1、综合检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分。16为单项选择题，710为多项选择题。)1.(2018揭阳高一检测)明代出版的天工开物一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图1)，记录了我们祖先的劳动智慧。若A、B、C三齿轮半径的大小关系如图，则()图1A.齿轮A的角速度比C的大B.齿轮A、B的角速度大小相等C.齿轮B与C边缘的线速度大小相等D.齿轮A边缘的线速度比齿轮C边缘的线速度大解析由图可知，rArBrC，齿轮A边缘的线速度vA与齿轮B边缘的线速度vB相等，齿轮B、C的角速度BC。由vAArA，vBBrB，vCCrC，可得：AB，AC，vBvC，vAv
2、C，故选项A、B、C错误，D正确。答案D2.如图2所示，某人在对面的山坡上水平抛出两个质量不等的小石块，分别落在A、B两处。不计空气阻力，则落到A处的石块()图2A.初速度大，运动时间短B.初速度大，运动时间长C.初速度小，运动时间短D.初速度小，运动时间长解析物体做平抛运动的时间t，因落到A处的石块的竖直高度大，则运动时间长；根据v0可知因落到A处的石块的水平位移小，则初速度小，故选项D正确。答案D3.(2018邯郸高一检测)如图3所示，质量相同的甲、乙两个小物块，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断不正确的是
3、()图3A.两物块到达底端时动能相同B.两物块到达底端时速度相同C.乙物块运动到底端的过程中重力做功的瞬时功率在增大D.两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率小于乙物块重力做功的瞬时功率解析根据动能定理得，mgRmv2，知两物块到达底端的动能相等，速度大小相等，但是速度的方向不同，故A正确，B错误；乙做匀加速直线运动，速度逐渐增大，重力的瞬时功率Pmgvsin ，则重力的瞬时功率增大，故C正确；两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，则乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率，故D正确。答案B4.人骑自行车下坡，坡长l500 m，坡高h8 m，人和车总质量为1
4、00 kg，下坡时初速度为4 m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10 m/s，g取10 m/s2，则下坡过程中阻力所做的功为()A.4 000 J B.3 800 JC.5 000 J D.4 200 J解析由动能定理得mghWfm(v2v)，解得Wfmghm(v2v)3 800 J，故B正确。答案B5.2018年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的()A.周期变大 B.速率变大C.动能变大 D.向心加速度变大解析根据组合体受到的万有引力提供向心力可
5、得，mrmma，解得T，v，a，由于轨道半径不变，所以周期、速率、加速度均不变，选项A、B、D错误；组合体比天宫二号质量大，动能Ekmv2变大，选项C正确。答案C6.如图4所示，把小车放在光滑的水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有砂子的小桶相连，已知小车的质量为M，小桶与砂子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖直高度为h的过程中，若不计滑轮及空气的阻力，下列说法中正确的是()图4A.绳拉车的力始终为mgB.当M远远大于m时，才可以认为绳拉车的力为mgC.小车获得的动能为mghD.小桶和砂子获得的动能为mgh解析砂桶的重力为整体所受合力，F合mg，据牛顿第二定律mg(Mm)a。以
6、砂桶为研究对象，据牛顿第二定律有mgTma，则Tg；当M远远大于m时，绳的拉力等于mg，故A错误，B正确；小桶下落竖直高度为h时系统的重力势能减少mgh，根据机械能守恒定律，系统(即小车、小桶和砂子)的动能增加量为mgh，故C、D错误。答案B7.如图5所示的传动装置中，右轮半径为2r，a为它边缘上的一点，b为轮上的一点，b距轴为r。左侧为一轮轴，大轮的半径为4r，d为它边缘上的一点，小轮的半径为r，c为它边缘上的一点。若传动中轮不打滑，则()图5A.a点与c点的线速度大小相等B.b点与d点的线速度大小相等C.a点与d点的向心加速度大小之比为18D.a点与b点的角速度大小相等解析右轮与小轮是摩擦
7、传动，a、c为其边缘上的两点，所以a、c两点的线速度大小相等，A正确；c、d同轴转动，所以c、d两点的角速度相同，同理a、b两点的角速度也相同，D正确；由vr，可知，B错误；由a可知，aaad18，C正确。答案ACD8.(2018佛山高一检测)如图6所示，一质点从倾角为的斜面顶点以水平速度v0抛出，重力加速度为g，则下列说法正确的是()图6A.质点抛出后，经时间为离斜面最远B.质点抛出后，当离斜面最远时速度大小为C.质点抛出后，当离斜面最远时速度大小为D.质点抛出后，经时间为离斜面最远解析设质点到达距离斜面最远所需时间为t，则tan ，故t，A正确，D错误；质点离斜面最远时速度大小：v，B错误
8、，C正确。答案AC9.(2018佛山高一检测)图7甲为0.1 kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4 m的半圆轨道，已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计。小球速度的平方与其高度的关系图象，如图乙所示。g取10 m/s2，B为AC轨道中点。下列说法正确的是()图7A.图乙中x4B.小球从B到C损失了0.125 J的机械能C.小球从A到C合力做的功为1.05 JD.小球从C抛出后，落地点到A的距离为0.8 m解析当h0.8 m时小球在C点，由于小球恰能到达最高点C，故mgm，所以vgr100.4 m2s24 m2s2，故选项A正确；由已知条件无法计算出小
9、球从B到C损失的机械能，故选项B错误；小球从A到C，由动能定理可知W合mvmv0.14 J0.125 J1.05 J，故选项C正确；小球离开C点后做平抛运动，故2rgt2，落地点到A的距离x1vCt，解得x10.8 m，故选项D正确。答案ACD10.如图8所示，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN。在小球从M点运动到N点的过程中()图8A.弹力对小球先做正功后做负功B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C.弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D.小
10、球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差解析在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN，则小球在M点时弹簧处于压缩状态，在N点时弹簧处于拉伸状态，小球从M点运动到N点的过程中，弹簧长度先缩短，当弹簧与竖直杆垂直时弹簧达到最短，这个过程中弹力对小球做负功，然后弹簧再伸长，弹力对小球开始做正功，当弹簧达到自然伸长状态时，弹力为零，再随着弹簧的伸长弹力对小球做负功，故整个过程中，弹力对小球先做负功，再做正功，后再做负功，选项A错误；在弹簧与杆垂直时及弹簧处于自然伸长状态时，小球加速度等于重力加速度，选项B正确；弹簧与杆垂直时，弹力方向与小球的速度方向垂直，则弹力对小球做功的功率
11、为零，选项C正确；由机械能守恒定律知，在M、N两点弹簧弹性势能相等，在N点动能等于从M点到N点重力势能的减少值，选项D正确。答案BCD二、非选择题(本题共6小题，共50分)11.(6分)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图9所示。轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。图9(1)实验中涉及下列操作步骤：把纸带向左拉直松手释放物块接通打点计时器电源向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是_(填入代表步骤的序号)
12、。(2)图10中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为_ m/s。比较两纸带可知，_(填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。图10解析(1)先接通电源后释放物块，正确的操作顺序是。(2)物块脱离弹簧时的速度最大，速度为v m/s1.29 m/s；比较两纸带可知物块脱离弹簧时M纸带对应的速度大，即动能大，由能量守恒，知M纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。答案(1)(2)1.29M12.(6分)利用图11装置做“验证机械能守恒定律”实验。图
13、11(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_。A.交流电源 B.刻度尺C.天平(含砝码)(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图12所示的一条纸带。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hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量Ep_，动能变化量Ek_。图12(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2h图象，
14、并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确的。解析(1)电磁打点计时器使用的是交流电源，故要选A；需要测纸带上两点间的距离，还需要刻度尺，选B；根据mghmv20，可将等式两边的质量抵消，不需要天平，不选C。(2)重物的重力势能变化量为EpmghB，动能的变化量Ekmvm。(3)该同学的判断依据不正确，在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据mghfhmv20，则v22h可知，v2h图象就是过原点的一条直线。要想通过v2h图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g。答案(1)AB(2)mghBm(3)不正确，理由见解析
15、13.(8分)某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图13所示的vt图象，已知小车在0t1时间内做匀加速直线运动，t110 s时间内小车牵引力的功率保持不变，7 s末达到最大速度，在10 s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m1 kg，整个运动过程中小车受到的阻力f大小不变。求：图13(1)小车所受阻力f的大小；(2)在t110 s内小车牵引力的功率P；(3)求出t1对应的时刻及小车在0t1时间内的位移。解析(1)在10 s末撤去牵引力后，小车只在阻力f的作用下做匀减速运动，由图象可得减速时加速
16、度的大小为a2 m/s2则fma2 N(2)小车做匀速运动阶段即710 s内，设牵引力为F，则Ff由图象可知vm6 m/s解得PFvm12 W(3)设t1时间内的位移为x1，加速度大小为a1，t1时刻的速度大小为v1，则由PF1v1得F14 N，F1fma1得a12 m/s2，则t11.5 s，s1a1t2.25 m。答案(1)2 N(2)12 W(3)1.5 s2.25 m14.(2018江门高一检测)(10分)如图14所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置劲度系数为k46 N/m的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量为m1 kg的小物块A，物块与盘间的动摩擦因数为0.2，
17、开始时弹簧未发生形变，长度为l00.5 m，若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度g10 m/s2，物块A始终与圆盘一起转动。则：图14(1)圆盘的角速度为多大时，物块A开始滑动？(2)当角速度缓慢地增加到4 rad/s时，弹簧的伸长量是多少？(弹簧伸长在弹性限度内且物块未脱离圆盘)。(3)在角速度从零缓慢地增加到4 rad/s过程中，物块与盘间摩擦力大小为f，试通过计算在坐标系中作出f2图象。解析(1)设盘的角速度为0时，物块A开始滑动，则mgml0，解得02 rad/s。(2)设此时弹簧的伸长量为x，则mgkxm2(l0x)解得x0.2 m。(3)在角速度从零缓慢地增加到2 rad
18、/s过程中，物块与盘间摩擦力为静摩擦力fml02，f2，f随着角速度平方的增加而增大；当2 rad/s时，物块与盘间摩擦力为滑动摩擦力为定值fmg2N。f2如下图所示答案(1)2 rad/s(2)0.2 m(3)图见解析15.(10分)如图15所示，半径为R的光滑半圆弧轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡。在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压，处于静止状态。同时释放两个小球，a球恰好能通过圆弧轨道的最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B。已知a球质量为m1，b球质量为m2，重力加速度为g。求：图15(1)a
19、球离开弹簧时的速度大小va；(2)b球离开弹簧时的速度大小vb；(3)释放小球前弹簧的弹性势能Ep。解析(1)由a球恰好能到达A点知m1gm1，由机械能守恒定律得m1vm1vm1g2R，得va。(2)对于b球由机械能守恒定律得m2vm2g10R，得vb2。(3)由机械能守恒定律得Epm1vm2v，得EpgR。答案(1)(2)2(3)gR16.(2018台山高一检测)(10分)如图16所示，在娱乐节目中，一质量为m60 kg的选手以v07 m/s的水平速度抓住竖直绳下端的抓手开始摆动，当绳摆到与竖直方向夹角37时，选手放开抓手，松手后的上升过程中选手水平速度保持不变，运动到水平传送带左端A时速度
20、刚好水平，并在传送带上滑行，传送带以v2 m/s匀速向右运动。已知绳子的悬挂点到抓手的距离为L6 m，传送带两端点A、B间的距离s7 m，选手与传送带间的动摩擦因数为0.2，若把选手看成质点，且不考虑空气阻力和绳子的质量(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)。求：(1)选手放开抓手时的速度大小；(2)选手在传送带上从A运动到B的时间；(3)选手在传送带上克服摩擦力做的功。解析(1)设选手放开抓手时的速度为v1，由动能定理得mg(LLcos )mvmv，代入数据解得：v15 m/s。(2)设选手放开抓手时的水平速度为v2，则v2v1cos 选手在传送带上减速过程中agvv2at1x1t1设匀速运动的时间为t2，则sx1vt2选手在传送带上的运动时间tt1t2联立解得t3 s。(3)由动能定理得Wfmv2mv，解得：Wf360 J，故克服摩擦力做功为360 J。答案(1)5 m/s(2)3 s(3)360 J
