浙江省一级重点中学高三物理一轮复习练习题：机械能守恒定律

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B.FLcosθ C.mgL(1-cosθ) D.FLtanθ5．如图，质量为m的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F的作用下，以恒定速率v0竖直向下运动，物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角α=45°的过程，求绳中张力对物体做的功。1/4mv6．有一均匀直杆长为L，放在水平面上，其质量为m，现有一人用力将直杆缓慢竖起到竖直位置，求此过程中人所做的功。mgL/2题型五、动能定理在单过程中的应用7．如图，用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s，F与水平方向成α角，木箱与冰道间的动摩擦因数为μ，求木箱获得的速度。题型六、动能定理在多过程、全过程中的应用8．物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑，然后滑上由小圆孤与斜面连接的水平面上，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37°，如图，求物体能在水平面上滑行多远。3.5m9．如图，物体从高出地面H处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落至地面，掉入沙坑h深度处停止，物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？(H+h)/h四、动能定理习题课▲1．下列关于动能的说法正确的是(AB)A.公式Ek=1/2mv2中的速度v通常是指物体相对地面的速度B.动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关C.物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等而方向不同D.物体以相同的速率做匀速直线运动和匀速圆周运动，其动能不同，因为它在这两种情况下所受的合力不同，运动性质也不同2．摩托车的速度是拖拉机速度的3倍，而拖拉机的质量是摩托车质量的5倍，则摩托车的动能与拖拉机的动能之比是(A)A.9:5B.5:9C.5:3D.3:53．一子弹以水平速度v射入一树干中，射入深度为s。设子弹在树中运动时阻力是恒定的。那么，子弹以v/2的速度水平射入树干时中，射入深度为(D)A.sB.s/2C.S/D.s/44．动能相等的甲、乙、丙三个物体，质量分别为m、2m和3m，它们在同一水平面上沿同一方向运动。如果它们与水平面间的动摩擦因数相同，则它们的位移之比为(D)A.3:2:1B.1:2:3C.1:1:1D.6:3:25．如图，DO是水平面，AB是斜面。初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零；如果斜面改为AC，让物体从D点出发刚好能沿DCA滑到A点，则物体具有的初速度(已知物体与路面间的动摩擦因数处处相同且不为零，不计转折点B点或C点的机械能损失)AA．大于v0B．等于v0C．小于v6．如图，AB为1/4圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也为R，一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数均为μ，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为DA．μmgRB．μmRC．mgRD．(1—μ)mgR7．汽车从静止开始做匀加速直线运动，到最大速度时立即关闭发动机，滑行一段时间后停止，总共经历4s，其速度——时间图象如图7所示，若汽车所受牵引力为F，摩擦阻力为Ff，在这一过程中，汽车所受的牵引力做功为W1，摩擦力所做的功为W2，则（BD）A.F∶Ff=1∶3B.F∶Ff=4∶1C.W1∶W2=1∶4D.W1∶W28．在地面上用弹射装置将一质量为0.2kg的飞机模型以50m/s的初速度弹射向空中。若不计其他能量损失,弹射装置对飞机模型做的功为250J.9．一个物体从静止开始自由下落，当降落1m和2m时，物体的动能之比为1:2,；当下落1s末和下落2s末时，物体的动能之比为1:4,。10．一列车的质量是5.0×105kg，在平直的轨道上以额定功率3000kW加速行驶。当速度由10m/s加速到所能达到的最大速率30m/s时，共用了2min。则在这段时间内列车前进的距离是多少m(设运动阻力不变)?11．如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为0.8m，BC是水平轨道，长L＝3m，BC处的动摩擦因数为1/15，今有质量m＝1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。6J五、机械能守恒定律题型一、单物体的机械能守恒1．如图，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后的物体落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能的参考面且不计空气阻力，则下列说法中不正确的是(A)A.物体落到海平面时的重力势能为mghB.重力对物体做功为mghC.物体在海平面上的动能为mv2eq\s\do2(\d\ba5(0))/2+mghD.物体在海平面上的机械能为mv2eq\s\do2(\d\ba5(0))/22．如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小坡度。电车进站要上坡，出站要下坡，如果坡高2m，电车到点时速度为25.2km/h，此后便切断电动机的电源，如果不考虑电车所受的摩擦力，试求：(1)电车到a点切断电源后，能不能冲上站台；(2)如果能冲上，它到达b点时的速度多大(g=10m/s2)能3m/s题型二、系统机械能守恒的判断3．小物块A位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，如图，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力：BA.垂直于接触面，做功为零B.垂直于接触面，做功不为零C.不垂直于接触面，做功为零D.不垂直于接触面，做功不为零▲4．上题中，在物体下滑过程中，下列说法正确的是ADA．物体的重力势能减小，动能增加B．斜面的机械能不变C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功D．物体和斜面组成的系统机械能守恒▲5．如图，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质理为2m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动。开始时OB与地面相垂直。放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是(BCD)A.A球到达最低点时速度为零B.A球机械能减少量等于B球机械能增加量C.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D.当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度题型三、重力、弹簧弹力做功及势能的变化▲6．重10N的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝1m，bc＝0.2m，那么在整个过程中(BCD)A．滑块动能的最大值是6J B．弹簧弹性势能的最大值是6JC．从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6JD．整个过程系统机械能守恒7．竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为m的小球，从轻弹簧的正上方某一高处自由落下，并将弹簧压缩，直到小球的速度变为零。对于小球、轻弹簧和地球组成的系统，在小球开始与弹簧接触到小球速度变为零的过程中，有（A）A、小球的动能和重力势能的总和越来越小，小球的动能和弹性势能的总和越来越大B、小球的动能和重力势能的总和越来越小，小球的动能和弹性势能的总和越来越小C、小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹性势能的总和越来越大D、小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹性势能的总和越来越小▲8．一轻质弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放，让其自由摆下，不计空气阻力，重物在摆向最低点的过程中(ABD)A、重物的重力势能减少B、重物的机械能减少C、重物的动能增加，增加的动能等于重物重力势能的减少量D、重物和轻弹簧组成的系统机械能守恒六、功能关系能量守恒定律题型一、理解功与能的对应关系1．质量为m的物体从静止开始以1/2g的加速度竖直向下运动了h，下列说法中正确的是(A)A．物体的动能增加1/2mghB．物体的重力势能增加1/2mghC．物体的机械能增加1/2mghD．重力对物体所做的功1/2mgh▲2．如图，在粗糙斜面顶端固定轻弹簧的一端，另一端挂一物体，物体在A点处于平衡状态，现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点．则这两次过程中（ABD）A.重力势能改变量相等B.弹簧的弹性势能改变量相等C.摩擦力对物体做的功相等D.弹簧弹力对物体做功相等3．质量为m的物体静止在地面上，物体上面连一轻弹簧，用力拉着弹簧将重物缓慢提高h，若不计物体动能的改变和弹簧重力，则人做的功是(B)A．等于mghB．大于mghC．小于mghD．无法确定题型二、摩擦力做功与内能的关系4．如图，木块A放在木块B的左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，这次F做的功为W2，生热为Q2，则应有(A)A.W1＜W2，Q1=Q2B.W1=W2，Q1=Q2C.W1＜W2，Q1＜Q2D.W1=W2，Q1＜Q▲FFMmlx5．如图，质量为M，长度为l的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块(可视为质点)放在小车最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动，小物块和小车之间的摩擦力为fFFMmlxA．此时小物块的动能为(F－f)(x+l)B．此时小车的动能为fxC．这一过程中，小物块和小车增加的机械能为FxD．这一过程中，小物块和小车产生的内能为fl6．如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径水平，质点从点正上方高处自由下落，经过轨道后从点冲出竖直上抛，上升的最大高度为2/3H，空气阻力不计．当质点下落再经过轨道点冲出时，能上升的最大高度为(D)A．＝2/3H B．＝H/3C．＜H/3 D．H/3＜h＜2/3H题型三、能量转化和守恒定律的应用7．一质量均匀的不可伸长的绳索(其重力不可忽略)，A、B两端固定在天花板上，如图，今在最低点C施加一竖直向下的力将绳索拉至D点。在此过程中，绳的重心位置（A）导P71A.逐渐升高B.逐渐降低C.先降低后升高D.始终不变▲8．如图，一轻质弹簧一端固定在墙上的O点，另一端可自由伸长到B点。今使一质量为m的小物体靠着弹簧，将弹簧压缩到A点，然后释放，小物块能在水平面上运动到C点静止，已知AC=L；若将小物体系在弹簧上，在A点由静止释放，则小物体将做阻尼振动直到最后静止，设小物块通过的总路程为x，则下列说法中可能的是BCA．x＞LB．x＝LC．x＜LD．无法判断9．如图，轨道对称轴是过O、E点的竖直线，轨道BEC是120°的光滑圆弧，半径R=2.0m，O为圆心，AB、CD两斜面与圆弧分别相切相切于B点和C点。一物体从高h＝3.0m处以速率v0＝4.0m/s沿斜面运动，物体与两斜面的动摩擦因数μ＝0.2。求物体在AB、CD两斜面上(不包含圆弧部分)通过的总路程s。(g取10m/s2)28m七、实验：探究功与物体速度变化的关系实验：验证机械能守恒定律题型一、实验原理的考查1．关于探究动能定量的实验中，下列叙述正确的是(D)A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体值B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C．放小车的长木板应该尽量使其水平D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出2．实验中小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，则下面操作正确的是(A)A．使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可B．使拖着纸带的小车由静止释放，小车能匀速下滑即可C．沿木板推小车(后面拴有纸带)，放手后打点计时器在纸带上打下的点均匀分布D．不用挂纸带，轻推小车，小车能匀速下滑即可题型二、实验数据的处理3．图示为某次实验所获得的打点纸带，你认为应该选用图中A、B、C、D、E哪个点的的速度最能符合实验要求（C）④下表记录了一次实验得到的橡皮筋条数与小车速度的关系。请你根据表中的数据通过W–x(x坐标自行决定)图线分析小车从静止出发后橡皮筋弹力对小车做的功与小车速度变化的关系。（要求简述理由）实验次数橡皮筋根数速度(m/s)令x=____单位：______111.00221.40331.75442.00552.20662.48八、实验：验证机械能守恒定律题型一、实验原理1．本实验中，除铁架台、铁夹、学生电源、纸带和重物外，还需选用下述仪器中的哪几种？(BD)A．秒表B．刻度尺C．天平D．打点计时器题型二、纸带处理2．某同学在进行“验证机械能守恒定律”实验时，获得了数条纸带，则正确的是(BCD)A．必须挑选第一、二两点间的距离接近2mm的纸带进行测量B．在纸带上选取点迹清楚的、方便测量的某点作计数点的始点C．用刻度尺量出各计数点到第6点迹之间的距离，得出重物下落相应高度h1、h2、h3……hnD．用公式vn=(hn+1-hn-1)/2T，计算出各计数点对应的重物的瞬时速度3．如图，是用自由落体验证机械能守恒定律实验中得到的一条纸带，我们选中第N点来验证机械能守恒定律，下面举出一些计算N点速度的方法，其中正确的是(CD)A．N点是第n个点，则vn=gnTB．N点是第n个点，则vn=g(n-1)TC．vn=(Sn+Sn+1)/2TD．vn=(dn+1－dn-1)/2T题型三、误差分析4．在利用重锤自由落下，验证机械能守恒定律的实验中，在起始点初速度为零的纸带测量时，产生误差的主要原因是(D)A．重锤下落的实际高度大于测量值B．重锤下落的实际高度小于测量值C．重锤实际末速度v大于gt(g为重力加速度，t为下落时间)D．重锤实际末速度v小于gt九、机械能守恒定律综合一．选择题▲1．如图，一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h。下列说法中正确的是(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0)（BD）A．若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后上升的最大高度仍为hB．若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达B点C．若把斜面弯成圆弧形D，物体仍沿圆弧升高hD．若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状，物体上升的最大高度有可能仍为h2．如图所示，ABC是竖直放置的四分之一粗糙圆弧轨道，一木块从A点沿轨道滑下，第一次它从A点以v0＝5m/s的初速度滑下，到达底端C时速度大小仍为5m/s，第二次它从A点以v0'＝7m/s的初速度滑下，则当它滑到C点时速度大小应是(B)A、大于7m/s B、小于7m/s C、等于7m/s D、无法确定▲3．如图所示,一个轻弹簧竖直立在水平地面上,把一个带正电的小球轻放在弹簧的上端,释放后它将压缩弹簧,小球与弹簧所在空间存在方向竖直向下的匀强电场,设小球与弹簧的接触是绝缘的,弹簧被压缩过程中保持竖直方向.则在弹簧被压缩的全过程中(BC)A.小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量B.弹簧的压缩量最大时，小球的加速度一定大于重力加速度C.弹簧和小球组成的系统机械能的增加量，等于小球电势能的减少量D.以上说法都不正确4．起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图中的哪一个？（B）5．如图所示，在倾角为30°的斜面上，一条轻绳的一端固定在斜面上，绳子跨过连在滑块上的定滑轮，绳子另一端受到一个方向总是竖直向上，大小恒为F＝100N的拉力，使物块沿斜面向上滑行1m（滑轮右边的绳子始终与斜面平行）的过程中，拉力F做的功是（B）（A）100J（B）150J（C）200J（D）条件不足，无法确定▲6．质量为m1、m2的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为m的人站在m1上用恒力F拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为v1和v2，位移分别为s1和s2，如图所示．则这段时间内此人所做的功的大小等于（BC）（A）Fs2（B）F（s1＋s2）（C）m2v22/2＋（m1＋m2）v12/2（D）m2v22/2▲7．在光滑的水平地面上，有质量相同的甲、乙两物体，甲原来静止，乙以速度v0做匀速直线运动，俯视图如图所示。某时刻它们同时受到与v0方向垂直的相同水平恒力F的作用，经过相同时间后（BCD）（A）两物体的位移相同（B）恒力F对两物体所做的功相同（C）两物体的速度变化率相同（D）两物体的动能变化量相同二．填空题8．某同学用如图所示的实验装置探究功与速度变化的关系。实验步骤如下：a．安装好实验器材。b．接通电源后，让拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下沿平板斜面向下弹出，沿木板滑行。在纸带上选择合适的点距确定小车的速度v1。c、换用2条、3条……同样的橡皮筋重复几次（每次都从同一初始位置释放小车），分别求出小车的速度v1、v2……。d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。结合上述实验步骤，请你完成下列任务：①实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有A和C。（填选项代号）A、电压合适的50Hz的交流电源B、电压可调的直流电源C、刻度尺D、秒表E、天平F、重锤②小车运动中会受到阻力，这会对实验带来一定的影响，为了减小这些影响，你认为可以采取的办法是：平衡摩擦。9．如图所示，一缆车系统将乘客送上和送下高40m、长80m的山坡，整个系统有一上一下两个车厢组成，且两个车厢总是同时到达各自的终点。每个车厢质量m均为2×l03kg，它们通过山顶一个巨大的滑轮由钢索相连，滑轮由电机驱动。某次行程中有20位乘客在车厢X中下坡，另有8位乘客在车厢Y中上坡。每位乘客平均质量为60kg。设每个车厢运动中受到摩擦力恒为3×103N，则整个缆车系统在这次行程中克服摩擦力做功是4.8×105J。如果整个行程用了30s时间，则电动机的平均功率为6593W10．用大小不变、方向始终与物体运动方向一致的力F，将质量为m的小物体沿半径为R的固定圆弧轨道从A点推到B点，圆弧AB对应的圆心角为60°，如图所示，则在此过程，力F对物体做的功为。若将推力改为水平恒力F，则此过程力F对物体做的功为。πRF/3，FR/211．物体以150J的初动能从某斜面的底端沿斜面向上做匀减速运动，当它到达某点P时，其动能减少了100J，机械能减少了30J，物体继续上升到最高位置后又返回到原出发点，其