高一下学期末复习分层达标训练：本册质量评估.doc

本册质量评估第五章第七章（90分钟 100分）一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分。每小题至少一个答案正确，选不全得2分)1.一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内( )A.速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变B.速度一定在不断地改变，加速度可以不变C.速度可以不变，加速度一定不断地改变D.速度可以不变，加速度也可以不变2.一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔一秒释放一个铁球，先后共释放4个，若不计空气阻力，则人从飞机上看四个铁球( )A.在空中任何时刻总排成抛物线，它们的落地点是不等间距的B.在空中任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的C.在空中任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的D.在空中排成的队列形状随时间的变化而变化3.游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度大小达到20 m/s2，g取10 m/s2，那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的( )A1倍B2倍C3倍D4倍4.如图所示是单杠运动员做“单臂大回环”的动作简图，质量为60 kg的单杠运动员，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动，此过程中，运动员在最低点时手臂受到的拉力至少为(忽略空气阻力，取g10 m/s2)( )A600 NB2 400 NC3 000 ND3 600 N5.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则小球从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )A.0B.-fhC.-2fhD.-4fh6.(2011·海南高考)一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2 N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1 N的外力作用。下列判断正确的是( )A.02秒内外力的平均功率是WB.第2秒内外力所做的功是JC.第2秒末外力的瞬时功率最大D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是7.(2011·新课标全国卷)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是( )A.运动员到达最低点前重力势能始终减少B.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关8.投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动。如图所示，某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正下方。忽略飞镖运动过程中所受的空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该( )A换用质量稍大些的飞镖B适当减小投飞镖时的高度C适当增大投飞镖的初速度D到稍远些的地方投飞镖 9.(2011·山东高考)甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是( )A.甲的周期大于乙的周期B.乙的速度大于第一宇宙速度C.甲的加速度小于乙的加速度D.甲在运行时能经过北极的正上方10.如图，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是( )A.F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B.F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C.木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能D.F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和二、实验题(本大题共2小题，共14分)11.(2012·四川高考)(6分)某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得mA=0.04 kg，mB=0.05 kg，B球距地面的高度是1.225 m，M、N点间的距离为1.500 m，则B球落到P点的时间是_s，A球落地时的动能是_J。(忽略空气阻力，g取9.8 m/s2)12.(8分)(1)根据打出的纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为x0，点A、C间的距离为x1，点C、E间的距离为x2，交流电的周期为T，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a_。(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在着阻力的作用，我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小。若已知当地重力加速度为g，还需要测量的物理量是_(写出名称和符号)，重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F_。三、计算题(本大题共4小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13.(8分) 如图为一个半径为5 m的圆盘，正绕过圆心且垂直于盘面的轴做匀速转动，当圆盘边缘上的一点A处在如图所示的位置的时候，在其圆心正上方20 m的高度将一小球向边缘的A点以一定的速度水平抛出，要使得小球正好落下打在A点(g取10 m/s2)则：(1)小球平抛的初速度为多少？(2)圆盘的角速度满足什么条件？14.(2012·福建高考)(11分)如图,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的阻力大小恒为f,经过A点时的速度大小为v0,小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1,A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计。求:(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf;(2)小船经过B点时的速度大小v1;(3)小船经过B点时的加速度大小a。15(12分)人类对宇宙的探索是无止境的。随着科学技术的发展，人类可以运送宇航员到遥远的星球去探索宇宙奥秘。假设宇航员到达了一个遥远的星球，此星球上没有任何气体。此前，宇航员乘坐的飞船绕该星球表面运行的周期为T，着陆后宇航员在该星球表面附近从h高处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L，已知万有引力常量为G。(1)求该星球的密度；(2)若在该星球表面发射一颗卫星，那么发射速度至少为多大？16.(15分)山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。一雪坡由AB和BC两段组成，AB是倾角=37°的斜坡，BC是半径R=5 m的圆弧面，圆弧面与斜坡相切于B点，与水平面相切于C点，如图所示。又已知AB竖直高度h1=8.8 m，竖直台阶CD高度h2=5 m，台阶底端D与倾角=37°的斜坡DE相连。运动员连同滑雪装备总质量为80 kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上，不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)运动员到达C点的速度大小;(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小;(3)运动员在空中飞行的时间。答案解析1.【解析】选B。物体做曲线运动时速度方向时刻改变，故速度一定是变化的。做曲线运动的加速度可能不变，如平抛运动；也可能变化，如圆周运动。综上所述，B选项正确。2.【解析】选B。铁球被释放后做平抛运动，它们在水平方向上的速度与飞机的相同，故从飞机上看四个铁球在空中时一直在飞机的正下方，它们排成一条竖直线，A、D错。四个铁球中相邻铁球的落地距离x=v0t，t=1 s相等，落地点距离x相等，B对，C错。3.【解析】选C。由牛顿第二定律可得(人的质量设为m)：FN-mg=ma向，代入数值解得FN=3 mg，故C正确。4.【解析】选C。设单杠运动员身高为h，则由动能定理得：mgh=mv2-0，运动员在最低点时联立解得：F=3 000 N，选C。5.【解析】选C。空气阻力f在小球上升过程和下降过程中做的功都是负功，都为-fh，故从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为-2fh，故A、B、D错，C对。6.【解析】选A、D。第1秒内质点的加速度a1=2 m/s2，1秒末的速度v1=2×1 m/s=2 m/s；第2秒内的加速度a2=1 m/s2,第2秒末的速度v2=2 m/s+1×1 m/s=3 m/s；所以第2秒内外力做的功W2=mv22-mv12=2.5 J，故B错误；第1秒末的功率为P1=2×2 W=4 W,第2秒末的功率为P2=1×3 W=3 W，故C错误；02秒内外力的平均功率故A正确；第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值故D正确。7.【解析】选A、B、C。运动员到达最低点过程中，重力做正功，所以重力势能始终减少，A正确。蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加，B正确。蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，所以机械能守恒，C正确。重力势能的改变与重力势能零点的选取无关，D错误。8.【解析】选C。在不计空气阻力的情况下，飞镖做的是平抛运动，水平位移xv0t，竖直位移ygt2，联立消去时间t得可知能不能打中靶心与飞镖的质量无关，选项A错；由题意知，飞镖打在靶心的正下方，要想命中靶心，即使y减小，故在初速度v0一定时，人应离靶盘近些；在人离靶盘的距离x一定时，可增大初速度；在初速度v0和人离靶盘的距离x一定时，可适当增大投飞镖的高度，故选项B、D错，C正确。9.【解题指南】解答本题时应把握以下两点：(1)明确地球同步卫星周期以及轨道所处的位置和高度。(2)掌握地球卫星的周期、线速度、向心加速度和轨道半径的关系。【解析】选A、C。由题意知甲卫星的轨道半径比乙大，由万有引力提供向心力可得得出周期和轨道半径的关系轨道半径越大，卫星周期越长。A项正确。由万有引力提供向心力的另一个表达式可得线速度和轨道半径的关系轨道半径越大，线速度越小。卫星绕地球做圆周运动的线速度不大于第一宇宙速度,B错误。又由得故轨道半径越大，向心加速度越小，C正确。地球同步卫星的轨道应在赤道正上方，不可能经过北极，D错误。10.【解析】选C、D。由功能关系所以故A、B错误，D正确。因重力势能的改变只与重力做功有关，重力做多少功，重力势能就改变多少，WG=-Ep,故C正确。11.【解析】由h=gt2得:由x=vt得:v= m/s=3 m/s;由动能定理可知:W=Ek2-Ek1,所以Ek2=W+Ek1=mAgh+mAv2=0.04×9.8×1.225 J+×0.04×32 J=0.660 2 J。答案：0.50.660 212.【解析】(1)由题意可知，x1、x2是相邻的相等时间内的位移，而计数点时间T2T。由xaT2可得：(2)设阻力大小为F，由牛顿第二定律可知，mgFma，Fm(ga)可见要测定阻力F的大小，还必须测量重锤的质量m。答案：(1)(2)重锤的质量m13.【解析】(1)对小球，由平抛运动知识：h=gt2t=2 s(2分)由x=R=v0t(2分)解得v0=2.5 m/s(1分)(2)对圆盘上的A点，转过的必定是整数圈即t=2k(2分)=k rad/s (k=1、2、3)(1分)答案：(1)2.5 m/s(2)=k rad/s (k=1、2、3)14.【解题指南】解答本题时应明确以下三点：(1)绳牵引船时合速度与分速度的关系。(2)牵引功率与牵引力和牵引速度的关系。(3)涉及恒功率的变力做功应用动能定理。【解析】(1)小船从A点运动到B点克服阻力做功Wf=fd (2分)(2)小船从A点运动到B点牵引力做的功W=Pt1 (1分)由动能定理有W-Wf=mv12-mv02 (1分)由式解得 (2分)(3)设小船经过B点时绳的拉力为F，绳与水平方向夹角为，电动机牵引绳的速度为u,则P=Fu (1分)u=v1cos (1分)由牛顿第二定律有Fcos-f=ma (1分)由式解得 (2分)答案：(1)fd(2)(3) 15【解析】(1)在星球表面 (1分) (1分) (1分)解得 (1分)另得到： (1分)(2)设星球表面的重力加速度为g，小球的质量为m，小球做平抛运动，故有(1分)L=v0t(1分)解得 (1分)设卫星的质量为m1，最小发射速度为v在星球表面 (1分)又 (1分)联立式子解得 (2分)答案：(1)(2)16.【解析】(1)从A到C过程，由机械能守恒定律得mgh1+R(1-cos37°)=mvC 2，(4分)得：vC=14 m/s。(2分)(2)过C点时，由牛顿第二定律有 (2分)解得运动员受到轨道的支持力FN=3 936 N,(2分)由牛顿第三定律知，运动员对轨道压力大小FN=FN=3 936 N。(1分)(3)设运动员在空中飞行时间为t，由平抛运动知识有解得：t=2.5 st=-0.4 s(舍去)(4分)答案：(1)14 m/s(2)3 936 N(3)2.5 s【总结提升】机械能守恒的六大误区误区一：物体的加速度等于g，则物体的机械能守恒。物体的加速度大于或小于g，则物体的机械能不守恒。误区二：系统所受到的合外力为零，则系统机械能守恒。误区三：系统所受到的合外力不为零，但合外力不做功或做功为零，则系统机械能守恒。误区四：系统的动能和势能没有发生变化，则系统机械能守恒。误区五：系统在运动的过程中，机械能的总量保持不变，则系统机械能守恒。误区六：系统只在弹力做功的情况下机械能守恒。