1、模块综合检测(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分其中18题为单选，912题为多选，选对得4分，漏选得2分，多选、错选均不得分)1.如图所示，一木块放在圆盘上，圆盘绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动，木块和圆盘保持相对静止，那么()A木块受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径背离圆盘中心B木块受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径指向圆盘中心C木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块运动的方向相反D因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力解析：木块做匀速圆周运动，其合力提供向心力，合力的方向一定指向圆盘中心，因为木块受到的重力和圆盘的支持力
2、均沿竖直方向，所以水平方向上木块一定还受到圆盘对它的摩擦力，方向沿半径指向圆盘中心，选项B正确答案：B2(2019北京卷)2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)该卫星()A入轨后可以位于北京正上方B入轨后的速度大于第一宇宙速度C发射速度大于第二宇宙速度D若发射到近地圆轨道所需能量较少解析：由于卫星为同步卫星，所以入轨后一定只能与赤道在同一平面内，故A错误；由于第一宇宙速度为卫星绕地球运行的最大速度，所以卫星入轨后的速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；由于第二宇宙速度为卫星脱离地球引力的最小发射速度，所以卫星的发射速度一定小于第二宇宙速度，
3、故C错误；将卫星发射到越高的轨道克服引力所做的功越大，所以发射到近地圆轨道所需能量较小，故D正确答案：D3一辆汽车匀速率通过一座拱桥，拱桥可以看成是半径为R的圆的一段圆弧，A、B是桥上等高的两点，则 ()A汽车从A点运动到B点过程中，受到的合力恒定B汽车从A点运动到B点过程中，机械能先增大后减小C汽车从A点运动到最高点过程中，合力做功等于重力势能的增加量D汽车从A点运动到最高点过程中，牵引力做功等于克服摩擦阻力做的功解析：汽车做竖直面内的匀速圆周运动，汽车所受的合力大小恒定，方向总是指向圆弧的圆心，方向始终变化，不是恒力，故A错误；汽车从A点到B点过程中，动能不变，重力势能先增大后减小，因此机
4、械能先增大后减小，故B正确；从A点到最高点的过程中，动能不变，根据动能定理可知，合力做功为零，故C错误；从A点到最高点的过程中，根据功能关系，牵引力做功等于克服阻力做功与克服重力做功之和，因此牵引力做功大于克服阻力做功，故D错误答案：B4如图所示，一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止开始滑下，当滑到最低点时，关于滑块动能大小和对轨道最低点的压力，下列结论正确的是()A滑块的质量不变，轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越大B滑块的质量不变，轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力与半径无关C轨道半径不变，滑块的质量越大，滑块动能越大，对轨道的压力越小D轨道半径不变，滑块的质量越大，滑块动能越大
5、，对轨道的压力不变解析：滑块从出发到最低点，由动能定理得：mgRmv20，解得v22gR.在最低点，有Ekmv2mgR，所以质量一定，轨道半径越大，滑块在最低点的动能越大；轨道半径一定，质量越大，滑块最低点的动能越大在最低点，由牛顿第二定律得：FNmg，解得FN3mg.滑块的质量越大，对轨道的压力越大，且滑块对轨道压力的大小与轨道半径无关，故B正确，A、C、D错误答案：B5.如图所示，滑板运动员以速度v0从离地高度h处的平台末端水平飞出，落在水平地面上忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点，下列表述正确的是()Av0越大，运动员在空中运动时间越长Bv0越大，运动员落地瞬间速度越大C运动员落地瞬间
6、速度与高度h无关D运动员落地位置与v0大小无关解析：运动员和滑板做平抛运动，有hgt2，故运动时间与初速度无关，故A错误；根据动能定理，有mghmv2mv，解得v，故v0越大，运动员落地瞬间速度越大，故B正确，C错误；射程xv0tv0，初速度越大，射程越大，故D错误答案：B6质量为m的物体由静止开始下落，由于空气阻力影响，物体下落的加速度为g，在物体下落高度为h的过程中，下列说法正确的是()A物体的动能增加了mghB物体的机械能减少了mghC物体克服阻力所做的功为mghD物体的重力势能减少了mgh解析：下落阶段，物体受重力和空气阻力，由动能定理WEk，即mghFfhEk，Ffmgmgmg，可求
7、Ekmgh，选项A正确；机械能减少量等于克服阻力所做的功WFfhmgh，选项B、C错误；重力势能的减少量等于重力做的功Epmgh，选项D错误答案：A7.(2019天津卷)2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的“嫦娥四号”探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，“嫦娥四号”探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的()A周期为2 B动能为 C角速度为 D向心加速度为 解析：由万有引力提供向心力，可得mrm2rmma，解得T2 ，故A正确；解得v ，由于Ekmv2，故B错
8、误；解得，故C错误；解得a，故D错误答案：A8.(8分)如图所示，一小滑块(可视为质点)以某一初速度沿斜面向下滑动，最后停在水平面上滑块与斜面间及水平面间的动摩擦因数相等，斜面与水平面平滑连接且长度不计，则该过程中，滑块的机械能与水平位移x关系的图线正确的是(取地面为零势能面)()解析：滑块在斜面上下滑时，根据功能关系得Emgcos smgx，x是水平位移，则知Ex的斜率等于mg不变，图象是向下倾斜的直线；滑块在水平面上滑动时，根据功能关系得Emgx，x是水平位移，则知Ex的斜率等于mg不变，图象是向下倾斜的直线，故A、B、C错误，D正确答案：D9.质量为m的小球以v0的水平初速度从O点抛出后
9、，恰好击中倾角为的斜面上的A点如果A点距斜面底边(即水平地面)的高度为h，小球到达A点时的速度方向恰好与斜面垂直(不计空气阻力)，如图所示则以下叙述，正确的是()A可以求出小球到达A点时重力的功率B可以求出小球由O到A过程中动能的变化C可以求出小球从A点反弹后落至水平地面的时间D可以求出小球抛出点O距斜面端点B的水平距离解析：由小球到达A点时的速度方向恰好与斜面垂直，可知小球的末速度方向与重力方向夹角为，竖直分速度为vy，可知小球到达A点时重力的功率为Pmgvymg，故A项正确；小球的末速度为v，可知小球由O到A过程中动能的变化为Ekmv2mvmv，故B项正确；由于不能具体得知小球从A点反弹后
10、的速度大小，故无法求出反弹后落至水平地面的时间，C项错误；由几何关系知A、B间的水平距离为，小球做平抛运动的时间为t，O、A之间的水平距离为xv0t，故O距斜面端点B的水平距离为，故D项正确答案：ABD10.如图所示为过山车轨道简化模型，以下判断正确的是()A过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于C过山车在圆轨道最低点时乘客处于超重状态D过山车在斜面h2R高处由静止滑下能通过圆轨道最高点解析：过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，机械能守恒，动能和重力势能相互转化，速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A错误；在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当压力为零时，速度最小
11、，则mgm，解得v，故B正确；在最低点时，重力和轨道对车的压力提供向心力，加速度向上，乘客处于超重状态，故C正确；过山车在斜面h2R高处由静止滑下至最高点的过程中，根据动能定理，得mg(h2R)mv20，解得v0，所以不能通过最高点，故D错误答案：BC11.2013年12月2日，我国探月探测器“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，其飞行轨道示意图如图所示，从地面发射后奔向月球，在P点从圆形轨道进入椭圆轨道，Q为轨道上的近月点下列关于“嫦娥三号”的运动，说法正确的是()A发射速度一定大于7.9 km/sB在轨道上从P到Q的过程中速率不断增大C在轨道上经过P点的速度小于在轨道上经过P点的速度
12、D在轨道上经过P点的加速度小于在轨道上经过P点的加速度解析：“嫦娥三号”探测器的发射速度一定大于7.9 km/s，A正确；由开普勒第二定律可知，“嫦娥三号”在轨道上从P到Q的过程中速率不断增大，选项B正确；“嫦娥三号”从轨道上运动到轨道上要减速，故在轨道上经过P点时的速度小于在轨道上经过P点时的速度，选项C正确；在轨道上经过P点时的加速度等于在轨道上经过P点时的加速度，D错误答案：ABC12.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，ACh.圆环在C处获得一竖直向上的速度
13、v，恰好能回到A.弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g.则圆环 ()A下滑过程中，加速度一直减小B下滑过程中，克服摩擦力做的功为mv2C在C处，弹簧的弹性势能为mv2mghD上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度解析：圆环下落时，先加速，在B位置时速度最大，加速度减小至0.从B到C圆环减速，加速度增大，方向向上，选项A错误圆环下滑时，设克服摩擦力做功为Wf，弹簧的最大弹性势能为Ep.由A到C的过程中，根据功能关系有mghEpWf；由C到A的过程中，有mv2EpWfmgh，联立解得Wfmv2，Epmghmv2.选项B正确，选项C错误设圆环在B位置时，弹簧的弹性势能为Ep.根据能量守恒，A到B的过程
14、有mvEpWfmgh；B到A的过程有mvEpmghWf，比较两式得vBvB.选项D正确答案：BD二、非选择题(本题共5小题，共52分把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(6分)如图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，闪光频率为10 Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置4相碰则A球从离开桌面到和B球碰撞时经过的时间为_s，A球离开桌面的速度为_m/s(g取
15、10 m/s2)解析：由hgt2，得t0.3 s，故v01 m/s.答案：0.3114(9分)利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验图甲(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_A动能变化量与势能变化量B速度变化量与势能变化量C速度变化量与高度变化量(2)(多选)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)(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙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
16、，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_图乙(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_A利用公式vgt计算重物速度B利用公式v计算重物速度C存在空气阻力和摩擦阻力的影响D没有采用多次实验取平均值的方法解析：(1)在重物下落过程中，若任意两点间重力势能的减少量等于动能的增加量，则重物的机械能守恒，所以A正确(2)打点计时器需要交流电源，测量纸带上各点之间的距离需要刻度尺，本实验需要验证的等式为mghmv2，即ghv2或mghmvmv，即ghvv，所以不需要测量重物的质量，不需要天平(3)从
17、打O点到打B点的过程中，重力势能的变化量EpmghB，动能的变化量Ekmvm.(4)重力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是重物在运动过程中存在空气阻力和摩擦阻力，选项C正确答案：(1)A(2)AB(3)mghB(4)C15(10分)如图所示为快乐大冲关节目中某个环节的示意图参与游戏的选手会遇到一个人造山谷OAB，OA是高h3 m的竖直峭壁，AB是以O点为圆心的弧形坡，AOB60，B点右侧是一段水平跑道选手可以自O点借助绳索降到A点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自O点直接跃上跑道选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.(1)若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平
18、跑道上，求v0的最小值；(2)若选手以速度v14 m/s水平跳出，求该选手在空中的运动时间解析：(1)若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，则hsin 60v0t，hcos 60gt2，解得：v0 m/s.(2)若选手以速度v14 m/s水平跳出，因v1v0，人将落在弧形坡上，下降高度ygt2，水平前进距离xv1t，且x2y2h2，解得t0.6 s.答案：(1) m/s(2)0.6 s16(12分)我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一如图所示，质量m60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a3.6 m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度
19、vB24 m/s，A与B的竖直高度差H48 m为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h5 m，运动员在B、C间运动时阻力做功W1 530 J，g取10 m/s2.(1)求运动员在AB段下滑时所受阻力Ff的大小(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大？解：(1)运动员在AB上做初速度为零的匀加速直线运动，设AB的长度为x，则有v2ax，由牛顿第二定律知mgFfma，联立以上两式，代入数据解得Ff144 N.(2)设运动员到达C点时的速度为vC，在由B
20、到C的过程中运用动能定理，得mghWmvmv，设运动员在C点所受支持力为FN，由牛顿第二定律，知FNmg，由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，联立以上两式，代入数据解得R12.5 m.17(15分)如图所示，一个质量为0.6 kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)已知圆弧的半径R0.3 m，60，小球到达A点时的速度vA4 m/s.(g取10 m/s2)求：(1)小球做平抛运动的初速度v0；(2)P点与A点的水平距离和竖直高度；(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力解析：(1)把小球到A点的速度分解
21、，如图所示，小球做平抛运动的初速度v0等于vA的水平分速度由图可知v0vxvAcos 4cos 602 m/s.(2)由图可知，小球运动至A点时竖直方向的分速度vyvAsin 4sin 602 m/s.设P点与A点的水平距离为x，竖直高度为h，则vygt，v2gh，xv0t，联立以上各式解得x0.69 m，h0.6 m.(3)取A点为重力势能的零点，由机械能守恒定律，得mvmvmg(RRcos )，代入数据得vC m/s.设小球到达圆弧最高点C时，轨道对它的弹力为FN，由圆周运动向心力公式得FNmgm，代入数据得FN8 N.由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小FNFN8 N，方向竖直向上答案：(1)2 m/s(2)0.69 m0.6 m(3)8 N方向垂直向上
