高中物理-機(jī)械能-最全講義及典型習(xí)題及答案詳解

1、一）、知識網(wǎng)絡(luò)第五節(jié)機(jī)械能，概念：力和力的方向上的位移的乘積F與L同向：W=FL（公式F與L不同向:W=FLcosa機(jī)械能守定律功和功率功率概念：功跟完成功所用的時間的比值（平均功率）P=W/tLP=Fv（瞬時功率）動能定理:FL=mv2/2-mv2/2機(jī)械能彳21動能和勢能機(jī)械能守恒定律：E+EkP1k1驗證機(jī)械能守恒定律人類利用能源的歷史能量守恒定律功是能量轉(zhuǎn)化的量=E+EP2k2aW2P2l22l2W，PPW，P=P2l22l2答案：BB汽車以恒定功率P由靜止出發(fā)，沿平直路面行駛，最大速度為v,則下列判斷正確的是()汽車先做勻加速運(yùn)動，最后做勻速運(yùn)動汽車先做加速度越來越大的加速運(yùn)動，最后

2、做勻速運(yùn)動汽車先做加速度越來越小的加速運(yùn)動，最后做勻速運(yùn)動汽車先做加速運(yùn)動，再做減速運(yùn)動，最后做勻速運(yùn)動答案：CA對于功和能的關(guān)系，下列說法中正確的是（）功就是能，能就是功功可以變?yōu)槟?，能可以變?yōu)楣做功的過程就是物體能量的轉(zhuǎn)化過程功是物體能量的量度答案：CA有關(guān)功和能，下列說法正確的是（）力對物體做了多少功，物體就具有多少能物體具有多少能，就一定能做多少功C物體做了多少功，就有多少能量消失能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時，可以用功來量度能量轉(zhuǎn)化的多少答案：D一質(zhì)量分布均勻的不可伸長的繩索重為G,A、B兩端固定在水平天花板上，如圖所示，今在繩的最低點(diǎn)C施加一豎直向下的力將繩繃直，在此過程中，繩

3、索AB的重心位置（）逐漸升高B.逐漸降低先降低后升高D.始終不變答案：A（點(diǎn)撥：拉力向下拉繩索的過程對繩索做正功，使繩索的重力勢能逐漸增加.繩索的重心逐漸升高）如圖所示，小物塊位于光滑斜面上，斜面位于光滑水平地面上，從地面上看，在小物塊沿斜面下滑的過程中，斜面對小物塊的作用力（）垂直于接觸面，做功為零垂直于接觸面，做功不為零不垂直于接觸面，做功為零不垂直于接觸面，做功不為零答案：B如圖8所示，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和球質(zhì)量為m,靜置于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托住，高度為h,此時輕繩剛好拉緊.不計空氣阻力，從靜止開始釋放b后，a可能達(dá)到的最大高度為（B）

4、AhBC2hD圖8解析在b球落地前，a、b球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，且a、b兩球速度大小相等，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知：3mghmgh=2（m+3m）v2,v=-Jgh,b球落地時，a球高度為h.之后a球向上做豎直上拋運(yùn)動，在這個過程中機(jī)械能守恒，之后a球向上做豎直上拋運(yùn)動，在這個過程中機(jī)械能守恒，2mv2=mgAh,Ah=V2h2g=2所以a球可能達(dá)到的最大高度為，B正確.如圖2所示，ABCD是一個盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，TOC o 1-5 h zB、C在水平線上，其距離4=m.盆邊緣的高度h=圖2m.在A處放一個質(zhì)量為m的小物塊并讓其由靜止下滑.已知盆內(nèi)側(cè)

5、壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為卩=小物塊在盆內(nèi)來回滑動，最后停下來，則停下的位置到B的距離為（D）mB.mC.mD.0答案D解析由mgh=umgx，得x=3m,而=浮=6，即3個來回后，恰停在B點(diǎn)，選項D正確.關(guān)于重力做功和重力勢能，下列說法中正確的有（）A.重力做功與路徑無關(guān)當(dāng)物體克服重力做功時，物體的重力勢能一定減小重力勢能為負(fù)值說明其方向與規(guī)定的正方向相反D重力勢能的大小與零勢能參考面的選取有關(guān)質(zhì)量為m的滑塊沿著高為h、長為L的粗糙斜面恰能勻速下滑，在滑塊從斜面頂端下滑到底端的過程中（）A.重力對滑塊所做的功等于mghB.滑塊克服阻力所做的功等于mgh合力對滑塊所做的功

6、為mghD.滑塊的重力勢能一定減少mgha、b、c三球自同一高度以相同速率拋出，a球豎直上拋，b球水平拋出，c球豎直下拋.設(shè)三球落地時的速率分別為V、V、V（不計空氣阻力），則（）abcA、VVVB、V=VVC、VVVD、V=V=Vabcabcabcabc所具有的機(jī)械能是（)1A.mv2+mgh201B.mv所具有的機(jī)械能是（)1A.mv2+mgh201B.mv2-mgh20C.mv2+mg(Hh)201D.mv22020.質(zhì)量為1kg的物體，在空中由靜止開始自由落下，經(jīng)5s落地，以下說法中正確的是（g取10m/s2）（）A前2s內(nèi)小球的動能增量為200J第2s內(nèi)重力做功為250J第2s末重力

7、做功的瞬時功率為200W5s內(nèi)重力做功的平均功率為250W1如圖是汽車牽引力F和車速倒數(shù)一的關(guān)系圖像，若汽車質(zhì)量為2X103kg,由靜止開始沿平直公路行駛,v阻力恒定，最大車速為30m/s，則在車速為15m/s時汽車發(fā)動機(jī)功率為W；該汽車作勻加速運(yùn)動的時間為s.點(diǎn)撥：由圖知F=2x103N,P=FV=FV=6x104W。當(dāng)v=15m/s時，F(xiàn)=4X103N6X104N，因此仍處在額定功率階段，勻加速運(yùn)6x104動末速度v=10m/s，又v=at,F-Ff=ma，6x103f解之得t=5s.如圖所示，豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成，AB恰與圓弧CD在C點(diǎn)相

8、切，軌道固定在水平面上。一個質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道的A端以初動能E沖上水平軌道AB，沿著軌道運(yùn)動，由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點(diǎn)。已知水平軌道AB長為L。求：(1)小物塊與水平軌道的動摩擦因數(shù)卩為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道，圓弧軌道的半徑R至少是多大？E3mg若圓弧軌道的半徑R取第(2)問計算出的最小值，增大小物塊的初動能，使得小物塊沖上軌道后可以達(dá)到最大高度是處，試求物塊的初動能并分析物塊能否停在水平軌道上。如果能，將停在何處？如果不能，將以多大速度離開水平軌道？解析：(1)小物塊最終停在E3mg卩mg(L+0.5L)=E得2ER=(2)若小物塊剛好到達(dá)D處，速度

9、為零，同理，有3mgL卩mgLmgR=-E，解得cd圓弧半徑至少為(3)設(shè)物塊以初動能E，沖上軌道，可以達(dá)到的最大高度是，由動能定理得，卩mgL1.5mgR=E，7EE2E解得E=，物塊滑回C點(diǎn)時的動能為EC=L5mgR=，由于ECL22，輕桿水平時無初速釋放小球，不計空氣阻力，求桿豎直時兩球的角速度為o在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，下列敘述正確的是（）安裝打點(diǎn)計時器時，兩紙帶限位孔應(yīng)在同一豎直線上實驗時，在松開紙帶讓重物下落的同時，應(yīng)立即接通電源若紙帶上開頭打出的幾點(diǎn)模糊不清，也可設(shè)法用后面清晰的點(diǎn)進(jìn)行驗證測量重物下落高度必須從起始點(diǎn)算起用打點(diǎn)計時器和重物在自由下落的情況下驗證機(jī)械能守恒

10、定律的實驗中，電源頻率為50Hz，依次打出的點(diǎn)為0、1、2、3、4,貝9（1）在圖兩條紙帶中應(yīng)選取的紙帶是，因為o（2）如從起點(diǎn)0到第2點(diǎn)之間來驗證，必須測量和計算出的物理量為，驗證的表達(dá)式為。計算題（每題9分,共36分）17汽車的質(zhì)量為m=X103kg,額定功率為P=90kW,沿水平道路行駛時，阻力恒為重力的倍,eg取1Om/s2，問：（1）汽車沿水平道路勻速行駛的最大速度有多大？（2）汽車做勻加速運(yùn)動的最大速度有多大？（3）設(shè)汽車由靜止起勻加速行駛，加速度，汽車勻加速運(yùn)動可維持多長時間？一架小型噴氣式飛機(jī)的質(zhì)量為5X103kg，在跑道上從靜止開始滑行時受到的發(fā)動機(jī)的牽引力為X104N，設(shè)飛機(jī)在運(yùn)動中的阻力是它所受重力的倍，飛機(jī)離開跑道的起飛速度為60m/s，求飛機(jī)在跑道上滑行的距離（g取10m/s2）如圖78所示，質(zhì)量為m的物體以某一初速V。從A點(diǎn)向下沿光滑的軌道運(yùn)動，不計空氣阻力，若物體通過最低點(diǎn)B的速度為3jg，求：物體在A點(diǎn)時的速度；(2)物體離開C點(diǎn)后還能上升多高.如圖所示，以速度v=12m/s沿光滑地面滑行的光滑小球，上升到頂部水平的跳板上后由跳板飛出，當(dāng)跳板高度h多大時，小球飛行的水平距離s最大?這個距離是多少？(g=10m/S2)機(jī)械能及其守恒定律測試參考答案11.mg2t/212.33J-33J13