2016-2017学年湖北黄冈中学高二上周末考一物理试卷（解析版）

一、多选题

1. 难度：困难

关于机械能是否守恒，下列说法正确的是（  ）

A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒

B．做圆周运动的物体机械能一定守恒

C．做变速运动的物体机械能可能守恒

D．合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒

二、选择题

2. 难度：困难

如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍，它与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到一定值时，物块开始在转台上滑动，在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物块做的功为（   ）

A．0           B．          C．       D．

3. 难度：压轴

如图所示，在地面上以速度v₀抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则

①物体落到海平面时的势能为mgh

②重力对物体做的功为mgh

③物体在海平面上的动能为

④物体在海平面上的机械能为

其中正确的是（     ）

A．②③④      B．①②③     C．①③④       D．①②④

4. 难度：压轴

用长为l、不可伸长的细线把质量为m的小球悬挂于O点，将小球拉至悬线偏离竖直方向角后放手，运动t时间后停在最低点。则在时间t内    （    ）

A．小球重力做功为

B．空气阻力做功为

C．小球所受合力做功为

D．绳拉力做功的功率为

5. 难度：压轴

一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图a所示。若将一个质量为m小球分别拴在链条左端和右端，如图b、图c所示。约束链条的挡板光滑，三种情况均由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，关于它们的速度关系，下列判断中正确的是（  ）

A．v_a=v_b=v_c         B．v_a<v_b<v_c

C．v_c>v_a>v_b          D．v_a>v_b>v_c

6. 难度：困难

如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v₁匀速向右运动，一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v₂（v₂>v₁）滑上传送带，最后滑块返回传送带的右端。关于这一过程的下列判断，正确的有（ ）

A. 滑块返回传送带右端的速率为v₂

B. 此过程中传送带对滑块做功为mv－mv

C. 此过程中电动机对传送带做功为2mv

D. 此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量大于m（v₁＋v₂）²

7. 难度：中等

质量相同的A、B两个物体静止放在水平面上，从某一时刻起同时受到大小不同的水平外力F_A、F_B的作用由静止开始运动．经过时间t₀，撤去A物体所受的水平外力F_A；经过4t₀，撤去B物体所受的水平外力F_B．两物体运动的v-t关系如图所示，则下列说法中正确的是（ ）

A. A、B两物体所受摩擦力大小不同

B. A、B两物体所受水平外力大小之比F_A︰F_B=12︰5

C. 在匀加速运动阶段，合外力做功之比为6∶5

D. A、B两物体在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为1∶2

8. 难度：中等

如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动，小物块和小车之间的摩擦力为F₁，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x．在这个过程中，以下结论正确的是（     ）

A．小物块到达小车最右端时具有的动能为Fx

B．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为

C．小物块和小车增加的机械能为

D．小物块克服摩擦力所做的功为F₁（L+x）

9. 难度：困难

人用绳子通过光滑定滑轮拉静止在地面上的物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当人以速度 v竖直向下匀速拉绳使质量为m的物体A上升高度h后到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为θ。已知重力加速度为g，则（    ）

A．此时物体A的速度为

B．此时物体A的速度为

C．该过程中绳对物体A做的功为

D．该过程中绳对物体A做的功为

10. 难度：中等

在倾角为的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开C时，A的速度为，则此过程（弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量或压缩量的平方成正比，重力加速度为g）  （        ）

A．物块A运动的距离为

B．物块A的加速度为

C．拉力F做的功为

D．拉力F对A做的功等于A的机械能的增加量

三、实验题

11. 难度：中等

在利用电磁打点计时器（电磁打点计时器所用电源频率为50Hz）“验证机械能守恒定律”的实验中：

（1）某同学用如图所示装置进行实验，得到如图所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68．97cm，点A、C间的距离为15．24cm，点C、E间的距离为16．76cm，已知当地重力加速度为9．8m/s²，重锤的质量为m＝1．0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为________J，重力势能的减少量为________J（此空保留3位有效数字）。

（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a＝_______m/s²

（3）在实验中发现，重锤减少的重力势能总大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用，用题目中给出的已知量求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为________N。

四、计算题

12. 难度：中等

如图所示，一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨道的最低点，圆弧BC所对圆心角θ=37°。已知圆弧轨道半径为R＝0．5m，斜面AB的长度为L＝2．875m。质量为m＝1kg的小物块（可视为质点）从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，从B点进入圆弧轨道运动恰能通过最高点D。sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，重力加速度g=10m/s²。求：

（1）物块经C点时对圆弧轨道的压力Fc；

（2）物块与斜面间的动摩擦因数μ。

五、简答题

13. 难度：中等

上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无需连接电缆，只需在候客、上车间隙充电30秒钟到1分钟，就能行驶3到5公里。假设有一辆超级电容车，质量m=2x10³kg，额定功率P="60" kW．当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的0．1倍，g=10m/s²，问：

（1）超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?

（2）若超级电容车从静止开始，保持以0．5m/s²的加速度做匀加速直线运动，则这一过程能维持多长时间?

（3）若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，则经50s已经达到最大速度，求此过程中超级电容车的位移？

六、计算题

14. 难度：困难

如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道。光滑半圆轨道半径为R，两个光滑半圆轨道连接处C、D之间留有很小的空隙，刚好能够使小球通过，C、D之间距离可忽略。粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h。从A点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s。已知小球质量为m，不计空气阻力，求:

（1）小球从E点水平飞出时的速度大小;

（2）小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力;

（3）小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功。

15. 难度：困难

如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，在自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R＝0．8 m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m₁＝0．4 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m₂＝0．2 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后做匀变速运动，其位移与时间的关系为x＝6t－2t²，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。g＝10 m/s²，求：

（1）物块m₂过B点时的瞬时速度v₀及其与桌面间的动摩擦因数；

（2）BP间的水平距离；

（3）判断m₂能否沿圆轨道到达M点（要求写清计算过程）；

（4）释放后m₂运动过程中克服摩擦力做的功。