:2020级高三物理总复习机械能模拟试题

:2020级高三物理总复习机械能模拟试题（1）
物体平衡――机械能
第Ⅰ卷  选择题（共36分）
一、本大题共12小题；每小题4分，共48分．每题给出的四个选项中至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．
1．对质点运动的描述，以下说法中正确的是                              （  ）
A．平抛运动是加速度不变的运动
B．匀速圆周运动是加速度不变的运动
C．某时刻质点的加速度为零，则此时刻质点的速度一定为零
D．某时刻质点的加速度为零，则此时刻质点的速度不一定为零
2．雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，下图的图象可能正确反映雨滴下落运动情况的是                           （  ）
3．一只昆虫从仰放的半球面形小碗内的最低点沿碗壁向上缓缓爬行，在其滑落之前的爬行过程中受力情况是                                   （  ）
   A．弹力逐渐增大            B．摩擦力逐渐增大
   C．摩擦力逐渐减小          D．碗对小昆虫的作用力逐渐增大
4．关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法正确的是        （  ）
    A．卫星运行的速率一定大于7.9 km/s
    B．轨道可以与地球表面上的赤道线是共面同心圆
    C．只有同步卫星的周期才等于24 h
    D．卫星运行的向心加速度等于轨道所在处的重力加速度
5．某人在一星球上以速度υ0竖直上抛一物体，经t秒钟后物体落回手中。已知星球半径为R，那么使物体不再落回星球表面，物体抛出时的速度至少为                  （  ）
   A．       B．                   
C．    D．
6．如图所示，一放在光滑水平面上的弹簧秤，其外壳质量为，弹簧及挂钩质量不计，在弹簧秤的挂钩上施一水平向左的力F1，在外壳吊环上施一水平向右的力F2，则产生了沿F1方向上的加速度，那么此弹簧秤的读数是  （  ）
A．F1         B．F2     
C．（F1+F2）/ 2    D．F2 +ma
7．一个人稳站在商店的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速，如图所示，则（  ）
  A．人只受重力和踏板的支持力的作用
  B．人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小
  C．踏板对人做的功等于人的机械能增加量
D．人所受合力做的功等于人的机械能的增加量
8．如图，一物体以初速度v0冲向光滑斜面AB，并能沿斜
  面升高h，下列说法中正确的是（不计空气阻力）（  ）
A．若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律知，
  物体冲出C点后仍能升高h
B．若把斜面弯成圆弧形，物体仍能沿AB′升高h
C．若把斜面从Ｃ点锯断或弯成圆弧状，物体都不能
  升高h，因为机械能不守恒
   D．若把斜面从Ｃ点锯断或弯成圆弧状，物体都不能升高h，但机械能仍守恒
9．航天技术的不断发展，为人类探索宇宙创造了条件。1998年1月发射的“月球勘探者号”空间探测器，运用最新手段对月球进行距离勘探，有月球重力分布、磁场分布及元素测定等方面取得最新成果，探测器在一些环形山中央发现了质量密集区，当飞越这些重力异常区域时，下面说法不正确的是          （  ）
    A．探测器受到的月球对它的万有引力将变大
    B．探测器运行的轨道半径将变大
    C．探测器飞行的速率将变大
    D．探测器飞行的角速度将变大      
10．如图所示，竖立在水平地面上的轻弹簧，下端固定在地面上，将一个金属球放置在弹簧顶端，并向下压球，使弹簧压缩，用细线把弹簧栓牢，如图（a）所示，烧断细线，球将被弹起，且脱离弹簧后能继续向上运动，如图（b）所示，
忽略空气阻力，从细线被烧断到小球刚脱离弹簧的运动过

1,3,5

A．球的动能在刚脱离弹簧时最大
B．球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小
C．球所受合力的最大值大于球所受重力的值
D．球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒
11．如图所示，一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从项端下滑到底端C、D、E处，三个过程中重力的冲量依次为I1、I2、I3，动量变化量的大小依次为△P1、△P2、△P3，到达下端时重力的瞬时功率依次为P1、P2、P3，则有        （  ）
    A．I1< I2 i3，△p1<△p2<△p3，p1=p2>     B．I1< I2 i3，△p1=△p2>P2>P3
    C．I1= I2=I3，△P1=△P2=△P3，P1>P2>P3
    D．I1= I2=I3，△P1=△P2=△P3，P1=P2=P3
12．两块叠放的长方体滑块A和B，置于固定的倾角为θ的斜面上，如图所示，滑块A和B的质量分别为M和m，A与斜面间的动摩擦因数为μ1，B与A之间的动摩擦因数为μ2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，则滑块B受到的摩擦力（  ）       
    A．等于零
    B．方向沿斜面向上
    C．大小等于μ1mgcosθ
    D．大小等于μ2mgcosθ


1,3,5


二、本大题共4小题，每小题4分，共16分，请将答案直接填写在答题纸内指定处．
13．一质量为m的小球从离光滑斜面底端10m处以速度v0=10m/s沿斜面上滑，已知斜面倾角，且斜面足够长，则小球滑落至斜面底端所用时间为      s．(g=10m/s2)
14．某人推着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为，对后轮的摩擦力为；人骑着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为，对后轮的摩擦力为，则与车前进方向    ；与车前进方向      ；与车前进方向      ；与车前进方向     ．（填“相同”或“相反”）
15．一个木块静止于光滑水平面上，现有一个水平飞来的子弹射入此木块并深入2cm而相对于木块静止，同时间内木块被带动前进1cm，则子弹损失的动能、木块获得的动能以及子弹和木块共同损失的动能三者之比为____________．
16．从地球上发射的两颗人造地球卫星A和B，绕地球做匀速圆周运动的半径之比为RA∶RB=4∶1，求它们的线速度大小之比为         ．
三、本大题共4小题，共48分。其中第17小题10分；第18小题10分；第19小题14分; 第20小题14分。要求计算题要有必要的文字说明、重要方程式和演算步骤，有数值计算的题要有最后结果和单位，只有最后结果没有过程的不能得分。
17．（12分）如图所示，质量为2kg的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角θ为37º。质量为1kg的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？（g=10m/s2 ， sin37º= cos37º=）








18．（12分）质量为40kg的人站在质量为10kg的雪撬上在倾角θ=37°的斜面上向下滑动，如图甲所示，所受的空气阻力f与速度成正比（即f=kv）。今测得人和雪撬运动的v-t图象如图乙曲线AD所示，且AB是曲线AD在A点的切线，B点坐标为（4，15），CD是曲线AD的渐近线。试求空气的阻力系数k和雪撬与斜坡间的动摩擦因数μ（g=10m/s2 sin37º= cos37º=）．










19．（14分）中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测，如图所示。届时发射一颗运动半径为r的绕月卫星，登月着陆器从绕月卫星出发，沿椭圆轨道降落到月球的表面上，与月球表面经多次碰撞和弹跳才停下来。假设着陆器第一次弹起的最大高度为h，水平速度为v1，第二次着陆时速度为v2。已知月球半径为R，着陆器质量为m,不计一切阻力和月球的自转。求：
  （1）月球表面的重力加速度g月．
  （2）在月球表面发射一颗月球卫星的最小发射速度是多大？ 
  （3）设想软着陆器完成了对月球的科学考察任务后，再返回绕月卫星，返回与卫星对接时,二者具有相同的速度，着陆器在返回过程中需克服月球引力做功R，则着陆器的电池应提供给着陆器多少能量, 才能使着陆器安全返回到绕月卫星．














  （1）拉力F所做的功． 
  （2）薄板B在水平地面上运动的最终速度．











参考答案

一、每小题3分，共42分．每题给出的四个选项中至少有一个选项是正确的，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
选项
AD
C
B
BD
B
AD
C
D
B
BCD
B
BC

1,3,5

第Ⅱ卷
二、填空题每题4分，共16分
13．（）s  14．相反；相反；相反；相同   15．3︰1︰2    16．1：2
17．（12分）分析与解：选取A和B整体为研究对象，它受到重力（M+m）g,地面支持力N，墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用（如图所示）而处于平衡状态。根据平衡条件有：
N-(M+m)g=0,F=f,（3分）
可得N=（M+m）g=30N （2分）
再以B为研究对象，它受到重力mg，三棱柱对它的支持力NB,墙壁对它的弹力F的作用（如图所示）。而处于平衡状态，根据平衡条件有：
NB.cosθ=mg,  NB.sinθ=F, （3分）
解得F=mgtanθ=7.5N.所以f=F=mgtanθ=7.5N.（2分）







18．（12分）解：由图象可得，A点加速度aA＝2.5m/s2（1分）；最终雪橇匀速运动时最大速度vm=10m/s（1分），
由牛顿运动定律得：mgsin37°-μmgcos37°-5 k=maA  （3分）
mgsin37°-μmgcos37°-10 k=0   （3分）
代入数据解得：   μ=0.125（1分）  k=25N·s/m （1分）
19．（14分）解：
  （1）着陆器从高度为h到第二次着陆，由机械能守恒有： 
 (2分)            
得出月球表面的重力加速度为：----------①   （1分）  
  （2）当卫星的轨道半径为月球半径R时，发射速度最小，设最小速度为v，由万有引力提供向心力有：
m卫g月=-------------------②  （2分）  
由①②式可得出：  v=--------------③    （1分）
  （3）着陆器与卫星的对接速度为V3，对绕月卫星由牛顿定律有：
--------------------④  （2分） 
又在月球表面有：---------------------⑤  （2分）  
着陆器与卫星的对接时，电池提供给的能量为E，由功能关系有：
      
E=W+m=mg月R（1―）+m------⑥ （2分）
联立①④⑤⑥得出：=(（用g月表示也给分）（2分） 
20．（16分）解：（1）设力F作用时A、B相对静止地一起运动，
    则它们的共同加速度  （1分）
    而B对A最大静摩擦力使A产生的加速度
    （1分）     
，故开始时A、B间发生相对运动       
    对于B：根据牛顿第二运动定律有 …
    则B的加速度（1分）
                                   …………
    若B板足够长，t=2s时A、B对地位移：
        （1分）      …………
        （1分）      …………
    则A、B间相对位移△S=SB－SA=8m－4m=4m     说明t=2s时，撤去外力F时A未到达B的末端，
    所以拉力做的功为：W=F·SB=20×8J=160J         （1分）…………
  （2）力F撤消瞬间，滑块A的速度 （1分）……
    板B的速度        （1分）…………
    在t=2s后，滑块A作初速度为=4m/s、=2m/s2的匀加速直线运动；板B作初速度为、的匀减速直线运动
判断A、B能否以共同速度运动：
t=2s时A离B的末端，设A不会从B的末端滑出，且到达末端
时与A有共同速度，从t=2s到达共同速度期间A、B间相对位移为S则：
    （1分）    
       （1分）
代入数字解得：，所以A、B不可能有共同速度，A会从B的末端滑出
求：设A滑离B时的速度为、B的速度为，
    有：…（1分）
                      （1分）
    代入数据，解得舍去
（因为）（2分）……
<评分说明：判断A和B能否分离还有别的方法，如下示例，可参照给分
    设A经时间t到达B的末端且达到共同速度，则
     
      
    代入数据得：所以A会从B的末端滑出.>
<评分说明：还有别的求的方法，如下示例，可参照给分
   
   
    解得：（舍去）>