机械能守恒定律五年高考题荟萃
2025届高考物理复习:好题阶梯专项(机械能守恒定律)练习(附答案)
2025届高考物理复习:好题阶梯专项(机械能守恒定律)练习[基础巩固题组]1.如图所示,斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止在水平面上。
现将一小球从图示位置由静止释放,不计一切摩擦,则在小球从释放到落至地面的过程中,下列说法中正确的是()A.斜劈对小球的弹力不做功B.斜劈与小球组成的系统机械能守恒C.斜劈的机械能守恒D.小球重力势能的减少量等于斜劈动能的增加量2.简易儿童蹦极装置如图所示。
活动开始前,先给小朋友绑上安全带,然后将弹性绳拉长后固定在小朋友身上,并通过其他力作用使小朋友停留在蹦床上。
当撤去其他力后,小朋友被“发射”出去冲向高空,小朋友到达最高点,然后下落到B点时,弹性绳恰好为原长,然后继续下落至最低点A。
若小朋友可视为质点,并始终沿竖直方向运动,忽略弹性绳质量与空气阻力,则小朋友()A.在C点时的加速度大小为0B.在A点时处于平衡状态C.在B点时处于失重状态D.在下落过程中机械能守恒3.如图所示,有一条长为L=1 m的均匀金属链条,有一半长度在光滑的足够高的斜面上,斜面顶端是一个很小的圆弧,斜面倾角为30°,另一半长度竖直下垂在空中,当链条从静止开始释放后链条滑动,则链条刚好全部滑出斜面时的速度为(g取10 m/s2)()A.2.5 m/sB.52 m/sC. 5 m/sD.352 m/s4.水上乐园有一末段水平的滑梯,人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。
如图所示,滑梯顶端到末端的高度H =4.0 m ,末端到水面的高度h =1.0 m 。
取重力加速度g =10 m/s 2,将人视为质点,不计摩擦和空气阻力。
则人的落水点到滑梯末端的水平距离为( )A.4.0 mB.4.5 mC.5.0 mD.5.5 m5.(2023ꞏ浙江卷)铅球被水平推出后的运动过程中,不计空气阻力,下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a 、速度大小v 、动能E k 和机械能E 随运动时间t 的变化关系中,正确的是( )6.质量分别为m 和2m 的两个小球P 和Q ,中间用轻质杆固定连接,杆长为L ,在离P 球L 3处有一个光滑固定转轴O ,如图所示。
高考物理《机械能守恒定律》真题练习含答案
高考物理《机械能守恒定律》真题练习含答案1.[2024·上海市新中中学月考]如图,将质量为m 的篮球从离地高度为h 的A 处,以初始速度v 抛出,篮球恰能进入高度为H 的篮圈.不计空气阻力和篮球转动的影响,经过篮球入圈位置B 的水平面为零势能面,重力加速度为g .则篮球经过位置B 时的机械能为( )A .12 m v 2B .12 m v 2+mg (h -H )C .12 m v 2+mg (H -h )D .12 m v 2+mgh答案:B解析:不计空气阻力和篮球转动的情况下,篮球运动过程中机械能守恒,篮球经过B 点的机械能等于在A 点的机械能.以B 点所在的水平面为零势能面,篮球在A 点的重力势能E p =-mg (H -h )=mg (h -H ),则机械能E =E k +E p =12m v 2+mg (h -H ),B 正确.2.如图所示,一根轻质弹簧左端固定,现使滑块沿光滑水平桌面滑向弹簧,在滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中,弹簧的( )A .弹力越来越大,弹性势能越来越大B .弹力越来越小,弹性势能越来越小C .弹力先变小后变大,弹性势能越来越小D .弹力先变大后变小,弹性势能越来越大 答案:A解析:滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中,弹簧形变量越来越大,根据F =kx 得弹力越来越大,滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中,弹簧弹力一直做负功,物块的动能逐渐转化为弹簧的弹性势能,弹簧的弹性势能越来越大,A 正确.3.利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面,如一根长为2L 的细线系一质量为m 的小球,两线上端系于水平横杆上,A 、B 两点相距也为L ,若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动,则小球运动到最低点时,每根线承受的张力为( )A .6mgB .23 mgC .5mgD .533 mg答案:B解析:小球恰好过最高点时有mg =m v 21R,解得v 1=32gL ,由机械能守恒定律得mg ×3 L =12 m v 22 -12 m v 21 ,由牛顿第二定律得3 F -mg =m v 22 32L ,联立以上各式解得F =23 mg ,B 正确.4.[2024·河北省张家口市张垣联盟联考]有一条均匀金属链条,一半长度在光滑的足够高斜面上,斜面顶端是一个很小的圆弧,斜面倾角为30°,另一半长度竖直下垂,由静止释放后链条滑动,已知重力加速度g =10 m/s 2,链条刚好全部滑出斜面时的速度大小为522 m/s ,则金属链条的长度为( )A .0.6 mB .1 mC .2 mD .2.6 m 答案:C解析:设链条的质量为2m ,以开始时链条的最高点所在水平面为零势能面,链条的机械能为E =E p +E k =-12 ×2mg ×L 4 sin θ-12 ×2mg ×L 4 +0=-14 mgL (1+sin θ),链条全部滑出后,动能为E ′k =12 ×2m v 2,重力势能为E ′p =-2mg L2 ,由机械能守恒可得E =E ′k +E ′p ,即-14mgL (1+sin θ)=m v 2-mgL ,解得L =2 m ,C 正确.5.[2024·山东省济宁市期中考试]有一竖直放置的“T”形架,表面光滑,滑块A 、B 分别套在水平杆与竖直杆上,A 、B 用一根不可伸长的轻细绳相连,A 、B 质量相等,且可看做质点,如图所示,开始时细绳水平伸直,A 、B 静止.由静止释放B 后,已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时,滑块B 沿着竖直杆下滑的速度为v ,则连接A 、B 的绳长为( )A .4v 2gB .3v 2gC .2v 23gD .4v 23g答案:D解析:如图所示,将A 、B 的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳的方向,两物体沿绳子的方向速度大小相等,则有v B cos 60°=v A cos 30°,解得v A =33v ,由于A 、B 组成的系统只有重力做功,所以系统机械能守恒,B 减小的重力势能全部转化为A 和B 的动能,有mgh =12 m v 2A +12 m v 2B ,解得h =2v 23g ,绳长L =2h =4v 23g,D 正确.6.(多选)如图所示,轻弹簧的一端固定在O 点,另一端与质量为m 的小球连接,小球套在光滑的斜杆上,初始时小球位于A 点,弹簧竖直且长度为原长L .现由静止释放小球,当小球运动至B 点时弹簧水平,且长度再次变为原长.关于小球从A 点运动到B 的过程,以下说法正确的是( )A .小球的机械能守恒B .小球运动到B 点时的速度最大 C.小球运动到B 点时的速度为0D .小球运动到B 点时的速度为2gL答案:BD解析:在小球向下运动的过程中,弹簧的弹力做功,并不是只有重力做功,小球的机械能不守恒,A 错误;从A 到B 的过程中,弹簧弹力做功为零,小球的重力做正功最多,由动能定理得小球的速度最大,B 正确,C 错误;小球运动到B 点时,弹簧为原长,由系统的机械能守恒定律得mgL =12m v 2,解得v =2gL ,D 正确.7.(多选)在竖直平面内,一根光滑金属杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为y =2.5cos (kx +23 π)(单位:m),式中k =1 m -1,将一光滑小环套在该金属杆上,并从x =0处以v 0=5m/s 的初速度沿杆向下运动,取重力加速度g =10 m/s 2,则下列说法正确的是( )A.当小环运动到x =π3 时的速度大小v 1=52 m/sB.当小环运动到x =π3 时的速度大小v 1=5 m/sC .该小环在x 轴方向最远能运动到x =56 π处D .该小环在x 轴方向最远能运动到x =76 π处答案:AC解析:当x =0时,y 0=-1.25 m ;当 x =π3 时,y 1=-2.5 m .由机械能守恒定律得mg (y 0-y 1)=12 m v 21 -12 m v 20 ,解得v 1=52 m/s ,A 正确,B 错误;设小球速度为零时上升的高度为h ,由机械能守恒定律得mgh =12 m v 20 ,解得h =1.25 m ,即y =0,代入曲线方程可得x =56π,C 正确,D 错误.8.如图所示,在竖直平面内有一半径为R 的四分之一圆弧轨道BC ,与竖直轨道AB 和水平轨道CD 相切,轨道均光滑.现有长也为R 的轻杆,两端固定质量为m 的小球a 、质量为2m 的小球b (均可视为质点),用某装置控制住小球a ,使轻杆竖直且小球b 与B 点等高,然后由静止释放,杆将沿轨道下滑.设小球始终与轨道接触,重力加速度为g .则( )A .下滑过程中a 球机械能增大B .下滑过程中b 球机械能守恒C .小球a 滑过C 点后,a 球速度大于26mgR3D .从释放至a 球到滑过C 点的过程中,轻杆对b 球做正功为23 mgR答案:D解析:下滑过程中,若以两球为整体,只有重力做功,则有系统的机械能守恒,若分开单独分析,杆对a 球做负功,a 球的机械能减小,杆对b 球做正功,b 球的机械能增加,A 、B 错误;若以两球为整体,只有重力做功,则有系统的机械能守恒,则有mg ·2R +2mgR =12(m +2m )v 2,解得v =26gR 3 ,C 错误;对b 球分析,由动能定理可得W +2mgR =12 ·2m v 2,W =12 ·2m v 2-2mgR =23 mgR ,杆对b 球做正功为23mgR ,D 正确.9.[2024·浙江1月]类似光学中的反射和折射现象,用磁场或电场调控也能实现质子束的“反射”和“折射”.如图所示,在竖直平面内有三个平行区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,Ⅰ区宽度为d ,存在磁感应强度大小为B 、方向垂直平面向外的匀强磁场,Ⅱ区的宽度很小.Ⅰ区和Ⅲ区电势处处相等,分别为φⅠ和φⅢ,其电势差U =φⅠ-φⅢ.一束质量为m 、电荷量为e 的质子从O 点以入射角θ射向Ⅰ区,在P 点以出射角θ射出,实现“反射”;质子束从P 点以入射角θ射入Ⅱ区,经Ⅱ区“折射”进入Ⅲ区,其出射方向与法线夹角为“折射”角.已知质子仅在平面内运动,单位时间发射的质子数为N ,初速度为v 0,不计质子重力,不考虑质子间相互作用以及质子对磁场和电势分布的影响.(1)若不同角度射向磁场的质子都能实现“反射”,求d 的最小值;(2)若U =m v 20 2e,求“折射率”n (入射角正弦与折射角正弦的比值);(3)计算说明如何调控电场,实现质子束从P 点进入Ⅱ区发生“全反射”(即质子束全部返回Ⅰ区);(4)在P 点下方距离3m v 0eB 处水平放置一长为4m v 0eB的探测板CQD (Q 在P 的正下方),CQ 长为m v 0eB ,质子打在探测板上即被吸收中和.若还有另一相同质子束,与原质子束关于法线左右对称,同时从O 点射入Ⅰ区,且θ=30°,求探测板受到竖直方向力F 的大小与U 之间的关系.答案:(1)2m v 0Be (2)2 (3)U ≤-m v 20 cos 2θ2e(4)见解析解析:(1)根据牛顿第二定律 Be v 0=m v 20r不同角度射向磁场的质子都能实现“反射”,d 的最小值为 d min =2r =2m v 0Be(2)设水平方向为x 方向,竖直方向为y 方向,x 方向速度不变,y 方向速度变小,假设折射角为θ′,根据动能定理Ue =12 m v 21 -12 m v 20 解得 v 1=2 v 0 根据速度关系 v 0sin θ=v 1sin θ′ 解得n =sin θsin θ′ =v 1v 0=2 (3)全反射的临界情况:到达Ⅲ区的时候y 方向速度为零,即 Ue =0-12 m (v 0cos θ)2可得U =-m v 20 cos 2θ2e即应满足U ≤-m v 20 cos 2θ2e(4)临界情况有两个:1、全部都能打到,2、全部都打不到的情况,根据几何关系可得 ∠CPQ =30°所以如果U ≥0的情况下,折射角小于入射角,两边射入的粒子都能打到板上,分情况讨论如下:①当U ≥0时 F =2Nm v y 又eU =12 m v 2y-12 m (v 0cos θ)2 解得 F =2Nm34v 20 +2eUm②全部都打不到板的情况,根据几何知识可知当从Ⅱ区射出时速度与竖直方向夹角为60°时,粒子刚好打到D 点,水平方向速度为v x =v 02所以v y =v x tan 60° =36 v 0又eU =12 m v 2y-12 m (v 0cos θ)2 解得 U =-m v 20 3e即当U <-m v 203e 时F =0③部分能打到的情况,根据上述分析可知条件为(-m v 203e ≤U <0),此时仅有O 点右侧的一束粒子能打到板上,因此F =Nm v y 又eU =12 m v 2y-12 m (v 0cos θ)2 解得 F =Nm 34v 20 +2eUm。
高考物理复习机械能守恒定律专题练习(附答案)
高考物理复习机械能守恒定律专题练习(附答案)在只要重力或系统内弹力做功的物体系统内,物体系统的动能和势能发作相互转化,但机械能的总量坚持不变。
以下是查字典物理网整理的2021高考物理温习机械能守恒定律专题练习,请考生及时练习。
1.本实验中,除铁架台、夹子、高压交流电源、纸带和重物外,还需选用的仪器是()A.秒表B.刻度尺C.天平D.打点计时器2.在验证机械能守恒定律的实验中(1)不需测量或计算的物理量是()A.下落高度B.瞬时速度C.重物质量D.时间(2)由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带经过时遭到了较大的阻力,这样会招致实验结果mgh________mv2(选填或).3.在一次验证机械能守恒定律实验中,质量m=1 kg 的重物自在下落,在纸带上打出一系列的点,如图1所示(打点距离为0.02 s),单位cm.那么(1)纸带的________端与重物相连;(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=________;(3)从终点O到打下计数点B的进程中重力势能减大批是Ep=________.此进程中物体动能的添加量Ek=________(g取9.8 m/s2);(4)经过计算,数值上Ep________Ek(填、=或),这是由于__________________________________;(5)实验的结论是___________________________________________________ _____________________________________________________ _____________________.4.在验证机械能守恒定律的实验中,打点计时器打点距离为T,某一组同窗失掉了一条如图2所示的纸带,在填写实验报告时甲、乙两个同窗选择了不同的数据处置方法:图2甲同窗测出了C点到第一点O的距离hOC,应用v=2ghOC计算失掉了C点的速度,然后验证mghOC与mv相等.乙同窗测出了A、B、C、D各点到第一点O的距离hA、hB、hC、hD,应用vB=、vC=计算B、C点的速度,然后验证了mg(hC-hB)与mv-mv能否相等.请你对甲乙两位同窗的做法逐一剖析,不合理之处提出完善方法.5.在用自在落体法验证机械能守恒定律的实验中,失掉如图3所示的一条纸带.起始点O到A、B、C、D、E各点的距离区分为hA、hB、hC、hD、hE.假设重物的质量为m,打点计时器所用电源的频率为f,那么在打B、D两点时,重物的速度vB=________,vD=________.假设选择起始点的位置为零势能参考点,那么在打B、D两点时重物的机械能EB=________,ED=________,假定EB________ED,那么说明重物在下落进程中机械能守恒.6.在验证机械能守恒定律的实验中,应用重物拖着纸带自在下落经过打点计时器并打出一系列的点,对纸带上的点迹停止测量剖析,即可验证机械能守恒定律.(1)正确停止实验操作,从打出的纸带中选出契合要求的纸带,如图4所示.图中O点为打点起始点,且速度为零.选取纸带上打出的延续点,标上A、B、C测得其中E、F、G 点距打点起始点O的距离区分为h1、h2、h3.重物的质量为m,外地重力减速度为g,打点计时器的打点周期为T.为验证此实验进程中机械能能否守恒,需求计算出从打下O点到打下F点的进程中,重物重力势能的减大批Ep=________,动能的添加量Ek=________.(用题中所给字母表示)(2)以各点到起始点的距离h为横坐标,以各点速度的平方v2为纵坐标树立直角坐标系,用实验测得的数据绘出v2-h 图象,如图5所示:由v2-h图线求得重物下落的减速度g=________m/s2.(结果保管三位有效数字)7.在验证机械能守恒定律的实验中,打点计时器所用电源的频率为50 Hz,查妥外地的重力减速度g=9.80 m/s2,某同窗选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图6所示,图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D区分是每打两个点取出的计数点.依据以上数据,重物由O点运动到B点时,重物质量为m(kg).求:(1)重力势能的减大批为多少?(2)动能的添加量是多少?(3)依据计算的数据可得出什么结论?发生误差的主要缘由是什么?参考答案1.BD[ 测量下落高度需用刻度尺,打点计时器打出纸带并能标识时间,选B、D.]2.(1)C (2)解析 (1)本实验需求验证mgh与mv2的关系,所以不需求测量重物质量m,C正确.(2)重物在下落进程中克制阻力做功,使减小的重力势能不能完全转化为动能,所以mghmv2.3.(1)O (2)0.98 m/s (3)0.49 J 0.48 J (4) 重物和纸带下落时遭到阻力作用 (5)在实验误差允许的范围内,重力势能的减大批等于动能的添加量解析 (1)纸带释放时速度较小,打点较密,先打距重物近的一侧,故O端与重物相连.(2)B点速度vB== cm/s=0.98 m/s(3)从O点到打B点,重力势能减大批Ep=mghB=19.80.0501 J=0.49 J动能添加量mv=0.48 J;(4)由(3)中计算结果知EpEk,由于重物和纸带下落时遭到阻力作用;(5)由(3)中计算结果可知,在实验误差允许的范围内,机械能守恒.4.甲同窗选择从O到C段验证机械能守恒,计算C点的速度用v=2ghOC的话,犯了用机械能守恒定律去验证机械能守恒的错误.计算vC可以选择vC=.乙同窗选择了从B到C段验证机械能守恒,由于BC较近,形成误差偏大,选择BD段相对较为适宜.5.f f mf2(hC-hA)2-mghBmf2(hE-hC)2-mghD =解析依据纸带上瞬时速度的计算方法,得vB==f,vD==f 打B点时,重物的动能和重力势能区分为EkB=mv=m2=mf2(hC-hA)2EpB=-mghB.此时重物的机械能EB=EkB+EpB=mf2(hC-hA)2-mghB,同理EkD=mv=mf2(hE-hC)2,EpD=-mghD,ED=mf2(hE-hC)2-mghD假设EB=ED,那么说明重物在下落进程中机械能守恒.6.(1)mgh2(2)9.71(9.64~9.77均可)解析 (1)从打下O点到打下F点的进程中,重物重力势能的减大批Ep=mgh2,vF=动能的添加量Ek=mv=.(2)由mv2=mgh可得:v2=2gh,由v2-h图线可求得:图线的斜率k=19.42由k=2g可得:物体下落的减速度g=9.71 m/s2.7.(1)1.91m J (2)1.86m J (3)见地析解析 (1)重力势能的减大批为Ep减=mghOB=m9.80.195=1.91m (J)(2)重锤下落到B点时的速度vB== m/s=1.94 m/s所以重锤从末尾下落到B点添加的动能为Ek增=mv=m(1.94)2=1.88m (J)(3)从(1)(2)中计算的数据得出在实验误差允许的范围内重锤增加的重力势能等于其添加的动能,机械能守恒.重锤增加的重力势能略大于其添加的动能的缘由是:重锤在下落时要遭到阻力作用(打点计时器对纸带的摩擦力,空气阻力),克制阻力做功.2021高考物理温习机械能守恒定律专题练习及解析的全部内容就分享到这里,希望考生效果可以时时有提高。
机械能守恒定律常考题型及解题方法
机械能守恒定律常考题型及解题方法要点一机械能守恒的判断(系统摩擦力做功,系统机械能一定不守恒)例1.木块静止挂在绳子下端,一子弹以水平速度射入木块并留在其中,再与木块一起共同摆到一定高度如图所示,从子弹开始射入到共同上摆到最大高度的过程中,下列说法正确的是()A.子弹的机械能守恒B.木块的机械能守恒C.子弹和木块的总机械能守恒D.以上说法都不对跟踪训练1.如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板M的左端,右端与木块m连接,且m与M及M与地面间光滑.开始时,m与M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2.在两物体开始运动以后的整个运动过程中,对m、M和弹簧组成的系统(整个过程弹簧形变不超过其弹性限度),下列说法正确的是()A.由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒B.由于F1、F2分别对m、M做正功,故系统的动能不断增加C.由于F1、F2分别对m、M做正功,故系统的机械能不断增加D.当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,m、M的动能最大要点二机械能守恒定律的简单应用(熟练理解“守恒”)例2.如图所示,一轻杆可绕O点的水平轴无摩擦地转动,杆两端各固定一个小球,球心到O轴的距离分和r2,球的质量分别为m1和m2,且m1>m2,r1>r2,将杆由水平位置从静止开别为r始释放,不考虑空气阻力,求小球m1摆到最低点时的速度是多少?跟踪训练2.如图所示,在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量为m的球,杆可绕无摩擦的轴O转动,使杆从水平位置无初速度释放摆下.求当杆转到竖直位置时,轻杆对A、B两球分别做了多少功?要点三应用机械能守恒定律处理竖直平面内的圆周运动(整体分析)例3.如图所示是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置,M是半径为R=1.0 m的固定在竖直平面内的14光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平.N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径r=0.69 m的14圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点.M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量为m=0.01 kg的小钢珠.假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点,水平飞出后落到曲面N的某一点上,取g=10 m/s2.问:(1)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能E p多大?(2)钢珠落到圆弧N上时的动能E k多大?(结果保留两位有效数字)跟踪训练3.如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF 是半径为r=0.4 m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合的点.现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放.(g取10 m/s2)(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h.课堂分组训练A组机械能守恒的判断1.[多选]一个轻质弹簧,固定于天花板的O点处,原长为L,如图所示.一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出,以速度v与弹簧在B点相接触,然后向上压缩弹簧,到C点时物块速度为零,在此过程中()A.由A到C的过程中,物块的机械能守恒B.由A到B的过程中,物块的动能和重力势能之和不变C.由B到C的过程中,弹性势能的变化量与克服弹力做的功相等D.由A到C的过程中,重力势能的减少量等于弹性势能的增加量2.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h.让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中()A.圆环机械能守恒B.弹簧的弹性势能先增大后减小C.弹簧的弹性势能变化了mghD.弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大3.[多选]如图所示,细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m,且M>m,不计摩擦,系统由静止开始运动过程中()A.M、m各自的机械能分别守恒B.M减少的机械能等于m增加的机械能C.M减少的重力势能等于m增加的重力势能D.M和m组成的系统机械能守恒B组机械能守恒的简单应用4.如图是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面,一根不可伸长的细线两端分别系物体A、B,且m A=2m B,从图示位置由静止开始释放A物体,当物体B到达半圆顶点时,求绳的张力对物体B所做的功.C组应用机械能守恒定律处理竖直平面内的圆周运动5.如图所示,一根跨过光滑定滑轮的轻绳,两端各有一杂技演员(可视为质点).a 站在地面上,b从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态.当演员b摆至最低点时,a刚好对地面无压力,则演员a的质量与演员b的质量之比为()A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.4∶16.为了研究过山车的原理,物理兴趣小组提出了下列设想:如图所示,取一个与水平方向夹角为30°,长L=0.8 m的倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道都是光滑的.其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,竖直圆轨道的半径R=0.6 m.现使一个质量m=0.1 kg的小物块从A点开始以初速度v0沿倾斜轨道滑下,g取10 m/s2.问:(1)若v0=5.0 m/s,则小物块到达B点时的速度为多大?(2)若v0=5.0 m/s,小物块到达竖直圆轨道的最高点时对轨道的压力为多大?(3)为了使小物块在竖直圆轨道上运动时能够不脱离轨道,v0大小应满足什么条件?7. 如图所示,将一端带有半圆形光滑轨道的凹槽固定在水平面上,凹槽的水平部分AB粗糙且与半圆轨道平滑连接,AB长为2L。
2025高考物理 机械能守恒定律、功能关系、能量守恒定律
2025高考物理机械能守恒定律、功能关系、能量守恒定律一、单选题1.下列说法正确的是()A.物体做匀速直线运动,其机械能不一定不变B.物体做匀速圆周运动,其机械能一定不变C.合外力对物体做正功,物体的机械能一定增加D.滑动摩擦力只能对物体做负功二、多选题2.一个小球从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功5J,除重力之外其它力做功2J.则小球()A.a点的重力势能比在b点多5J B.在a点的动能比在b点少7JC.在a点的机械能比在b点少2J D.在a点的机械能比在b点多2J三、单选题3.如图所示,固定的倾斜光滑直杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于伸长状态,长度为h,让圆环由静止沿杆滑下,滑到杆的底端时速度刚好为零.则在圆环下滑过程中()A.圆环机械能守恒B.弹簧的弹性势能先增大后减小C.重力的功率先小后大D.弹簧的弹性势能和圆环的重力势能之和最小时圆环的动能最大4.滑雪运动深受人民群众的喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中()A.所受合外力始终为零B.所受摩擦力大小不变C.合外力做功一定为零D.机械能始终保持不变四、多选题5.如图所示,质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上,质量为m的小物块放在小车的最左端,现用一水平力F作用在小物块上,小物块与小车之间的摩擦力为f,经过一段时间小车运动的位移为x,小物块刚好滑到小车的最右端,则下列说法中正确的是()。
A.此时物块的动能为F(x+L)B.此时小车的动能为f(x+L)C.这一过程中,物块和小车增加的机械能为F(x+L)−fLD.这一过程中,物块和小车因摩擦而产生的热量为fL五、单选题6.一同学将铅球水平推出,不计空气阻力和转动的影响,铅球在平抛运动过程中()A.机械能一直增加B.加速度保持不变C.速度大小保持不变D.被推出后瞬间动能最大7.一位游客正在体验蹦极,绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下。
决胜高考——物理五年内经典好题汇编(机械能)
决胜高考——物理五年内经典好题汇编(机械能)一、选择题1.(09·全国卷Ⅱ·20)以初速度v 0竖直向上抛出一质量为m 的小物体。
假定物块所受的空气阻力f 大小不变。
已知重力加速度为g ,则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为 ( A )A .202(1)v f g mg+和mg f v mg f -+ B .202(1)v f g mg +和mg v mg f +C .2022(1)v f g mg +和mg f v mg f -+ D .2022(1)v f g mg +和mg v mg f +解析:本题考查动能定理.上升的过程中,重力做负功,阻力f 做负功,由动能定理得221)(o mv fh mgh -=+-,=h 202(1)v f g mg+,求返回抛出点的速度由全程使用动能定理重力做功为零,只有阻力做功为有2221212o mv mv mgh -=-,解得=v mg f v mg f-+正确。
2.(09·上海物理·5)小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为H ,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面。
在上升至离地高度h 处,小球的动能是势能的两倍,在下落至离高度h处,小球的势能是动能的两倍,则h 等于 ( D )A .H /9B .2H /9C .3H /9D .4H /9解析:小球上升至最高点过程:20102mgH fH mv --=-;小球上升至离地高度h 处过程:22101122mgh fh mv mv --=-,又21122mv mgh =;小球上升至最高点后又下降至离地高度h 处过程:222011(2)22mgh f H h mv mv ---=-,又22122mv mgh =;以上各式联立解得49h H =,答案D 正确。
3.(09·江苏物理·9)如图所示,两质量相等的物块A 、B 通过一轻质弹簧连接,B 足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。
高三复习高中物理重点知识习题 机械能守恒定律 - (含答案)
第六章:机械能守恒定律考点一:恒力功的分析与计算1.(单选)起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升,g取10 m/s2,则在1 s内起重机对货物做的功是().答案DA.500 J B.4 500 J C.5 000 J D.5 500 J2.(单选)如图所示,三个固定的斜面底边长度相等,斜面倾角分别为30°、45°、60°,斜面的表面情况都一样。
完全相同的三物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部,在此过程中() 选DA.物体A克服摩擦力做的功最多B.物体B克服摩擦力做的功最多C.物体C克服摩擦力做的功最多D.三物体克服摩擦力做的功一样多3.如图所示,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环。
小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力()A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心答案 A4、(多选)在水平面上运动的物体,从t=0时刻起受到一个水平力F的作用,力F和此后物体的速度v随时间t的变化图象如图所示,则().答案ADA.在t=0时刻之前物体所受的合外力一定做负功B.从t=0时刻开始的前3 s内,力F做的功为零C.除力F外,其他外力在第1 s内做正功D.力F在第3 s内做的功是第2 s内做功的3倍5.(单选)质量分别为2m和m的A、B两种物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动,撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止,其v-t图象如图所示,则下列说法正确的是().答案C 、F2大小相等A.FB.F1、F2对A、B做功之比为2∶1C.A、B受到的摩擦力大小相等D.全过程中摩擦力对A、B做功之比为1∶26.(单选)一物体静止在粗糙水平地面上.现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v.对于上述两个过程,用W F1、W F2分别表示拉力F1、F2所做的功,W f1、W f2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则() A.W F2>4W F1,W f2>2W f1 B.W F2>4W F1,W f2=2W f1C.W F2<4W F1,W f2=2W f1 D.W F2<4W F1,W f2<2W f1 答案 C考点二:功率的理解和计算1.(单选)质量为m 的物体从倾角为α且固定的光滑斜面顶端由静止开始下滑,斜面高为h ,当物体滑至斜面底端时,重力做功的瞬时功率为( ).答案 CA .mg 2ghB .12mg 2gh sin αC .mg 2gh sin αD .mg 2gh sin α2.(单选)如图所示,分别用F 1、F 2、F 3将质量为m 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端,物体到达斜面顶端时,力F 1、F 2、F 3的功率关系为( ).答案 AA .P 1=P 2=P 3B .P 1>P 2=P 3C .P 3>P 2>P 1D .P 1>P 2>P 33.(多选)如图所示,在外力作用下某质点运动的v -t 图象为正弦曲线.从图中可以判断( ).答案 ADA .在0~t 1时间内,外力做正功B .在0~t 1时间内,外力的功率逐渐增大C .在t 2时刻,外力的功率最大D .在t 1~t 3时间内,外力做的总功为零4. (多选)一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上,从t =0时刻开始,受到水平外力F 作用,如图所示.下列判断正确的是( )A .0~2 s 内外力的平均功率是4 WB .第2 s 内外力所做的功是4 JC .第2 s 末外力的瞬时功率最大D .第1 s 末与第2 s 末外力的瞬时功率之比为9∶4 答案 AD5、质量为m 的物体静止在光滑水平面上,从t =0时刻开始受到水平力的作用.力的大小F 与时间t 的关系如图5所示,力的方向保持不变,则( ) 答案 BDA.3t 0时刻的瞬时功率为5F 20t 02mB.3t 0时刻的瞬时功率为15F 20t 0mC.在t =0到3t 0这段时间内,水平力的平均功率为23F 20t 04mD.在t =0到3t 0这段时间内,水平力的平均功率为25F 20t 06m6.(单选)质量为2 kg 的物体,放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上,在水平拉力F 的作用下,由静止开始运动,拉力做的功W 和物体发生的位移x 之间的关系如图所示,g =10 m/s 2,下列说法中正确的是( ).A .此物体在AB 段做匀加速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为15 WB .此物体在AB 段做匀速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为6 WC .此物体在AB 段做匀加速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为6 WD .此物体在AB 段做匀速直线运动,且整个过程中拉力的最大功率为15 W 答案 D考点三:动能定理的基本应用1.(单选)一质量为2 kg 的滑块,以4 m /s 的速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4 m/s ,在这段时间里水平力所做的功为( ) 答案 DA.32 JB.16 JC.8 JD.02.(单选)物体A 和B 质量相等,A 置于光滑的水平面上,B 置于粗糙水平面上,开始时都处于静止状态.在相同的水平力作用下移动相同的距离,则( ) 答案 DA.力F 对A 做功较多,A 的动能较大B.力F 对B 做功较多,B 的动能较大C.力F 对A 和B 做功相同,A 和B 的动能相同D.力F 对A 和B 做功相同,A 的动能较大3.(单选)一辆汽车以v 1=6 m /s 的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行x 1=3.6 m ,如果以v 2=8 m/s 的速度行驶,在同样的路面上急刹车后滑行的距离x 2应为( ) 答案 AA.6.4 mB.5.6 mC.7.2 mD.10.8 m4.(单选)子弹的速度为v ,打穿一块固定的木块后速度刚好变为零.若木块对子弹的阻力为恒力,那么当子弹射入木块的深度为其厚度的一半时,子弹的速度是( ). 答案 BA.v 2 B .22v C .v 3 D .v 45.(单选)速度为v 的子弹,恰可穿透一块固定的木板,子弹穿透木板时所受阻力视为不变,如果子弹速度为2v ,则可穿透多少块同样的固定木板( ) 答案 CA.2块B.3块C.4块D.8块6.如图所示,质量为m 的物体从高为h 、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,最后停在水平面上,已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,求: 答案(1)2gh (2)hμ(1)物体滑至斜面底端时的速度;(2)物体在水平面上滑行的距离.(不计斜面与水平面交接处的动能损失)解析 (1)物体下滑过程中只有重力做功,且重力做功与路径无关,由动能定理:mgh =12m v 2,可求得物体滑至斜面底端时速度大小为v =2gh ;(2)设物体在水平面上滑行的距离为l ,由动能定理:-μmgl =0-12m v 2,解得:l =v 22μg =h μ. 7、.右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB 长L =1.5 m ,如图所示。
物理高考一轮复习机械能守恒定律专题练习(含答案)
物理高考一轮复习机械能守恒定律专题练习(含答案)物体的动能和势能之和称为物体的机械能,势能可以是引力势能、弹性势能等。
以下是机械能守恒定律专题练习,请考生及时练习。
一、选择题1.从空中竖直上抛两个质量不同的物体,设它们的初动能相反,当上升到同一高度时(不计空气阻力以空中为零势面),它们()A.所具有的重力势能相等B.所具有的动能相等C.所具有的机械能不等D.所具有的机械能相等2.物体自空中上方离地h处末尾做自在落体运动,Ek代表动能,Ep代表重力势能,E代表机械能,h表示下落的距离,以空中为零势能面,以下图象中能正确反映各物理量关系的是()3.一个小孩从粗糙的滑梯上减速滑下,关于其机械能的变化状况,以下判别正确的选项是()A.重力势能减小,动能不变,机械能减小B.重力势能减小,动能添加,机械能减小C.重力势能减小,动能添加,机械能添加D.重力势能减小,动能添加,机械能不变4.在下面罗列的各例中,假定不思索阻力作用,那么物体机械能发作变化的是()A.用细杆拴着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在润滑水平面上做匀速圆周运动B.细杆拴着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在竖直平面内做匀速圆周运动C.物体沿润滑的曲面自在下滑D.用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上,使物体沿斜面向上运动5.以下有关机械能守恒的说法中正确的选项是()A.物体的重力做功,重力势能减小,动能添加,机械能一定守恒B.物体克制重力做功,重力势能添加,动能减小,机械能一定守恒C.物体以g减速下落,重力势能减小,动能添加,机械能一定守恒D.物体以g/2减速下落,重力势能减小,动能添加,机械能能够守恒6.质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时辰,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由运动释放,小球落到弹簧上紧缩弹簧到最低点,然后又被弹起分开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此重复,不计空气阻力.经过装置在弹簧下端的压力传感器,测出这一进程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,那么()A.t1时辰小球动能最大B.t2时辰小球动能最大C.t2~t3这段时间内,小球的动能先添加后增加D.t2~t3这段时间内,小球添加的动能等于弹簧增加的弹性势能7.如下图,小球以初速度v0从润滑斜面底部向上滑,恰能抵达最大高度为h的斜面顶部.图中A是内轨半径大于h的润滑轨道、B是内轨半径小于h的润滑轨道、C是内轨直径等于h的润滑轨道、D是长为h的轻棒,其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球.小球在底端时的初速度都为v0,那么小球在以上四种状况中能抵达高度h的有()二、非选择题8.斜面轨道AB与水平面之间的夹角=53,BD为半径R=4 m的圆弧形轨道,且B点与D点在同一水平面上,在B点,轨道AB与圆弧形轨道BD相切,整个润滑轨道处于竖直平面内,在A点,一质量为m=1 kg的小球由运动滑下,经过B、C点后从D点斜抛出去.设以竖直线MDN为分界限,其左边为阻力场区域,左边为真空区域.小球最后落到空中上的S点处时的速度大小vS=8 m/s,A点距空中的高度H=10 m,B点距空中的高度h=5 m.g取10 m/s2,cos 53=0.6,求:(1)小球经过B点时的速度大小;(2)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力;(3)假定小球从D点抛出后,遭到的阻力f与其瞬时速度的方向一直相反,求小球从D点至S点的进程中阻力f所做的功.9.小明站在水平空中上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩入手段,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地,如图4所示.握绳的手离空中高度为d,手与球之间的绳长为d,重力减速度为g.疏忽手的运动半径和空气阻力.(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2.(2)问绳能接受的最大拉力多大?(3)改动绳长,使球重复上述运动,假定绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?参考答案1.D [上升到同一高度时由Ep=mgh可知,m不同Ep不同,又由于整个进程中物体机械能守恒且初动能相反,那么在同一高度时两物体所具有的动能不同,D正确,A、B、C错.]2.BCD [重力势能Ep随h增大而减小,A错,B对;Ek=-Ep=mgh,C对;E不随h而变化,D对.]3.B [下滑时高度降低,那么重力势能减小,减速运动,动能添加,摩擦力做负功,机械能减小,B对,A、C、D错.]4.B [物体假定在水平面内做匀速圆周运动,动能、势能均不变,物体的机械能不变;物体在竖直平面内做匀速圆周运动,动能不变,势能改动,故物体的机械能发作变化;物体沿润滑的曲面下滑,只要重力做功,机械能守恒;用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上时,除重力以外的力做功为零,物体的机械能守恒,应选B]5.C [物体的重力做功时,物体下落,重力势能一定减小,物体克制重力做功,说明重力做负功,物体重力势能添加,假定只要重力做功,机械能守恒,假定还有其他力如阻力做功,那么机械能不守恒,A、B均错;物体以g减速下落且重力势能减小时,说明只要重力做功,机械能守恒,C对;物体以g/2减速下落且重力势能减小时,说明除有重力做功外,还有其他力做功,机械能一定不守恒,D错.]6.C [0~t1时间内小球做自在落体运动,落到弹簧上并往下运动的进程中,小球重力与弹簧对小球弹力的合力方向先向下后向上,故小球先减速后减速,t2时辰抵达最低点,动能为0,A、B错;t2~t3时间内小球向上运动,合力方向先向上后向下,小球先减速后减速,动能先添加后增加,C对;t2~t3时间内由能量守恒知小球添加的动能等于弹簧增加的弹性势能减去小球添加的重力势能,D错.]7.AD [在不违犯能量守恒定律的情形中的进程并不是都可以发作的,B、C中的物体沿曲线轨道运动到与轨道间的压力为零时就会脱离轨道做斜上抛运动,动能不能全部转化为重力势能,故A、D正确.]8.(1)10 m/s (2)43 N,方向竖直向下 (3)-68 J解析 (1)设小球经过B点时的速度大小为vB,由动能定理得mg(H-h)=mv求得vB=10 m/s.(2)设小球经过C点时的速度为vC,对轨道的压力为FN,那么轨道对小球的压力N=N,依据牛顿第二定律可得N-mg=由机械能守恒得mgR(1-cos 53)+mv=mv联立,解得N=43 N方向竖直向下.(3)设小球由D抵达S的进程中阻力所做的功为W,易知vD=vB,由动能定理可得mgh+W=mv-mv代入数据,解得W=-68 J.9.(1)(2)mg (3)绳长为时有最大水平距离为2d解析 (1)设绳断后球飞行的时间为t,由平抛运动规律,有竖直方向:d=gt2水平方向:d=v1t解得v1=由机械能守恒定律,有mv=mv+mg(d-d),解得v2=(2)设绳能接受的最大拉力大小为T,这也是球遭到绳的最大拉力大小.球做圆周运动的半径为R=d由圆周运意向心力公式,有T-mg=得T=mg(3)设绳长为l,绳断时球的速度大小为v3,绳接受的最大拉力不变,有T-mg=m,解得v3=绳断后球做平抛运动,竖直位移为d-l,水平位移为x,时间为t1.有d-l=gt,x=v3t1得x=4 ,当l=时,x有极大值xmax=d.机械能守恒定律专题练习和答案的全部内容就是这些,查字典物理网希望对考生查缺补漏有协助。
高中物理 机械能守恒定律(附答案)高考基础训练题
机械能守恒定律(附答案)1.下列物体运动过程中满足机械能守恒的是()A .跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降B .忽略空气阻力,物体竖直上抛C .火箭升空D .拉着物体沿光滑斜面匀速上升2.如图5-3-13所示,一轻质弹簧竖立于地面上,质量为m 的小球,自弹簧正上方h 高处由静止释放,则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(弹簧的形变始终在弹性限度内)的过程中,下列说法正确的是()A .小球的机械能守恒B .重力对小球做正功,小球的重力势能减小C .由于弹簧的弹力对小球做负功,所以弹簧的弹性势能一直减小D .小球的加速度一直减小3.(江苏启东中学质检)如图5-3-14所示,A 、B 两球质量相等,A 球用不能伸长的轻绳系于O 点,B 球用轻弹簧系于O ′点,O 与O ′点在同一水平面上,分别将A 、B 球拉到与悬点等高处,使绳和轻弹簧均处于水平,弹簧处于自然状态,将两球分别由静止开始释放,当两球达到各自悬点的正下方时,两球仍处在同一水平面上,则()A .两球到达各自悬点的正下方时,两球动能相等B .两球到达各自悬点的正下方时,A 球动能较大C .两球到达各自悬点的正下方时,B 球动能较大D .两球到达各自悬点的正下方时,A 球受到向上的拉力较大4.如图5-3-15所示,在两个质量分别为m 和2m 的小球a 和b 之间,用一根长为L 的轻杆连接(杆的质量可不计),而小球可绕穿过轻杆中心O 的水平轴无摩擦转动,现让轻杆处于水平位置,然后无初速度释放,重球b 向下,轻球a 向上,产生转动,在杆转至竖直的过程中()A .b 球的重力势能减小,动能增加B .a 球的重力势能增加,动能减小C .a 球和b 球的总机械能守恒D .a 球和b 球的总机械能不守恒5.(江苏启东中学质检)如图5-3-16所示,质量相等的甲、乙两物体开始时分别位于同一水平线上的A 、B 两点.当甲物体被水平抛出的同时,乙物体开始自由下落.曲线AC 为甲物体的运动轨迹,直线BC 为乙物体的运动轨迹,两轨迹相交于C 点,空气阻力忽略不图5-3-13图5-3-14图5-3-15计.则两物体()A .在C 点相遇B .经C 点时速率相等C .在C 点时具有的机械能相等D .在C 点时重力的功率相等6.(大连模拟)如图5-3-17所示,在高1.5m 的光滑平台上有一个质量为2kg 的小球被一细线拴在墙上,球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧.当烧断细线时,小球被弹出,小球落地时的速度方向与水平方向成60°角,则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g 取10m/s 2)()A .10JB .15JC .20JD .25J图5-3-177.(高考全国卷Ⅱ)如图5-3-18所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a 和b .a 球质量为m ,静置于地面;b 球质量为3m ,用手托住,高度为h ,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b 后,a 可能达到的最大高度为()A .hB .1.5hC .2hD .2.5h8.(福建福州第一次模拟)如图5-3-19所示,小车上有固定支架,一可视为质点的小球用轻质细绳拴挂在支架上的O 点处,且可绕O 点在竖直平面内做圆周运动,绳长为L .现使小车与小球一起以速度v 0沿水平方向向左匀速运动,当小车突然碰到矮墙后,车立即停止运动,此后小球上升的最大高度可能是()A .大于v 022gB .小于v 022gC .等于v 022gD .等于2L 9.有一竖直放置的“T ”形架,表面光滑,滑块A 、B 分别套在水平杆与竖直杆上,A 、B 用一不可伸长的轻细绳相连,A 、B 质量相等,且可看作质点,如图5-3-20所示,开始图5-3-16图5-3-18图5-3-19时细绳水平伸直,A 、B 静止.由静止释放B 后,已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时,滑块B 沿着竖直杆下滑的速度为v ,则连接A 、B 的绳长为()A.4v 2gB.3v 2gC.3v 24gD.4v 23g10.(湖北联考)过山车质量均匀分布,从高为h 的平台上无动力冲下倾斜轨道并进入水平轨道,然后进入竖直圆形轨道,如图5-3-21所示,已知过山车的质量为M ,长为L ,每节车厢长为a ,竖直圆形轨道半径为R ,L >2πR ,且R ≫a ,可以认为在圆形轨道最高点的车厢受到前后车厢的拉力沿水平方向,为了不出现脱轨的危险,h 至少为多少?(用R 、L 表示,认为运动时各节车厢速度大小相等,且忽略一切摩擦力及空气阻力)答案:R 2+2πR 2L11.如图5-3-22所示,半径为R 的14圆弧支架竖直放置,圆弧边缘C 处有一小滑轮,一轻绳两端系着质量分别为m 1与m 2的物体,挂在定滑轮两边,且m 1=4m 2,开始时m 1、m 2均静止,且能视为质点,不计一切摩擦,试求m 1到达圆弧的A 点时的速度大小.答案:23(4-2)gR12.如图5-3-23所示,光滑水平面AB 与竖直面内的半圆形导轨在B 点相接,导轨半径为R .一个质量为m 的物体将弹簧压缩至A 点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B 点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C 点.试求:(1)弹簧开始时的弹性势能.(2)物体从B 点运动至C 点克服阻力做的功.(3)物体离开C 点后落回水平面时的动能.答案:(1)3mgR (2)0.5mgR (3)2.5mgR答案:1B2B3BD4AC5AD6A7B8BCD9D图5-3-20图5-3-21图5-3-22图5-3-23。
高考物理专题复习《机械能守恒定律》真题汇编
高考物理专题复习《机械能守恒定律》真题汇编考点一:功和功率一、单选题1.(22·23下·湖北·学业考试)一物体沿粗糙斜面下滑到斜面底端的过程中,下列说法正确的是()A.重力不做功B.重力做负功C.支持力不做功D.支持力做负功2.(23·24上·福建·学业考试)有一种飞机在降落的时候,要打开尾部的减速伞辅助减速,如图所示。
在飞机减速滑行过程中,减速伞对飞机拉力做功的情况是()A.始终做正功B.始终做负功C.先做负功后做正功D.先做正功后做负功3.(22·23下·江苏·学业考试)如图所示,在大小和方向都相同的力F1和F2的作用下,物体m1和m2沿水平方向移动了相同的距离。
已知质量m1<m2,F1做的功为W1,F2做的功为W2,则()A.W1>W2B.W1<W2C.W1=W2D.无法确定4.(22·23下·江苏·学业考试)某厢式货车在装车时,可用木板做成斜面,将货物沿斜面拉到车上,拉力方向始终平行于接触面。
某装卸工人用同样大小的力将不同质量的货物沿斜面拉到车上,则()A.质量大的货物拉力所做的功大B .质量小的货物拉力所做的功小C .拉力所做的功与质量无关D .拉力所做的功与质量有关5.(22·23下·江苏·学业考试)用与斜面平行的恒力F 将质量为m 的物体沿倾角为θ的斜面运动一段距离,拉力做功W 1;用同样大小的水平力将物体沿水平面拉动同样的距离,拉力做功W 2,则( ) A .W 1<W 2 B .W 1>W 2 C .W 1=W 2 D .无法判断6.(22·23下·江苏·学业考试)用100N 的力在水平地面上拉车行走200m ,拉力与水平方向成60°角斜向上。
在这一过程中拉力对车做的功约是( )A .3.0×104JB .4.0×104JC .1.0×104JD .2.0×104J7.(22·23下·江苏·学业考试)细绳悬挂一个小球在竖直平面内来回摆动,因受空气阻力最后停止在最低点,则此过程中( )A .空气阻力对小球不做功B .小球的动能一直减小C .小球的重力势能一直减小D .小球的机械能不守恒8.(21·22上·云南·学业考试)“人工智能”已进入千家万户,用无人机运送货物成为现实。
高中物理【机械能守恒定律】高考必考题(后附答案解析)
12C.3阶段,机械能逐渐变大阶段,万有引力先做负功后做正功4竖直悬挂.用外力将绳的下端缓慢地竖直向上拉.在此过程中,外力做功为()5的两点上,弹性绳的原长也为.将;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板)6时,绳中的张力大于如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上,物块质量为,到小环的距离为,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为.小环和物块以速度右匀速运动,小环碰到杆上的钉子后立刻停止,物块向上摆动.整个过程中,物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计,重力加速度为.下列说法正确的是()78受到地面的支持力小于受到地面的支持力等于的加速度方向竖直向下9的太空飞船从其飞行轨道返回地面.飞船在离地面高度的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为时下落到地面.取地面为重力势能零点,在飞船下落过程中,重力加速度可视为常量,大小取为1 2C.3阶段,机械能逐渐变大阶段,万有引力先做负功后做正功天体椭圆运行中,从远日点向近日点运行时,天体做加速运动,万有引力做正功,引力势能转化为动能;反之,做减速运动,引力做负功,动能转化为引力势能;而整个过程机械能守恒.从这个规律出发,CD正确,B错误.同时由于速度的不同,运动个椭圆4,那么重心上升,外力做的功即为绳子增5答案解析6C设斜面的倾角为,物块的质量为,去沿斜面向上为位移正方向,根据动能定理可得:上滑过程中:,所以;下滑过程中:,所以据能量守恒定律可得,最后的总动能减小,所以C正确的,ABD错误.故选C.7时,绳中的张力大于A.物块向右匀速运动时,对夹子和物块组成的整体进行分析,其在重力和绳拉力的作B.绳子的拉力总是等于夹子对物块摩擦力的大小,因夹子对物块的最大摩擦力为,C.当物块到达最高点速度为零时,动能全部转化为重力势能,物块能达到最大的上升8受到地面的支持力小于受到地面的支持力等于的加速度方向竖直向下和受到地面的支持力大小均为;在的动能达到最大前一直是加速下降,处于失受到地面的支持力小于,故A、B正确;达到最低点时动能为零,此时弹簧的弹性势能最大,9第7页(共7页)。
【机械能守恒定律】高考必考题(详解版)
1 2
C.
3
阶段,机械能逐渐变大
阶段,万有引力先做负功后做正功
天体椭圆运行中,从远日点向近日点运行时,天体做加速运动,万有引力做正功,引力
势能转化为动能;反之,做减速运动,引力做负功,动能转化为引力势能;而整个过程
机械能守恒.从这个规律出发,CD正确,B错误.同时由于速度的不同,运动个椭圆
4
,那么重心上升
,外力做的功即为绳子增5
答案解析
6
C
设斜面的倾角为,物块的质量为,去沿斜面向上为位移正方向,根据动能定理可得:上滑过程中:,所以;下滑过程中:
,所以
据能量守恒定律可得,最后的总动能减小,所以C正确的,ABD错误.故选C.
7
时,绳中的张力大于
A.物块向右匀速运动时,对夹子和物块组成的整体进行分析,其在重力和绳拉力的作
B.绳子的拉力总是等于夹子对物块摩擦力的大小,因夹子对物块的最大摩擦力为,
C.当物块到达最高点速度为零时,动能全部转化为重力势能,物块能达到最大的上升
8
受到地面的支持力小于
受到地面的支持力等于
的加速度方向竖直向下
和受到地面的支持力大小均为
;在的动能达到最大前一直是加速下降,处于失
受到地面的支持力小于,故A、B正确;
达到最低点时动能为零,此时弹簧的弹性势能最大,
9。
近6年全国各地高考物理真题汇编:机械能守恒定律(Word版含答案)
2017-2022年全国各地高考物理真题汇编:机械能守恒定律学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(本大题共11题)1.(2022·全国·高考真题)固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环,小环从大圆环顶端P 点由静止开始自由下滑,在下滑过程中,小环的速率正比于( )A .它滑过的弧长B .它下降的高度C .它到P 点的距离D .它与P 点的连线扫过的面积2.(2022·全国·高考真题)北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。
运动员从a 处由静止自由滑下,到b 处起跳,c 点为a 、b 之间的最低点,a 、c 两处的高度差为h 。
要求运动员经过c 点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k 倍,运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,则c 点处这一段圆弧雪道的半径不应小于( )A .1h k +B .hk C .2h k D .21h k - 3.(2021·重庆·高考真题)如图所示,竖直平面内有两个半径为R ,而内壁光滑的14圆弧轨道,固定在竖直平面内,地面水平,1O O 、为两圆弧的圆心,两圆弧相切于N 点。
一小物块从左侧圆弧最高处静止释放,当通过N 点时,速度大小为(重力加速度为g )( )A B C D 4.(2021·海南·高考真题)水上乐园有一末段水平的滑梯,人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。
如图所示,滑梯顶端到末端的高度 4.0m H =,末端到水面的高度 1.0m h =。
取重力加速度210m /s g =,将人视为质点,不计摩擦和空气阻力。
则人的落水点到滑梯末端的水平距离为( )A .4.0mB .4.5mC .5.0mD .5.5m5.(2021·北京·高考真题)2021年5月,“天问一号”探测器成功在火星软着陆,我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。
高考物理复习冲刺压轴题专项突破—机械能守恒定律(含解析)
一、选择题(第1题为单项选择题,2-13为多项选择题)1.如图所示,质量为m 的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度v 0冲上固定斜面,沿斜面上升的最大高度为h .已知斜面倾角为α,斜面与滑块间的动摩擦因数为μ,且μ<tan α,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取斜面底端为零势能面,则能表示滑块在斜面上运动的机械能E 、动能E k 、势能E p 与上升高度h 之间关系的图高考物理复习冲刺压轴题专项突破—机械能守恒定律(含解析)象是()A .B .C .D.【答案】D 【解析】本题考查动能、势能、机械能有关知识,势能Ep="mgh"势能与高度成正比,上升到最大高度H 时,势能最大,A 错;由能量守恒,机械损失,克服摩擦力做功,转化为内能,上升过程E =E0-μmgcos αh/sin α="E0-"μmgh/tan α,下行时,E=mgH-μmg(H-h)/tan α,势能E 与高度h 为线性关系,B 错;上行时,动能E K =E K0-(mgsin α+μmgcos α)h/cos α下行时E K =(mgsin α-μmgcos α)(H-h )/cos α动能E K 高度h 是线性关系,C 错,D 正确2.如图所示,半径为R 的半圆弧槽固定在水平面上,槽口向上,槽口直径水平,一个质量为m 的物块从P 点由静止释放刚好从槽口A 点无碰撞地进入槽中,并沿圆弧槽匀速率地滑行到B 点,不计物块的大小,P 点到A 点高度为h ,重力加速度大小为g ,则下列说法正确的是()A .物块从P 到B 过程克服摩擦力做的功为mg(R+h)B .物块从A 到BC .物块在B 点时对槽底的压力大小为(2)R h mgR+D .物块到B 点时重力的瞬时功率为【答案】BC【解析】A 项:物块从A 到B 做匀速圆周运动,根据动能定理有:0f mgR W -=,因此克服摩擦力做功f W mgR =,故A 错误;B 项:根据机械能守恒,物块在A 点时的速度大小由212mgh mv =得:v =,从A 到B运动的时间为12Rt v π==,因此从A 到B过程中重力的平均功率为W P t ==B 正确;C 项:根据牛顿第二定律:2v N mg m R-=,解得:(2)R h mg N R +=,由牛顿第三定律得可知,故C 正确;D 项:物块运动到B 点,速度与重力垂直,因此重务的瞬时功率为0,故D 错误.故选BC .3.如图所示,质量为4m 的球A 与质量为m 的球B 用绕过轻质定滑轮的细线相连,球A 放在固定的光滑斜面上,斜面倾角α=30°,球B 与质量为m 的球C 通过劲度系数为k 的轻质弹簧相连,球C 放在水平地面上。
第五章 机械能守恒定律-2025年高考一轮复习物理通关卷经典题解版
一、单选题二、多选题1. 如图所示,小木块可以分别从固定斜面沿左边或右边由静止开始滑下,且滑到水平面上的A 点或B 点停下,假定小木块和斜面及水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平缓连接,图中水平面上的O 点位于斜面顶点正下方,则()A .距离OA 等于OBB .距离OA 大于OBC .距离OA 小于OBD .无法作出明确的判断2. 科学家通过实验研究发现,放射性元素有多种可能的衰变途径:先变成,可以经一次衰变变成,也可以经一次衰变变成(X代表某种元素),和最后都变成,衰变路径如图所示。
则以下判断正确的是( )A .a =211,b =82B .①是β衰变,②是α衰变C .①②均是α衰变D .经过7次α衰变5次β衰变后变成3. 一项新的研究表明,由于潮汐引力,地球的自转速度在变慢,月球也正以每年3.8cm 的速度远离地球.若不考虑其他变化,则在遥远的未来A .月球绕地球运行的周期将变短B .月球表面的重力加速度将变大C .地球的第一宇宙速度将变小D .地球同步卫星的高度将变大4. 关于“嫦娥四号”月球探测器的发射速度,下列说法正确的是( )A .小于第一宇宙速度B .介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间C .介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间D .大于第三宇宙速度5. 如图所示,金属棒ab 置于水平放置的金属导体框架cdef 上,棒ab 与框架接触良好.从某一时刻开始,给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场,并且磁场均匀增加,ab 棒仍静止,在磁场均匀增加的过程中,关于ab 棒受到的摩擦力,下列说法正确的是 ( ).A .摩擦力大小不变,方向向右B .摩擦力变大,方向向右C .摩擦力变大,方向向左D .摩擦力变小,方向向左6. 下列说法正确的是 ( )A .单晶体和多晶体都有确定的熔点B .随着物体体积的增大,物体内分子间势能可能减小C .随着物体运动速度的增大,物体内分子的动能也增大D .理想气体在等温变化过程中,气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功E .两个温度不同的系统相互接触并达到热平衡状态的过程中,高温系统降低的温度一定等于低温系统升高的温度第五章 机械能守恒定律-2025年高考一轮复习物理通关卷经典题解版三、实验题7. 如图所示,一长为L 的通电直导线MN 垂直放置在水平向右的匀强磁场中,磁感应强度大小为B ,直导线中的电流方向由N 到M ,电流强度为I,则通电直导线所受安培力A .方向垂直纸面向外B .方向垂直纸面向里C .大小为BIL D.大小为8. 将一物体以初速度竖直向上抛出,设空气阻力大小恒定,其速度大小随时间变化的图像如图所示,则下列说法正确的是()A .物体经过 1.8的时间落回抛出点B.物体在落回到抛出点的过程中平均速度为C.物体在上升阶段和下落到抛出点阶段重力做功平均功率之比为D .空气阻力为其重力的0.2倍9. 某同学用传感器观察电容器的放电过程,实验操作如下:(1)本实验的电路如图甲所示,请在图乙中用笔画线代替导线连接实物图(传感器正常工作时电流从红鳄鱼夹流入,从黑鳄鱼夹流出)___________;(2)为校验电阻箱阻值,在电路断开的情况下该同学用欧姆表“×1k”挡测量了电阻箱的阻值,测量结果如图丁所示,则电表读数为___________Ω;(3)已知蓄电池的电动势为6V,内阻不计,实验结束后描绘的电容器放电i-t图像如图丙所示,根据图像求得该电容器的电容大小约为___________F(保留二位有效数字);(4)实验结果表明,电容的测量值小于标识值,请写出导致该现象的一个主要原因___________;(5)将电容器放电后,该同学用欧姆表“×10”档检测电容器,当红黑表笔与电容器两极连接后,发现指针先大角度向右偏转然后偏角逐渐减小,经t1时间后返回;将该电容器放电后换用“×100”档再次检测,指针经t2时间后返回,则t1___________t2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
2024全国高考真题物理汇编:机械能守恒定律
2024全国高考真题物理汇编机械能守恒定律一、单选题1.(2024浙江高考真题)如图所示,质量为m 的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3,在空中达到最高点2的高度为h ,则足球()A .从1到2动能减少mghB .从1到2重力势能增加mghC .从2到3动能增加mghD .从2到3机械能不变2.(2024浙江高考真题)一个音乐喷泉喷头出水口的横截面积为42210m ,喷水速度约为10m/s ,水的密度为3110 kg/m 3,则该喷头喷水的功率约为()A .10WB .20WC .100WD .200W3.(2024重庆高考真题)2024年5月3日,嫦娥六号探测成功发射,开启月球背面采样之旅,探测器的着陆器上升器组合体着陆月球要经过减速、悬停、自由下落等阶段。
则组合体着陆月球的过程中()A .减速阶段所受合外力为0B .悬停阶段不受力C .自由下落阶段机械能守恒D .自由下落阶段加速度大小g =9.8m/s 24.(2024北京高考真题)如图所示,光滑水平轨道AB 与竖直面内的光滑半圆形轨道BC 在B 点平滑连接。
一小物体将轻弹簧压缩至A 点后由静止释放,物体脱离弹簧后进入半圆形轨道,恰好能够到达最高点C 。
下列说法正确的是()A .物体在C 点所受合力为零B .物体在C 点的速度为零C .物体在C 点的向心加速度等于重力加速度D .物体在A 点时弹簧的弹性势能等于物体在C 点的动能5.(2024全国高考真题)如图,一光滑大圆环固定在竖直平面内,质量为m 的小环套在大圆环上,小环从静止开始由大圆环顶端经Q 点自由下滑至其底部,Q 为竖直线与大圆环的切点。
则小环下滑过程中对大圆环的作用力大小()A .在Q 点最大B .在Q 点最小C .先减小后增大D .先增大后减小6.(2024山东高考真题)如图所示,质量均为m 的甲、乙两同学,分别坐在水平放置的轻木板上,木板通过一根原长为l 的轻质弹性绳连接,连接点等高且间距为d (d <l )。
高中物理高考题解析-机械能守恒定律-考题及答案
课时分层作业(十六)机械能守恒定律题组一机械能守恒条件及判断1.奥运会比赛项目撑竿跳高如图所示,下列说法不正确的是()A.加速助跑过程中,运动员的动能增加B.起跳上升过程中,竿的弹性势能一直增加C.起跳上升过程中,运动员的重力势能增加D.越过横竿后下落过程中,运动员的重力势能减少动能增加B[加速助跑过程中速度增大,动能增加,A对;撑竿从开始形变到撑竿恢复形变时,先是运动员部分动能转化为竿的弹性势能,后弹性势能转化为运动员的动能与重力势能,竿的弹性势能不是一直增加,B错;起跳上升过程中,运动员的高度在不断增加,所以运动员的重力势能增加,C对;当运动员越过横竿下落的过程中,他的高度降低、速度增大,重力势能转化为动能,即重力势能减少,动能增加,D对。
]2.如图所示,一轻弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O 在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力。
在重物由A点摆向最低点B的过程中,下列说法正确的是()A.重物的机械能守恒B.重物的机械能增加C.重物的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变D.重物与弹簧组成的系统机械能守恒D[重物由A点摆到B点的过程中,弹簧被拉长,弹簧的弹力对重物做了负功,所以重物的机械能减少,故选项A、B错误;此过程中,由于只有重力和弹簧的弹力做功,所以重物与弹簧组成的系统机械能守恒,即重物减少的重力势能,等于重物获得的动能与弹簧的弹性势能之和,故选项C错误,D正确。
] 3.如图所示,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点,另一端系一小球。
给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动。
在此过程中()A.小球的机械能守恒B.重力对小球不做功C.轻绳的张力对小球不做功D.在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少量C[斜面粗糙,小球受到重力、支持力、摩擦力、轻绳张力的作用,由于除重力做功外,支持力和轻绳张力总是与运动方向垂直,故不做功,摩擦力做负功,机械能减少,A、B错误,C正确;小球动能的变化量等于合外力对其做的功,即重力与摩擦力做功的代数和,D错误。
2025届高考物理复习:经典好题专项(机械能守恒定律)练习(附答案)
2025届高考物理复习:经典好题专项(机械能守恒定律)练习1.如图所示,一个质量为m 的物体静止放在光滑水平面上,在互成角度的两个水平恒力F 1、F 2作用下,经过一段时间,物体获得的速度为v ,在力的方向上获得的速度分别为v 1、v 2,物体发生的位移为x ,在力的方向上发生的位移分别为x 1、x 2,F 1与合力F 间夹角为θ。
那么在这段时间内( )A .Fx =F 1x 1+F 2x 2B .Fx =12m v 2-0 C .F 1x 1=12m v 12-0D .F 1x cos θ=12m v 12-02. (多选)(2024ꞏ广东省联考)在建筑装修中,工人用质量为m 的磨石对水平地面进行打磨,当对磨石施加压力F 时(如图所示),磨石刚好能向右做匀速直线运动,已知磨石与地面间的动摩擦因数是μ,重力加速度为g ,在磨石向前运动s 的过程中,工人对磨石做功为(θ已知)( )A .Fs cos θB .μFsC .μ(mg +F sin θ)sD .μ(mg +F )s3. (多选)(2023ꞏ陕西榆林市模拟)如图所示,物块A 、B 叠放在粗糙水平面上,A 、B 之间的接触面粗糙,用水平力F 拉B ,使A 、B 一起沿水平面做匀减速直线运动。
在A 、B 一起运动的过程中,下列说法正确的是( )A .B 对A 的摩擦力对A 做正功 B .B 对A 的摩擦力对A 做负功C .A 对B 的摩擦力对B 做正功D .A 对B 的摩擦力对B 做负功4. (多选)如图所示,一个质量为m =2.0 kg 的物体放在倾角为α=37°的固定斜面上,现用F =30 N 、平行于斜面的力拉物体使其由静止开始沿斜面向上运动。
已知物体与斜面之间的动摩擦因数μ=0.50,斜面足够长,g 取10 m/s 2,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80。
物体运动2 s后,关于各力做功情况,下列说法中正确的是()A.重力做功为-120 JB.摩擦力做功为-80 JC.拉力做功为100 JD.物体所受的合力做功为100 J5. (多选)(2024ꞏ贵州贵阳市开学考试)在某次冰壶比赛中,运动员把冰壶由投掷线中点处以某一初速度掷出,掷出点为x轴零点,冰壶沿中心线做匀减速直线运动25 m停止。
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2010届高考一轮复习第6单元 机械能守恒定律五年高考题荟萃 两年高考·精选(2008~2009) 考点1 基本概念的理解1. (09·广东文科基础·58) 如图8所示,用一轻绳系一小球悬于O 点。
现将小球拉至水 平位置,然后释放,不计阻力。
小球下落到最低点的过程中,下列表述正确的是 ( A )A .小球的机械能守恒B .小球所受的合力不变C .小球的动能不断减小D .小球的重力势能增加2.(08·重庆理综·17)下列与能量有关的说法正确的是 ( )A.卫星绕地球做圆周运动的半径越大,动能越大B.从同种金属逸出的光电子的最大初动能随照射光波长的减小而增大C.做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同D.在静电场中,电场线越密的地方正电荷的电势能一定越高答案 B解析 卫星绕地球做圆周运动的向心力由卫星与地球之间的万有引力提供,即r m r mGM 22v =地,由此式可得,rm GM m 地21212=v 故r 越大,卫星动能越小,故A 错.光电子的最大初动能W c h W hv E -=-=λK ,故随波长的减小而增大,B 对.在平抛运动的过程中t 时刻后任取一小段时间为Δt,故t 时刻竖直方向的分速度为v t ,t+Δt 时刻竖直方向的分速度为v t+Δt ,其动能增量为22022202)(21)(1v v v v +-+=∆∆+t t t m m 2k E ,化简可得: )2(21])([21)(212222222t g t gt m t g t t g m m E t ∆+∆⋅=-∆+==∆∆+v -v t t k , 由此可知,就算Δt 相同,ΔE K 仍随t 的增大而增大,故C 错.如正电荷处于负电荷产生的电场中,电场线越密的地方,正电荷的电势能越低,故D 错.3.(08·四川理综·18)一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t 0滑至斜面底端.已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定.若用F 、v 、s 和E 分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,则下列图象中可能正确的是 ( )答案 AD解析 合力是恒定的,速度随时间线性增加,位移增加但与时间是二次函数关系,根据机械能守恒知E=E 0-μmgs=E 0-21μgF 合t 2,可见机械能随时间增大而减小,且与时间是二次函数关系.4.(08·广东理科基础·11)一个25 kg 的小孩从高度为3.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g=10 m/s 2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( )A.合外力做功50 JB.阻力做功500 JC.重力做功500 JD.支持力做功50 J答案 A 解析 由动能定理得J 50212==v m W 合,由能量守恒得f W m mgh +=221v ,阻力做功J 70021W 2=-=v m mgh f ,J 750==mgh W G ,支持力不做功. 5.(08·江苏·5)如图所示,粗糙的斜面与光滑的水平面相连接,滑块沿水平面以度v 0运动,设滑块运动到A 点的时刻为t=0,距B 点的水平距离为x,水平速度为v x .由于v 0不同,从A 点到B 点的几种可能的运动图象如下列选项所示,其中表示摩擦力做功最大的是 ( )答案 D解析 A 、C 图表示物体水平方向速度不变,说明从A 点做平抛运动.B 图说明先平抛一段落在斜面上,相碰后又脱离斜面运动.D 图说明滑块沿斜面下滑.所以D 表示摩擦力做功最大.6.(08·江苏·9)如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a 和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为3m 的a 球置于地面上,质量为m 的b 球从水平位置静止释放,当a 球对地面压力刚好为零时,b 球摆过的角度为θ.下列结论正确的是 ( )A.θ=90°B.θ=45°C.b 球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率先增大后减小D.b 球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率一直增大答案 AC 解析 b 球下摆过程中,竖直方向速度先增大后减小,重力功率P=mgv ⊥先增大后减小.a对地面的压力刚好为零,说明绳的拉力T=3mg,对b 球设绕行半径为r,在最低点时,mgr=21mv 2T′-mg=r m 2v 得T′=T=3mg 所以b 在最低点时,a 球恰好对地面压力为零. 7.(08·广东·3)运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程,将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是 ( )A.阻力对系统始终做负功B.系统受到的合外力始终向下C.重力做功使系统的重力势能增加D.任意相等的时间内重力做的功相等答案 A 解析 运动员无论是加速下降还是减速下降,阻力始终阻碍系统的运动,所以阻力对系统始终做负功,故选项A 正确;运动员加速下降时系统受到的合外力向下,减速下降时系统所受的合外力向上,故选项B 错误;由W G=-ΔE p 知,运动员下落过程中重力始终做正功,系统重力势能减少,故选项C 错误;运动员在加速下降和减速下降的过程中,任意相等时间内所通过的位移不一定相等,所以任意相等时间内重力做功不一定相等,故选项D 错误.8.(08·广东·17)为了响应国家的“节能减排”号召,某同学采用了一个家用汽车的节能方法.在符合安全行驶要求的情况下,通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施,使汽车负载减少.假设汽车以72 km/h 的速度匀速行驶时,负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2 000 N 和1 950 N.请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少?答案 1×103W解析 (1)设汽车的牵引力大小为F,汽车所受阻力大小为f,汽车速度为v.汽车做匀速运动,所以F=f ① 发动机的输出功率P=Fv ②由①②得ΔP=(f 1-f 2)v=(2000-1950)×6.372W =1×103W考点2 动能定理的应用9.(09·全国卷Ⅱ·20)以初速度v 0竖直向上抛出一质量为m 的小物体。
假定物块所受的空气阻力f 大小不变。
已知重力加速度为g ,则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为 ( A )A .202(1)v f g mg +和mg f v mg f -+.202(1)v f g mg+和mg v mg f +C .2022(1)v f g mg +和0mg f v mg f -+D .2022(1)v f g mg+和0mg v mg f + 解析:本题考查动能定理.上升的过程中,重力做负功,阻力f 做负功,由动能定理得221)(o mv fh mgh -=+-,=h 202(1)v f g mg+,求返回抛出点的速度由全程使用动能定理重力做功为零,只有阻力做功为有2221212o mv mv mgh -=-,解得=v 0mg f v mg f-+,A 正确。
10.(09·上海物理·5)小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为H ,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面。
在上升至离地高度h 处,小球的动能是势能的两倍,在下落至离高度h 处,小球的势能是动能的两倍,则h 等于 ( D )A .H /9B .2H /9C .3H /9D .4H /9解析:小球上升至最高点过程:20102mgH fH mv --=-;小球上升至离地高度h 处过程:22101122mgh fh mv mv --=-,又21122mv mgh =;小球上升至最高点后又下降至离地高度h 处过程:222011(2)22mgh f H h mv mv ---=-,又22122mv mgh =;以上各式联立解得49h H =,答案D 正确。
11.(09·广东理科基础·9)物体在合外力作用下做直线运动的v 一t 图象如图所示。
下列表述正确的是( A )A .在0—1s 内,合外力做正功B .在0—2s 内,合外力总是做负功C .在1—2s 内,合外力不做功D .在0—3s 内,合外力总是做正功解析:根据物体的速度图象可知,物体0-1s 内做匀加速合外力做正功,A 正确;1-3s内做匀减速合外力做负功。
根据动能定理0到3s 内,1—2s 内合外力做功为零。
12.(08·宁夏理综·18)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s.从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用力F,力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图a 和图b 所示。
设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别为W 1、W 2、W 3,则以下关系式正确的是 ( )A. W 1=W 2=W 3B.W 1<W 2<W 3C. W 1<W 3<W 2D. W 1=W 2<W 3答案 B解析 由v-t 图象可知第1秒内、第2秒内、第3秒内的力和位移均为正方向,N N N m m m,22,3,1,1,21221232103001=========F F F t x t x x v v v t J J J 2,23,21333222111======x x x W F W F W F 所以:W 1〈W 2〈W 3.考点3 机械能守恒和能量守恒定律的应用13.(09·江苏物理·9)如图所示,两质量相等的物块A 、B 通过一轻质弹簧连接,B 足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。
弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内。
在物块A 上施加一个水平恒力,A 、B 从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的有 ( BCD )A .当A 、B 加速度相等时,系统的机械能最大B .当A 、B 加速度相等时,A 、B 的速度差最大C .当A 、B 的速度相等时,A 的速度达到最大D .当A 、B 的速度相等时,弹簧的弹性势能最大解析:处理本题的关键是对物体进行受力分析和运动过程分析,使用图象处理则可以使问题大大简化。
对A 、B 在水平方向受力分析如图,F 1为弹簧的拉力;当加速度大小相同为a 时,对A有ma F F =-1,对B有ma F =1,得21F F =,在整个过程中A的合力(加速度)一直减小而B的合力(加速度)一直增大,在达到共同加速度之前A 的合力(加速度)一直大于B的合力(加速度),之后A 的合力(加速度)一直小于B的合力(加速度)。