高三物理機(jī)械能守恒定律測(cè)試題及答案

1、高三物理機(jī)械能守恒定律測(cè)試題及答案1下列說法正確的是（ ）A如果物體（或系統(tǒng)）所受到的合外力為零，則機(jī)械能一定守恒 B如果合外力對(duì)物體（或系統(tǒng)）做功為零，則機(jī)械能一定守恒 C物體沿光滑曲面自由下滑過程中，機(jī)械能一定守恒 D做勻加速運(yùn)動(dòng)的物體，其機(jī)械能可能守恒2如圖所示，木板OA水平放置，長(zhǎng)為L(zhǎng)，在A處放置一個(gè)質(zhì)量為m的物體，現(xiàn)繞O點(diǎn)緩 慢抬高到端，直到當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面成角時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng).這時(shí)物體受到一個(gè)微小的干 擾便開始緩慢勻速下滑，物體又回到O點(diǎn)，在整個(gè)過程中（ ）A支持力對(duì)物體做的總功為B摩擦力對(duì)物體做的總功為零C木板對(duì)物體做的總功為零D木板對(duì)物體做的總功為正功3靜止在粗糙水平面上的物塊A受

2、方向始終水平向右、大小先后為F1、F2、F3的拉力作用做直線運(yùn)動(dòng)，t=4s時(shí)停下，其速度時(shí)間圖象如圖所示，已知物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，下列判斷正確的是（ ）A全過程中拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功B全過程拉力做的功等于零C一定有F1+F3=2F2D可能有F1+F3>2F24質(zhì)量為的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力，下落的加速度為，在物體下落 的過程中，下列說法正確的是（ ）A物體動(dòng)能增加了B物體的機(jī)械能減少了C物體克服阻力所做的功為 D物體的重力勢(shì)能減少了5如圖所示，木板質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，小木塊的質(zhì)量為m，水平地面光滑，一根不計(jì)質(zhì)量的輕繩通過定滑輪分別與M和m連接，

3、小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.開始時(shí)木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端，拉力至少做功為（ ）A B2C D6如圖所示，一輕彈簧左端固定在長(zhǎng)木板的左端，右端與小木塊連接，且、及 與地面之間接觸面光滑，開始時(shí)和均靜止，現(xiàn)同時(shí)對(duì)、施加等大反向的 水平恒力和，從兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)過程中，對(duì)、和彈簧組成的系統(tǒng)（整個(gè)過程中彈簧形變不超過其彈性限度），正確的說法是（ ）A由于、等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒B由于、分別對(duì)、做正功，故系統(tǒng)動(dòng)能不斷增加C由于、分別對(duì)、做正功，故系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加D當(dāng)彈簧彈力大小與、大小相等時(shí)，、的動(dòng)能最大7如圖所示，滑雪者由靜止開始沿斜坡從A點(diǎn)自由滑下，然后在水

4、平面上前進(jìn)至B點(diǎn)停下.已知斜坡、水平面與滑雪板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)皆為，滑雪者（包括滑雪板）的質(zhì)量為m，A、B兩點(diǎn)間的水平距離為L(zhǎng).在滑雪者經(jīng)過AB段的過程中，摩擦力所做的功（ ）A大于 B小于 C等于 D以上三種情況都有可能8用力將重物豎直提起，先是從靜止開始勻加速上升，緊接著勻速上升，如果前后兩過程 的時(shí)間相同，不計(jì)空氣阻力，則（ ）A加速過程中拉力的功一定比勻速過程中拉力的功大B勻速過程中拉力的功一定比加速過程中拉力的功大C兩過程中拉力的功一樣大D上述三種情況都有可能9如圖所示，在不光滑的平面上，質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A、B間用一輕彈簧相連接，現(xiàn)用一 水平拉力F作用在B上，從靜止開始經(jīng)一段時(shí)間后

5、，A、B一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它 們的總動(dòng)能為Ek時(shí)撤去水平力F，最后系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)，從撤去拉力F到系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)的 過程中，系統(tǒng)（ ）A克服阻力做的功等于系統(tǒng)的動(dòng)能EkB克服阻力做的功大于系統(tǒng)的動(dòng)能EkC克服阻力做的功可能小于系統(tǒng)的動(dòng)能EkD克服阻力做的功一定等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量10一物體懸掛在細(xì)繩下端，由靜止開始沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中，物體的機(jī)械能與位移的關(guān)系圖象如圖所示，其中0s1過程的圖象為曲線，s1s2過程的圖象為直線，根據(jù)該圖象，下列說法正確的是（ ）A 0s1過程中物體所受拉力一定是變力，且不斷減小B s1s2過程中物體可能在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C s1s2過程中物體可能在做

6、變加速直線運(yùn)動(dòng)D 0s2過程中物體的動(dòng)能可能在不斷增大11（8分）一位同學(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系，他的實(shí)驗(yàn)如下：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的一小鋼球接觸.當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖所示.讓小鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，小球在空中飛行后落到水平地面上，水平距離為s. （1）請(qǐng)你推導(dǎo)出彈簧彈性勢(shì)能Ep與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地面高度h、水平距離s等物理量的關(guān)系式：_. （2）彈簧的壓縮量x與對(duì)應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離s的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：彈

7、簧的壓縮量x（cm）1.001.502.002.503.003.50鋼球飛行的水平距離s（m）1.011.502.012.483.013.50根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你猜測(cè)彈簧的彈性勢(shì)能Ep與彈簧的壓縮量x之間的關(guān)系，并說明理由：_ _ _12（12分）在用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖.其中O點(diǎn)是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的三個(gè)點(diǎn)，該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位cm）.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2. （1）這三組數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是_. （2）該

8、同學(xué)用重錘取OB段的運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，先計(jì)算出該段重錘重力勢(shì)能的減小量為_，接著從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)O數(shù)起，數(shù)到圖中B點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第9個(gè)點(diǎn)，他用vB=gt計(jì)算跟B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物體的瞬時(shí)速度，得到動(dòng)能的增加量為_（均保留三位有效數(shù)字）.這樣他發(fā)現(xiàn)重力勢(shì)能的減小量_（填“大于”或“小于”）動(dòng)能的增加量，造成這一錯(cuò)誤的原因是_.13（13分）一輛質(zhì)量為m的汽車，以恒定的輸出功率P在傾角為的斜坡上沿坡勻速行駛，如圖所示，汽車受到的摩擦阻力恒為f（忽略空氣阻力）.求： （1）汽車的牽引力F和速度v的表達(dá)式； （2）根據(jù)F與v的表達(dá)式，聯(lián)系汽車上、下坡的實(shí)際，你能得到什么啟發(fā)？14（14

9、分）如圖所示，質(zhì)量分別為3m、2m、m的三個(gè)小球A、B、C用兩根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩相連，置于傾角為30°、高為L(zhǎng)的固定光滑斜面上，A球恰能從斜面頂端外豎直落下，弧形擋板使小球只能豎直向下運(yùn)動(dòng)，小球落地后均不再反彈.由靜止開始釋放它們，不計(jì)所有摩擦，求： （1）A球剛要落地時(shí)的速度大?。?（2）C球剛要落地時(shí)的速度大小.15（14分）如圖所示，傾角為的直角斜面體固定在水平地面上，其頂端固定有一輕質(zhì)定滑輪，輕質(zhì)彈簧和輕質(zhì)細(xì)繩相連，一端接質(zhì)量為m2的物塊B，物塊B放在地面上且使滑輪和物塊間的細(xì)繩豎直，一端連接質(zhì)量為m1的物塊A，物塊A放在光滑斜面上的P點(diǎn)保持靜止，彈簧和斜面平行，此時(shí)彈簧具有的彈

10、性勢(shì)能為Ep.不計(jì)定滑輪、細(xì)繩、彈簧的質(zhì)量，不計(jì)斜面、滑輪的摩擦，已知彈簧勁度系數(shù)為k，P點(diǎn)到斜面底端的距離為L(zhǎng).現(xiàn)將物塊A緩慢斜向上移動(dòng)，直到彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的位置，并由靜止釋放物塊A，當(dāng)物塊B剛要離開地面時(shí)，物塊A的速度即變?yōu)榱?，求?（1）當(dāng)物塊B剛要離開地面時(shí)，物塊A的加速度； （2）在以后的運(yùn)動(dòng)過程中物塊A最大速度的大小.16（16分）如圖所示，光滑弧形軌道下端與水平傳送帶吻接，軌道上的A點(diǎn)到傳送帶的豎直距離和傳送帶到地面的距離均為h=5m，把一物體放在A點(diǎn)由靜止釋放，若傳送帶不動(dòng)，物體滑上傳送帶后，從右端B水平飛離，落在地面上的P點(diǎn)，B、P的水平距離OP為x=2m；若傳送帶順時(shí)針方

11、向轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶速度大小為v=5m/s，則物體落在何處？這兩次傳送帶對(duì)物體所做的功之比為多大？17（16分）如圖所示，A、B、C質(zhì)量分別為mA=0.7kg，mB=0.2kg，mC=0.1kg，B為套在細(xì)繩上的圓環(huán)，A與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，另一圓環(huán)D固定在桌邊，離地面高h(yuǎn)2=0.3m，當(dāng)B、C從靜止下降h1=0.3m，C穿環(huán)而過，B被D擋住，不計(jì)繩子質(zhì)量和滑輪的摩擦，取g=10m/s2，若開始時(shí)A離桌面足夠遠(yuǎn). （1）請(qǐng)判斷C能否落到地面. （2）A在桌面上滑行的距離是多少？18（17分）質(zhì)量為m的小物塊A，放在質(zhì)量為M的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平地面勻速向右滑動(dòng)，且A、B

12、相對(duì)靜止.某時(shí)刻撤去水平拉力，經(jīng)過一段時(shí)間，B在地面上滑行了一段距離x，A在B上相對(duì)于B向右滑行了一段距離L（設(shè)木板B足夠長(zhǎng)）后A和B都停下.已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且，求x的表達(dá)式.參考答案1答案：CD如果物體受到的合外力為零，機(jī)械能不一定守恒，如在光滑水平面上物體做勻 速直線運(yùn)動(dòng)，其機(jī)械能守恒。在粗糙水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其機(jī)械能就不守恒.所以 A錯(cuò)誤；合外力做功為零，機(jī)械能不一定守恒.如在粗糙水平面上用繩拉著物體做勻速直 線運(yùn)動(dòng)，合外力做功為零，但其機(jī)械能就不守恒。所以B錯(cuò)誤；物體沿光滑曲面自由下 滑過程中，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒.所以C正確；做勻加

13、速運(yùn)動(dòng)的物體，其機(jī)械 能可能守恒，如自由落體運(yùn)動(dòng)，所以D正確.但有時(shí)也不守恒，如在粗糙水平面上拉著一 個(gè)物體加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)就不守恒.2答案：AC 物體從A點(diǎn)到A/的過程中，只有重力G和支持力N做功，由動(dòng)能定理 ，在此過程中支持力做功為，從A/回到O點(diǎn)的過程中支 持力的方向與路徑始終垂直，所以支持力不做功，A正確.重力做的總功為零，支持力做 的總功，由動(dòng)能定理得得，B不正確.木板對(duì) 物體的作用力為支持力N和摩擦力F，由得即木板對(duì)物體做 的功為零，C正確，D錯(cuò)誤.3答案：AC 根據(jù)動(dòng)能定理知A正確，B錯(cuò)誤.第1s內(nèi)，1s末到3s末， ，第4s內(nèi)，所以F1+F3=2F2.4答案：ACD 物體下落的加

14、速度為，說明物體下落過程中受到的阻力大小為， 由動(dòng)能定理，；其中阻力做功為，即機(jī)械能減少量；又 重力做功總與重力勢(shì)能變化相對(duì)應(yīng)，故ACD正確.5答案：A 若使拉力F做功最少，可使拉力F恰勻速拉木塊，容易分析得出（此 時(shí)繩子上的拉力等于），而位移為，所以.6答案：D 本題可采用排除法.F1、F2大于彈力過程，向右加速運(yùn)動(dòng)，向左加速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1、F2均做正功，故系統(tǒng)動(dòng)能和彈性勢(shì)能增加，A錯(cuò)誤；當(dāng)F1、F2小于彈力，彈簧仍伸長(zhǎng)，F(xiàn)1、F 2還是做正功，但動(dòng)能不再增加而是減小，彈性勢(shì)能在增加，B錯(cuò)；當(dāng)、速度減為零，、反向運(yùn)動(dòng)，這時(shí)F1、F2又做負(fù)功，C錯(cuò)誤.故只有D正確.7答案：C 本題容易錯(cuò)選，錯(cuò)選的

15、原因就是沒有根據(jù)功的定義去計(jì)算摩擦力的功，而直 接憑主觀臆斷去猜測(cè)答案，因此可設(shè)斜坡與水平面的夾角，然后根據(jù)摩擦力在斜坡上和 水平面上的功相加即可得到正確答案為C8答案：D 因重物在豎直方向上僅受兩個(gè)力作用：重力mg、拉力F，這兩個(gè)力的相互關(guān) 系決定了物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).設(shè)勻加速提升重物時(shí)拉力為F1，加速度為a，由 牛頓第二定律，所以有，則拉力F1做功為 勻速提升重物時(shí)，設(shè)拉力為F2，由平衡條件得F2=mg， 勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移，力F2所做的功比較上述兩種情況 下拉力F1、F2分別對(duì)物體做功的表達(dá)式，可以發(fā)現(xiàn)，一切取決于加速度a與重力加速度 的關(guān)系.若a>g時(shí)，則W1>W2

16、；若a=g時(shí)，則W1=W2；若a<g 時(shí)，則W1<W2.因此A、B、C的結(jié)論均可能出現(xiàn)，故答案應(yīng)選D9答案：BD 當(dāng)A、B一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧一定處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，因此當(dāng)撤去外 力F到系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)的過程中，系統(tǒng)克服阻力做功應(yīng)包含系統(tǒng)的彈性勢(shì)能，因此可以得 知BD正確.10答案：BD 選取物體開始運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)為重力零勢(shì)能點(diǎn)，物體下降位移s，則由動(dòng)能定理得，則物體的機(jī)械能為，在Es圖象中，圖象斜率的大小反映拉力的大小，0s1過程中，斜率變大，所以拉力一定變大，A錯(cuò)；s1s2過程的圖象為直線，拉力F不變，物體可能在做勻加速或勻減速直線運(yùn)動(dòng)，B對(duì)C錯(cuò)；如果全過程都有，則D項(xiàng)就有可能.11

17、答案：（1） （3分） （2）與x的關(guān)系：與x2成正比 （3分） 猜測(cè)的理由：由表中數(shù)據(jù)可知，在誤差范圍內(nèi)，xs，從可猜測(cè)與x2成正比（2分）解析：由，所以，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：彈簧的彈性勢(shì)能與小鋼球離開桌面的動(dòng)能相等，因此.12答案：（1）OC （2分） （2）1.22m（3分） 1.23m （3分） 小于 （2分） 實(shí)際測(cè)得的高度比自由落體對(duì)應(yīng)下落的高度?。?分）解析：（1）從有效數(shù)字的位數(shù)上不難選出OC不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求；（2）重力勢(shì)能的減少量為1.22m，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度是AC全程的平均速度，可以求出動(dòng)能的增量為=1.23m；實(shí)驗(yàn)過程中由于存在阻力因素，實(shí)際上應(yīng)是重力勢(shì)能的減少量略大

18、于動(dòng)能的增加量，之所以出現(xiàn)這種可能，可能是實(shí)際測(cè)得的高度比自由落體對(duì)應(yīng)的高度小.13解析：（1）汽車上坡時(shí)沿斜面做勻速運(yùn)動(dòng)，則，（2分）（2分）解得（1分） （2）汽車下坡時(shí)，同理有，（2分） （2分） 解得（1分）上述計(jì)算結(jié)果告訴我們，汽車在輸出功率一定的條件下，當(dāng)F1>F2時(shí)，v1<v2，即汽車沿斜坡上行時(shí)，車速v1小，換取汽車較大的牽引力F1；當(dāng)汽車沿斜坡下行時(shí)，車的牽引力F2較小，則車速v2較大. （3分）14解析：（1）在A球未落地前，A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，設(shè)A球剛要落地時(shí)系統(tǒng)的速度大小為v1，則 ，（2分）又，（2分） 代入數(shù)據(jù)并解得，（1分） （2）在A球落

19、地后，B球未落地前，B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，設(shè)B球剛要落地時(shí)系統(tǒng)的速度大小為v2，則，（2分）又（2分） 代入數(shù)據(jù)并解得，（1分）在B球落地后，C球未落地前，C球在下落過程中機(jī)械能守恒，設(shè)C球剛要落地時(shí)系統(tǒng)的速度大小為v3，則 ，（2分） 又，代入數(shù)據(jù)得，.（2分）15解析：（1）B剛要離開地面時(shí)，A的速度恰好為零，即以后B不會(huì)離開地面. 當(dāng)B剛要離開地面時(shí)，地面對(duì)B的支持力為零，設(shè)繩上拉力為F.B受力平衡，F(xiàn)=m2g（2分） 對(duì)A，由牛頓第二定律，設(shè)沿斜面向上為正方向，m1gsinF=m1a（2分） 聯(lián)立解得，a=(sin)g（2分）由最初A自由靜止在斜面上時(shí)，地面對(duì)B支持力不為零，推得m1gsin<m2g，即sin< 故A的加速度大小為(sin)g，方向沿斜面向上（2分） （2）由題意，物塊A將以P為