（通用版）高考物理一轮复习专题综合检测五第五章机械能及其守恒定律（含解析）

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1、机械能及其守恒定律(45分钟　100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分.1～5题为单选题，6～8题为多选题)1.如图所示，小球位于光滑的曲面上，曲面体位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小球沿曲面下滑的过程中，曲面体对小球的作用力(　　)A．垂直于接触面，做功为零B．垂直于接触面，做负功C．不垂直于接触面，做功为零D．不垂直于接触面，做正功解析：B　对整体进行受力分析可知，小球曲面体系统在水平方向上不受外力作用，故在水平方向上动量守恒，当小球沿曲面下滑过程中，曲面体将向右后退，曲面体对小球的作用力为弹力且与曲面的切线垂直，小球的运

2、动方向与力的方向之间的夹角为钝角，故曲面体对小球的作用力垂直于接触面，且做负功．B选项正确．2．(2018·岳阳模拟)在平直的公路上，一辆汽车在牵引力作用下从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到某一值时汽车做匀速直线运动．若汽车所受阻力与速度成正比，则汽车功率P随时间t变化的关系可能是(　　)解析：A　汽车在匀加速阶段，根据牛顿第二定律F－Ff＝ma，物体的速度v＝at，受到的阻力Ff＝kv，解得F＝kat＋ma，在加速阶段的功率P＝Fv＝ka2t2＋ma2t，达到额定功率后，此时P突然减小，由于惯性，速度不会突变，由P＝Fv知，牵引力F突然减小

3、，使牵引力等于阻力，汽车又开始做速度减小了的匀速运动，故A正确，B、C、D错误．3．(2018·石家庄模拟)质量为2t的汽车，发动机的额定功率为60kW.该汽车在水平路面上以额定功率行驶时能达到的最大速度为15m/s，所受阻力恒定，则当汽车速度为10m/s时的加速度为(　　)A．0.50m/s2B．1m/s2C．2m/s2D．2.5m/s2解析：B　汽车在水平路面上达到最大速度时，牵引力与阻力二力平衡，则有F＝Ff，由P＝Fvm得P＝Ffvm，解得Ff＝，当汽车的速度为10m/s时，牵引力为F′＝，根据牛顿第二定律得a＝＝，代入数据解得a＝1m/

4、s2，故B正确，A、C、D错误．4.(2018·大庆模拟)如图所示，半径为R的金属环竖直放置，环上套有一质量为m的小球，小球开始时静止于最低点，现使小球以初速度v0＝沿环上滑，小环运动到环的最高点时与环恰无作用力，则小球从最低点运动到最高点的过程中(　　)A．小球机械能守恒B．小球在最低点时对金属环的压力是6mgC．小球在最高点时，重力的功率是mgD．小球机械能不守恒，且克服摩擦力所做的功是0.5mgR解析：D　小球在最高点与环作用力恰为0时，设速度为v，则mg＝m，解得v＝，从最低点到最高点，由动能定理得－mg2R－W克＝mv2－mv，解得W克

5、＝mgR，所以机械能不守恒，且克服摩擦力所做的功是0.5mgR，故A错误，D正确；在最低点，由牛顿第二定律得，FN－mg＝m，解得FN＝7mg，故B错误；小球在最高点时，重力方向与速度方向垂直，重力的功率为零，故C错误．5.长L的轻杆两端分别固定有质量为m的小铁球，杆的三等分点O处有光滑的水平转动轴．用手将该装置固定在杆恰好水平的位置，然后由静止释放，当杆到达竖直位置时，则轴对杆的作用力F的大小和方向为(　　)A．2.4mg　竖直向上B．2.4mg　竖直向下C．6mg　竖直向上D．4mg　竖直向上解析：A　对整个系统而言，机械能守恒，有mg(L－

6、L)＝m(Lω)2＋m(Lω)2，当杆运动到竖直位置时，顶端的小球向心力为mg－F1＝m(L)ω2，底端的小球向心力为F2－mg＝m(L)ω2，解以上三式得轴对杆的作用力F的大小F2＋F1＝2.4mg，方向竖直向上，选项A正确．6．如图甲所示，质量m＝1kg的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径R＝0.2m、质量M＝1kg的薄圆筒上．t＝0时刻，圆筒在电动机的带动下由静止开始绕竖直的中心轴转动，小物体的v－t图像如图乙所示，小物体和地面间的动摩擦因数μ＝0.2，则(　　)A．圆筒转动的角速度随时间的变化关系满足ω＝5tB．细线的拉力大小

7、为2NC．细线拉力的瞬时功率满足P＝4tD．在0～2s内，电动机做的功为8J解析：AD　物体的加速度a＝＝m/s2＝1m/s2，故物体的运动速度v＝at＝t，圆筒转动的角速度随时间的变化关系满足ω＝＝＝5t，A正确．根据牛顿第二定律可知，细线的拉力大小F＝ma＋μmg＝3N，B错误．细线拉力的瞬时功率满足P＝Fv＝3t，C错误.2s末，小物块速度v2＝2m/s，位移x＝at＝2m，由功能关系可知，在0～2s内，电动机做的功W＝(M＋m)v＋μmgx＝8J，D正确．7.如图所示，一个小球(视为质点)从H＝12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，

8、进入半径R＝4m的竖直圆环，且小球与圆环间动摩擦因数处处相等，当到达环顶C点时，刚好对轨道压力为零；沿CB圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道B