第五章机械能及其守恒定律测试题

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机械能及其守恒定律综合测试

《机械能及其守恒定律》综合测试班级姓名一、选择题（每题4分，共40分）1、物体在水平恒力F 的作用下，在光滑的水平面上由静止前进了路程S 、再进入一个粗糙水平面，又继续前进了路程S 、设力F 在第一段路程中对物体做功为W 1、平均功率P 1，在第二段路程中对物体做功为W2、平均功率P 2、则（）A 、W 1＞W 2，P 1＞P 2B 、W 1＜W 2，P 1＜P 2C 、W 1=W 2，P 1＞P 2D 、W 1=W 2，P 1＜P 22、如图，A 、B 两物体叠放在一起，A 被不可伸长的水平细绳系于左墙上，B 在拉力F 作用下向右匀速运动，在此过程中，A 、B 间的摩擦力的做功情况是（）A 、对A 、B 都不做功B 、对A 不做功，对B 做负功C 、对A 做正功，对B 做负功D 、对A 、B 都不做功3、物体开始以g/2的加速度竖直向下运动了距离为h,则( )A 物体势能减少mgh/2B 物体动能增加mgh/2C 物体克服阻力做功mgh/2D 物体机械能减少mgh/24、自由下落的小球正好落在直立于地面的轻弹簧上端,从小球接触弹簧开始到小球将弹簧压缩到最大形变为止,在此过程中,小球的( )A 动能不断减小B 机械能保持不变C 动能先增大后减小D 动能和重力势能之和不断减小5 一个系统的机械能增大了,究其原因,下列推测正确的是( )A 可能是重力对系统做了功B 一定是合外力对系统做了功C 一定是系统克服合外力做了功D 可能是摩擦力对系统做了功6、A 、B 两辆汽车的额定功率系统，质量不同，在水平公路上同向行驶作直线运动，两辆车受到的阻力与车重的比值相同，则它们有（）A 、相同的最大速度B 、质量小的最大速度大C 、加速度相同时，有相同的速度D 、速度相同时，质量小的物体加速度小7、如图，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 点与O`点在同一水平线上，分别将A 、B 球拉到与悬点等高处，且绳和轻弹簧均为原长，然后由静止释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 球动能大C 、两球到达各自悬点的正下方时，B 球动能大D 、两球到达各自悬点的正下方时，A 球损失的重力势能较多8、一水电站，水流的落差为20m ，水流冲击水轮机发电后，水流能的20℅转化为电能，若发电机的功率为200kw ，则每分钟流下的水量为（g=10m/s ）（）A 、3×105kgB 、1.5×106kgC 、6×104kgD 、6×105kg9 质量为m 的物体，受水平力F 的作用，在粗糙的水平面上运动，如图，下列说法正确的是A 、如果物体做匀加速直线运动，F 一定对物体做正功（）B 、如果物体做匀减速直线运动，F 一定对物体做负功C 、如果物体做匀速直线运动，F 一定对物体做正功D 、如果物体做匀速直线运动，F 一定对物体做正功10、质量为ｍ的汽车在平直的公路上速度为V 0时开始加速，经过时间ｔ，前进了S ，速度达到最大值V ｍ，设在加速过程中发动机的功率恒为P ，汽车所受阻力恒为ｆ，则在这段时间内发动机所做的功为：（）A 、P ｔB 、ｆV ｍｔC 、ｆSD 、ｍV ｍ2/2+fS －mV 02/211、质量为2ｋｇ的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力作用沿水平方向做匀变速直线运动，拉力作用2ｓ后停止，物体运动的速度图象如图所示，则下列说法中正确的是（） A 、拉力F 做功150J B 、拉力F 做功500J C 、物体克服摩擦力做功100J D 、物体克服摩擦力做功为175J二、计算题（15分×4=60分，体现公式，写清解题过程）12、质量为ｍ的滑块，在倾角为θ的斜面上，从距档板P 为S 0处，以初速度V 0沿斜面上滑，滑块与斜面间动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面的下滑力，13 如图,物体A 的质量m A =10kg,B 的质量m B =2kg,OC=4m,OD=3m,已知物体A 自顶端D 处由静止下滑到水平轨道C 处时,克服摩擦力做了250J 的功,求物体A 在C 处时的速度V C 是多少?14、额定功率为80kw 的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s ，汽车的质量是2t ，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m/s 2，运动过程中阻力不变。

2021年新高考物理总复习检测：第五章第3节机械能守恒定律及其应用检测(含解析)

机械能守恒定律及其应用（建议用时：45分钟）【A级基础题练熟快】1. （2019 •浙江杭州模拟）如图所示，荡秋千是小朋友们最喜欢的一项传统游戏，人通过下蹲和站起，使秋千越荡越高.忽略绳的质量及空气阻力，则（）A. 在最高点人下蹲时，重力势能转化为动能B. 在最高点时人和秋千板所受到的合力为零C. 在最低点秋千板对人的支持力等于人的重力D. 在摆动过程中人和秋千的机械能总和不变解析：选A.在最高点人下蹲时，重力势能转化为动能，选项A正确；在最高点时人和秋千板的速度为零，但是所受到的合力不为零，有斜向下的切向加速度，选项B错误；在最低点加速度竖直向上，则秋千板对人的支持力大于人的重力，选项C错误；在摆动过程中，人要对秋千板做功，使得人和秋千的机械能总和增加，选项D错误.2 . （2019 •河北廊坊联考）如图所示，一轻质弹簧一端固定在水平天花板上，另一端挂一重物，当弹簧处于原长时，重物由静止释放，不计空气阻力，关于重物下落过程，下列说法正确的是（）A. 加速度一直变大B. 动能先变大后变小C. 弹簧与重物组成的系统的机械能一直变小D. 重物的重力势能先变大后变小解析：选B.重物从释放至下落到最低点的过程中，合力先向下，向下运动的过程中，弹力增大，加速度减小，当弹力等于重力后，弹力大于重力，加速度向上，弹力增大，加速度增大，所以加速度先减小后增大，在平衡位置时，加速度为零；速度方向先与加速度方向相同，然后与加速度方向相反，则重物的速度先增大后减小，当加速度为零时，速度最大，故A 错误；结合加速度的方向可知，重物的动能先增大后减小，故B正确；整个过程中只有重力和弹簧的弹力做功，所以弹簧与重物组成的系统的机械能一直不变，故C错误；重物下降的过程中重力一直做正功，所以重物的重力势能一直减小，故D错误.3. （2019 •湖南岳阳质检）如图，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道•甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处以相同大小的速度自由滑向B处，下列说法正确的有（）A. 甲的切向加速度始终比乙的大B. 甲、乙在同一高度的速度相同C. 甲比乙先到达B处D. 甲、乙在同一时刻总能到达同一高度解析：选C.由受力分析及牛顿第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小，故A错误；由机械能守恒定律可知，各点的机械能保持不变，高度（重力势能）相等处的动能也相等，故速度大小相等，但速度方向不同，故B错误；甲的切向加速度先比乙的大，速度增大的比较快，开始阶段的位移比较大，故甲总是先达到同一高度的位置，故C正确，D错误.4. （2019 •浙江温州九校联考）如图是在玩“跳跳鼠”的儿童，该玩具弹簧上端连接脚踏板，下端连接跳杆，儿童在脚踏板上用力向下压缩弹簧，然后弹簧将人向上弹起，最终弹簧将跳杆带离地面，下列说法正确的是（）A. 从人被弹簧弹起到弹簧第一次恢复原长，人一直向上加速运动B. 无论下压弹簧的压缩量多大，弹簧都能将跳杆带离地面C. 人用力向下压缩弹簧至最低点的过程中，人和“跳跳鼠”组成的系统机械能增加D. 人用力向下压缩弹簧至最低点的过程中，人和“跳跳鼠”组成的系统机械能守恒解析：选C.从人被弹簧弹起到弹簧第一次恢复原长，人先向上做加速运动，当人的重力与弹力相等时，速度最大，由于惯性人向上做减速运动，故A错误；当下压弹簧的压缩量较小时，弹簧的拉伸量也较小，小于跳杆的重力时，跳杆不能离开地面，故B错误；人用力向下压缩弹簧至最低点的过程中，人的体能转化为系统的机械能，所以人和“跳跳鼠”组成的系统机械能增加，故C正确，D错误.5. （多选）（2019 •江西景德镇模拟）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，a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放.当 b 球第一次经过最低点时，a 球对地面压力刚好为零.下列结论正确的是A. a 球的质量为2mb 球的机械能守恒，则有： mgL = j mv 2;当b 球摆过的角度为90。

机械能及其守恒定律单元检测及答案

《机械能及其守恒定律》单元检测一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．1—6题只有一个选项正确，7--10题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内) 1．以初速度v 0水平抛出一个质量为m 的物体，当物体的速度为v 时，重力做功的瞬时功率为( )A ．mgvB ．0mgvC ．0()mg v v -D ．220mg v v -2．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3．如图所示，在地面上以速度v 0抛出质量为m 的物体，抛出后物体落到比地面低h 的海平面上．若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则①物体到海平面时的势能为mgh②重力对物体做的功为mgh③物体在海平面上的动能为12m v 02＋mgh ④物体在海平面上的机械能为12m v 02 其中正确的是( )A ．①②③B ．②③④C ．①③④D ．①②④ 4．一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物体做的功等于( )A ．物块动能的增加量B ．物块重力势能的减少量及物块克服摩擦力做的功之和C ．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D ．物块动能的增加量及物块克服摩擦力做的功之和5．如图3所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F 拉绳，使滑块从A 点起由静止开始上升．若从A 点上升至B 点和从B 点上升至C 点的过程中拉力F 做的功分别为W 1、W 2，滑块经B 、C 两点时的动能分别为E k B 、E k C ，图中AB ＝BC ，则一定有( )A ．W 1>W 2B ．W 1<W 2C ．E k B >E k CD ．E k B <E k C6．如图所示，小球在竖直向下的力F 作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F 撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中( )A．小球的机械能守恒B．弹性势能为零时，小球动能最大C．小球在刚离开弹簧时动能最大D．小球在刚离开弹簧时机械能最大7．一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小及碰撞前相同．则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为()A．Δv＝0 B．Δv＝12 m/sC．W＝0 D．W＝10.8 J8．物体沿直线运动的v－t关系如图2所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则()A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB．从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2WC．从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD．从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W9．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)()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点以上部分弯成及C点相切的圆弧状，物体上升的最大高度有可能仍为h10．如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱及轨道的动摩擦因数为36，木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．下列选项正确的是() A．m＝M B．m＝2MC．木箱不及弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D．在木箱及货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能二、实验题(本题共2小题，共16分)11.（6分）如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律。

状元之路好题精选第五章机械能及其守恒定律

第五章机械能及其守恒定律1．如图所示，一质量为m＝2.0 kg的物体从半径为R＝5.0 m的圆弧的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内)．拉力F大小不变始终为15 N，方向始终与物体在该点的切线成37°角．圆弧所对应的圆心角为60°，BO边为竖直方向，求这一过程中：(g取10 m/s2，cos37°＝0.8)(1)拉力F做的功；(2)重力G做的功；(3)圆弧面对物体的支持力FN做的功；(4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功．2．汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车的质量为5×103 kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍(g取10 m/s2)，试求：(1)若汽车保持额定功率不变从静止启动，汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为 2 m/s2时速度是多大？(2)若汽车从静止开始，保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？3．(2011·海淀区模拟)如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下．已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m，A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段运动的过程中，克服摩擦力做的功( )A．大于μmgL B．小于μmgLC．等于μmgL D．以上三种情况都有可能4．如图所示，质量为M＝0.2 kg的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出h＝0.20 m，木块离台的右端L＝1.7m．质量为m＝0.10M的子弹以v0＝180 m/s的速度水平射向木块，当子弹以v＝90 m/s的速度水平射出时，木块的速度为v1＝9 m/s(此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零)．如果木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为l＝1.6 m，求：(1)木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2；(2)木块与台面间的动摩擦因数μ.5．如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R，一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动，已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ.求：(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力；(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B点的距离L′应满足什么条件？6．(2011·东北三省三校联考)如图所示，在竖直平面内有一个半径为R 且光滑的四分之一圆弧轨道AB ，轨道上端A 与一光滑竖直轨道相切，轨道下端B 与水平轨道BCD 相切，BC 部分光滑且长度大于R ，C 点右边轨道粗糙程度均匀且足够长．现有长也为R 的轻杆，轻杆两端固定两个质量均为m 的完全相同的小球a 、b(可视为质点)，用某装置控制住上面的小球a ，使轻杆竖直且下面的小球b 与A 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.求：(1)小球b 到达C 点时的速度大小；(2)若小球b 过C 点滑行s 距离后停下，而且s ＞R ，试求小球与粗糙平面间的动摩擦因数．7．如图所示，ABDO 是处于竖直平面内的光滑轨道，AB 是半径为R ＝15 m的1/4圆周轨道，半径OA 处于水平位置，BDO 是直径为15 m 的半圆轨道，D 为BDO 轨道的中央．一个小球P 从A 点正上方距水平半径OA 高H 处自由落下，沿竖直平面内的轨道通过D 点时对轨道的压力等于其重力的143倍．取g ＝10 m/s2.(1)H 的大小等于多少？(2)试讨论此球能否到达BDO 轨道的O 点，并说明理由．8．如图所示，光滑圆柱被固定在水平平台上，质量为m1的小球甲用轻绳跨过圆柱与质量为m2的小球乙相连，开始时将小球甲放在平台上，两边绳竖直，两球均从静止开始运动，甲上升，乙下降，当甲上升到圆柱的最高点时绳子突然断了，发现甲球恰能做平抛运动，求甲、乙两球的质量关系．9．如图所示，轻绳一端悬挂的重物质量为2m，另一端系一小环质量为m，小环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆相距d＝0.3 m，现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，试求：当小环沿直杆下滑到d＝0.3 m的B处时的速度大小．(重力加速度g＝10 m/s2)10．如图所示，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，小物体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，设小物体通过的总路程为x，则下列说法中可能的是( )A．x＞L B．x＝LC．x＜L D．无法判断11．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(可视为质点)放在小车的最左端．现用一水平恒力F 作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动．物块和小车之间的摩擦力为Ff.物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为l.在这个过程中，以下结论正确的是( )A ．物块到达小车最右端时具有的动能为(F －Ff)(L ＋l)B ．物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FflC ．物块克服摩擦力所做的功为Ff(L ＋l)D ．物块和小车增加的机械能为Fl12．如图所示，斜面的倾角为θ，质量为m 的滑块距挡板P 的距离为x0，滑块以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块经过的总路程．13．如图所示，已知轻弹簧发生弹性形变时所具有的弹性势能Ep ＝12kx 2，其中k 为弹簧的劲度系数，x 为其形变量．现有质量为m1的物体与劲度系数为k 的轻弹簧相连并静止地放在光滑的水平桌面上，弹簧的另一端固定，按住物块m1，弹簧处于自然长度，在m1的右端连一细线并绕过光滑的定滑轮接一个挂钩．现在将质量为m2的小物体轻轻地挂在挂钩上，设细线不可伸长，细线、挂钩、滑轮的质量及一切摩擦均不计，释放m1，求：(1)m1速度达最大值时弹簧伸长的长度；(2)m2的最大速度值．14．在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，若画出W －v 的图像，应为图中的( )15．关于验证机械能守恒定律的实验，下面列出一些实验步骤：A ．用天平称出重物和夹子质量B ．将重物系在夹子上C ．将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，再把纸带向上拉，让夹子靠近打点计时器，处于静止状态D ．把打点计时器接在学生电源的交流输出端，把输出电压调到6 V(电源不接通)E ．把打点计时器用铁夹固定放在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内F ．在纸带上选取两个点，进行测量并记录数据G ．用秒表测出重物下落的时间H ．接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带I ．切断电源J ．更换纸带，重新进行两次实验K ．在三条纸带中选出较好的一条L ．进行计算，得出结论，完成实验报告M ．拆下导线，整理器材对于本实验以上步骤中，不必要的有__________；正确步骤的合理顺序是__________(填写代表字母)．16．在用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示．其中O 点是起始点，A 、B 、C 是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量O 点到A 、B 、C 各点的距离，并记录在图中(单位：cm)．已知打点计时器电源频率为50 Hz ，重锤质量为m ，当地重力加速度g ＝9.80 m/s2.(1)这三组数据中不符合有效数字读数要求的是______．(2)该同学取重锤OB 段的运动来验证机械能守恒定律，先计算出该段重锤重力势能的减少量为__________，接着从打点计时器打下的第一个点O 数起，数到图中B 点是打点计时器打下的第9个点，他用vB ＝gt 计算跟B 点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量为__________(均保留三个有效数字)．这样他发现重力势能的减小量__________(填“大于”或“小于”)动能的增加量，造成这一错误的原因是________________________．A B C D。

高考物理一轮复习第5章机械能及其守恒律第3讲机械能守恒律及其用课时作业

取夺市安慰阳光实验学校第3讲机械能守恒定律及其应用时间：60分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。

其中1～6题为单选，7～10题为多选)1．如图所示，光滑细杆AB、AC在A点连接，AB竖直放置，AC水平放置，两个相同的中心有小孔的小球M、N，分别套在AB和AC上，并用一细绳相连，细绳恰好被拉直，现由静止释放M、N，在运动过程中，下列说法中正确的是( )A．M球的机械能守恒B．M球的机械能增大C．M和N组成的系统机械能守恒D．绳的拉力对N做负功答案C解析细杆光滑，故M、N组成的系统机械能守恒，N的机械能增加，绳的拉力对N做正功、对M做负功，M的机械能减少，故C正确，A、B、D错误。

2.一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为R，圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍，小球的质量为m，若小球恰好能通过轨道2的最高点B，则小球在轨道1上经过其最高点A时对轨道的压力为( )A．2mg B．3mgC．4mg D．5mg答案C解析小球恰好能通过轨道2的最高点B时，有mg＝mv2B1.8R，小球在轨道1上经过其最高点A时，有F＋mg＝mv2AR，根据机械能守恒，有1.6mgR＝12mv2A－12mv2B，解得F＝4mg，根据牛顿第三定律，小球在轨道1上经过其最高点A时对轨道的压力为4mg，C项正确。

3.如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点。

将小球拉至A点，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，当小球运动到O点正下方与A点的竖直高度差为h的B点时，速度大小为v。

已知重力加速度为g，下列说法正确的是( )A．小球运动到B点时的动能等于mghB．小球由A点到B点重力势能减少12mv2C ．小球由A 点到B 点克服弹力做功为mghD ．小球到达B 点时弹簧的弹性势能为mgh －12mv 2答案 D解析小球由A 点到B 点的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧由原长到发生伸长的形变，小球动能增加量小于重力势能减少量，A 项错误；小球重力势能减少量等于小球动能增加量与弹簧弹性势能增加量之和，B项错误；弹簧弹性势能增加量等于小球重力势能减少量与动能增加量之差，即mgh －12mv 2，D 项正确；小球克服弹力所做的功等于弹簧弹性势能增加量，C 项错误。

高考总复习《与名师对话》新课标物理课时作业：第五章机械能及其守恒定律(试题+答案+解析 19

课时作业(十九)1．一个小球从高处自由落下，则球在下落过程中的动能() A．与它下落的距离成正比B．与它下落距离的平方成正比C．与它运动的时间成正比D．与它运动时间的平方成正比[解析]由动能定理：mgh＝12m v2，可知A正确，又因为h＝12gt21代入上式得：12mg2t2＝12mυ2，所以D正确．[答案] AD2．(2012·中山模拟)如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB之间的水平距离为x，重力加速度为g.下列说法正确的是() A．小车克服重力所做的功是mghB．合外力对小车做的功是12m v2C．推力对小车做的功是12m v2＋mghD．阻力对小车做的功是12m v2＋mgh－Fx[解析]小车克服重力做功W＝mgh，A正确；由动能定理，小车受到的合力做的功等于小车动能的增量，W合＝ΔE k＝12m v2，B正确；由动能定理，W合＝W推＋W重＋W阻＝12m v2，所以推力做的功W推＝12m v2－W阻－W重＝12m v2＋mgh－W 阻，C 错误；阻力对小车做的功W 阻＝12m v 2－W 推－W 重＝12m v 2＋mgh －Fx ，D正确．[答案] ABD3．如图所示，质量为m 0、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(可视为质点)放在小车的最左端．现用一水平恒力F 作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动．物块和小车之间的滑动摩擦力为F f .物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为s .在这个过程中，以下结论正确的是( )A ．物块到达小车最右端时具有的动能为(F －F f )(L ＋s )B ．物块到达小车最右端时，小车具有的动能为F f LC ．物块克服摩擦力所做的功为F f (L ＋s )D ．物块克服摩擦力所做的功为F f s[解析] 物块m 在水平方向受到拉力F 和摩擦力F f 的作用，合力为F －F f ，物块的位移为L ＋s ，合力对物块做的功为(F －F f )(L ＋s )；物块到达小车最右端时具有的动能为(F －F f )(L ＋s )，A 正确，B 错误；摩擦力对物块做的功等于摩擦力的大小F f 与位移(L ＋s )的乘积，C 正确，D 错误．[答案] AC4．(2012·山东省济宁市期末)木块在水平恒定的拉力F 作用下，由静止开始在水平路面上前进x ，随即撤消此恒定的拉力，接着木块又前进了2x 才停下来．设运动全过程中路面情况相同，则木块在运动中获得动能的最大值为( )A.Fx 2B.Fx 3 C ．Fx D.2Fx 3 [解析] 木块从静止开始在拉力F 和阻力(设为f )的作用下，先做匀加速直线运动，撤去拉力F 后木块在阻力f 的作用下做匀减速运动，所以撤去拉力F 的瞬间木块的动能最大．对全过程分析，由动能定理有Fx －f ·3x ＝0；对木块由静止开始到最大动能的过程，由动能定理得E km ＝Fx －fx ，由此二式解得：E km ＝23Fx ，D 正确．[答案] D5．如图所示，质量为m 的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值F 时，转动半径为R .当拉力逐渐减小到F 4时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2R ，则外力对物体做的功为 ( )A ．－FR 4B.3FR 4C.5FR 2D.FR 4 [解析] F ＝m v 21R ，F 4＝m v 222R ，由动能定理得W ＝12m v 22－12m v 21，联立解得W ＝－FR 4，即外力做功为－FR 4.A 项正确．[答案] A6．(2013·苏北四市期末联考)如下图甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F 作用下，沿x 轴方向运动，拉力F 随物块所在位置坐标x 的变化关系如图乙所示，图线为半圆．则小物块运动到x 0处时的动能为( )A ．0B.12F m x 0C.π4F m x 0D.π4x 20[解析] 根据动能定理，小物块运动到x 0处时的动能为这段时间内力F 所做的功，物块在变力作用下运动，不能直接用功的公式来计算，但此题可用根据图象求“面积”的方法来解决．力F 所做的功的大小等于半圆的“面积”大小．E k＝W ＝12S 圆＝12π(x 02)2，又F m ＝x 02.整理得E k ＝π4F m x 0＝π8x 20，C 选项正确．[答案] C7．(2012·南宁联考)“头脑风暴法”是上个世纪风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方法，某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”以保护鸡蛋为题，要求制作一个装置，让鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏；鸡蛋要不被摔坏，直接撞击地面的速度最大不能超过1.5 m/s.现有一位学生设计了如右图所示的一个装置来保护鸡蛋，用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋，鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离s＝0.45 m，A、B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍，现将该装置从距地面某一高度处自由下落，装置碰地后速度为0，且保持竖直不反弹，不计装置与地面作用时间．(g＝10 m/s2)求：刚开始装置的末端离地面的最大高度H.[解析]解法一：分阶段：设装置落地瞬间速度为v1，鸡蛋着地瞬间速度为v2＝1.5 m/s，则从装置开始下落到着地过程，对鸡蛋应用动能定理有：mgH＝12m v21在装置着地到鸡蛋撞地过程，对鸡蛋应用动能定理有：mgs－2F f s＝12m v22－12m v21，其中F f＝5mg.代入相关数据解得：H＝4.16 m.解法二：全过程：从装置开始下落到鸡蛋撞地全过程，对鸡蛋应用动能定理有：mg(H＋s)－2F f s＝12m v22－0，代入数据解得：H＝4.16 m.[答案] 4.16 m8．一个小物块从底端冲上足够长的斜面后，又返回斜面底端．已知小物块的初动能为E ，它返回斜面底端的速度大小为v ，克服摩擦阻力做功为E /2.若小物块冲上斜面的动能为2E ，则物块( )A ．返回斜面底端时的动能为EB ．返回斜面底端时的动能为3E /2C ．返回斜面底端时的速度大小为2vD ．返回斜面底端时的速度大小为v[解析] 设初动能为E 时，小物块沿斜面上升的最大位移为x 1，初动能为2E 时，小物块沿斜面上升的最大位移为x 2，斜面的倾角为θ，由动能定理得：－mgx 1sin θ－F f x 1＝0－E,2F f x 1＝E 2，E －E 2＝12m v 2；而－mgx 2sin θ－F f x 2＝0－2E ，可得：x 2＝2x 1，所以返回斜面底端时的动能为2E －2F f x 2＝E ，A 正确，B 错误；由E ＝12m v ′2可得v ′＝2v ，C 、D 均错误．[答案] A9.如右图所示，斜面高h ，质量为m 的物块，在沿斜面向上的恒力F 作用下，能匀速沿斜面向上运动，若把此物块放在斜面顶端，在沿斜面向下同样大小的恒力F 作用下物块由静止向下滑动，滑至底端时其动能的大小为( )A ．mghB ．2mghC ．2FhD ．Fh [解析] 物块匀速向上运动，即向上运动过程中物块的动能不变，由动能定理知物块向上运动过程中外力对物块做的总功为0，即W F －mgh －W f ＝0①物块向下运动过程中，恒力F 与摩擦力对物块做功与上滑中相同，设滑至底端时的动能为E k ，由动能定理W F ＋mgh －W f ＝E k －0 ②将①式变形有W F －W f ＝mgh ，代入②有E k ＝2mgh .[答案] B 10.如右图所示，质量为m 1、长为L 的木板置于光滑的水平面上，一质量为m 的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力的大小为F f ，用水平的恒定拉力F 作用于滑块．当滑块从静止开始运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s ，滑块速度为v 1，木板速度为v 2，下列结论中正确的是( )A ．滑块克服摩擦力所做的功为F f (L ＋s )B ．上述过程满足(F －F f )(L ＋s )＝12m v 21＋12m 1v 22C ．其他条件不变的情况下，F 越大，滑块到达右端所用时间越长D ．其他条件不变的情况下，F f 越大，滑块与木板间产生的热量越多[解析] 滑块运动到木板右端的过程中，滑块相对于地面的位移为(L ＋s )，所以滑块克服摩擦力做功为F f (L ＋s )，A 正确；上述过程中对滑块根据动能定理有(F －F f )(L ＋s )＝12m v 21，对木板有F f s ＝12m 1v 22，所以(F －F f )(L ＋s )＋F f s ＝12m v 21＋12m 1v 22，故B 错误；对滑块根据牛顿第二定律有a 1＝F －F f m ，对木板有a 2＝F f m 1，滑块从静止开始运动到木板右端时有12a 1t 2－12a 2t 2＝L ，可见F 越大，时间越短，C错误；由能量守恒定律可得滑块与木板间产生的热量为F f L ，D 正确．[答案] AD11．(2012·福建卷)如右图所示，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．已知拖动缆绳的电动机功率恒为P ，小船的质量为m ，小船受到的阻力大小恒为f ，经过A 点时的速度大小为v 0，小船从A 点沿直线加速运动到B 点经历时间为t 1，A，B两点间距离为d，缆绳质量忽略不计．求：(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功W1；(2)小船经过B点时的速度大小v1；(3)小船经过B点时的加速度大小a.[解析](1)小船从A点运动到B点克服阻力做功W f＝fd ①(2)小船从A点运动到B点，电动机牵引缆绳对小船做功W＝Pt1 ②由动能定理有：W－W f＝12m v21－12m v2③由①②③式解得v1＝v20＋2m(Pt1－fd)④(2)设小船经过B点时绳的拉力大小为F，绳与水平方向夹角为θ，电动机牵引绳的速度大小为u，则P＝Fu ⑤u＝v1cosθ⑥由牛顿第二定律有：F cosθ－f＝ma ⑦由④⑤⑥⑦得，a＝Pm2v20＋2m(Pt1－fd)－fm.[答案] (1)fd(2) v20＋2m(Pt1－fd)(3)Pm2v20＋2m(Pt1－fd)－fm12．(2012·安徽名校模拟)玉树地震发生后，需要向灾区运送大量救灾物资，在物资转运过程中常使用如图所示的传送带．已知某传送带与水平面成θ＝37°角，传送带的AB部分长L＝5.8 m，传送带以恒定的速率v＝4 m/s按图示方向传送，若在B端无初速度地放置一个质量m＝50 kg的救灾物资P(可视为质点)，P与皮带之间的动摩擦因数μ＝0.5(取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6)．求：(1)物资P从B端开始运动时的加速度；(2)物资P到达A端时的动能．[解析](1)P刚放上B端时，受到沿传送带向下的滑动摩擦力作用，根据牛顿第二定律有mg sin θ＋F f ＝maF N ＝mg cos θF f ＝μF N联立解得加速度为a ＝g sin θ＋μg cos θ＝10 m/s 2(2)P 达到与传送带相同速度的位移x ＝v 22a ＝0.8 m以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用，根据动能定理得(mg sin θ－F f )(L －x )＝12m v 2A －12m v 2到A 端时的动能E k A ＝12m v 2A ＝900 J[答案] (1)10 m/s 2 (2)900 J。

物理必修二机械能及其守恒定律测试题及答案详解

第五章《机械能及其守恒定律》本章的概念包括：1. 追寻守恒量A ．势能 B. 动能2. 时间和位移C ．功— cos W Fl α= D. 正功和负功３. 运动快慢的描述——速度E. 功率— Wt P = F. 额定功率和实际功率G. 功率和速度— P Fv =4．重力势能H ．重力的功— 12()G W mg h h =-I ．重力势能— P E mgh =重力做的功与重力势能的关系— 12P P P E E E =-J ．重力势能的相对性— 势能是系统所共有的5. 探究弹性势能的表达式—（体会探究的过程和方法）６. 探究功与物体速度变化的关系7. 动能和动能原理K. 动能的表达式— 212W mv =L. 动能原理— 21k k W E E =-8. 机械能守恒定律9. 实验：探究机械能守恒定律1０. 能量守恒与能源Ｍ. 能量守恒定律Ｎ. 能源和能量耗散分类试题汇编一、选择题1．【01粤·豫综合】假设列车从静止开始匀加速运动，经过5０0m的路程后，速度达到3６０km/h。

整个列车的质量为1.０0×105kg，如果不计阻力，在匀加速阶段、牵引力的最大功率是A．4.67×106kWＢ.1.０×1０5ｋW C．1.0×108kW D.4.６7×１09kW 2.【０1上海】在一种叫做“蹦极跳”有的运动中,质量为m的游戏者系一根长为Ｌ、弹性优良的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点。

若在下落过程中不计空气阻力，则以下说法正确的是A.速度先增大后减小Ｂ.加速度先减小后增大C.动能增加了ｍgＬD.重力势能减少了mgL3.【01春招】将物体以一定的初速度竖直上抛.若不计空气阻力，从抛出到落回原地的整个过程中，下列四个图线中正确的是4.【0１上海】一升降机在箱底装有若干个弹簧,设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中,（A)升降机的速度不断减小（B）升降机的加速度不断变大（Ｃ）先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功(Ｄ）到最低点时，升降机加速度的值一定大于重力加速度的值。

（完整版）机械能守恒定律练习题含答案

（完整版）机械能守恒定律练习题含答案机械能守恒定律练习题一、选择题（每题6分，共36分）1、下列说法正确的是：（选CD）A、物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。

（是只有重力和弹力做功）B、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。

（吊车匀速提高物体）C、在重力势能和动能的相互转化过程中，若物体除受重力外，还受到其他力作用时，物体的机械能也可能守恒。

（受到一对平衡力）D、物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其他力对物体做功。

2、两个质量不同而动能相同的物体从地面开始竖直上抛(不计空气阻力)，当上升到同一高度时，它们(选C)A.所具有的重力势能相等（质量不等）B.所具有的动能相等C.所具有的机械能相等（初始时刻机械能相等）D.所具有的机械能不等3、一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。

今将一质量为m的物体挂在弹簧的下端，用手托住物体将它缓慢放下，并使物体最终静止在平衡位置。

在此过程中，系统的重力势能减少，而弹性势能增加，以下说法正确的是（选A）A、减少的重力势能大于增加的弹性势能（手对物体的支持力也有做功，根据合外力做功为0）B、减少的重力势能等于增加的弹性势能C、减少的重力势能小于增加的弹性势能D、系统的机械能增加（动能不变，势能减小）4、如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（选B）A、mghB、mgHC、mg（H+h）D、mg（H-h）6、质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块，并留在其中，下列说法正确的是（选BD）A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等（与木块和子弹的动能，还有热能）B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等（子弹的合外力是阻力）C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功（一部分转化成热能）二、填空题（每题8分，共24分）7、从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为 H/k 。

机械能守恒定律练习题及答案

机机械械能能守守恒恒定定律律练练习习一、选择题1、以下说法正确的是A ．只有物体所受合外力为零时动能才守恒B ．若合外力对物体做功为零则物体机械能守恒C ．物体所受合外力为零时动能必守恒D ．物体除受重力，弹力外不受其它力，机械能才守恒2、下列哪些过程机械能守恒A ．物体在竖直平面内做匀速圆周运动B ．在倾角为θ的斜面上匀速下滑的物体C ．铁球在水中下落D ．用细线拴着小球在竖直平面内做圆周运动3、球m 用轻弹簧连接，由水平位置释放，在球摆至最低点的过程中A ．m 的机械能守恒B．m的动能增加C．m的机械能减少D．m、弹簧、和地球构成的系统的机械能守恒4、重为100N长1米的不均匀铁棒平放在水平面上，某人将它一端缓慢竖起，需做功55J，将它另一端竖起，需做功A．45J B．55J C．60J D．65J5、下列说法正确的是A．摩擦力对物体做功，其机械能必减少B．外力对物体做功，其机械能必不守恒C．做变速运动的物体可能没有力对它做功D．物体速度增加时，其机械能可能减少6、如图，一小物块初速V1，开始由A点沿水平面滑至B点时速度为V2，若该物块仍以速度V1从A点沿两斜面滑动至B点时速度为V2ˊ，已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同，则A。

V2＞V2ˊB．V2＜V2ˊC．V2＝V2ˊD．沿水平面到B点时间与沿斜面到达B点时间相等7、右图M l＞M2滑轮光滑轻质，阻力不计，M l离地高度为H在M l下降过程中A．M l的机械能增加B．M2的机械能增加C．M l和M2的总机械能增加D．M l和M2的总机械能守恒8、一个物体在运动过程中始终有加速度，则A．它的动能必有变化B．它的机械能必有变化C．它的动量必有变化D．一定受到恒力作用9、如图，光滑水平面上，子弹m水平射人木块后留在木块内现将子弹、弹簧、木块合在一起作为研究对象，则此系统从子弹开始射人木块到弹簧压缩到最短的整个过程中，系统A．动量守恒机械能不守恒B．动量不守恒机械能不守恒C．动量机械能均守恒D．动量不守恒机械能守恒10、如图，小球用细线悬挂在光滑静止的小车上，细线呈水平位置，现无初速释放小球，下摆过程中A．线的拉力对小球不做功B．合外力对小球不做功C．细线拉力对小车做正功D．小球和小车的总机械能、总动量均守恒二、填空题(每题4分，4×5＝20)11、如图，小球m从斜面上高H处自由下滑，后进入半径为R的圆轨道，不计摩擦，则H为＿＿＿＿＿才能使球m能运动到轨道顶端12、如图，均匀链条长为L，水平面光滑，L／2垂在桌面下，将链条由静止释放，则链条全部滑离桌面时速度为＿＿＿＿＿＿。

机械能守恒定律测试卷

机械能守恒定律测试卷姓名：_______________班级：_______________考号：_______________一、单项选择题1、关于对动能的理解，下列说法不正确的是（）A.动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能B.动能总为正值C. 动能不变的物体，一定处于平衡状态D. 一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化2、在以下所述过程中，物体的机械能守恒的是（）A．落入水中的铁块 B．做平抛运动的小球C．在草地上滚动的足球 D．汽车遇到减速带时提前刹车3、下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系正确的是：（）A．如果物体所受的合外力为零，那么合外力对物体做的功一定为零B．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C．物体在合外力作用下作变速运动，动能一定变化D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零4、已知货物的质量为m，在某段时间内起重机将货物以a的加速度加速升高h米，则（）A．货物的动能一定增加mah ―mgh B．货物的机械能一定增加mahC．货物的重力势能一定增加mah D．货物的机械能一定增加mah +mgh5、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,物体的速度是2m／s.下列说法中错误的是 ( )A、提升过程中手对物体做功12JB、提升过程中合外力对物体做功12JC、提升过程中合外力对物体做功力2JD、提升过程中物体克服重力做功10J6、汽车上坡时，司机必须换档，其目的是( )Ａ.减小速度，得到较小的牵引力Ｂ.增大速度，得到较小的牵引力Ｃ.减小速度，得到较大的牵引力Ｄ.增大速度，得到较大的牵引力7、一个人站在阳台上，以相同的速率v分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率（）A.上抛球最大B.下抛球最大C.平抛球最大D.三球一样大8、如图，一个光滑的水平轨道AB 与光滑的圆轨道BCD 连接，其中圆轨道在竖直平面内，半径为R ，B 为最低点，D 为最高点，一个质量为m 的小球以初速度0V 沿AB 运动，刚好能通过最高点D ，则（）A 、小球质量越大，所需的初速度越大B 、圆轨道半径越大，所需的初速度越大C 、初速度0V 与小球质量m 、轨道半径R 无关D 、小球质量m 和轨道半径R 同时增大，有可能不用增大初速度0V9、如图所示，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 球的重力势能减少较多10、如图所示，B 物体的质量是A 物体质量的1/2，在不计摩擦阻力的情况下，A 物体自H 高处由静止开始下落．以地面为参考平面，当物体A 的动能与其势能相等时，物体距地面的高度是( )A ．1/5 HB ．2/5 HC ．4/5 HD ．1/3 H二、不定项选择11、水平传送带匀速运动，速度大小为v ，现将一小工件放到传送带上。

(浙江选考)版高考物理一轮复习第五章机械能及其守恒定律第1节功和功率达标检测(含解析)-人教

第1节功和功率 1．(2017·11月浙江选考)如下列图，质量为60 kg 的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒．重心在c点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离Oa 、Ob 分别为0.9 m 和0.6m ．假设她在1 min 内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4 m ，如此抑制重力做的功和相应的功率约为( )A ．430 J ，7 WB ．4 300 J ，70 WC ．720 J ，12 WD ．7 200 J ，120 W 答案：B2．质量为m 的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P ，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车能够达到最大速度为v ，那么当汽车的速度为13v 时，汽车的瞬时加速度的大小为( )A.P mvB.2P mvC.3P mvD.4P mv解析：选B.以恒定功率起步的机车，因P ＝Fv ，v 逐渐增大，F 逐渐减小，即牵引力逐渐减小，所以机车做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，不再加速，速度达到最大，可知阻力为f ＝F ＝P v ，如此当速度为13v 时，可求得牵引力F ′＝P 13v ＝3P v ，如此此时的加速度为a ＝F ′－f m ＝2P mv，故此题的正确选项为B. 3．当前我国“高铁〞事业开展迅猛，假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其v －t 图象如下列图，0～t 1时间内为过原点的倾斜直线，t 1时刻达到额定功率P ，此后保持功率P不变，在t 3时刻达到最大速度v 3，以后匀速运动．如下判断正确的答案是( )A ．从0至t 3时间内，列车一直做匀加速直线运动B ．t 2时刻的加速度大于t 1时刻的加速度C ．在t 3时刻以后，机车的牵引力为零D ．该列车所受的恒定阻力大小为P v 3解析：选D.0～t 1时间内，列车做匀加速运动，t 1～t 3时间内，加速度逐渐变小，故A 、B 错误；t 3以后列车做匀速运动，牵引力大小等于阻力大小，故C 错误；匀速运动时F f ＝F牵＝Pv3，故D正确．4.(2017·11月浙江选考)如下列图是具有登高平台的消防车，具有一定质量的伸缩臂能够在5 min内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400 kg)上升60 m到达灭火位置．此后，在登高平台上的消防员用水炮灭火，水炮的出水量为3 m3/min，水离开炮口时的速率为20 m/s，如此用于( )A．水炮工作的发动机输出功率约为1×104 WB．水炮工作的发动机输出功率约为4×104 WC．水炮工作的发动机输出功率约为2.4×106 WD．伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800 W答案：B[课后达标]一、选择题1．一辆汽车在平直公路上从静止开始运动，假设汽车的功率保持不变，所受的阻力恒定，如此如下说法正确的答案是( )A．汽车一直做匀加速运动B．汽车先匀加速运动，后匀速运动C．汽车先匀加速运动，后匀减速运动直至静止D．汽车做加速度越来越小的加速运动，直至匀速运动答案：D2．设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，假设飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，如此飞机以3v匀速飞行时，其发动机的功率为( )A．3P B．9PC．27P D．无法确定答案：C3.(2020·湖州质检)如下列图，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点，在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是( )A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大，后减小D．先减小，后增大答案：A4．如下列图，木板可绕固定水平轴O 转动．木板从水平位置OA 缓慢转到OB 位置，木板上的物块始终相对于木板静止．在这一过程中，物块的重力势能增加了2 J ．用F N 表示物块受到的支持力，用F f 表示物块受到的摩擦力．在此过程中，以下判断正确的答案是( )A ．F N 和F f 对物块都不做功B ．F N 对物块做功为2 J ，F f 对物块不做功C ．F N 对物块不做功，F f 对物块做功为2 JD ．F N 和F f 对物块所做功的代数和为0答案：B5．中国已成为世界上高铁运营里程最长、在建规模最大的国家．报道称，新一代高速列车正常持续运行牵引功率达 9 000 kW ，速度为300 km/h.假设一列高速列车从杭州到金华运行路程为150 km ，如此( )A ．列车从杭州到金华在动力上消耗的电能约为9 000 kW ·hB ．列车正常持续运行时的阻力大小约为105NC ．如果该列车以150 km/h 运动，如此牵引功率为4 500 kWD ．假设从杭州到金华阻力大小不变，如此列车抑制阻力做功大小等于阻力与位移的乘积解析：选B.根据题意，不知道该列车运行时间，所以无法求出杭州到金华列车消耗的电能，A 错误；根据P ＝Fv 可知，F ＝1.08×105 N ，B 正确；列车的瞬时速度为150 km/h ，但不能确定是匀速运动还是其他运动，所以不能确定牵引功率，C 错误；假设阻力大小不变，如此抑制阻力做功应该为阻力大小与其路程的乘积，D 错误．6．(2020·丽水高三期中)如下列图为牵引力F 和车速的倒数1v的关系图象，假设汽车质量为2×103kg ，它由静止开始沿平直的公路行驶，设阻力恒定且最大车速为30 m/s ，如此( )A ．汽车所受的阻力为6×103NB ．汽车的速度为15 m/s 时，功率为6×104 WC ．汽车匀加速运动的加速度为3 m/s 2D ．汽车匀加速所需的时间为7.5 s答案：B7．(2020·温州乐清期中)塔吊吊起货物沿竖直方向匀速上升过程中，钢丝绳对货物的拉力与其功率变化说法正确的答案是( )A ．拉力增大，功率不变B ．拉力不变，功率变大C ．拉力减小，功率变大D ．拉力不变，功率不变解析：选D.因为货物匀速上升，知F ＝mg ，如此拉力不变，根据P ＝Fv 知，拉力功率不变．故D 正确，A 、B 、C 错误．8.“激流勇进〞是一种常见的水上机动游乐设备，常见于主题游乐园中．游客们在一定安全装置的束缚下，沿着设计好的水道漂行．其间通常会有至少一次大幅度的机械提升和瞬时跌落．图中所示为游客们正坐在皮筏艇上从高处沿斜坡水道向下加速滑行，在此过程中如下说法正确的答案是( )A ．合力对游客做负功B ．皮筏艇对游客不做功C ．重力对游客做正功D ．游客的机械能增加答案：C9．(2020·宁波质检)汽车发动机的额定功率是60 kW ，汽车的质量为2×103kg ，在平直路面上行驶，受到的阻力是车重的0.1.假设汽车从静止出发，以0.5 m/s 2的加速度做匀加速运动，如此出发50 s 时，汽车发动机的实际功率为(g 取10 m/s 2)( )A ．25 kWB ．50 kWC ．60 kWD ．75 kW解析：选C.汽车受到的阻力F f ＝0.1mg ＝2 000 N ，汽车以0.5 m/s 2的加速度做匀加速运动，由牛顿第二定律得F －F f ＝ma ，解得F ＝3 000 N ，假设50 s 内车做匀加速运动，如此v ＝at ＝25 m/s ，50 s 末汽车功率P ＝Fv ＝75 000 W ＝75 kW ，但汽车发动机的额定功率是60 kW ，如此50 s 内车不是匀加速运动，而是先匀加速运动后变加速运动，出发50 s 时，汽车发动机的实际功率为60 kW ，故C 正确．10．一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a 和速度的倒数1v的关系图象如下列图．假设汽车的质量，如此根据图象所给的信息，不能求出的物理量是( ) A ．汽车的功率B ．汽车行驶的最大速度C ．汽车所受到的阻力D ．汽车运动到最大速度所需的时间解析：选D.由F －F f ＝ma ，P ＝Fv 可得：a ＝P m ·1v －F f m ，对应图线可知，P m＝k ＝40，可求出汽车的功率P ，由a ＝0时，1v m ＝0.05可得：v m ＝20 m/s ，再由v m ＝P F f，可求出汽车受到的阻力F f ，但无法求出汽车运动到最大速度的时间．11.(2020·浙江温岭高二月考)如图是武广铁路上某机车在性能测试过程中的v －t 图象，测试时机车先以恒定的牵引力F 启动发动机使机车在水平铁轨上由静止开始运动，t 1时刻机车关闭发动机，到t 2时刻机车完全停下．图象中θ>α，设整个测试过程中牵引力F 做的功和抑制摩擦力f 做的功分别为W 1、W 2，0～t 1时间内F 做功的平均功率和全过程抑制摩擦力f 做功的平均功率分别为P 1、P 2，如此如下判断正确的答案是( )A ．W 1>W 2，F ＝2fB ．W 1＝W 2，F >2fC ．P 1<P 2，F >2fD ．P 1＝P 2，F ＝2f解析：选B.机车整个运动过程中，根据动能定理有W 1－W 2＝0，所以W 1＝W 2，又P 1＝W 1t 1，P 2＝W 2t 2，因t 2>t 1，所以P 1>P 2；根据牛顿第二定律，机车的牵引力为F 时的加速度大小a 1＝F －f m ，关闭发动机后机车加速度大小a 2＝f m，根据v －t 图象斜率的意义可知a 1>a 2，即F －f >f ，所以有F >2f ，综上分析可知，B 正确．12.如下列图，汽车停在缓坡上，要求驾驶员在保证汽车不后退的前提下向上启动，这就是汽车驾驶中的“坡道起步〞，驾驶员的正确操作是：变速杆挂入低速挡，徐徐踩下加速踏板，然后慢慢松开离合器，同时松开手刹，汽车慢慢启动，如下说法正确的答案是( )A ．变速杆挂入低速挡，是为了增大汽车的输出功率B ．变速杆挂入低速挡，是为了能够提供较大的牵引力C ．徐徐踩下加速踏板，是为了让牵引力对汽车做更多的功D ．徐徐踩下加速踏板，是为了让汽车的输出功率保持为额定功率解析：选B.由P ＝Fv 可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡，如此换低速挡，增大牵引力，故A 错误，B 正确；徐徐踩下加速踏板，发动机的输出功率增大，根据P ＝Fv 可知，是为了增大牵引力，故C 、D 错误．13．一物体在粗糙的水平面上滑行．从某时刻起，对该物体再施加一水平恒力F ，如此在此后的一段时间内( )A ．如果物体改做匀速运动，如此力F 一定对物体做负功B ．如果物体改做匀加速直线运动，如此力F 一定对物体做正功C ．如果物体仍做匀减速运动，如此力F 一定对物体做负功D ．如果物体改做曲线运动，如此力F 一定对物体不做功解析：选B.物体在粗糙的水平面上做匀减速直线运动．施加一水平恒力F 后，如果物体改做匀速运动，如此力F 一定与摩擦力等大、反向，与物体运动方向一样，对物体做正功，A 错误；如果物体改做匀加速直线运动，如此力F 一定与物体运动方向一样，且大于摩擦力，力F 对物体做正功，B 正确；如果物体仍做匀减速运动，如此力F 可能与物体运动方向一样，但大小小于摩擦力，对物体做正功，也可能与物体运动方向相反，对物体做负功，C 错误；只要物体受力F 与物体运动方向不共线，物体就做曲线运动，力F 与速度的夹角既可以是锐角也可以是钝角，还可以是直角，各种做功情况都有可能，D 错误．14.(2020·舟山高二期中)在水平面上，有一弯曲的槽道弧AB ，槽道由半径分别为R2和R 的两个半圆构成(如下列图)，现用大小恒为F 的拉力将一光滑小球从A 点沿滑槽道拉至B 点，假设拉力F 的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，如此此过程中拉力所做的功为( )A ．0B ．FRC.32πFR D ．2πFR 解析：选C.虽然拉力方向时刻改变，但力与运动方向始终一致，用微元法，在很小的一段位移内可以看成恒力，小球的路程为πR ＋πR 2，如此拉力做的功为32πFR ，故C 正确．二、非选择题15．如图甲所示，在水平路段AB 上有一质量为2×103kg 的汽车，正以10 m/s 的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC 较粗糙，汽车通过整个ABC 路段的v －t 图象如图乙所示(在t ＝15 s 处水平虚线与曲线相切)，运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW 不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小．求：(1)汽车在AB 路段上运动时所受的阻力F f1；(2)汽车刚好到达B 点时的加速度a ；(3)BC 路段的长度．解析：(1)汽车在AB 路段时，有F 1＝F f1，P ＝F 1v 1，F f1＝P v 1，联立解得： F f1＝20×10310N ＝2 000 N. (2)t ＝15 s 时汽车处于平衡态，有F 2＝F f2， P ＝F 2v 2，F f2＝P v 2，联立解得：F f2＝20×1035 N ＝4 000 N. t ＝5 s 时汽车开始减速运动，有F 1－F f2＝ma ，解得a ＝－1 m/s 2.(3)Pt －F f2x ＝12mv 22－12mv 21 解得x ＝68.75 m.答案：(1)2 000 N (2)－1 m/s 2(3)68.75 m。

（完整版）机械能守恒定律测试题及答案

（完整版）机械能守恒定律测试题及答案机械能守恒定律测试题一、选择题（每题4分，共40分）1．下列说法正确的是（）A ．如果物体（或系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒B ．如果合外力对物体（或系统）做功为零，则机械能一定守恒C ．物体沿固定光滑曲面自由下滑过程中，不计空气阻力，机械能一定守恒D ．做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒2．如图所示，木板OA 水平放置，长为L ，在A 处放置一个质量为m 的物体，现绕O 点缓慢抬高到A '端，直到当木板转到与水平面成α角时停止转动.这时物体受到一个微小的干扰便开始缓慢匀速下滑，物体又回到O 点，在整个过程中（）A ．支持力对物体做的总功为mgLsin αB ．摩擦力对物体做的总功为零C ．木板对物体做的总功为零D ．木板对物体做的总功为正功3、设一卫星在离地面高h 处绕地球做匀速圆周运动，其动能为1K E ，重力势能为1P E 。

与该卫星等质量的另一卫星在离地面高2h 处绕地球做匀速圆周运动，其动能为2K E ，重力势能为2P E 。

则下列关系式中正确的是（）A ．1K E ＞2K EB ．1P E ＞2P EC ．2211P K P K E E E E +=+D ．11K PE E +＜ 22K P E E +4．质量为m 的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g 54，在物体下落h 的过程中，下列说法正确的是（） A ．物体动能增加了mgh 54 B ．物体的机械能减少了mgh 54 C ．物体克服阻力所做的功为mgh 51 D ．物体的重力势能减少了mgh5．如图所示，木板质量为M ，长度为L ，小木块的质量为m ，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接，小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m 拉至右端，拉力至少做功为（） A ．mgL μB ．2mgL μC ．2mgLμ D ．gL m M )(+μ6．如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板2m 的左端，右端与小木块1m 连接，且1m 、2m 及 2m 与地面之间接触面光滑，开始时1m 和2m 均静止，现同时对1m 、2m 施加等大反向的水平恒力1F 和2F ，从两物体开始运动以后的整个过程中，对1m 、2m 和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是（）A ．由于1F 、2F 等大反向，故系统机械能守恒B ．由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功，故系统动能不断增加C ．由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功，故系统机械能不断增加D ．当弹簧弹力大小与1F 、2F 大小相等时，1m 、2m 的动能最大7．如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下，然后在水平面上前进至B 点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ，滑雪者（包括滑雪板）的质量为m ，A 、B 两点间的水平距离为L .在滑雪者经过AB 段的过程中，摩擦力所做的功（）A ．大于mgL μB ．小于mgL μC ．等于mgL μD ．以上三种情况都有可能8．嫦娥一号奔月旅程的最关键时刻是实施首次“刹车”减速．如图所示，在接近月球时，嫦娥一号将要利用自身的火箭发动机点火减速，以被月球引力俘获进入绕月轨道．这次减速只有一次机会，如果不能减速到一定程度，嫦娥一号将一去不回头离开月球和地球，漫游在更加遥远的深空；如果过分减速，嫦娥一号则可能直接撞击月球表面．该报道的图示如下．则下列说法正确的是（）A ．实施首次“刹车”的过程，将使得嫦娥一号损失的动能转化为势能，转化时机械能守恒．B ．嫦娥一号被月球引力俘获后进入绕月轨道，并逐步由椭圆轨道变轨到圆轨道．C ．嫦娥一号如果不能减速到一定程度，月球对它的引力将会做负功．D ．嫦娥一号如果过分减速,月球对它的引力将做正功,撞击月球表面时的速度将很大9、如图所示，物体A 、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A 、B 的质量都为m 。

高中物理机械能守恒定律典型例题(含答案)【经典】

第五章：机械能守恒定律第一讲：功和功率考点一：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D A．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、（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4．(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CA．F1、F2大小相等B．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∶25．(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 f1B．W F2>4W F1，W f2＝2W f1C．W F2<4W F1，W f2＝2W f1D．W F2<4W F1，W f2<2W f1 答案C6．如所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30°的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L是4 m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10 N/kg，求这一过程中：(1)人拉绳子的力做的功；(2)物体的重力做的功；(3)物体受到的各力对物体做的总功。

第5章第3讲机械能守恒定律及其应用同步练习Word版含解析

[课时作业]单独成册方便使用[基础题组]一、单项选择题1．在如图所示的物理过程示意图中，甲图一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°角释放后绕光滑支点摆动；乙图为末端固定有小球的轻质直角架，释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动；丙图为轻绳一端连着一小球，从右偏上30°角处自由释放；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车，把用细绳悬挂的小球从图示位置释放，小球开始摆动．则关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计)，下列判断中正确的是()A．甲图中小球机械能守恒B．乙图中小球A机械能守恒C．丙图中小球机械能守恒D．丁图中小球机械能守恒解析：甲图过程中轻杆对小球不做功，小球的机械能守恒，A正确；乙图过程中轻杆对A的弹力不沿杆的方向，会对小球做功，所以小球A的机械能不守恒，但两个小球组成的系统机械能守恒，B错误；丙图中小球在绳子绷紧的瞬间有动能损失，机械能不守恒，C错误；丁图中小球和小车组成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒，这是因为摆动过程中小球的轨迹不是圆弧，细绳会对小球做功，D错误．答案：A2．如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为2m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，已知重力加速度为g .不计空气阻力，则小球B 下降h 时的速度为( ) A.2gh B.gh C. gh2 D ．0解析：对弹簧和小球A ，根据机械能守恒定律得弹性势能E p ＝mgh ；对弹簧和小球B ，根据机械能守恒定律有E p ＋12×2m v 2＝2mgh ，得小球B 下降h 时的速度v ＝gh ，选项B 正确．答案：B3.(2018·江南十校联考)如图所示，竖立在水平面上的轻质弹簧下端固定，将一个金属球放在弹簧顶端(球与弹簧不连接)，用力向下压球，使弹簧被压缩，并用细线把球和水平面拴牢(如图甲)．烧断细线后，发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动(如图乙)．那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，下列说法正确的是( )A ．弹簧的弹性势能先减小后增大B ．球刚脱离弹簧时动能最大C ．球在最低点所受的弹力等于重力D ．在某一阶段内，球的动能减小而球的机械能增大解析：从细线被烧断到球刚脱离弹簧的运动过程中，弹簧的弹性势能转化为球的机械能，弹簧的弹性势能逐渐减小，选项A 错误；当弹簧对球的弹力与球的重力大小相等时，球的动能最大，此后弹簧继续对球做正功，但球的动能减小，而球的机械能却增大，选项D 正确，B 错误；球离开弹簧后能继续上升，说明在细线被烧断瞬间球在最低点时受到的弹力大于球的重力，选项C 错误．答案：D4.一物体沿斜面向上运动，运动过程中物体的机械能E 与竖直高度h 的关系图像如图所示，其中0～h 1过程的图线为平行于横轴的直线，h 1～h 2过程的图线为倾斜直线．根据该图像，下列判断正确的是( )A ．物体在0～h 1过程中除重力外不受其他力的作用B．物体在0～h1过程中重力和其他力都做功C．物体在h1～h2过程中合力与速度的方向一定相反D．物体在0～h2过程中动能可能一直保持不变解析：0～h1过程的图线为平行于横轴的直线，说明物体的机械能不变，即除重力以外没有其他力做功，但并非不受其他力的作用，选项A、B错误；在h1～h2过程中由于物体的机械能减少，而重力势能增加，所以动能减少，合力对物体做负功，即合力与速度方向相反，选项C正确；在0～h1过程中物体的机械能不变，但重力势能增加，所以动能减小，不可能保持不变，选项D错误．答案：C5.如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与一橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的A点，橡皮绳竖直时处于原长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．橡皮绳的弹性势能一直增大C．橡皮绳的弹性势能增加了mghD．橡皮绳再次达到原长时圆环动能最大解析：圆环沿杆滑下，滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功，即环的重力和橡皮绳的拉力，所以圆环的机械能不守恒，如果把圆环和橡皮绳组成的系统作为研究对象，则系统的机械能守恒，故A错误；橡皮绳的弹性势能随橡皮绳的形变量的变化而变化，由题图知橡皮绳先缩短后再伸长，故橡皮绳的弹性势能先不变再增大，故B错误；根据系统的机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh，那么圆环的机械能的减少量等于橡皮绳的弹性势能增大量，为mgh，故C正确；在圆环下滑过程中，橡皮绳再次达到原长时，该过程中圆环的动能一直增大，但不是最大，沿杆方向合力为零的时刻，圆环的动能最大，故D错误．答案：C二、多项选择题6.如图所示，某极限运动爱好者(可视为质点)尝试一种特殊的高空运动．他身系一定长度的弹性轻绳，从距水面高度大于弹性轻绳原长的P 点以水平初速度v 0跳出．他运动到图中a 点时弹性轻绳刚好拉直，此时速度与竖直方向的夹角为θ，轻绳与竖直方向的夹角为β，b 为运动过程的最低点(图中未画出)，在他运动的整个过程中未触及水面，不计空气阻力，重力加速度为g .下列说法正确的是( )A ．极限运动爱好者从P 点到b 点的运动过程中机械能守恒B ．极限运动爱好者从P 点到a 点时间的表达式为t ＝v 0g tan θC ．极限运动爱好者到达a 点时，tan θ＝tan βD ．弹性轻绳原长的表达式为l ＝v 20g sin β tan θ解析：极限运动爱好者从P 点到b 点的运动过程中，爱好者和弹性绳组成的系统机械能守恒，爱好者的机械能不守恒，故A 错误；极限运动爱好者从P 点到a点的过程中做平抛运动，根据几何关系有tan θ＝v 0v y，解得v y ＝v 0tan θ，则运动时间t ＝v y g ＝v 0g tan θ，故B 正确；根据几何关系得tan β＝v 0t 12gt 2＝2v 0gt ＝2·v 0v y ＝2tan θ，故C 错误；根据几何关系得：弹性轻绳原长的表达式l ＝v 0t sin β＝v 20g sin βtan θ，故D 正确．答案：BD7.(2018·河南开封模拟)如图所示，质量分别为m 和2m 的两个小球A 和B ，中间用长为2L 的轻杆相连，在杆的中点O 处有一固定水平转动轴，把杆置于水平位置后由静止释放，在B球顺时针转动到最低位置的过程中( )A ．A 、B 两球的角速度大小始终相等B ．重力对B 球做功的瞬时功率一直增大C ．B 球转动到最低位置时的速度大小为 23gLD ．杆对B 球做正功，B 球机械能不守恒解析：A 、B 两球用轻杆相连，角速度大小始终相等，选项A 正确；杆在水平位置时，重力对B 球做功的瞬时功率为零，杆在竖直位置时，B 球的重力和速度方向垂直，重力对B 球做功的瞬时功率也为零，但在其他位置重力对B 球做功的瞬时功率不为零，因此，重力对B 球做功的瞬时功率先增大后减小，选项B 错误；设B 球转动到最低位置时的速度为v ，两球角速度大小相等，转动半径相等，所以两球的线速度大小也相等，对A 、B 两球和杆组成的系统，由机械能守恒定律得，2mgL －mgL ＝12(2m )v 2＋12m v 2，解得v ＝23gL ，选项C 正确；B 球的重力势能减少了2mgL ，动能增加了23mgL ，机械能减少了，所以杆对B 球做负功，选项D 错误．答案：AC8.如图所示，光滑圆弧槽在竖直平面内，半径为0.5 m ，小球质量为0.10 kg ，从B 点正上方0.95 m 高处的A 点自由下落，落点B 与圆心O 等高，小球由B 点进入圆弧轨道，飞出后落在水平面上的Q 点，DQ 间的距离为2.4 m ，球从D 点飞出后的运动过程中相对于DQ 水平面上升的最大高度为0.80 m ，取g ＝10 m/s 2.不计空气阻力，下列说法正确的是( )A ．小球经过C 点时轨道对它的支持力大小为6.8 NB ．小球经过P 点的速度大小为3.0 m/sC ．小球经过D 点的速度大小为4.0 m/sD ．D 点与圆心O 的高度差为0.30 m解析：设小球经过C 点的速度为v 1，由机械能守恒定律有mg (H ＋R )＝12m v 12，由牛顿第二定律有N －mg ＝m v 21R ，代入数据解得N ＝6.8 N ，A 正确；设小球过P点时速度为v P ，小球由P 到Q 做平抛运动，有h ＝12gt 2，x 2＝v P t ，代入数据解得v P ＝3.0 m/s ，B 正确；对球从A 到P ，由动能定理得mg (H ＋h OD )－mgh ＝12m v 2P ，解得h OD ＝0.30 m ，D 正确；由机械能守恒定律有mg (H ＋h OD )＝12m v 2D ，解得v D＝5.0 m/s ，C 错误．答案：ABD[能力题组]一、选择题9.(2018·湖北黄石高三质检)如图所示，光滑水平台上物体B 通过轻绳跨过一定滑轮与物体A 相连，m A ＝2m B ，绳刚好拉直时物体A 距离地面高为H ，物体B 距离定滑轮足够远，物体A 、B 由静止开始释放，不计摩擦阻力，下列说法正确的是( )A ．物体A 机械能守恒B ．物体A 、B 构成的系统机械能不守恒C ．物体A 落地时的速度为 2gH 3D ．物体A 落地时的速度为2gH3解析：对物体A 受力分析可知，A 受重力和拉力的作用，由于拉力做功，故机械能不守恒，选项A 错误；对物体A 、B 构成的系统分析可知，系统内只有重力做功，故机械能守恒，选项B 错误；对物体A 、B 构成的系统进行分析，由机构能守恒定律可得m A gH ＝12(m A ＋m B )v 2，解得v ＝2gH 3，故选项C 错误，D 正确．答案：D10.(2018·河北保定模拟)如图所示，半径为R 的细圆管(管径可忽略)内壁光滑，竖直放置，一质量为m 、直径略小于管径的小球可在管内自由滑动，测得小球在管顶部时与管壁的作用力大小为mg ，g 为当地重力加速度，则( ) A ．小球在管顶部时速度大小为2gR B ．小球运动到管底部时速度大小可能为2gRC ．小球运动到管底部时对管壁的压力可能为5mgD ．小球运动到管底部时对管壁的压力为7mg解析：小球在管顶部时可能与外壁有作用力，也可能与内壁有作用力．如果小球与外壁有作用力，对小球受力分析可知2mg ＝m v 2R ，可得v ＝2gR ，其由管顶部运动到管底部的过程中由机械能守恒有12m v 21＝2mgR ＋12m v 2，可以解出v 1＝6gR ，小球在底部时，由牛顿第二定律有N 1－mg ＝m v 21R ，解得N 1＝7mg .如果小球与内壁有作用力，对小球受力分析可知，在最高点小球速度为零，其由管顶部运动到管底部的过程中由机械能守恒有12m v 22＝2mgR ，解得v 2＝4gR ，小球在底部时，由牛顿第二定律有N 2－mg ＝m v 22R ，解得N 2＝5mg .故C 对，A 、B 、D 错．答案：C11.(多选)如图所示，长为3L 的轻杆ab 可绕水平轴O 自由转动，Oa ＝2Ob ，杆的上端固定一质量为m 的小球(可视为质点)，质量为M 的正方体物块静止在水平面上，不计一切摩擦阻力．开始时，竖直轻细杆右侧紧靠着正方体物块，由于轻微的扰动，杆逆时针转动，带动物块向右运动，当杆转过60°角时杆与物块恰好分离．重力加速度为g .当杆与物块分离时，下列说法正确的是( )A ．小球的速度大小为 8mgL 4m ＋MB ．小球的速度大小为 32mgL 16m ＋MC ．物块的速度大小为 2mgL 4m ＋MD ．物块的速度大小为 2mgL 16m ＋M解析：设轻杆的a 端(小球)、b 端、物块的速度分别为v a 、v b 、v M .根据系统的机械能守恒得mg ·2L (1－cos 60°)＝12m v 2a ＋12M v 2M ①a 端与b 端的角速度相等，由v ＝rω，得v a ＝2v b .b 端的线速度沿水平方向的分速度等于物块的速度，即v b cos 60°＝v M ，所以v b ＝2v M ，v a ＝4v M ②联立①②式解得v a ＝32mgL 16m ＋M ，v M ＝2mgL 16m ＋M，故选B 、D. 答案：BD12.(多选)如图所示，M 为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd 是半径为R 的34光滑圆弧形轨道，a 为轨道的最高点，de 面水平且有一定长度．今将质量为m 的小球在d点的正上方高为h 处由静止释放，让其自由下落到d 处切入轨道内运动，不计空气阻力，则( )A ．只要h 大于R ，释放后小球就能通过a 点B ．只要改变h 的大小，就能使小球通过a 点后，既可能落回轨道内，又可能落到de 面上C ．无论怎样改变h 的大小，都不可能使小球通过a 点后落回轨道内D ．调节h 的大小，可以使小球飞出de 面之外(即e 的右侧)解析：要使小球到达最高点a ，则在最高点时有mg ＝m v 2R ，得通过最高点的最小速度v ＝gR ，由机械能守恒定律得mg (h －R )＝12m v 2，得h ＝32R ，即h ≥32R 时，小球才能通过a 点，A 错误．若小球能达到a 点，并从a 点以最小速度平抛，有R ＝12gt 2，x ＝v t ＝2R ，所以，无论怎样改变h 的大小，都不可能使小球通过a 点后落回轨道内，B 错误，C 正确．如果h 足够大，可使小球的平抛速度足够大，小球可能会飞出de 面之外，D 正确．答案：CD二、非选择题13.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 处由静止释放．(g 取10 m/s 2)(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 .解析：(1)小球沿ABC 轨道下滑，机械能守恒，设到达C 点时的速度大小为v ，则mgH＝12m v2①小球能在竖直平面内做圆周运动，在圆周最高点必须满足mg≤m v2 r②①②两式联立并代入数据得H≥0.2 m.(2)若h<H，小球过C点后做平抛运动，设球经C点时的速度大小为v x，则击中E点时，竖直方向上有r＝12gt2③水平方向上有r＝v x t④又由机械能守恒定律有mgh＝12m v2x⑤由③④⑤联立可解得h＝r4＝0.1 m.答案：(1)0.2 m(2)0.1 m14.如图所示，物体A、B用绕过光滑定滑轮的细线连接，离滑轮足够远的物体A置于光滑的平台上，物体C中央有小孔，C放在物体B上，细线穿过C的小孔．“U”形物D固定在地板上，物体B可以穿过D的开口进入其内部而物体C又恰好能被挡住．物体A、B、C的质量分别为m A＝8 kg、m B＝10 kg、m C＝2 kg，物体B、C一起从静止开始下降H1＝3 m后，C与D发生没有能量损失的碰撞，B继续下降H2＝1.17 m后也与D发生没有能量损失的碰撞．g取10 m/s2，求：(1)物体C与D碰撞时的速度大小；(2)物体B与D碰撞时的速度大小；(3)B、C两物体分开后经过多长时间第一次发生碰撞．解析：(1)由于平台是光滑的，物体A、B、C整体在运动过程中机械能守恒，则有(m B＋m C)gH1＝12(m A＋m B＋m C)v2C代入数据得v C＝6 m/s.(2)物体C 与D 碰撞后，物体A 、B 继续运动，满足机械能守恒，则有m B gH 2＝12(m A ＋m B )(v 2B －v 2C )代入数据得v B ＝7 m/s.(3)物体C 与D 碰撞后，物体B 在继续下落过程中的加速度为a ＝m B g m A ＋m B＝509 m/s 2 下落所用时间t ′＝v B －v C a ＝0.18 sB 、C 与D 碰撞后无机械能损失，都以原速率反弹，做竖直上抛运动，取竖直向上为正方向，设C 反弹后经过时间t 后B 、C 两物体相碰，则有h C ＝v C t －12gt 2h B ＝v B (t －t ′)－12g (t －t ′)2h B ＝h C ＋H 2联立解得t ＝0.93 s.答案：(1)6 m/s (2)7 m/s (3)0.93 s[课时作业] 单独成册方便使用一、选择题1．做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是( )A ．位移B ．速度C ．加速度D ．回复力E ．回到平衡位置的时间解析：做简谐运动的物体，经过同一位置时，位移、回复力和加速度是确定不变的，而速度的方向和回到平衡位置的时间可能不同，故选A 、C 、D.答案：ACD2．下列说法正确的是( )A ．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确B ．挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频C ．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象D．部队要便步通过桥梁，是为了防止桥梁发生共振而坍塌E．较弱声音可震碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振解析：摆钟走时快了，说明摆钟的周期变小了，根据T＝2πLg可知增大摆长L可以增大摆钟的周期，A错误；挑水时为了防止水从桶中荡出，可以改变走路的步频，B正确；在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是受迫振动，C错误；部队便步通过桥梁，不能产生较强的驱动力，就避免桥梁发生共振现象，故D正确；当声音频率等于玻璃杯频率时，杯子发生共振而破碎，E正确．答案：BDE3.如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，振动达到稳定时，下列说法中正确的是()A．只有A、C的振动周期相等B．C的振幅比B的振幅小C．C的振幅比B的振幅大D．A、B、C的振动周期相等E．若先让B球振动，稳定后A、B、C三者的周期相等解析：A振动后，水平细绳上驱动力的周期T A＝2πl Ag，迫使B、C做受迫振动，受迫振动的频率等于A施加的驱动力的频率，所以T A＝T B＝T C，而T C固＝2πl Cg＝T A，T B固＝2πl Bg>T A，故C共振，B不共振，C的振幅比B的振幅大，所以A、B错误，C、D正确．B先振动后，A、C做受迫运动，仍有三者周期相等，都等于B的驱动周期，故E正确．答案：CDE4.如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像，下列说法中正确的是()A．甲、乙两单摆的摆长相等B．甲摆的振幅比乙摆大C．甲摆的机械能比乙摆大D．在t＝0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆E ．由图像可以求出当地的重力加速度解析：由图看出，两单摆的周期相同，同一地点的g 值相同，由单摆的周期公式T ＝2πLg 得知，甲、乙两单摆的摆长L 相同，A 正确．甲摆的振幅为10 cm ，乙摆的振幅为7 cm ，则甲摆的振幅比乙摆大，B 正确．尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长也相等，但由于两摆的质量未知，无法比较机械能的大小，C 错误．在t ＝0.5 s 时，甲摆经过平衡位置，振动的加速度为零，而乙摆的位移为负向最大，则乙摆具有正向最大加速度，D 正确．由单摆的周期公式T ＝2πL g 得g ＝4π2L T 2，由于单摆的摆长未知，所以不能求得重力加速度，E 错误．答案：ABD5.如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动．以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y ＝0.1sin(2.5πt )m.t ＝0时刻，一小球从距物块h 高处自由落下；t ＝0.6 s 时，小球恰好与物块处于同一高度．取重力加速度的大小g ＝10 m/s 2.以下判断正确的是( )A ．h ＝1.7 mB ．简谐运动的周期是0.8 sC ．0.6 s 内物块运动的路程为0.2 mD ．t ＝0.4 s 时，物块与小球运动方向相反E ．简谐振动的振幅为0.1 m解析：由物块简谐运动的表达式y ＝0.1sin(2.5πt )m 知，A ＝0.1 m ，ω＝2.5π rad/s ，T ＝2πω＝2π2.5π s ＝0.8 s ，选项B 、E 正确；t ＝0.6 s 时，y ＝－0.1 m ，对小球：h ＋|y |＝12gt 2，解得h ＝1.7 m ，选项A 正确；物块0.6 s 内路程为0.3 m ，t ＝0.4 s 时，物块经过平衡位置向下运动，与小球运动方向相同，故选项C 、D 错误．答案：ABE6．(2016·高考海南卷)下列说法正确的是( )A ．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B ．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C ．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D ．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E ．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向解析：在同一地点，重力加速度g 为定值，根据单摆周期公式T ＝2πlg 可知，周期的平方与摆长成正比，故选项A 正确；弹簧振子做简谐振动时，只有动能和势能参与转化，根据机械能守恒条件可知，振动系统的势能与动能之和保持不变，故选项B 正确；根据单摆周期公式T ＝2πl g 可知，单摆的周期与质量无关，故选项C 错误；当系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故选项D 正确；若弹簧振子初始时刻在波峰或波谷位置，知道周期后，可以确定任意时刻运动速度的方向，若弹簧振子初始时刻不在波峰或波谷位置，则无法确定任意时刻运动的方向，故选项E 错误．答案：ABD7．(2018·湖南长沙模拟)一简谐振子沿x 轴振动，平衡位置在坐标原点，t ＝0时刻振子的位移x ＝－0.1 m ；t ＝43 s 时刻x ＝0.1 m ；t ＝4 s 时刻x ＝0.1 m ．该振子的振幅和周期可能为( )A ．0.1 m ，83 sB ．0.1 m,8 sC ．0.2 m ，83 sD ．0.2 m,8 sE ．0.2 m,10 s解析：若振子的振幅为0.1 m ，43 s ＝(n ＋12)T ，(4－43)s ＝n 1T ，则周期最大值为83 s ，A 正确，B 错误；若振子的振幅为0.2 m ，由简谐运动的对称性可知，当振子由x ＝－0.1 m 处运动到负向最大位移处再反向运动到x ＝0.1 m 处，再经n 个周期时所用时间为43 s ，则(12＋n )T ＝43 s ，所以周期的最大值为83 s ，且t ＝4 s 时刻x＝0.1 m ，C 正确；当振子由x ＝－0.1 m 经平衡位置运动到x ＝0.1 m 处，再经n 个周期时所用时间为43 s ，则(16＋n )T ＝43 s ，所以此时周期的最大值为8 s ，且t＝4 s时，x＝0.1 m，D正确．答案：ACD二、非选择题8．如图甲所示，在光滑的斜面上有一滑块，一劲度系数为k的轻弹簧上端与滑块相连，下端与斜面上的固定挡板连接，在弹簧与挡板间有一力传感器(压力显示为正值，拉力显示为负值)，能将各时刻弹簧中的弹力数据实时传送到计算机，经计算机处理后在屏幕上显示出F -t图像．现用力将滑块沿斜面压下一段距离，放手后滑块将在光滑斜面上做简谐运动，此时计算机屏幕上显示出如图乙所示的图像．(1)滑块做简谐运动的回复力是由________提供的；(2)由图乙所示的F -t图像可知，滑块做简谐运动的周期为________ s；(3)结合F-t图像的数据和题目中已知条件可知，滑块做简谐运动的振幅为________．解析：(1)滑块的回复力由滑块所受各力沿振动方向的分力的合力提供，即弹簧的弹力和重力沿斜面的分力的合力．(2)由F -t图像可知，滑块的振动周期T＝0.4 s.(3)弹簧的最大压缩量x1＝F1k，最大伸长量x2＝F2k，所以振幅A＝x1＋x22＝F1＋F22k.答案：(1)弹簧的弹力和重力沿斜面的分力的合力(或弹簧弹力、重力和斜面支持力的合力)(2)0.4(3)F1＋F2 2k9．(2018·浙江金华质检)(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)．(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图丙所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R 随时间t 的变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周期为________．若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(选填“变大”“不变”或“变小”)，图丁中的Δt 将________(选填“变大”“不变”或“变小”)．解析：(1)游标卡尺应该用两外测量爪对齐的地方测量，正确的是图乙．(2)一个周期内小球应该两次经过最低点，使光敏电阻的阻值发生变化，故周期为t 1＋2t 0－t 1＝2t 0；小球的直径变大后，摆长变长，根据T ＝2πl g 可知，周期变大；每次经过最低点时小球的挡光的时间变长，即Δt 变大．答案：(1)乙 (2)2t 0 变大变大10．(2018·河南百校联考)如图甲所示是一个摆线长度可调的单摆振动的情景图，O 是它的平衡位置，P 、Q 是小球所能到达的最高位置．小球的质量m ＝0.4 kg ，图乙是摆线长为l 时小球的振动图像，g 取10 m/s 2.(1)为测量单摆的摆动周期，测量时间应从摆球经过________(选填“O ”“P ”或“Q ”)时开始计时；测出悬点到小球球心的距离(摆长)L 及单摆完成n 次全振动所用的时间t ，则重力加速度g ＝________(用L 、n 、t 表示)．(2)由图乙写出单摆做简谐运动的表达式，并判断小球在什么位置时加速度最大？最大加速度为多少？解析：(1)因摆球经过最低点的速度大，容易观察和计时，所以测量时间应从摆球经过最低点O 开始计时．单摆周期T ＝t n ，再根据单摆周期公式T ＝2π L g ，可解得g ＝4π2n 2L t 2.(2)由图乙可知单摆的振幅A ＝5 cm ，ω＝2πT ＝2π2 rad/s ＝π rad/s ，所以单摆做简谐运动的表达式为x ＝5sin πt cm.小球在Q 和P 处的加速度最大，由图乙可看出此摆的周期是2 s ，根据T ＝2πL g ，可求得摆长为L ＝1 m ，加速度最大值a m ＝F m m ＝mgA Lm ＝10×5×10－21m/s 2＝0.5 m/s 2. 答案：(1)O 4π2n 2L t2 (2)x ＝5sin πt cm 小球在Q 和P 处的加速度最大 0.5 m/s 2 11．弹簧振子以O 点为平衡位置，在B 、C 两点间做简谐运动，在t ＝0时刻，振子从O 、B 间的P 点以速度v 向B 点运动；在t ＝0.20 s 时刻，振子速度第一次变为－v ；在t ＝0.50 s 时刻，振子速度第二次变为－v .(1)求弹簧振子的振动周期T ；(2)若B 、C 之间的距离为25 cm ，求振子在4.0 s 内通过的路程；(3)若B 、C 之间的距离为25 cm ，从平衡位置开始计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图像．解析：(1)画出弹簧振子简谐运动示意图如图所示．由对称性可得T ＝0.5×2 s ＝1.0 s.(2)若B 、C 之间距离为25 cm ，则振幅A ＝12×25 cm ＝12.5 cm振子4.0 s内通过的路程s＝4T×4×12.5 cm＝200 cm.(3)根据x＝A sin ωt，A＝12.5 cm，ω＝2πT＝2π rad/s，得x＝12.5sin 2πt(cm)振动图像如图所示．答案：(1)1.0 s(2)200 cm(3)x＝12.5sin 2πt(cm)图像见解析图。

机械能及其守恒定律试题及答案

高一物理必修1《机械能及其守恒定律》测试题（本试卷题目中未加说明时，重力加速度g = 10m/s2)一、选择题（单选题，每小题4分，共48分）1.如图所示的四种情景中，其中力对物体没有做功的是( )A．火箭腾空而起的推力 B．叉车举起重物的举力C．人推石头未动时的推力 D．马拉木头前进的拉力2.关于功率以下说法中正确的是：( )A．据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大B．据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比C．据 P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D．根据 P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。

3.汽车上坡时，司机必须换档，其目的是( )Ａ.减小速度，得到较小的牵引力Ｂ.增大速度，得到较小的牵引力Ｃ.减小速度，得到较大的牵引力Ｄ.增大速度，得到较大的牵引力4.如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设离桌面高H处重力势能为零，则小球落地前瞬间的重力势能为（）A. -mghB. mgHC. mg(H-h)D. -mg(H+h)5.下列与弹簧具有的弹性势能无关的因素（）Ａ.弹簧的质量Ｂ.弹簧的伸长量Ｃ.弹簧的压缩量Ｄ.弹簧的劲度系数6.两个物体的质量之比为1：4，速度大小之比为4：1，则这两个物体的动能之比是（）A. 1：4B. 4：1C.2：1D. 1：17．在光滑水平面上．质量为2kg的物体以2m／s的速度向东运动，当对它施加一向西的力使它停下来，则该外力对物体做的功是（）A．16J B．8J． C．4J D．08.在下列情况中，系统的机械能不守恒的是(不计空气阻力)（）A. 推出的铅球在空中运动的过程中B. 滑雪运动员在弯曲的山坡上自由下滑（不计摩擦）C. 集装箱被起重机匀速吊起D. 不小心从阳台跌落的花盆9.一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能变化情况，下列说法中正确的是( ) A．重力势能减小，动能不变，机械能减小．B．重力势能减小，动能增加，机械能减小．C．重力势能减小，动能增加，机械能增加．D．重力势能减小，动能增加，机械能不变，10.一个人站在阳台上，以相同的速率v分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率（）A.上抛球最大B.下抛球最大C.平抛球最大D.三球一样大11.如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中，说法正确的是（）A.小球、弹簧和地球构成的系统总机械能守恒B.小球的重力势能随时间先减少后增加C.小球在b点时动能最大D.到c点时小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量12. 《验证机械能守恒定律》的实验中，对自由下落的重物，下述选择的条件哪种更为有利（）A.只要有足够重就可以B.只要体积足够小就可以C.既要足够重，又要体积非常小D.应该密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带随同运动时不致扭曲二、填空题（每空格2分，共20分）13．在2004年雅典奥运会上，我国运动员刘春红以抓举112.5kg、挺举153kg、总成绩275.5kg 夺得女子69公斤级举重冠军。

高考物理一轮复习第5章机械能及其守恒定律限时规范专题练(一)动力学和能量综合应用问题学案

限时规范专题练(一)动力学和能量综合应用问题时间：60分钟满分：100分一、选择题(本题共9小题，每小题9分，共81分。

其中1～5题为单选，6～9题为多选)1．北京获得2022年冬奥会举办权，冰壶是冬奥会的比赛项目。

将一个冰壶以一定初速度推出后将运动一段距离停下来。

换一个材料相同、质量更大的冰壶，以相同的初速度推出后，冰壶运动的距离将( )答案 A解析冰壶在冰面上以一定初速度被推出后，在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，根据动能定理有－μmgs ＝0－12mv 2，得s ＝v 22μg，两种冰壶的初速度相等，材料相同，故运动的位移大小相等。

故选A 。

2．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫做动车。

而动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组。

带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。

设动车组运行过程中的阻力与质量成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等，若开动一节动车带三节拖车，最大速度可达到150 km/h 。

当开动二节动车带三节拖车时，最大速度可达到( )A ．200 km/hB.240 km/h C ．280 km/hD.300 km/h 答案 B解析若开动一节动车带三节拖车，最大速度可达到150 km/h 。

设动车的功率为P ，每节车厢所受的阻力为f ，当达到最大速度时动车的牵引力等于整体的阻力，则有：P ＝4fv ，当开动二节动车带三节拖车时，有2P ＝5fv ′，联立两式解得v ′＝240 km/h 。

B 正确，A 、C 、D 错误。

3. 如图所示，质量为m 的物体A 和质量为2m 的物体B 通过不可伸长的轻绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧。

开始用手托着物体A 使弹簧处于原长且轻绳伸直，此时物体A 与水平地面的距离为h ，物体B 静止在地面上。

现由静止释放A ，A 与地面即将接触时速度恰好为0，此时物体B 对地面恰好无压力，重力加速度为g ，下列说法正确的是( )A ．物体A 下落过程中一直处于失重状态B ．物体A 即将落地时，物体B 处于失重状态C ．从物体A 开始下落到即将落地的过程中，弹簧的弹性势能最大值为mghD ．物体A 下落过程中，A 的动能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小答案 C解析根据题述“A 与地面即将接触时速度恰好为0”，可知A 先加速后减速向下运动，加速度方向先向下后向上，物体A 先处于失重状态后处于超重状态，A 错误；根据题述“A 与地面即将接触时速度恰好为0，此时物体B 对地面恰好无压力”，可知此时轻绳中拉力大小等于B 的重力，B 处于静止状态，加速度为零，B 错误；对A 和弹簧组成的系统，在A 由静止下落到A 与地面即将接触的过程中，系统的重力势能、动能和弹性势能相互转化，物体A 即将落地时，重力势能减少量为mgh ，动能与初状态相同为0，此时弹簧的弹性势能最大为mgh ，C 正确；在物体A 下落过程中，A 的重力势能一直减小，A 的动能和弹簧的弹性势能之和一直增大，D 错误。

必修2第五章机械能守恒定律典型例题

必修二第五讲P62【小题快练】基础小题测基本能力1.(多选)(正、负功的判断)如图所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止。

关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是(AD)A.摩擦力对重物不做功B.摩擦力对重物做负功C.支持力对重物不做功D.支持力对重物做正功2.(功的计算)如图a、b、c、d中，质量为M的物体甲受到相同的恒力F的作用，在力F作用下使物体甲在水平方向移动相同的位移。

μ表示物体甲与水平面间的动摩擦因数，乙是随物体甲一起运动的小物块，比较物体甲移动的过程中力F对物体甲所做的功的大小(D)A.Wa最小B.Wd最大C.Wa>WcD.四种情况一样大3.(平均功率)在光滑的水平面上，用一水平拉力F使物体从静止开始移动x，平均功率为P，如果将水平拉力增加为4F，使同一物体从静止开始移动x，平均功率为(D)A.2PB.4PC.6PD.8P【过关题组】P631.(2016·西青区模拟)物体受到两个互相垂直的作用力F1、F2而运动，已知力F1做功6J，物体克服力F2做功8J，则力F1、F2的合力对物体做功(D)A.14JB.10JC.2JD.-2J2.(2016·保定模拟)质量为2kg的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力F作用沿水平面做匀变速运动，物体运动的速度—时间图象如图所示，若物体所受摩擦力为10N，则在这段运动过程中做功情况正确的是(A)A.拉力做功150JB.拉力做功100JC.摩擦力做功250JD.物体克服摩擦力做功200J3.(多选)如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面体以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止。

则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是(ACD)A.支持力一定做正功B.摩擦力一定做正功C.摩擦力可能不做功D.摩擦力可能做负功【加固训练】1.(多选)如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动过程中，A、B之间有相互作用的摩擦力，则这对摩擦力做功的情况，下列说法中正确的是(BC)A.A、B都克服摩擦力做功B.摩擦力对A不做功C.摩擦力对B做负功D.摩擦力对A、B都不做功2.(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，则(AD)A.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3s内，力F做的功为零C.除力F外，其他外力在第1s内做正功D.力F在第3s内做的功是第2s内做功的3倍【典例1】P63(多选)(2015·浙江高考)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。

(绿色通道)2022高考物理第五章机械能机械能守恒定律和能的转化和守

(绿色通道)2022高考物理第五章机械能机械能守恒定律和能的转化和守1．(2010·银川模拟)如图所示，桌面高为h ，质量为m 的小球从离桌面高H 处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬时的机械能为( )A ．mghB ．mgHC ．mg (H ＋h )D ．mg (H －h )答案：C解析：整个过程的机械能守恒，则在最高点的机械能是mg (H ＋h )，与小球落地时的机械能相等，故选C.2．质量为m 的物体，从距地面h 高处由静止开始以加速度a ＝13g 竖直下落到地面，在此过程中( )A ．物体的重力势能减少13mgh B ．物体的动能增加13mgh C ．物体的机械能减少13mgh D ．物体的机械能保持不变答案：B解析：物体所受合力为F 合＝ma ＝13mg 由动能定理得，动能的增加量 ΔE k ＝F 合·h ＝13mgh .3．(2010·襄樊模拟)如图所示，竖立在水平面上的轻弹簧，下端固定，将一个金属球放在弹簧顶端(球与弹簧不连接)，用力向下压球，使弹簧被压缩，并用细线把小球和地面拴牢(图甲)．烧断细线后，发觉球被弹起且脱离弹簧后还能连续向上运动(图乙)．那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，下列说法正确的是( )A ．弹簧的弹性势能先减小后增大B ．球刚脱离弹簧时动能最大C ．球在最低点所受的弹力等于重力D ．在某一时期内，小球的动能减小而小球的机械能增加答案：D解析：从细线被烧断到球刚脱离弹簧的运动过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的机械能，弹性势能逐步减小，选项A 错误；当弹簧弹力与球重力相等时，球的动能最大，此后弹簧连续对球做正功，但球的动能减小，而球的机械能却增大，因此选项D 正确，B 错误；小球能连续上升，说明在细绳烧断瞬时小球在最低点时弹力大于球的重力，选项C 错误．4．滑板是现在专门流行的一种运动，如图所示，一滑板运动员以7 m/s 的初速度从曲面的A 点下滑，运动到B 点速度仍为7 m/s ，若他以6 m/s 的初速度仍由A 点下滑，则他运动到B 点时的速度( )A ．大于6 m/sB ．等于6 m/sC ．小于6 m/sD ．条件不足，无法运算答案：A解析：起初速度为7 m/s 时，由功能关系，运动员克服摩擦力做功等于减少的重力势能．而起初速度变为6 m/s 时，运动员所受的摩擦力减小，故从A 到B 过程中克服摩擦力做的功减少，而重力势能变化量不变；故运动员在B 点动能大于他在A 点的动能．5．电机带动水平传送带以速度v 匀速转动，一质量为m 的小木块由静止轻放在传送带上(传送带足够长)，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，当小木块与传送带相对静止时，求：(1)小木块的位移大小； (2)传送带转过的路程； (3)小木块获得的动能； (4)摩擦过程产生的摩擦热；(5)电机带动传送带匀速转动输出的总能量．答案：(1)v 22μg (2)v 2μg (3)12mv 2(4)12mv 2 (5)mv 2解析：木块刚放上时速度为零，必定受到传送带的滑动摩擦力作用而做匀加速直线运动，达到与传送带共速后不再相互滑动，整个过程中木块获得一定的能量，系统要产生摩擦热．对小木块，相对滑动时，由ma ＝μmg 得加速度a ＝μg ，由v ＝at 得，达到相对静止所用时刻t ＝v μg .(1)小木块的位移s 1＝v 2t ＝v 22μg .(2)传送带始终匀速运动，路程s 2＝vt ＝v 2μg .(3)小木块获得的动能E k ＝12mv 2.这一问也可用动能定明白得：μmgs 1＝E k ，故E k ＝12mv 2.(4)产生的摩擦热Q ＝μmg (s 2－s 1)＝12mv 2.(5)由能的转化与守恒定律得，电动机输出的总能量转化为小木块的动能与摩擦热，因此E 总＝E k ＋Q ＝mv 2.6．如图所示为一轻弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一质量为m的小物体靠着弹簧，将弹簧压缩到A点，然后开释，小物体能在水平面上运动到C点静止，A、C距离为x；若将小物体系在弹簧上，在A由静止开释，则小物体将做阻尼振动到最后静止，设小物体通过总路程为L，则下列各式中正确的是( ) A．L>x B．L＝xC．L<x D．以上B、C答案都可能答案：D解析：在第一种情形下，小物体静止时，弹簧没有形变，在第二种情形下，小物体最后静止的位置可能在B点(弹簧没有形变)也可能在B的左侧或右侧(弹簧有形变)．在这两个过程中，弹簧的弹性势能的减少转化为摩擦生成的热能．在第一种情形下，E弹＝Q热＝μmgx，在第二种情形下，E弹－E弹′＝μmgL，E弹′为小物体静止时的弹性势能，由上两式知μmgx＝μmgL＋E弹′.因此小物体静止在B点时，x＝L；小物体静止位置不是B点时，L<x.7．(2010·衡水模拟)在2008北京奥运会上，俄罗斯闻名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5.05 m的成绩第24次打破世界纪录．如图为她在竞赛中的几个画面．下列说法中正确的是( )A．运动员过最高点时的速度为零B．撑杆复原形变时，弹性势能完全转化为动能C．运动员要成功跃过横杆，其重心必须高于横杆D．运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功答案：D解析：运动员要过横杆，必须保证在最高点有水平方向上的速度，因此选项A错误；撑杆复原形变时，弹性势能转化为动能和重力势能，选项B错误；运动员跃过横杆可视为一连续质点模型(例如绳子)，而不能看做一个整体，选项C错误；运动员在上升过程中，杆的形变量先增大后减小，弹性势能先增大后减小，因此运动员对杆先做正功后做负功，选项D 正确．8．(2010·襄樊模拟)如图所示，足够长的传送带以恒定速率顺时针运行，将一个物体轻轻放在传送带底端，第一时期物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二时期与传送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端．下列说法正确的是( )A．第一时期摩擦力对物体做正功，第二时期摩擦力对物体不做功B．第一时期摩擦力对物体做的功等于第一时期物体动能的增加C．第一时期物体和传送带间的摩擦生热等于第一时期物体机械能的增加D．物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热答案：C解析：第一时期为滑动摩擦力做功，第二时期为静摩擦力做功，两个时期摩擦力方向都跟物体运动方向相同，因此摩擦力都做正功，选项A 错误；由功能关系可知，第一时期摩擦力对物体做的功(除重力之外的力所做的功)等于物体机械能的增加，即ΔE ＝W 阻＝F 阻l 物，摩擦生热为Q ＝F 阻l 相对，又由于l 传送带＝vt ，l 物＝v 2t ，因此l 物＝l 相对＝12l 传送带，即Q ＝ΔE ，选项C 正确，B 错误．第二时期没有摩擦生热，但物体的机械能连续增加，结合选项C 能够判定选项D 错误．9．(2009·山东理综)如图为某探究活动小组设计的节能运输系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M 的木箱与轨道的动摩擦因数为36.木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m 的物资装入木箱，然后木箱载着物资沿轨道无初速度滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置赶忙将物资卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．下列选项正确的是( )A ．m ＝MB ．m ＝2MC ．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D ．在木箱与物资从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能答案：BC解析：木箱和物资下滑过程中，令下滑高度为h ，依照功能关系有(M ＋m )gh －μ(M ＋m )gh cos θsin θ＝E 弹．木箱上滑过程中，依照功能关系有－Mgh －μMgh cos θsin θ＝0－E 弹．代入相关数据，整理得m ＝2M ，A 错误，B 正确；木箱和物资下滑过程中，依照牛顿第二定律有：a 1＝g (sin θ－μcos θ)，方向沿斜面向下．木箱上滑过程中，依照牛顿第二定律有：a 2＝g (sin θ＋μcos θ)，方向沿斜面向下，因此C 正确；依照能量守恒定律知，还有一部分机械能由于克服摩擦力做功转化为内能，D 错误． 10．如图所示，ABCD 是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC 的连接处差不多上一段与BC 相切的圆弧，B 、C 为水平的，其距离d ＝0.50 m ．盆边缘的高度为h ＝0.30 m ．在A 处放一个质量为m 的小物块并让其从静止动身下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的位置到B 的距离为( )A ．0.50 mB ．0.25 mC ．0.10 mD ．0答案：D解析：由于BC 面粗糙，物块在BC 面上往返运动不断消耗机械能，直至停止运动．设物块在BC 面上运动的总路程为x .依照动能定理：W ＝E k 2－E k 1得：mgh －μmgx ＝0，解得x ＝hμ＝0.300.10 m ＝3 m ，因为30.50＝6，可见物块最后停在B 点，D 正确．11．10只相同的轮子并排水平排列，圆心分别为O 1、O 2、O 3、…、O 10，已知O 1O 10＝3.6 m ，水平转轴通过圆心，轮子平均绕轴以4π r/s 的转速顺时针转动．现将一根长0.8 m 、质量为2.0 kg 的匀质木板平放在这些轮子的左端，木板左端恰好与O 1竖直对齐(如图所示)，木板与轮缘间的动摩擦因数为0.16，不计轴与轮间的摩擦，g 取10 m/s 2，试求：(1)木板在轮子上水平移动的总时刻； (2)轮子在传送过程中所消耗的机械能．答案：(1)2.5 s (2)5.12 J 解析：(1)轮子转动的线速度：v ＝2πnr ＝2π⎝ ⎛⎭⎪⎫4π×0.2 m/s＝1.6 m/s.板运动的加速度：a ＝μg ＝0.16×10 m/s 2＝1.6 m/s 2. 因此板在轮子上做匀加速运动的时刻：t 1＝v a ＝1.6 m/s1.6 m/s 2＝1 s.板在做匀加速运动中所发生的位移： s 1＝12at 12＝12×1.6×12 m ＝0.8 m.板在做匀速运动的全过程中其重心平动发生的位移为：s 2＝3.6 m －0.8 m －0.4 m ＝2.4 m.因此，板运动的总时刻为：t ＝t 1＋s 2v ＝1 s ＋2.41.6 s ＝2.5 s.(2)由功能关系知：轮子在传送木板的过程中所消耗的机械能一部分转化成了木板的动能，另一部分因克服摩擦力做功转化成了内能，即：ΔE ＝12mv 2＋F f s 相对．而克服摩擦力做功为：W f ＝F f s 相对＝μmg ⎣⎢⎡⎦⎥⎤vt 1－0＋v t 12. 因此代入数据可得ΔE ＝12mv 2＋F f s 相对＝5.12 J.12．(2010·山东理综)如图所示，倾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l 、质量为m 、粗细平均、质量分布平均的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止开释后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(现在物块未到达地面)，在此过程中( )A ．物块的机械能逐步增加B ．软绳重力势能共减少了14mglC ．物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功D ．软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和答案：BD解析：物块向下运动过程中，绳子拉力对物块做负功，物块的机械能减少，A 项错误；软绳重心下降的高度为l 2－l2sin θ＝14l ，软绳的重力势能减少14mgl ，B 项正确；由能的转化和守恒知，物块和软绳重力势能的减少等于物块和软绳增加的动能和软绳克服摩擦力所做的功，C 项错误；关于软绳，由能的转化和守恒知，绳子拉力对软绳所做的功和软绳重力势能的减少之和等于软绳动能的增加与克服摩擦力所做功之和，D 项正确．13．(2010·江苏单科)在娱乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论．如图所示，他们将选手简化为质量m ＝60 kg 的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，现在绳与竖直方向夹角α＝53°，绳的悬挂点O 距水面的高度为H ＝3 m ．不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深．取重力加速度g ＝10 m/s 2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F ；(2)若绳长l ＝2 m ，选手摆到最高点时松手落入水中．设水对选手的平均浮力f 1＝800 N ，平均阻力f 2＝700 N ，求选手落入水中的深度d .(3)若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳却认为绳越短，落点距岸边越远．请通过推算说明你的观点．答案：(1)1 080 N (2)1.2 m (3)见解析解析：(1)机械能守恒mgl (1－cos α)＝12mv 2①圆周运动F ′－mg ＝m v 2l解得F ′＝(3－2cos α)mg 人对绳的拉力F ＝F ′ 则F ＝1 080 N.(2)动能定理mg (H －l cos α＋d )－(f 1＋f 2)d ＝0则d ＝mg H －l cos αf 1＋f 2－mg解得d ＝1.2 m.(3)选手从最低点开始做平抛运动x ＝vt H －l ＝12gt 2且由①式及以上两式解得x ＝2lH －l 1－cos α当l ＝H2时，x 有最大值，解得l ＝1.5 m.因此，两人的看法均不正确．当绳长越接近1.5 m 时，落点距岸边越远．。

第五章机械能及其守恒定律

第五章机械能及其守恒定律各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢第五章机械能及其守恒定律考试时间：分钟卷面分数100分班级___________学号______________分数______________一、本题共10小题；每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．下面各个实例中，机械能不守恒的是（） A.在竖直方向上弹簧吊着一个物体上下运动B．物体从高处以的加速度竖直下落 c.铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升2．一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（）A．物体势能的增加量B．物体动能的增加量c．物体动能的增加量加上物体势能的增加量D．物体动能的增加量加上克服重力所做的功3．下列说法正确的是（）A.静摩擦力一定做负功B.重力对物体做功，物体的重力势能一定减少 c.动摩擦力只能做负功 D.重力对物体做功，物体的重力势能可能增加4．某中等体重的中学生进行体能训练时，用100s 的时间登上20m的高楼，估测他登楼时的平均功率，最接近的数值是（)A．10w B．100w c．1kwD．10kw5．如图所示，一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上，由图中位置无初速释放，则小球在下摆过程中，下列说法正确的是（）A．车的拉力对小球做正功B．绳的拉力对小球做正功c．小球的合力不做功D．绳的拉力对小球做负功第5题6．行驶中汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流．上述不同现象所包含的相同的物理过程中（）A．物体克服阻力做功B．物体的动能转化为其他形式的能量c．物体的势能转化为其他形式的能量D．物体的机械能转化为其他形式的能量7．如图所示，站在汽车上的人用手推车的力为F，脚对车向后的静摩擦力为F′，下列说法正确的是（）第7题A．当车匀速运动时，F和F′所做的总功为零B．当车加速运动时，F 和F′的总功为负功c．当车加速运动时，F和F′的总功为正功D．不管车做何种运动，F和F′的总功都为零8．一物体在竖直弹簧的上方h米处下落，然后又被弹簧弹回，则物体动能最大时是（）A．物体刚接触弹簧时B．物体将弹簧压缩至最短时c．物体重力与弹力相等时D．弹簧等于原长时9．一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端．已知小物块的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为V，克服摩擦阻力做功为E/2．若小物块冲上斜面的初动能变为2E，则有A．返回斜面底端时的动能为EB．返回斜面底端时的动能为3E/2c．返回斜面底端时的速度大小为2VD．返回斜面底端时的速度大小为10．如图所示，物体从A处开始沿光滑斜面Ao下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处．已知A距水平面oB 的高度为，物体的质量为m，现将物体m从B点沿原路送回至Ao的中点c处，需外力做的功至少应为（）A．mgh/2B．mghc．3mgh/2D．2mgh 第10题oAchB第12题二、本题共4小题，共20分，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．11．一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为15m的斜坡滑下，到达底部时速度为10m/s．人和雪橇的总质量为60kg，下滑过程中克服阻力做的功等于j．12．水平传送带以速度v=2m/s匀速前进，上方料斗中以每秒50kg的速度把煤粉源源不断地竖直落到传送带上，然后一起随带运动，如果要使传送带保持原有的速度继续匀速前进，则皮带机应增加的功率为．13．一列火车由机车牵引沿水平轨道行使，经过时间t，其速度由0增大到v．已知列车总质量为m，机车功率P保持不变，列车所受阻力f为恒力．这段时间内列车通过的路程．14．在“验证机械能守恒定律”的实验中，如果纸带上前面几点比较密集，不够清楚，可舍去前面比较密集的点，在后面取一段打点比较清楚的纸带，同样可以验证．如图所示，取o 点为起始点，各点的间距已量出并标注在纸带上，所用交流电的频率为50Hz，g取10m/s2，重锤的质量为m（为什么不需要测量其值？）．GDoEcBoAoF第14题（1）打A点时，重锤下落的速度为vA＝，重锤的动能EkA＝．（2）打F点时，重锤下落的速度为vF＝，重锤的动能EkF＝．（3）打点计时器自打A点开始到打出F点，重锤重力势能的减少量ΔEP＝，动能的增加量为ΔEk＝．（4）根据纸带提供的数据计算，在误差允许的范围内，重锤从打点计时器打A开始到打出F点的过程中，得到的结论是．（5）若以重锤下落的高度h为横坐标，以v2/2为纵坐标，根据纸带上的一系列点算出相关各点的速度v，量出对应下落距离h，则在下列各图象中能正确反映重锤下落过程的是．chv2/2ohv2/2ohv2/2ohv2/2oBDA三、本题共6小题，共50分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．θo第15题15．如图所示，长为l 的细线下系一质量为m的小球，线上端固定在o点，小球可以在竖直面内摆动，不计空气阻力，当小球从摆角为θ的位置由静止运动到最低点的过程中，求：（1）重力对小球做的功？（2）小球到最低点时的速度为多大？小球在最低点时，细线对小球的拉力？16．如图所示，半径为r，质量不计的圆盘盘面与地面相垂直．圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴o，在盘的最右边缘固定一个质量为m的小球A，在o点的正下方离o 点r/2处固定一个质量也为m的小球B．放开盘让其自由转动，问：当A球转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少?在转动过程中半径oA向左偏离竖直方向的最大角度是多少?BA第16题o第17题17．如图所示，mA=4kg，mB=1kg,A与桌面间的动摩擦因数μ=，B 与地面间的距离s=，A、B原来静止，求：（1）B落到地面时的速度为多大；（2）B落地后，A在桌面上能继续滑行多远才能静止下来．（g取10m/s2）18．如图所示，粗细均匀的U形管内装有同种液体，开始时，两边液面的高度差是h，管中液柱的总长度是4h，管底阀门处于关闭状态，现将阀门打开，当两管液面相等时，右侧液面下降的速度是多大？（不计液体内部及液体和管壁的摩擦）第18题19．如图所示，一木块沿倾角的斜面从某初始位置以v0=m/s的初速度向上运动，已知木块与斜面之间的摩擦因数，规定木块初始位置的重力势能为零．试求木块动能等于重力势能处相对其初始位置的高度．v0θ第19题20．某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。

机械能守恒定律及其应用(doc 12页)(正式版)

山东青州一中2012届高三一轮物理复习（人教版）第5章机械能及其守恒定律第3节机械能守恒定律及其应用一、选择题(本大题共9小题，每小题7分，共计63分．每小题至少一个答案正确)1．下列关于机械能守恒的说法中正确的是A ．做匀速运动的物体，其机械能一定守恒B ．做匀加速运动的物体，其机械能一定守恒C ．做匀速圆周运动的物体，其机械能一定守恒D ．除重力做功外，其他力没有做功，物体的机械能一定守恒答案 D2．(2010·安徽理综)伽利略曾设计如图5－3－14所示的一个实验，将摆球拉至M 点放开，摆球会达到同一水平高度上的N 点．如果在E 或F 处钉上钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M 点．这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时，其末速度的大小图5－3－14A ．只与斜面的倾角有关B ．只与斜面的长度有关C ．只与下滑的高度有关D ．只与物体的质量有关解析物体沿光滑斜面(或弧线)下滑，只有重力做功，由机械能守恒定律得12mv 2＝mgh ，选项C 正确．答案 C图5－3－153．如图5－3－15所示，一质量为m 的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O 点处，将小球拉至A 处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O 点正下方B 点的速度为v ，与A 点的竖直高度差为h ，则A ．由A 到B 重力做功为mghB ．由A 到B 重力势能减少12mv 2 C ．由A 到B 小球克服弹力做功为mghD ．小球到达位置B 时弹簧的弹性势能为⎝⎛⎭⎫mgh －12mv 2解析由重力做功的特点知，A 对；由A 到B ，小球减少的重力势能一部分转化为小球的动能，另一部分转化为弹簧的弹性势能，B 、C 均错，D 对．答案 AD4．小明和小强在操场上一起踢足球，足球质量为m.如图5－3－16所示，小明将足球以速度v 从地面上的A 点踢起，当足球到达离地面高度为h 的B 点位置时，取B 处为零势能参考面，不计空气阻力．则下列说法中正确的是图5－3－16A ．小明对足球做的功等于12mv 2＋mgh B ．小明对足球做的功等于mghC ．足球在A 点处的机械能为12mv 2 D ．足球在B 点处的动能为12mv 2－mgh 解析小明对足球做的功W ＝12mv 2，A 、B 项错误；足球在A 处的机械能为12mv 2－mgh ，C 项错误；由机械能守恒知，B 处动能为12mv 2－mgh ，D 项正确．答案 D图5－3－175．来自福建省体操队的运动员黄珊汕是第一次在奥运会上获得蹦床奖牌的中国选手．蹦床是一项好看又惊险的运动，如图5－3－17所示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图，图中虚线PQ 是弹性蹦床的原始位置，A 为运动员抵达的最高点，B 为运动员刚抵达蹦床时的位置，C 为运动员抵达的最低点．不考虑空气阻力和运动员与蹦床作用时的机械能损失，A 、B 、C 三个位置运动员的速度分别是v A 、v B 、v C ，机械能分别是E A 、E B 、E C ，则它们的大小关系是A ．v A ＜vB ，v B ＞vC B ．v A ＞v B ，v B ＜v CC ．E A ＝E B ，E B ＞E CD ．E A ＞E B ，E B ＝E C解析最高点A 的速度为零，刚抵达B 位置时的速度不为零，v A ＜v B ，最低点C 的速度也为零，v B ＞v C ，以人为研究对象，B →A 机械能守恒，E A ＝E B ，B →C 弹力对人做负功，机械能减小，E B ＞E C . 答案 AC图5－3－186．如图5－3－18所示，质量均为m的A、B两个小球，用长为2L的轻质杆相连接，在竖直平面内绕固定轴O沿顺时针方向自由转动(转轴在杆的中点)，不计一切摩擦，某时刻A、B球恰好在如图所示的位置，A、B球的线速度大小均为v，下列说法正确的是A．运动过程中B球机械能守恒B．运动过程中B球速度大小不变C．B球在运动到最高点之前，单位时间内机械能的变化量保持不变D．B球在运动到最高点之前，单位时间内机械能的变化量不断改变解析OB杆对B球做功，B球的机械能不守恒，A错．OA、OB杆等长，A球下降的高度等于B球上升的高度，即A、B两球构成系统的重力势能不变，因此A、B运动中速度大小不变，B对．B球在到达最高点之前，动能不变，高度增加，重力势能增加，但单位时间内上升高度不断改变，因而单位时间内机械能的变化量不断改变，C错D对．答案BD图5－3－197．如图5－3－19所示，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)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h解析根据题意，由机械能守恒可知，物体滑到高为h处时速度为零．要使物体上滑的高度仍为h，则物体到达最高点时速度必为零，A、C情况，物体上升到最高点时速度不为零，所以所能达到的高度应小于h，A、C错；B情况上升到最高点时速度必为零，故B正确；D情况上升到最高点时速度可能为零，所以高度也可能仍为h，故D正确．答案BD8．(2010·长沙模拟)一个高尔夫球静止于平坦的地面上，在t＝0时球被击出，飞行中球的速率与时间的关系如图5－3－20所示．若不计空气阻力的影响，根据图象提供的信息可以求出图5－3－20A ．高尔夫球在何时落地B ．高尔夫球可上升的最大高度C ．人击球时对高尔夫球做的功D ．高尔夫球落地时离击球点的距离解析因高尔夫球被击出后机械能守恒，所以从题图中看到，5 s 末速率与初速率相等，说明球落回到地面，在2.5 s 速率最小，为水平速度，根据运动的合成与分解可以算出竖直方向的初速度，这样就可以算出高尔夫球上升的最大高度和运动的时间，在水平方向高尔夫球匀速运动，可以求出射程，因高尔夫球的质量未知，不能算出人击球时对高尔夫球做的功，C 项错误．答案 ABD9．(2011·金考卷)发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q 点，轨道2、3相切于P 点，如图5－3－21所示．当卫星分析别在轨道1、2、3上正常运行时，则以下说法正确的是图5－3－21A ．卫星在轨道3上的运行速率大于7.9 km /sB ．卫星在轨道3上的机械能小于它在轨道1上的机械能C ．卫星在轨道2上，P 点的机械能大于Q 点的机械能D ．卫星在轨道1上的机械能小于在轨道2上的机械能解析由G Mm R 2＝m v 2R 得v ＝ GM R，且v ＝7.9 km /s 为卫星在最低轨道的运行速度，可见A 错；向更高的轨道发射需要更大的机械能，B 错、D 正确；同一轨道运行时只有万有引力做功其机械能守恒，C 错．答案 D10.（2011全国理综）.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。