个蓄电池串联叠加组成的电池组．如图所示，某品牌新能源汽车质量m＝1×103kg，发动机的额定输出功率P＝120kW，汽车在坡上起步过程中受到的摩擦阻力为重力的k＝0.1倍，忽略空气阻力，坡面倾角为θ＝30°，坡面足够长，g取10m/s2.汽车电池组的数据如表所示．
(1)求新能源汽车充电功率和电池组充满电所储存的能量．(结果保留三位有效数字)
(2)若汽车以恒定功率P＝120kW启动，求起步过程中所能达到的最大速度．
(3)若汽车以恒定加速度a＝4m/s2启动，达到额定功率后汽车保持额定功率继续前进，当汽车沿坡面行驶140m时达到最大速度，求整个过程所用的总时间(结果保留2位小数).
15．(16分)如图所示．在光滑水平面上，质量为m＝4kg的物块左侧压缩一个劲度系数为k＝32N/m的轻质弹簧，弹簧与物块未粘连．物块与左侧竖直墙壁用细线连接，使物块静止在O点．水平面A点与一顺时针匀速转动且倾角θ＝37°的传送带平滑连接．已知O、A的距离为xOA＝0.25m，传送带顶端为B点，AB长度为LAB＝2m，物块与传送带间动摩擦因数μ＝0.5.现剪断细线同时给物块施加一个初始时刻为零的变力F，使物块从O点到B点做加速度大小恒定的加速运动．物块运动到A点时弹簧恰好恢复原长，运动到B点时撤去力F.物块沿平行AB的方向抛出，C为运动的最高点．传送带转轮半径远小于LAB，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8.
(1)求物块从B点运动到C点，竖直位移与水平位移的比值．
(2)若传送带速度大小为5m/s，求物块与传送带间由于摩擦产生的热量．
(3)若传送带匀速顺时针转动的速度大小为v，且v的取值范围为2m/s