輪復(fù)習(xí)高考物理機械能試題

1、.機械能守恒定律測試題1下列關(guān)于機械能是否守恒的敘述正確的是 ( ) A做勻速直線運動的物體機械能一定守恒 B做勻變速直線運動的物體的機械能可能守恒 C合外力對物體做功為零時，機械能一定守恒 D只有重力對物體做功，物體機械能一定守恒2將同一物體分兩次舉高，每次舉高的高度相同，那么 ( )A不論選什么參考平面，兩種情況中，物體重力勢能的增量相同B不論選什么參考平面兩種情況中，物體最后的重力勢能相等C不同的參考平面，兩種情況中，重力做功不等 D不同的參考平面，兩種情況中，重力做功相等3質(zhì)量為m的小球從高H處由靜止開始自由下落，以地面作為零勢能面當(dāng)小球的動能和重力勢能相等時，重力的瞬時功率為（ ）

2、A2mgBmg CmgDmg4如圖所示，一物體以初速度v0沖向光滑斜面AB，并能沿斜面升高h，下列說法中正確的是 ( )A若把斜面從C點鋸斷，由機械能守恒定律可知，物體沖出C點后仍能升高hB若把斜面彎成圓弧形AB，物體仍能沿AB升高hC無論是把斜面從C點鋸斷還是把斜面彎成圓弧形，物體都不能升高h，因為機械能不守恒D無論是把斜面從C點鋸斷還是把斜面彎成圓弧形，物體都不能升高h，但機械能守恒5如圖所示，在豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中，一個質(zhì)量為m的質(zhì)點在外力F的作用下，從坐標(biāo)原點O由靜止沿直線ON斜向下運動，直線ON與y軸負方向成角(4)則F大小至少為_；若F=mgtan，則質(zhì)點機械能大小的變化情況是

3、_ 6如圖所示，跨過同一高度處的定滑輪的細線連接著質(zhì)量相同的物體A和B，A套在光滑水平桿上，定滑輪離水平桿的高度h=02 m，開始時讓連著A的細線與水平桿的夾角=37，由靜止釋放B，在運動過程中，A所獲得的最大速度為多大?(設(shè)B不會碰到水平桿，sin37=06，sin 53=08，取g=10 ms2)9如圖所示，一個勁度系數(shù)為k=600 Nm的輕彈簧兩端焊接著質(zhì)量均為m=12 kg的物體A和B豎直靜止在水平地面上，若在A上加一個豎直向上的力F，使A向上做勻加速運動，經(jīng)過04 s B剛好要離開地面設(shè)整個過程彈簧都處在彈性限度內(nèi)，取g=10 ms2，求此過程力F所做的功10如圖所示，一固定的楔形木

4、塊，其斜面的傾角為=30，另一邊與水平地面垂直，頂端有一個定滑輪，跨過定滑輪的細線兩端分別與物塊A和B連接，A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m開始時，將B按在地面上不動，然后放開手，讓A沿斜面下滑而B上升，所有摩擦均忽略不計當(dāng)A沿斜面下滑距離s后，細線突然斷了求物塊B上升的最大高度H(設(shè)B不會與定滑輪相碰)11如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點相接，導(dǎo)軌半徑為R一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，當(dāng)它經(jīng)過B點進入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運動恰能完成半個圓周運動到達C點試求：(1)彈簧開始時的彈性勢能(2)物

5、體從B點運動至C點克服阻力做的功(3)物體離開C點后落回水平面時的動能12如圖，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的半圓形圓柱截面，用輕質(zhì)不可伸長的細繩連接的A、B兩球，懸掛在圓柱面邊緣兩側(cè)，A球質(zhì)量為B球質(zhì)量的2 倍，現(xiàn)將A球從圓柱邊緣處由靜止釋放，已知A始終不離開球面，且細繩足夠長，圓柱固定若不計一切摩擦求：(1)A球沿圓柱截面滑至最低點時速度的大?。?2)A球沿圓柱截面運動的最大位移參考答案 1BD A中做勻速直線運動的物體,除了重力做功外，可能還有其他力做功,所以機械能不一定守恒,不正確 B中做勻變速直線運動的物體，可能只受重力或只有重力做功(如自由落體運動)，物體機械能守恒,正確 C中合外力對

6、物體做功為零時，說明物體的動能不變，但勢能有可能變化，如降落傘勻速下降，機械能減少，不正確 D中符合機械能守恒的條件，正確 2AD 參考平面的選取不同，高度不同，重力勢能不同，但不會影響高度變化的數(shù)值和重力勢能變化，所以選AD 3C 整個過程的機械能守恒，則在最高點的機械能是mg(H+h)，與小球落地時的機械能相等,故選C 4B 動能和重力勢能相等時,下落高度為h=，速度v=，故P=mgv=mg，B選項正確 5D 若把斜面從C點鋸斷，物體將從C點做斜上拋運動，到最高點時速度不為零,據(jù)機械能守恒知，物體不能再升高到h，若變成弧形,則升到圓弧的最高點必有大于或等于均速度,據(jù)機械能守恒知，不能升高h

7、. 6BCD 把A、B兩個小球和三根輕桿看做一個系統(tǒng)，設(shè)A球相對于B球的豎直高度為h，因為系統(tǒng)在運動過程中只有重力做功,故系統(tǒng)的機械能守恒,由EA減=EB增知B、D項正確；當(dāng)A球到達最低點，B球到達左邊與A球初始位置等高點時，A球重力勢能減少2mgh，而B球的重力勢能增加mgh,因系統(tǒng)的機械能守恒，故此時A、B球必具有動能,亦即B球向左擺動所能達到的最高位置應(yīng)高于A球開始運動時的高度，所以A項錯誤,C項正確 7解析：如圖，要使質(zhì)點m沿ON方向運動，所加外力的最小值Fmin=mgsin 當(dāng)F=mgtan時，由于sin，F(xiàn)=mgtanmgsin，可能為動力也可能為阻力，由功能原理可知,質(zhì)點m的機械

8、能可能增大也可能減小 答案：mgsin增大、減小都有可能 8解析：由運動的合成與分解知，vB=vAcos，當(dāng)A運動到左邊滑輪正下方時A的速度最大，此時B的速度為0，由機械能守恒定律有：mBg(-h)=mAvm2,得vm=ms 答案：ms9解析：沒有加外力時，彈簧的壓縮量x1=02 m，B剛要離開地面時彈簧的伸長量x2=02 m 在外力作用下A做加速運動時有 彈簧恢復(fù)原長前F-mg+FT=ma,FT為彈簧的彈力，由此得開始時拉力F最小； 彈簧恢復(fù)原長后F-mg-FT=ma,FT為彈簧的彈力由此得當(dāng)t=04 s B剛要離開地面時拉力F最大，此時彈力FT=mg=120 N,A上升的位移為x=x1+x

9、2=04 m由運動學(xué)公式x=at2得A的加速度a=5 ms2，此時A的速度為v=2 ms 由于開始時彈簧的形變量與B剛要離開地面時彈簧的形變量相等，即彈性勢能的變化量為零，所以根據(jù)機械能守恒定律有，力F所做的功W=mg(x1+x2)+ mv2=72 J答案：72 J 10解析：設(shè)細線斷前一瞬間A和B速度的大小為v，A沿斜面下滑s的過程中，A的高度降低了s sin，B的高度升高了s物塊A和B以及地球組成的系統(tǒng)機械能守恒，物塊A機械能的減少量等于物塊B機械能的增加量，即4mgssin -4mv2=mgs+mv2 細線斷后，物塊B做豎直上拋運動,物塊B與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒，設(shè)物塊B繼續(xù)上升的最

10、大高度為h，有mgh=mv2聯(lián)立兩式解得h=,故物塊B上升的最大高度為H=s+h=s+s. 答案：s11解析：(1)物塊在B點時，由牛頓第二定律得：FN-mg=m，F(xiàn)N=7mgEkB=mvB2=3mgR 在物體從A點至B點的過程中，根據(jù)機械能守恒定律，彈簧的彈性勢能EP=EkB=3mgR (2)物體到達C點僅受重力mg，根據(jù)牛頓第二定律有mg=mEkC=mvC2=mgR 物體從B點到C點只有重力和阻力做功，根據(jù)動能定理有： W阻-mg2R=EkC-EkB 解得W阻=-05mgR 所以物體從B點運動至C點克服阻力做的功為W=05mgR (3)物體離開軌道后做平拋運動，僅有重力做功，根據(jù)機械能守恒

11、定律有： Ek=EkC+mg2R=25mgR 答案：(1)3mgR (2)05mgR (3)25 mgR12解析：(1)當(dāng)A經(jīng)過軌道最低點時速度水平向左，這是A的實際速度也是合速度，所以根據(jù)其作用效果將其分解為沿繩子方向和垂直繩子方向的兩個速度如圖，則v2=v1 sin 45=v1A到達最低點時在豎直方向上下落R，而B上升了R.對AB系統(tǒng)根據(jù)機械能守恒定律可得2mgR-mgR=2mv12+mv22，解得v1=2. (2)當(dāng)A球的速度為0時，A球沿圓柱面運動的位移最大,設(shè)為s，A物體下降高度為h則根據(jù)機械能守恒定律可得2mgh-mgs=0,又，聯(lián)立解得s=答案：(1)2(2)R1、（全國卷）24

12、如圖，MNP 為整直面內(nèi)一固定軌道，其圓弧段MN與水平段NP相切于N、P端固定一豎直擋板。M相對于N的高度為h，NP長度為s.一木塊自M端從靜止開始沿軌道下滑，與擋板發(fā)生一次完全彈性碰撞后停止在水平軌道上某處。若在MN段的摩擦可忽略不計，物塊與NP段軌道間的滑動摩擦因數(shù)為，求物塊停止的地方與N點距離的可能值。1【答案】物塊停止的位置距N的距離可能為或【解析】根據(jù)功能原理，在物塊從開始下滑到停止在水平軌道上的過程中，物塊的重力勢能的減少EP與物塊克服摩擦力所做功的數(shù)值相等。 設(shè)物塊的質(zhì)量為m，在水平軌道上滑行的總路程為s，則 連立化簡得 第一種可能是：物塊與彈性擋板碰撞后，在N前停止，則物塊停止

13、的位置距N的距離為 第一種可能是：物塊與彈性擋板碰撞后，可再一次滑上光滑圓弧軌道，滑下后在水平軌道上停止，則物塊停止的位置距N的距離為 所以物塊停止的位置距N的距離可能為或 3、（北京卷）21如圖，跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點水平飛出，經(jīng)過3.0 s落到斜坡上的A點。已知O點是斜坡的起點，斜坡與水平面的夾角37，運動員的質(zhì)量m50 kg。不計空氣阻力。（取sin370.60，cos370.80;g取10 m/s2）求（1）A點與O點的距離L;（2）運動員離開O點時的速度大小; （3）運動員落到A點時的動能。2.【答案】（1）75m （2）20m/s （3）32500J【解析】（1）運

14、動員在豎直方向做自由落體運動，有 A點與O點的距離 （2）設(shè)運動員離開O點的速度為v0，運動員在水平方向做勻速直線運動， 即 解得：（3）由機械能守恒，取A點為重力勢能零點，運動員落到A點時的動能為4、（新課標(biāo)卷）16如圖所示，在外力作用下某質(zhì)點運動的圖象為正弦曲線。從圖中可以判斷A在0t1時間內(nèi)，外力做正功B在0t1時間內(nèi)，外力的功率逐漸增大C在t2時刻，外力的功率最大D在t1t2時間內(nèi)，外力做的總功為零【解析】根據(jù)P=Fv和圖象斜率表示加速度，加速度對應(yīng)合外力，外力的功率先減小后增大，B錯誤。t2時刻外力的功率為零，C錯誤【答案】ADMNEF5、（安徽卷）14伽利略曾設(shè)計如圖所示的一個實驗

15、，將擺球拉至M點放開，擺球會達到同一水平高度上的N點。如果在E或F處釘子，擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達到同一高度的對應(yīng)點；反過來，如果讓擺球從這些點下落，它同樣會達到原水平高度上的M點。這個實驗可以說明，物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面（或弧線）下滑時，其末速度的大小A只與斜面的傾角有關(guān)B只與斜面的長度有關(guān)C只與下滑的高度有關(guān)D只與物體的質(zhì)量有關(guān)【解析】伽利略的理想斜面和擺球?qū)嶒灒泵嫔系男∏蚝蛿[線上的小球好像“記得”起自己的起始高度，實質(zhì)是動能與勢能的轉(zhuǎn)化過程中，總能量不變。物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面（或弧線）下滑時，高度越大，初始的勢能越大轉(zhuǎn)化后的末動能也就越大，速度越大。選項C正確。7

16、、（上海理綜）5高臺滑雪運動員騰空躍下，如果不考慮空氣阻力，則下落過程中該運動員機械能的轉(zhuǎn)換關(guān)系是（ ）。A動能減少，重力勢能減少 B動能減少，重力勢能增加C動能增加，重力勢能減少 D動能增加，重力勢能增加【解析】高度降低，重力做功，重力勢能減少，動能增大。C正確。【答案】C8、（上海理綜）8錦江樂園的摩天輪，高度為108m，直徑是98m。一質(zhì)量為50kg的游客乘坐該摩天輪做勻速圓周運動旋轉(zhuǎn)一圈需25min。如果以地面為零勢能面，則他到達最高處時的（取g=10m/s2）（ ）。A重力勢能為5.4104J，角速度為0.2rad/s B重力勢能為4.9104J，角速度為0.2rad/sC重力勢能為

17、5.4104J，角速度為4.210-3rad/s D重力勢能為4.9104J，角速度為4.210-3rad/s【解析】以地面為零勢能面，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正確。10、（上海理綜）43純電動概念車E1是中國館的鎮(zhèn)館之寶之一。若E1概念車的總質(zhì)量為920kg，在16s內(nèi)從靜止加速到100km/h（即27.8m/s），受到恒定的阻力為1500N，假設(shè)它做勻加速直線運動，其動力系統(tǒng)提供的牽引力為 N。當(dāng)E1概念車以最高時速120km/h（即33.3m/s）做勻速直線運動時，其動力系統(tǒng)輸出的功率

18、為 kW。【解析】純電動概念車E1的加速度a=27.8/16=1.73m/s2，動力系統(tǒng)提供的牽引力F=ma+Ff=9201.73N+1500N=3.1103N。動力系統(tǒng)輸出的功率P=F牽v=Ffv=150033.3W=5104W=50kW。11、（上海物理）18如圖為質(zhì)量相等的兩個質(zhì)點A、B在同一直線上運動的v-t圖像。由圖可知（）（A）在t時刻兩個質(zhì)點在同一位置（B）在t時刻兩個質(zhì)點速度相等（C）在0-t時間內(nèi)質(zhì)點B比質(zhì)點A位移大（D）在0-t時間內(nèi)合外力對兩個質(zhì)點做功相等【解析】首先，B正確；根據(jù)位移由v-t圖像中面積表示，在時間內(nèi)質(zhì)點B比質(zhì)點A位移大，C正確而A錯誤；根據(jù)動能定理，合外

19、力對質(zhì)點做功等于動能的變化，D正確；正確選項BCD。F30012、（上海物理）25如圖，固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿，與水平方向夾角為30，質(zhì)量為m的小球套在桿上，在大小不變的拉力作用下，小球沿桿由底端勻速運動到頂端。為使拉力做功最小，拉力F與桿的夾角a_，拉力大小F_?！敬鸢浮?00 【解析】，。因為沒有摩擦力，拉力做功最小。13、（上海物理）30如圖，ABC和ABD為兩個光滑固定軌道，A、B、E在同一水平面上，C、D、E在同一豎直線上，D點距水平面的高度為h，C點的高度為2h，一滑塊從A點以初速度v0分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出。（1）求滑塊落到水平面時，落點與E點間的距離sC和sD；

20、（2）為實現(xiàn)sCsD，v0應(yīng)滿足什么條件？【答案】（1） （2）【解析】(1)根據(jù)機械能守恒，, 根據(jù)平拋運動規(guī)律：, , 綜合得，.(2) 為實現(xiàn)，即,得，但滑塊從A點以初速度分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出，要求，所以14、（江蘇卷）8如圖所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點距A端較近，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小，先讓物塊從A由靜止開始滑到B。然后，將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從B由靜止開始滑到A。上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的有（A）物塊經(jīng)過P點的動能，前一過程較小（B）物塊從頂端滑到P點的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程較少（C）

21、物塊滑到底端的速度，前一過程較大（D）物塊從頂端滑到底端的時間，前一過程較長【答案】AD【解析】由于，動摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小，兩過程傾角相同，前一過程加速度a1逐漸增大，后一過程加速度a2逐漸減小，即a1 a2。根據(jù)，P點距A端較近，所以 ，選項A正確。由于,且，P點距A端較近，無法確定兩過程中Q的大小，選項B錯誤。因，動摩擦因數(shù)由A到B或由B到A變化相同，Wf相同，由動能定理：，所以物塊滑到底端的速度相同。C錯誤。由于前一過程加速度a1逐漸增大，后一過程加速度a2逐漸減小，物塊從頂端滑到底端的時間，前一過程較長，選項D正確。根據(jù)上式結(jié)果知：I越大，s越小18、（福建卷）17如圖（甲）所示

22、，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖像如圖（乙）所示，則 KS*5U.C#OA時刻小球動能最大B時刻小球動能最大C這段時間內(nèi)，小球的動能先增加后減少D這段時間內(nèi)，小球增加的動能等于彈簧減少的彈性勢能【解析】小球在接觸彈簧之前做自由落體。碰到彈簧后先做加速度不斷減小的加速運動，當(dāng)加速度為0即重力等于彈簧彈力時加速度達到最大值，而后往下做加速度不斷增大的減速運動，與彈簧接觸的整個下降過程，小球的動能和重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能。上升過程恰好與下降過程互逆。由乙圖可知t1時刻開始接觸彈簧；t2時刻彈力最大，小球處在最低點，動能最?。籺3時刻小球往上運動恰好要離開彈簧；t2t3這段時間內(nèi)，小球的先加速后減速，動能先增加后減少，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能和重力勢能?！敬鸢浮緾19、（福建卷）22如圖所示，物體A放在足夠長的木板B上，木板B靜止于水平面。t=0時，電動機通過水平細繩以恒力F拉木板B，使它做初速度為零，加速度aB=10m/s2的勻加速直線運動。已知A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mg均為2.0kg,A、B之間的動摩擦因數(shù)1=0.