一轮复习高考物理机械能试题.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流一轮复习高考物理机械能试题.精品文档.机械能守恒定律测试题1下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是 ( ) A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒 C合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒 D只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒2将同一物体分两次举高，每次举高的高度相同，那么 ( )A不论选什么参考平面，两种情况中，物体重力势能的增量相同B不论选什么参考平面两种情况中，物体最后的重力势能相等C不同的参考平面，两种情况中，重力做功不等 D不同的参考平面，两种情况中，重力做功相等3质量为m的小球从高H处由静

2、止开始自由下落，以地面作为零势能面当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为（ ） A2mgBmg CmgDmg4如图所示，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 ( )A若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律可知，物体冲出C点后仍能升高hB若把斜面弯成圆弧形AB，物体仍能沿AB升高hC无论是把斜面从C点锯断还是把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，因为机械能不守恒D无论是把斜面从C点锯断还是把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，但机械能守恒5如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线O

3、N与y轴负方向成角(4)则F大小至少为_；若F=mgtan，则质点机械能大小的变化情况是_6如图所示，跨过同一高度处的定滑轮的细线连接着质量相同的物体A和B，A套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆的高度h=02 m，开始时让连着A的细线与水平杆的夹角=37，由静止释放B，在运动过程中，A所获得的最大速度为多大?(设B不会碰到水平杆，sin37=06，sin 53=08，取g=10 ms2)9如图所示，一个劲度系数为k=600 Nm的轻弹簧两端焊接着质量均为m=12 kg的物体A和B竖直静止在水平地面上，若在A上加一个竖直向上的力F，使A向上做匀加速运动，经过04 s B刚好要离开地面设整个过程弹簧

4、都处在弹性限度内，取g=10 ms2，求此过程力F所做的功10如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为=30，另一边与水平地面垂直，顶端有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为m开始时，将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升，所有摩擦均忽略不计当A沿斜面下滑距离s后，细线突然断了求物块B上升的最大高度H(设B不会与定滑轮相碰)11如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的

5、7倍，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点试求：(1)弹簧开始时的弹性势能(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功(3)物体离开C点后落回水平面时的动能12如图，在竖直平面内有一半径为R的半圆形圆柱截面，用轻质不可伸长的细绳连接的A、B两球，悬挂在圆柱面边缘两侧，A球质量为B球质量的2 倍，现将A球从圆柱边缘处由静止释放，已知A始终不离开球面，且细绳足够长，圆柱固定若不计一切摩擦求：(1)A球沿圆柱截面滑至最低点时速度的大小；(2)A球沿圆柱截面运动的最大位移参考答案 1BD A中做匀速直线运动的物体,除了重力做功外，可能还有其他力做功,所以机械能不一定守恒,不正确 B中做匀变速直线运动的

6、物体，可能只受重力或只有重力做功(如自由落体运动)，物体机械能守恒,正确 C中合外力对物体做功为零时，说明物体的动能不变，但势能有可能变化，如降落伞匀速下降，机械能减少，不正确 D中符合机械能守恒的条件，正确 2AD 参考平面的选取不同，高度不同，重力势能不同，但不会影响高度变化的数值和重力势能变化，所以选AD 3C 整个过程的机械能守恒，则在最高点的机械能是mg(H+h)，与小球落地时的机械能相等,故选C 4B 动能和重力势能相等时,下落高度为h=，速度v=，故P=mgv=mg，B选项正确 5D 若把斜面从C点锯断，物体将从C点做斜上抛运动，到最高点时速度不为零,据机械能守恒知，物体不能再升

7、高到h，若变成弧形,则升到圆弧的最高点必有大于或等于均速度,据机械能守恒知，不能升高h. 6BCD 把A、B两个小球和三根轻杆看做一个系统，设A球相对于B球的竖直高度为h，因为系统在运动过程中只有重力做功,故系统的机械能守恒,由EA减=EB增知B、D项正确；当A球到达最低点，B球到达左边与A球初始位置等高点时，A球重力势能减少2mgh，而B球的重力势能增加mgh,因系统的机械能守恒，故此时A、B球必具有动能,亦即B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度，所以A项错误,C项正确 7解析：如图，要使质点m沿ON方向运动，所加外力的最小值Fmin=mgsin 当F=mgtan时，由于

8、sin，F=mgtanmgsin，可能为动力也可能为阻力，由功能原理可知,质点m的机械能可能增大也可能减小 答案：mgsin增大、减小都有可能 8解析：由运动的合成与分解知，vB=vAcos，当A运动到左边滑轮正下方时A的速度最大，此时B的速度为0，由机械能守恒定律有：mBg(-h)=mAvm2,得vm=ms 答案：ms9解析：没有加外力时，弹簧的压缩量x1=02 m，B刚要离开地面时弹簧的伸长量x2=02 m 在外力作用下A做加速运动时有 弹簧恢复原长前F-mg+FT=ma,FT为弹簧的弹力，由此得开始时拉力F最小； 弹簧恢复原长后F-mg-FT=ma,FT为弹簧的弹力由此得当t=04 s

9、B刚要离开地面时拉力F最大，此时弹力FT=mg=120 N,A上升的位移为x=x1+x2=04 m由运动学公式x=at2得A的加速度a=5 ms2，此时A的速度为v=2 ms 由于开始时弹簧的形变量与B刚要离开地面时弹簧的形变量相等，即弹性势能的变化量为零，所以根据机械能守恒定律有，力F所做的功W=mg(x1+x2)+ mv2=72 J答案：72 J 10解析：设细线断前一瞬间A和B速度的大小为v，A沿斜面下滑s的过程中，A的高度降低了s sin，B的高度升高了s物块A和B以及地球组成的系统机械能守恒，物块A机械能的减少量等于物块B机械能的增加量，即4mgssin -4mv2=mgs+mv2

10、细线断后，物块B做竖直上抛运动,物块B与地球组成的系统机械能守恒，设物块B继续上升的最大高度为h，有mgh=mv2联立两式解得h=,故物块B上升的最大高度为H=s+h=s+s. 答案：s11解析：(1)物块在B点时，由牛顿第二定律得：FN-mg=m，FN=7mgEkB=mvB2=3mgR 在物体从A点至B点的过程中，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能EP=EkB=3mgR (2)物体到达C点仅受重力mg，根据牛顿第二定律有mg=mEkC=mvC2=mgR 物体从B点到C点只有重力和阻力做功，根据动能定理有： W阻-mg2R=EkC-EkB 解得W阻=-05mgR 所以物体从B点运动至C点克服阻

11、力做的功为W=05mgR (3)物体离开轨道后做平抛运动，仅有重力做功，根据机械能守恒定律有： Ek=EkC+mg2R=25mgR 答案：(1)3mgR (2)05mgR (3)25 mgR12解析：(1)当A经过轨道最低点时速度水平向左，这是A的实际速度也是合速度，所以根据其作用效果将其分解为沿绳子方向和垂直绳子方向的两个速度如图，则v2=v1 sin 45=v1A到达最低点时在竖直方向上下落R，而B上升了R.对AB系统根据机械能守恒定律可得2mgR-mgR=2mv12+mv22，解得v1=2. (2)当A球的速度为0时，A球沿圆柱面运动的位移最大,设为s，A物体下降高度为h则根据机械能守恒

12、定律可得2mgh-mgs=0,又，联立解得s=答案：(1)2(2)R1、（全国卷）24如图，MNP 为整直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N、P端固定一竖直挡板。M相对于N的高度为h，NP长度为s.一木块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为，求物块停止的地方与N点距离的可能值。1【答案】物块停止的位置距N的距离可能为或【解析】根据功能原理，在物块从开始下滑到停止在水平轨道上的过程中，物块的重力势能的减少EP与物块克服摩擦力所做功的数值相等。 设物块的质量为m，在水平轨道上滑行的

13、总路程为s，则 连立化简得 第一种可能是：物块与弹性挡板碰撞后，在N前停止，则物块停止的位置距N的距离为 第一种可能是：物块与弹性挡板碰撞后，可再一次滑上光滑圆弧轨道，滑下后在水平轨道上停止，则物块停止的位置距N的距离为 所以物块停止的位置距N的距离可能为或 3、（北京卷）21如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角37，运动员的质量m50 kg。不计空气阻力。（取sin370.60，cos370.80;g取10 m/s2）求（1）A点与O点的距离L;（2）运动员离开O点时的速度大小; （3）运动员落到A点时

14、的动能。2.【答案】（1）75m （2）20m/s （3）32500J【解析】（1）运动员在竖直方向做自由落体运动，有 A点与O点的距离 （2）设运动员离开O点的速度为v0，运动员在水平方向做匀速直线运动， 即 解得：（3）由机械能守恒，取A点为重力势能零点，运动员落到A点时的动能为4、（新课标卷）16如图所示，在外力作用下某质点运动的图象为正弦曲线。从图中可以判断A在0t1时间内，外力做正功B在0t1时间内，外力的功率逐渐增大C在t2时刻，外力的功率最大D在t1t2时间内，外力做的总功为零【解析】根据P=Fv和图象斜率表示加速度，加速度对应合外力，外力的功率先减小后增大，B错误。t2时刻外力

15、的功率为零，C错误【答案】ADMNEF5、（安徽卷）14伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点。这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小A只与斜面的倾角有关B只与斜面的长度有关C只与下滑的高度有关D只与物体的质量有关【解析】伽利略的理想斜面和摆球实验，斜面上的小球和摆线上的小球好像“记得”起自己的起始高度，实质是动能与势能的转化过程中，总能量不变。物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或

16、弧线）下滑时，高度越大，初始的势能越大转化后的末动能也就越大，速度越大。选项C正确。7、（上海理综）5高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的转换关系是（ ）。A动能减少，重力势能减少 B动能减少，重力势能增加C动能增加，重力势能减少 D动能增加，重力势能增加【解析】高度降低，重力做功，重力势能减少，动能增大。C正确。【答案】C8、（上海理综）8锦江乐园的摩天轮，高度为108m，直径是98m。一质量为50kg的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25min。如果以地面为零势能面，则他到达最高处时的（取g=10m/s2）（ ）。A重力势能为5.4104J，角速

17、度为0.2rad/s B重力势能为4.9104J，角速度为0.2rad/sC重力势能为5.4104J，角速度为4.210-3rad/s D重力势能为4.9104J，角速度为4.210-3rad/s【解析】以地面为零势能面，Ep=mgh=5010108J=5.4104J，角速度=2/T且T=1/(2560)s,所以角速度=4.210-3rad/s，C正确。10、（上海理综）43纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920kg，在16s内从静止加速到100km/h（即27.8m/s），受到恒定的阻力为1500N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为 N。当E1概

18、念车以最高时速120km/h（即33.3m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为 kW。【解析】纯电动概念车E1的加速度a=27.8/16=1.73m/s2，动力系统提供的牵引力F=ma+Ff=9201.73N+1500N=3.1103N。动力系统输出的功率P=F牵v=Ffv=150033.3W=5104W=50kW。11、（上海物理）18如图为质量相等的两个质点A、B在同一直线上运动的v-t图像。由图可知（）（A）在t时刻两个质点在同一位置（B）在t时刻两个质点速度相等（C）在0-t时间内质点B比质点A位移大（D）在0-t时间内合外力对两个质点做功相等【解析】首先，B正确；根据位移由

19、v-t图像中面积表示，在时间内质点B比质点A位移大，C正确而A错误；根据动能定理，合外力对质点做功等于动能的变化，D正确；正确选项BCD。F30012、（上海物理）25如图，固定于竖直面内的粗糙斜杆，与水平方向夹角为30，质量为m的小球套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端。为使拉力做功最小，拉力F与杆的夹角a_，拉力大小F_。【答案】600 【解析】，。因为没有摩擦力，拉力做功最小。13、（上海物理）30如图，ABC和ABD为两个光滑固定轨道，A、B、E在同一水平面上，C、D、E在同一竖直线上，D点距水平面的高度为h，C点的高度为2h，一滑块从A点以初速度v0分别沿两

20、轨道滑行到C或D处后水平抛出。（1）求滑块落到水平面时，落点与E点间的距离sC和sD；（2）为实现sCsD，v0应满足什么条件？【答案】（1） （2）【解析】(1)根据机械能守恒，, 根据平抛运动规律：, 综合得，.(2) 为实现，即,得，但滑块从A点以初速度分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出，要求，所以14、（江苏卷）8如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，先让物块从A由静止开始滑到B。然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有（A）物块经过P点的动能

21、，前一过程较小（B）物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少（C）物块滑到底端的速度，前一过程较大（D）物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长【答案】AD【解析】由于，动摩擦因数由A到B逐渐减小，两过程倾角相同，前一过程加速度a1逐渐增大，后一过程加速度a2逐渐减小，即a1 a2。根据，P点距A端较近，所以 ，选项A正确。由于,且，P点距A端较近，无法确定两过程中Q的大小，选项B错误。因，动摩擦因数由A到B或由B到A变化相同，Wf相同，由动能定理：，所以物块滑到底端的速度相同。C错误。由于前一过程加速度a1逐渐增大，后一过程加速度a2逐渐减小，物块从顶端滑到底端的时间，前一过程

22、较长，选项D正确。根据上式结果知：I越大，s越小18、（福建卷）17如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则 KS*5U.C#OA时刻小球动能最大B时刻小球动能最大C这段时间内，小球的动能先增加后减少D这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能【解析】小球在接触弹簧之前做自由落体。碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0即重力等于弹簧

23、弹力时加速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能。上升过程恰好与下降过程互逆。由乙图可知t1时刻开始接触弹簧；t2时刻弹力最大，小球处在最低点，动能最小；t3时刻小球往上运动恰好要离开弹簧；t2t3这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减少，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能。【答案】C19、（福建卷）22如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面。t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=10m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量mA和B的质量mg均为2.

24、0kg,A、B之间的动摩擦因数1=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2。求（1）物体A刚运动时的加速度aA（2）t=1.0s时，电动机的输出功率P；（3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s。则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少？【解析】（1）物体A在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛顿第二定律得，KS*5U.C#代入数据解得（2）时，木板B的速度大小为，KS*5U.C#木板B所受拉力F，由牛顿第二

25、定律有，KS*5U.C#解得：F=7N，电动机输出功率 。（3）电动机的输出功率调整为5W时，设细绳对木板B的拉力为，则解得，KS*5U.C#木板B受力满足，所以木板B将做匀速直线运动，而物体A则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B速度相等。设这一过程时间为，有，KS*5U.C#这段时间内片的位移，由以上各式代入数据解得：木板B在到3.8s这段时间内的位移。20、（浙江卷）22在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发，沿着动摩擦因数为的滑道向下运动到B点后水平滑出，最后落在水池中。设滑道的水平距离为L，B点的高度h可由运动员自由调节（取g=10m/s2）。求：（1）运动员到达B点的速度与高度h的关系；（2）运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离Smax为多少？HLhAB（3）若图中H4m，L5m，动摩擦因数0.2，则水平运动距离要达到7m，h值应为多少？【答案】（1）（2）（3）2.62cm或0.38cm【解析】（1）由A运动到B过程：（2）平抛运动过程： 解得当时，x有最大值，（3）解得