高三名校物理试题（江苏版）（第02期） 05 机械能 含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精江苏省物理单科卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷.为了给江苏考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以江苏考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对江苏考区具有借鉴价值的典型题，优化组合,合理编排,极限命制。专题5机械能（解析版)一、单项选择题.1．【2013•盐城市第一学期期中】用长为l、不可伸长的细线把质量为m的小球悬挂于O点，将小球拉至悬线偏离竖直方向α角后放手,运动t时间后停在最低点.则在时间t内（)A．小球重力做功为mgl(1－cosα）B．空气阻力做功为－mglcosαC．小球所受合力做功为mglsinαD．绳拉力做功的功率为2．【2013•苏州五市三区第一学期期中】如图(甲)所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图（乙）所示，则()A．t1时刻小球动能最大B．t2时刻小球动能最大C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能3．【2014·徐州市第一学期期中】如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2分别与质量均为m的小滑块P和小球Q连接。已知光滑直杆两端固定且与两定滑轮在同一竖直平面内，杆与水平面的夹角为θ，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度.设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从C点由静止释放，在其下滑过程中,下列说法正确的是（）A．小滑块P的动能先增加后减小B．小滑块P的机械能先减小后增加C．小球Q的动能先增加后减小D．小球Q的机械能先增加后减小二、多项选择题.4．【2014•南师附中第一学期期中】质量分别为m1和m2的两个物体A、B，并排静止在水平地面上，如图甲所示,用同方向水平拉力F1、F2分别作用于物体A和B上，作用一段时间后撤去，物体A、B各自滑行一段距离后停止,物体A、B运动的v—t图象分别如图乙中图线a、b所示,相关数据已在图中标出，已知m1＞m2,下列判断中正确的有（）A．物体A、B与地面的动摩擦因数一定相同B．力F1一定大于力F2C．力F1对物体A所做的功一定小于力F2对物体B所做的功D．力F1的最大瞬时功率一定小于力F2的最大瞬时功率用时，根据牛顿第二定律有：F1－μm1g＝m1a1，F2－μm2g＝m2a2，解得:F1＝5m1,F2＝,由于m1＞m2，所以F1＞F2，故选项B正确;根据功的定义式可知，力F1对物体A所做的功为：W1＝F1x1＝30m1，力F2对物体B所做的功为:W2＝F2x2＝35m2，因不清楚m1、m2的具体数值，所以无法比较W1与W2的大小关系，故选项C错误;力F1的最大瞬时功率为：P1m＝F1v1m＝30m1，力F2的最大瞬时功率为：P2m＝F2v考点：本题主要考查了功、功率的计算，和对牛顿第二定律和v—t图象的理解与应用问题。5．【2014•无锡市第一学期期中】物体做自由落体，Ek代表动能，Ep代表重力势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面，下列所示图象中，能正确反映各物理量之间关系的是（)6．【2013•苏州市第一学期期中】如图所示,楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮，质量分别为M、m（M＞m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行,两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动，若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()A．两滑块组成的系统机械能守恒B．m的机械能可能减小C．重力对M做的功大于M动能的增加D．两滑块组成的系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功7．【2013•淮安市第一学期期中】如图，木板A放在水平地面上，小物块B通过轻弹簧与A的左侧档板P连接，A与B、A与地面之间均粗糙.开始时弹簧处于原长,B位于A上的O点。现将B拉至C点由静止释放向左运动，到达某点时速度为零（上述过程中A一直保持静止）,则此时（）A．B所受的摩擦力可能为零B．A所受的摩擦力不可能为零C．B可能位于O点的左侧D．B不可能位于O点的右侧8．【2014•徐州市第一学期期中】如图所示，一质量为m的物体在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端向上做匀加速直线运动。若斜面足够长，表面光滑,倾角为θ。经时间t,恒力F做功80J，此后撤去恒力F,物体又经时间t回到出发点，且回到出发点时的速度大小为v，若以地面为重力势能的零势能面，则下列说法中正确的是()A．物体回到出发点时的机械能是80JB．在撤去力F前的瞬时，力F的功率大小是C．撤去力F前的运动过程中，物体的重力势能一直在增加，撤去力F后的运动过程中物体的重力势能一直在减少D．撤去力F前的运动过程中，物体的动能一直在增加，撤去力F后的运动过程中物体的动能一直在减少9．【2013•苏州五市三区第一学期期中】将一物体从地面以一定的初速度竖直上抛，从抛出到落回原地的过程中，空气阻力恒定,以地面为零重力势能参考平面,则下列反映物体的机械能E、动能Ek、重力势能Ep及克服阻力做的功W随距地面高度h变化的四个图线中，可能正确的是（）9．BCD解析：物体在上升过程中，根据动能定理有：Ek－Ek0＝－（mg＋f)h,解得Ek＝－(mg＋f）h＋Ek0，重力势能Ep＝mgh,机械能E＝Ek＋Ep＝－fh＋Ek0，克服阻力做的功W＝fh，故四项图象均符合上述函数关系，物体在下降过程中，动能Ek＝（mg－f）（－h)，故选项B可能正确；重力势能Ep＝mgh，与上升过程的图象重合,故选项C可能正确；由于物块落回地面时速度不为零，因此机械能不可能减小到零，故选项A错误;克服阻力做的功W＝f＋f（－h）,故选项D可能正确.考点：本题主要考查了动能定理、功能关系的应用，以及对图象的理解与应用问题。10．【2013•盐城市第一学期期中】如图是某缓冲装置，劲度系数足够大的轻质弹簧与直杆相连，直杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f，直杆质量不可忽略.一质量为m的小车以速度v0撞击弹簧，最终以速度v弹回。直杆足够长,且直杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计小车与地面的摩擦。则（)A．小车被弹回时速度v一定小于v0B．直杆在槽内移动的距离等于C．直杆在槽内向右运动时,小车与直杆始终保持相对静止D．弹簧的弹力可能大于直杆与槽间的最大静摩擦力三、计算题。11．【2013•盐城市第一学期期中】把质量是0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至A位置，如图甲所示；迅速松手后，弹簧把小球弹起，升至最高位置C,如图丙所示；途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态,如图乙所示；已知B、A的高度差为0。1m，C、B的高度差为0。2m，弹簧的质量和空气阻力均忽略不计。⑴求图甲状态时弹簧的弹性势能；⑵求小球经过B点时的速度；⑶有人认为小球运动过程中经过B点时动能最大,你同意他的观点吗？请简要说明理由。12．【2013•苏州五市三区第一学期期中】（15分)在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H的平台上A点，由静止出发,沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出，最后落在水池中,如图所示，设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调节（取g＝10m/s2），求：⑴运动员到达B点的速度与高度h的关系;⑵运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离smax为多少？⑶若图中H＝4m,L＝5m，动摩擦因数μ＝0。2，则水平运动距离要达到7m，h值应为多少？13．【2014•南京市高三开学学情调研】如图所示，在高h1＝1.2m的光滑水平台面上，质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep,若打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度v1向右滑离平台,并恰好能从B点的切线方向进入光滑圆弧形轨道BC，B点的高度h2＝0.6m，其圆心O与平台等高，C点的切线水平，并与地面上长为L＝2.8m的水平粗糙轨道CD平滑连接,小物块沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞，取g＝10m/s2。⑴求小物块由A到B的运动时间；⑵小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep是多大?⑶若小物块与墙壁碰撞后速度方向反向，大小为碰前的一半,且只发生一次碰撞,则小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ的取值范围多大？13．解析:⑴小物块由A运动到B的过程中,只受重力作用，做平抛运动,在竖直方向上根据自由落体运14．【2014•无锡市第一学期期中】一轻质细绳一端系一质量为m＝0。05kg的小球A，另一端挂在O点，O到小球的距离为L＝0.1m,小球跟水平面接触,但无相互作用，在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板,如图所示，水平距离s＝2m．现有一滑块B，质量也为m，从斜面上滑下，与小球发生碰撞，每次碰后，滑块与小球速度均互换，已知滑块与挡板碰撞时不损失机械能,水平面与滑块间的动摩擦因数为μ＝0.25，若不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,g取10m/s⑴若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后,使小球恰好在竖直平面内做圆周运动，求此高度h；⑵若滑块B从h′＝5m处下滑与小球碰撞后，小球在竖直平面内做圆周运动，求小球做完整圆周运动的次数．15．【2014•南师附中第一学期期中】如图所示,质量M＝10kg、上表面光滑的足够长木板在F＝50N的水平拉力作用下以v0＝5m/s初速度沿水平地面向右匀速运动，现有足够多的小铁块,它们质量均为m＝1kg,将一铁块无初速地放在木板最右端，当木板运动了L＝1m时，又无初速地在木板最右端放上第二个铁块,只要木板运动了L就在木板最右端无初速地放一铁块.求：（g＝10m/s2)⑴第一个铁块放上后，木板运动1m时，木板的速度多大？⑵