全國(guó)初中物理自主招生專題大揭秘專題13機(jī)械能 （學(xué)生版）

頁(yè)一．選擇題（共11小題）1．兩個(gè)完全相同的正方體均勻物塊，分別沿各自虛線切割掉一半，將剩余部分a和b按照?qǐng)D示位置擺放在同一水平面上，比較兩物塊的重力勢(shì)能（）A．a(chǎn)比較大 B．b比較大 C．一樣大 D．無法判斷2．一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻鏈條一半放在粗糙的水平桌面上，另一半掛在桌邊，如圖中（a）所示，此時(shí)鏈條的重心為C1．若在鏈條兩端各掛一個(gè)質(zhì)量為的小球，如圖中（b）所示，此時(shí)鏈條的重心為C2．若在鏈條兩端和中央各掛一個(gè)質(zhì)量為的小球，如圖中（c）所示，此時(shí)鏈條的重心為C3（C1、C2、C3在圖中均未標(biāo)出）。比較三個(gè)重心的高度h1、h2和h3的關(guān)系（）A．h1＝h2＝h3 B．h1＜h2＜h3 C．h1＞h2＞h3 D．h1＞h3＞h23．如圖所示，用斜向放置的傳送帶將貨物勻速地自低處運(yùn)送到高處。在這過程中，貨物的重力勢(shì)能不斷增加。這是因?yàn)椋ǎ〢．靜摩擦力做功 B．重力做功 C．支持力做功 D．動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能4．如圖所示，輕彈簧左端固定，原長(zhǎng)時(shí)右端位于O點(diǎn)，現(xiàn)將木塊置于彈簧的右端，用力將彈簧壓縮Δl的長(zhǎng)度（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）后由靜止釋放，木塊在水平地面上向右滑行距離為s后停在O點(diǎn)右側(cè)。下列描述該過程中木塊克服地面摩擦力所做的功W、木塊的動(dòng)能Ek隨木塊距O點(diǎn)的長(zhǎng)度x變化的關(guān)系圖線中，可能正確的是（）A． B． C． D．5．某運(yùn)動(dòng)員做蹦極運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示，從高處O點(diǎn)開始下落，A點(diǎn)是彈性繩的自由長(zhǎng)度，在B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員所受彈力恰好等于重力，C點(diǎn)是第一次下落到達(dá)的最低點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員所受彈性繩彈力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示（蹦極過程視為在豎直方向的運(yùn)動(dòng)）。下列判斷錯(cuò)誤的是（）A．運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)的動(dòng)能大于在C點(diǎn)動(dòng)能 B．從B點(diǎn)到C點(diǎn)繩的彈性勢(shì)能增大 C．運(yùn)動(dòng)員重力大小大于F0 D．t0時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能為06．如圖所示，一個(gè)放在粗糙水平木板上，木板固定不動(dòng)，彈簧與水平木板不接觸，彈簧的一端與小球相連，另一端固定在墻壁上，彈簧保持自然長(zhǎng)度時(shí)小球剛好在A點(diǎn)，現(xiàn)把小球向左拉至C點(diǎn)后釋放，小球就由C運(yùn)動(dòng)到A，再由A運(yùn)動(dòng)到B，由B到A，A到D，D到……，不計(jì)空氣阻力，在此過程中（）A．從B到D，小球在水平方向上受到的合力是先減小后增大 B．小球最后一定會(huì)停在A處 C．彈簧的彈性勢(shì)能最終轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能 D．從C到A的運(yùn)動(dòng)過程中，小球一直做加速運(yùn)動(dòng)7．如圖所示為乒乓球在水平地面上彈跳產(chǎn)生的軌跡的一部分，下列說法正確的是（）A．乒乓球的彈跳方向?yàn)樽杂蚁蜃?B．A、B兩處的動(dòng)能相等 C．A、B兩處的機(jī)械能相等 D．彈跳過程中乒乓球內(nèi)能增大8．如圖，輕彈簧豎直放置，下端固定于地面，上端位于O點(diǎn)時(shí)彈簧恰好不發(fā)生形變?，F(xiàn)將一小球放在彈簧上端，再用力向下把小球壓至圖中A位置后由靜止釋放，小球?qū)⒇Q直向上運(yùn)動(dòng)并脫離彈簧，假設(shè)小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則小球（）A．運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，受平衡力作用 B．運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大 C．運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)，小球增加的重力勢(shì)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能 D．從O點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的重力勢(shì)能9．蕩秋千是一種喜聞樂見的運(yùn)動(dòng)，在越蕩越高的歡樂中，享受的是激情與健身的歡欣。如圖所示，晨光同學(xué)在蕩秋千。他從A點(diǎn)自由出發(fā)，經(jīng)過最低點(diǎn)B和與A點(diǎn)等高的C點(diǎn)，到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn)D返回。經(jīng)測(cè)量，D點(diǎn)高于A點(diǎn)和C點(diǎn)。晨光同學(xué)從A到D的過程中，下列判斷正確的是（）A．A點(diǎn)和D點(diǎn)機(jī)械能相等 B．到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，受力平衡 C．在此過程中，只有機(jī)械能與內(nèi)能之間相互轉(zhuǎn)化 D．從A點(diǎn)到D點(diǎn)，其機(jī)械能增加10．如圖甲所示，物體沿斜面從頂端下滑至底端。在某時(shí)間段，物體的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．物體的重力勢(shì)能逐漸減少 B．物體下滑過程速度逐漸增大 C．物體的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 D．物體的機(jī)械能不變11．如圖，彈簧開始處于原長(zhǎng)，在物體A由靜止釋放后下降的過程中（）A．物體的動(dòng)能與下降的距離成正比 B．物體重力勢(shì)能的變化量與下降的距離成正比 C．彈簧的彈力勢(shì)能與下降的距離成正比 D．物體的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和先減小，后增大二．多選題（共4小題）（多選）12．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平粗糙直桿上，現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度v0，如果在運(yùn)動(dòng)過程中還受到一個(gè)方向始終豎直向上的力F的作用，已知力F的大小F＝kv（k為常數(shù)，v為環(huán)的運(yùn)動(dòng)速度），物體的動(dòng)能與速度的關(guān)系為：，則環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功（假設(shè)桿足夠長(zhǎng)）可能為（）A． B．0 C． D．（多選）13．滑塊以某初速度從固定的粗糙斜面底端向上運(yùn)動(dòng)，然后又滑回斜面底端，若滑塊向上運(yùn)動(dòng)的位移中點(diǎn)為A，取斜面底端重力勢(shì)能為零，則滑塊（）A．上滑過程機(jī)械能減小，下滑過程機(jī)械能增大 B．上滑過程機(jī)械能減小，下滑過程機(jī)械能也減小 C．上滑至A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能大于重力勢(shì)能 D．下滑至A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能大于重力勢(shì)能（多選）14．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上的O點(diǎn)，另一端可自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn)。今使一質(zhì)量為m的小物體靠著彈簧，將彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，小物體能在水平面上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止，已知AC＝L；若將小物體系在彈簧上，在A點(diǎn)靜止釋放，直到最后靜止，小物體通過的總路程為s，則下列關(guān)系中不可能的是（）A．s＞L B．s＝L C．L＜s＜L D．s＜L（多選）15．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上的O點(diǎn)，另一端可自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn)。今使一質(zhì)量為m的小物體靠著彈簧，將彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，小物體能在水平面上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止，已知AC＝L；若將小物體系在彈簧上，在A點(diǎn)靜止釋放，直到最后靜止，小物體通過的總路程為s，則下列說法中可能的是（）A．s＞L B．s＝L C．＜s＜L D．s三．填空題（共6小題）16．甲、乙兩輛汽車在水平公路上勻速行駛，它們的牽引力之比F甲：F乙＝3：1，速度之比V甲：V乙＝4：1，則在相同的時(shí)間內(nèi)牽引力所做的功W甲：W乙＝。17．已知銅的密度大于鋁的密度。把質(zhì)量相等的實(shí)心銅球和實(shí)心鋁球靜止地放在同一水平桌面上，如圖所示，則銅球具有的機(jī)械能鋁球具有的機(jī)械能；若它們都由圖示位置掉落到水平地面上，則銅球減少的重力勢(shì)能鋁球減少的重力勢(shì)能（填“大于”“小于”或“等于”）。18．有報(bào)道說：臺(tái)灣一家廠商發(fā)明了一種“手機(jī)自生能”技術(shù)，裝上特制電池，上下左右搖晃，即可產(chǎn)生電能，每搖一分鐘可通話兩分鐘。如果將手機(jī)搖動(dòng)一次相當(dāng)于將200g的重物舉高10cm，每秒約搖一次。則根據(jù)報(bào)道可知，每搖一次可以獲得的電能為J，該手機(jī)使用時(shí)的電功率約為W．（取g＝10N/kg）19．交通運(yùn)輸中用“客運(yùn)效率”來反映交通工具的某項(xiàng)效能，即客運(yùn)效率＝人數(shù)×路程/消耗能量。一個(gè)人騎電動(dòng)自行車，消耗100萬焦的能量可行駛30千米，一輛載有4人的普通轎車，消耗32000萬焦的能量可行駛100千米，則電動(dòng)自行車與這輛轎車的客運(yùn)效率之比是。有一種自動(dòng)充電式電動(dòng)車，前輪裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與蓄電池連接。當(dāng)騎車者用力蹬車或車自行滑行時(shí)，自行車就可以連通發(fā)電機(jī)向蓄電池充電，轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存起來。某人騎車以500焦的初動(dòng)能在粗糙的水平路面上滑行，若關(guān)閉自動(dòng)充電裝置，讓車自由滑行，其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖線①所示；若啟動(dòng)自動(dòng)充電裝置，其動(dòng)能隨位移變化關(guān)系如圖線②所示，則向蓄電池所充電能是焦。20．如圖所示，在同一高度以大小相同的初速度v0分別豎直向上和斜向上將同一小球拋出，不計(jì)空氣阻力。小球上升時(shí)，小球的能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；小球豎直向上、斜向上到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)到水平地面的高度分別為h1和h2，小球又下落到與拋出點(diǎn)等高度時(shí)的速度大小分別為v1和v2，則h1h2，v1v2（大于/等于/小于）。21．如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t＝0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(diǎn)（形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)），然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后又下落，如此反復(fù)。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出該過程中彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，不計(jì)空氣阻力。（1）在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，小球的機(jī)械能（守恒/不守恒）（2）小球動(dòng)能最小的時(shí)刻是狀態(tài)（平衡/非平衡）（3）在t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能（先增大后減小/先減小后增大/一直增大/一直減?。┧模?jì)算題（共1小題）22．如圖所示，將邊長(zhǎng)l＝0.05m、質(zhì)量m＝1kg的質(zhì)地均勻的正方體木塊放在水平桌面上，在大小F＝8N的水平力推動(dòng)下，沿桌面向右勻速運(yùn)動(dòng)。桌面長(zhǎng)為5l，g取10N/kg。求：（1）木塊所受的摩擦力大小及方向。（2）木塊對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)。（3）把木塊推出桌面的過程中，水平力F對(duì)木塊所做的功。（4）另一位同學(xué)用翻滾的方法也讓木塊從右端滾出了桌面，每翻滾一次需要克服重力做功約為0.104J，則用翻滾的方法將木塊從右端滾出桌面，至少要做多少功？五．解答題（共3小題）23．某學(xué)生用質(zhì)量不同的滑塊以不同的速度，從地面沿傾角為θ的光滑斜面往上滑，如圖所示。他記錄了滑塊滑至最高點(diǎn)（此時(shí)小球速度為零）的高度h，如下表所示：滑塊質(zhì)量m（kg）123速度v（m/s）1.02.03.04.05.01.02.03.04.05.01.02.03.04.05.0高度h（m）0.050.200.450.801.250.050.200.450.801.250.050.200.450.801.25根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析、歸納出：（1）小球能夠達(dá)到的最大高度h跟它的質(zhì)量m有無關(guān)系？如果有關(guān)系請(qǐng)寫出關(guān)系式，沒有請(qǐng)說明原因。（2）小球能夠達(dá)到的最大高度h跟它在斜面底端的速度v有無關(guān)系？如果有關(guān)系請(qǐng)寫出關(guān)系式，沒有請(qǐng)說明原因。24．三峽水利樞紐工程是長(zhǎng)江流域治理開發(fā)的關(guān)鍵工程，建成后將是中國(guó)規(guī)模最大的水利工程。樞紐控制流域面積1.0×106km2，占長(zhǎng)江流域面積的56%，壩址處年平均流量為Q＝4.51×1011m3．水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運(yùn)三方面，在發(fā)電方面，三峽電站安裝水輪發(fā)電機(jī)組26臺(tái)，總裝機(jī)容量（指26臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)工作時(shí)的總發(fā)電功率）為P＝1.82×107kW，年平均發(fā)電量約為w＝8.40×1010kW?h．該工程將于2009年全部竣工，電站主要向華中、華東電網(wǎng)供電，以緩解這兩個(gè)地區(qū)的供電緊張局面。閱讀上述資料，解答下列問題（水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）：（1）若三峽電站上、下游水位差按H＝100m計(jì)算，試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率的公式，并計(jì)算出效率η的數(shù)值。（2）若26臺(tái)發(fā)電機(jī)組全部建成并發(fā)電，要達(dá)到年發(fā)電量的要求，每臺(tái)發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電時(shí)間t為多