广东省江门市2017届高考物理一轮复习模拟试题：机械能守恒定律 含解析
高三物理一轮复习专题实验6 验证机械能守恒定律(含解析)
实验6:验证机械能守恒定律一、实验目的验证机械能守恒定律.二、实验原理在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能互相转化,但总的机械能守恒。
若物体从静止开始下落，下落高度为h 时的速度为v,恒有mgh＝错误!m v2。
故只需借助打点计时器，通过纸带测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能守恒定律。
测定第n点的瞬时速度的方法是：测出第n点相邻的前、后两段相等时间间隔T内下落的高度x n－1和x n＋1(或用h n－1和h n＋1）,然后由公式v n＝错误!或由v n＝错误!可得v n(如图所示)。
三、实验器材铁架台（带铁夹）、电磁打点计时器与低压交流电源（或电火花打点计时器)、重物(带纸带夹子)、纸带数条、复写纸片、导线、毫米刻度尺。
四、实验步骤1．安装器材：如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用导线将打点计时器与低压电源相连,此时电源开关应为断开状态。
2．打纸带：把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器下方附近，先接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，取下纸带，换上新的纸带重打几条（3~5条)纸带。
3．选纸带:分两种情况说明（1)若选第1点O到下落到某一点的过程，即用mgh＝错误!m v2来验证,应选点迹清晰，且1、2两点间距离小于或接近2 mm的纸带,若1、2两点间的距离大于2 mm，这是由于打点计时器打第1个点时重物的初速度不为零造成的(如先释放纸带后接通电源等错误操作会造成此种结果)。
这样第1个点就不是运动的起始点了，这样的纸带不能选。
（2)用错误!m v错误!－错误!m v错误!＝mgΔh验证时，由于重力势能的相对性，处理纸带时选择适当的点为基准点，这样纸带上打出的第1、2两点间的距离是否为2 mm就无关紧要了，所以只要后面的点迹清晰就可以选用。
2017年高考题和高考模拟题物理分项版汇编专题机械能和动量解析版
1．【2017·新课标Ⅰ卷】将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空，50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。
在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）A ．30kg m/s ⋅B ．5.7×102kg m/s ⋅C ．6.0×102kg m/s ⋅D ．6.3×102kg m/s ⋅ 【答案】A【解析】设火箭的质量（不含燃气）为m 1，燃气的质量为m 2，根据动量守恒，m 1v 1=m 2v 2，解得火箭的动量为：p =m 1v 1=m 2v 2=30 kg m/s ⋅，所以A 正确，BCD 错误。
【考点定位】动量、动量守恒【名师点睛】本题主要考查动量即反冲类动量守恒问题，只要注意动量的矢量性即可，比较简单。
2．【2017·新课标Ⅱ卷】如图，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】A【考点定位】圆周运动；功【名师点睛】此题关键是知道小圆环在大圆环上的运动过程中，小圆环受到的弹力方向始终沿大圆环的半径方向，先是沿半径向外，后沿半径向里。
3．【2017·江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为k0E ，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能k E 与位移的关系图线是【答案】C【解析】向上滑动的过程中，根据动能定理：k00()f E mg F x -=-+，同理，下滑过程中，由动能定理可得：k00()f E F mg x -=-，故C 正确；ABD 错误．【考点定位】动能定理【名师点睛】本题考查动能定理及学生的识图能力，根据动能定理写出E k –x 图象的函数关系，从而得出图象斜率描述的物理意义．4．【2017·新课标Ⅲ卷】如图，一质量为m ，长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂。
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。
高考物理一轮复习6.4机械能守恒定律--功能关系和能量守恒定律-(原卷版+解析)
考向二功能关系与图像的结合
【典例3】(2021·湖北高考)如图(a)所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图(b)所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为()
A．m＝0.7 kg，f＝0.5 NB．m＝0.7 kg，f＝1.0 N
考点20机械能守恒定律--功能关系和能量守恒定律
新课程标准
1.理解能量守恒定律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性。能用能量守恒定律分析生产生活中的有关问题。
命题趋势
考查的内容主要体现对能量观念的认识、模型建构和科学推理等物理学科的核心素养。往往与动力学、运动学以及电磁学等主干知识相结合，并密切联系实际，难度较大，突出体现高考的选择性特征．
(1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系统内能增加
(2)摩擦生热Q＝Ff·x相对
电能
安培力做功等于电能变化量
(1)安培力做正功，电能减少(2)安培力做负功，电能增加
W电能＝E2－E1＝ΔE
二、两种摩擦力做功特点的比较
类型
比较
静摩擦力做功
滑动摩擦力做功
不同点
能量ห้องสมุดไป่ตู้转化方面
只有机械能从一个物体转移到另一个物体，而没有机械能转化为其他形式的能
试题情境
生活实践类
各种体育比赛项目、各种生产工具、各种娱乐项目和传送带等．
功能关系的理解和应用、能量守恒及转化问题
学习探究类
含弹簧系统能量守恒问题，传送带、板块模型的功能关系的理解和应用、能量守恒及转化问题
考向一功能关系的理解和应用
考向二功能关系与图像的结合
高考物理一轮复习文档：第五章实验六 验证机械能守恒定律解析含答案
实验六 验证机械能守恒定律板块一 主干梳理·夯实基础实验原理与操作◆ 实验目的 验证机械能守恒定律。
◆ 实验原理1．在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能互相转化，但总的机械能保持不变。
若物体某时刻瞬时速度为v ，下落高度为h ，则重力势能的减少量为mgh ，动能的增加量为12mv 2，看它们在实验误差允许的范围内是否相等，若相等则验证了机械能守恒定律。
2．速度的测量：做匀变速直线运动的纸带上某段位移中间时刻的瞬时速度等于这段位移之间的平均速度。
计算打第n 个点速度的方法：测出与第n 个点相邻前后点间的距离x n 和x n ＋1，由公式v n ＝x n ＋x n ＋12T 或v n ＝h n ＋1－h n －12T算出，如图所示。
◆ 实验器材铁架台(含铁夹)，打点计时器，学生电源，纸带，复写纸，导线，毫米刻度尺，重物(带纸带夹)。
◆ 实验步骤1．安装置：如图所示将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路。
2．打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方。
先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落。
更换纸带重复做3～5次实验。
3．选纸带：分两种情况说明(1)用12mv 2n ＝mgh n 验证时，应选点迹清晰，且第1、2两点间距离小于或接近2 mm 的纸带。
若第1、2两点间的距离大于2 mm ，这是由于先释放纸带后接通电源造成的。
这样，第1个点就不是运动的起始点了，这样的纸带不能选。
(2)用12mv 2B －12mv 2A ＝mg Δh 验证时，由于重力势能的相对性，处理纸带时，选择适当的点为基准点，这样纸带上打出的第1、2两点间的距离是否大于2 mm 就无关紧要了，所以只要后面的点迹清晰就可选用。
数据处理与误差分析◆ 数据处理 1．测量计算在起始点标上0，在以后各计数点依次标上1、2、3…，用刻度尺测出对应下落高度h 1、h 2、h 3…。
高考物理一轮复习第六单元机械能第3讲机械能守恒定律及其应用练习(含解析)新人教版
第3讲机械能守恒定律及其应用1 重力做功与重力势能(1)重力做功的特点:重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差有关。
(2)重力做功与重力势能变化的关系①定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减少;重力对物体做负功,重力势能就增加。
②定量关系:物体从位置A到位置B的过程中,重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量,即W G=-ΔE p。
③重力势能的变化量是绝对的,与参考面的选取无关。
湖南长沙雅礼中学月考)(多选)质量为m的物体,从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度,下列说法正确的是()。
A.物体的重力势能减少2mghB.物体的机械能保持不变C.物体的动能增加2mghD.物体的机械能增加mgh【答案】CD2 弹性势能(1)定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能。
(2)大小:弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大。
(3)弹力做功与弹性势能变化的关系:类似于重力做功与重力势能变化的关系,用公式可表示为W=-ΔE p。
【温馨提示】弹性势能是由物体的相对位置决定的。
同一根弹簧的伸长量和压缩量相同时,弹簧的弹性势能相同。
(2018江苏南京10月模拟)如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端固定连接一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是()。
A.弹簧的弹性势能逐渐减少B.弹簧的弹性势能逐渐增加C.弹簧的弹性势能先增加再减少D.弹簧的弹性势能先减少再增加【答案】D3 机械能守恒定律(1)内容:在只有重力或弹力做功的系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。
(2)机械能守恒定律的三种表达形式及应用①守恒观点:a.表达式,E k1+E p1=E k2+E p2或E1=E2。
b.意义,系统初状态的机械能等于末状态的机械能。
2017年广东省高考物理一模试卷和答案
--文库出品-必属精品--文库出品-必属精品--2017年广东省高考物理一模试卷一、选择题（共8小题，每小题4分，满分32分）1．（4分）2016年3月15日，在韩国首尔进行的围棋“人机大战”中，韩国棋手李世石总比分1比4不敌“阿尔法围棋”。
某电视台对比赛进行复盘节目中，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子间的相互作用力，对其中某一棋子，下列说法正确的是（）A．棋子共受三个力作用B．棋子对棋盘的压力大小等于其所受重力的大小C．棋子的磁性越强，棋子所受的摩擦力越大D．减小棋子的质量，棋子所受的摩擦力减小2．（4分）2016年7月上旬，我国海军在海南岛至西沙附近海空域组织演训活动．假设某直升飞机在执行任务过程中，沿如图所示虚线斜向下加速飞行，则空气对直升飞机的作用力可能是（）A．F1B．F2C．F3D．F43．（4分）2016年4月6日，我国首颗微重力科学实验卫星﹣﹣实践十号，在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射升空，进入近百万米预定轨道，开始了为期15天的太空之旅，大约能围绕地球转200圈．实践十号卫星在太空中完成19项微重力科学和空间生命科学实验，取得了重大科学成果．当实践十号卫星在预定轨道上运动时，下列描述正确的是（）A．实践十号卫星在地球同步轨道上B．实践十号卫星的环绕速度大于第一宇宙速度C．实践十号卫星的加速度小于地球表面的重力加速度D．在实践十号卫星中可以用天平测出物体的质量4．（4分）如图所示，带有斜面的小车放在水平地面上，其斜面上放置一小物块，小物块始终与斜面保持相对静止．关于小物块受到的弹力F N，及摩擦力为F f，下列说法正确的是（）A．若小车向左运动，F f方向一定沿斜面向下B．若小车向右运动，F f方向一定沿斜面向上C．若小车向右运动，F N大小可能为零D．无论车向左或向右运动，F N大小一定不为零5．（4分）如图所示，在O点固定一负点电荷，实线为其中几条对称分布的电场线，虚线为以Oe电场线上的O′点为圆心的一个圆，a、b、c、d、e，f、g、h为圆与电场线的交点，下列说法正确的是（）A．b、h两点的电场强度相同B．a点电势比e点电势高C．d、b两点间电势差大于e、b两点间电势差D．将电子沿圆周由h运动到d与由h运动到f，电场力做功相等6．（4分）如图1所示，线圈abcd固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度随时间的变化情况如图2所示．下列关于ab边所受安培力随时间变化的F﹣t图象（规定安培力方向向右为正）正确的是（）A．B．C．D．7．（4分）如图所示，在理想变压器原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，测出原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为，则副线圈两端的电压为（）A．22V B．66V C．88V D．110V8．（4分）2016年4月2日，沪宁高速上海至无锡方向玉祁段发生重大车祸，现场至少50辆车连环相撞．据交警部门调查，此次事故发生的主要原因是雨天路滑及突然出现的团雾而造成多车连环追尾．假设该高速公路上甲、乙两车在同一车道上行驶，甲车在前，乙车在后．t＝0时刻，发现前方有事故，两车同时开始刹车，行进中两车恰好没有发生碰撞．两车刹车过程的v﹣t图象如图所示，以下判断正确的是（）A．乙车刹车的加速度大小是甲车的1.5倍B．t＝0时刻两车间距等于50mC．t＝5s时两车间距大于t＝15s时两车间距D．两车都停止运动时相距12.5m二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分9．（4分）某一电动玩具的核心结构模型如图所示，将圆柱形强磁铁吸在干电池负极，在两磁铁正对的中间区域产生强磁场．金属线框上下两端带有金属转轴，转轴分别与电源的正负极都有良好的接触、不固定、无摩擦，这样整个线框就可以绕电池中心轴线旋转起来．下列判断中正确的是（）A．从上向下看，线框沿顺时针方向旋转B．从上向下看，线框沿逆时针方向旋转C．电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率D．电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率10．（4分）如图所示，有一圆形匀强磁场区域，O为圆心，磁场方向垂直纸面向里，一个正电子与一个负电子，以不同的速率沿着PO方向进入磁场，在磁场中运动轨迹分别如图中a、b所示，不计电子之间的相互作用及重力，下列判断正确的是（）A．沿轨迹a运动的为负电子B．沿轨迹b运动的速率较大C．沿轨迹a运动的加速度较大D．沿轨迹b运动的时间较长11．（4分）如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1和R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电表，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由a向b滑动时，下列判断正确的是（）A．A示数变小B．V示数变小C．电容器C所带电荷量减小D．电容器C两极板间电场强度减小12．（4分）如图所示，固定在地面上，圆心为O、半径为R，表面粗糙的半球体；其上方固定一个光滑的圆轨道AB，半径为，最高点A与圆心O′等高，底端与半球体顶端相切于B点．质量为m的小球从A点由静止释放，最后落在水平面上的C点（图中未画出），关于小球通过B点后的运动情况，下列说法正确的是（）A．小球从B点沿半球体表面滑至C点B．小球从B点沿半球体表面滑动一段后抛至C点C．小球从B点开始做平抛运动至C点D．O、C之间的距离为R三、实验题：本题共3小题，共16分13．（4分）某同学利用气垫导轨（带两个光电门和光电计时器）、两个带有相同宽度的挡光条的滑块、弹簧、天平、刻度尺等器材，设计了一个测量弹簧弹性势能的实验，部分实验步骤如下：①用天平分别测出滑块A、B的质量（含挡光条）m A、m B；调整气垫导轨，使导轨处于水平，并调整两光电门的间距大于弹簧的原长；②在A和B间放入轻弹簧（与A、B不连接）并将弹簧压缩，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上，如图所示；③释放弹簧，A、B滑块分别在气垫导轨上运动，读出滑块A、B的挡光条分别通过光电门的挡光时间t1和t2．（1）为了计算被压缩弹簧的弹性势能，还必须知道的物理量是（写出物理量及其符号）．（2）弹簧的弹性势能大小的表达式为E P＝．（用已知和测量的物理量符号表示）．14．（5分）某组同学设计了“探究加速度与力、质量的关系”实验。
2017年高考物理一轮复习专题20机械能守恒定律(测)(含解析)
专题20 机械能守恒定律（测）【满分：110分 时间：90分钟】一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。
在每小题给出的四个选项中．1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
）1．质量为m 的小球，从离桌面以上高为H 的地方以初速度v 0竖直向上抛出，桌面离地面高为h ，设桌面处物体重力势能为零，空气阻力不计，那么，小球落地时的机械能为： （ ）A ．mgh ＋2012mvB ．2012mgH mv + C ．mg （H +h ）＋2012mv D ．mg （H +h ） 【答案】B【名师点睛】不计空气阻力，抛出后物体只受重力，其机械能守恒，任意时刻机械能都是相等的，所以物体着地时的机械能等于抛出时的机械能。
2．如图所示，固定在倾斜面光滑杆上套有一个质量为m 的圆环，杆与水平方向的夹角o 30=α，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A 点，弹簧处于原长h ，让圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底端时速度恰为零，则在圆环下滑过程中： （ ）A ．圆环和地球组成的系统机械能守恒B ．当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大C ．弹簧的最大弹性势能为23mghD ．弹簧转过角o 60时，圆环的动能为2mgh【答案】D【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，即环的重力和弹簧的拉力做功；所以圆环、弹簧和地球组成的系统机械能守恒，由于弹簧的弹性势能发生变化，则圆环与地球组成的系统机械能不守恒，故A 错误；从当弹簧垂直于光滑杆到．弹簧转过60°角这个过程中，重力和弹簧的弹力与速度方向的夹角都是锐角，合力是动力，也就是圆环还在做加速运动，所以当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能不是最大，最大动能应该是在弹簧转过角度大于60°的某个位置，大小为2mgh ，故B 错误、D 正确；当弹簧的最大弹性势能时，重力势能全部转化弹性势能，所以弹簧的最大弹性势能为mgh ，故C 错误。
物理_2017年广东省某校高考物理一模试卷_复习
2017年广东省某校高考物理一模试卷二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题中只有一项符合题目要求，第6～9题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1. 如图所示曲线为一质点沿y轴运动的位置一时间(y−t)图像，设竖直向上为y轴正方向，已知图线为一条抛物线，则由图像可知（）A t=0时刻质点速度为0B 0∼t1时间内质点向y轴负方向运动C 0∼t2时间内质点的速度一直减小D t1∼t3时间内质点相对坐标原点O的位移先为正后为负2. 下列说法正确的是（）A 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子C 结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 D 放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关3. “嫦娥”三号探测器经轨道Ⅰ到达P点后经过调整速度进入圆轨道Ⅱ，经过变轨进入椭圆轨道Ⅲ，最后经过动力下降降落到月球表面上。
下列说法正确的是（）A “嫦娥”三号在地球上的发射速度大于11.2km/sB “嫦娥”三号”由轨道Ⅰ经过P点进入轨道Ⅱ时要加速C “嫦娥”三号”分别经过轨道Ⅱ、Ⅲ的P点时，加速度相等D “嫦娥”三号”在月球表面经过动力下降时处于失重状态4. 如图所示，在xOy坐标系的第Ⅰ象限中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电粒子在x轴上的A点垂直于x轴射入磁场，第一次入射速度为v，且经时间t1恰好在O点反向射出磁场，第二次以2v的速度射入，在磁场中的运动时间为t2，则t1:t2的值为（）A 1:2B 1:4C 2:1D 4:15. 如图所示，质量为m、长为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B 悬线与竖直方向夹角的最大值为θ＝60∘时，金属棒处于平衡状态 A 电流方向由N指向MC 悬线与竖直方向夹角的最大值为θ＝30∘时，金属棒速率最大D 恒定电流大小为√3mg3BL6. 如图所示，aoe为竖直圆o的直径，现有四条光滑轨道a、b、c、d，它们上端均在圆周上，四条轨道均经过圆周的e点分别交于水平地面．现让一小物块分别从四条轨道最上端静止下滑到水平地面，则小物块在每一条轨道上运动时所经历的时间关系为（）A t a<t dB t b>t cC t d<t cD t b>t a7. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44:5，b是原线圈的抽头，且其恰好位于原线圈的中心，S为单刀双掷开关，负载电阻R＝25Ω，电表均为理想电表，在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（）A 当S与a连接，t＝1×10−2s时，电流表的示数为0B 当S与a连接，t＝1.5×10−2s时，电压表示数为50√2VC 将S由a拨到b时，电阻R消耗的功率为100WD 将S由b拨到a 时，1s内电阻R上电流方向改变100次8. 半径分别为r和2r的同心圆导轨固定在同一水平面内，一长为r，电阻为R的均匀直导棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．导轨电阻不计．下列说法正确的是（）A 金属棒中电流从A流向B B 金属棒两端电压为3Bω2r C 电容器的M板带正4CBωr2电 D 电容器所带电荷量为34二、非选择题包括必考题和选考题两部分．第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第14题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题9. 图甲是“验证机械能守恒定律”的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连，细线与导轨平行．（1）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度为________mm．（2）在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间．为使气垫导轨水平，可采取的措施是（）A 调节P使轨道左端升高一些B 调节P使轨道左端降低一些C 遮光条的宽度应适当大一些 D 滑块的质量增大一些（3）正确进行实验操作，测出滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m，遮光条的宽度用d表示，已知重力加速度为g．现将滑块从图示位置由静止释放．①若滑块经过光电门2时钩码未着地，测得两光电门中心间距L，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，则验证机械能守恒定律的表达式是________．②若滑块经过光电门2时钩码已着地，为验证机械能守恒定律，已测得钩码初始位置离地的高度ℎ，还需测量的一个物理量是________．10. 用如图甲所示的电路测量电池的电动势和内阻，定值电阻R1=16Ω．（1）闭合开关S后，电压表V1无读数，电压表V2有读数，经检查发现电路中存在断路故障，则该故障可能在________（填“ab”、“bc”或“cd”）两点间．（2）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的阻值，记录多组电压表的示数U1、U2，如表所示．请根据表中数据在图乙中作出U2−U1图像．U1/V0.66 1.00 1.33 1.88 2.00 2.32 2.68（3）由图像可知，电源电动势E=________V，内阻r=________Ω．（结果均保留两位有效数字）（4）实验中，产生系统误差的主要原因是________．11. 如图所示，把一根长L＝20.0m的均匀电线与R＝4.8Ω的电阻连成闭合回路，两位同学在赤道处沿东西方向站立，匀速摇动这根电线，摇动部分的电线可简化为长L1＝6.0m、宽L2＝1.0m矩形的三条边，长边的线速度大小v＝2.0m/s．已知此处地磁场的磁感应强度B＝5.0×10−5 T，方向水平向北，电线的电阻率ρ＝2.0×10−8Ω⋅m，横截面积S＝2.0mm2，求：（1）这根电线的总电阻R0；（2）匀速摇动电线产生电动势的最大值E m；（3）电路消耗的总功率P．12. 如图所示，竖直放置的平行金属板A、B间电压为U0，在B板右侧CDMN矩形区域存在竖L，紧靠电场右边界存在垂直纸面水平向里直向下的匀强电场，DM边长为L，CD边长为34的有界匀强磁场，磁场左右边界为同心圆，圆心O在CDMN矩形区域的几何中心，磁场左边界刚好过M、N两点．质量为m、电荷量为+q的带电粒子，从A板由静止开始经A、B极板间电场加速后，从边界CD中点水平向右进入矩形区域的匀强电场，飞出电场后进入匀强磁场．当矩形区域中的场强取某一值时，粒子从M点进入磁场，经磁场偏转后从N点返回电场区域，且粒子在磁场中运动轨迹恰与磁场右边界相切，粒子的重力忽略不计，sin37∘＝0.6，cos37∘=0.8．（1）求粒子离开B板时的速度v1；（2）求磁场右边界圆周的半径R；（3）将磁感应强度大小和矩形区域的场强大小改变为适当值时，粒子从MN间飞入磁场，经磁场偏转返回电场前，在磁场中运动的时间有最大值，求此最长时间t m．三、选考题：共45分．请考生从给出的2道物理题、任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计分．13. 如图所示，某工厂生产车间的流水线安装的是“U”形传送带，AB、CD段为直线，BC段为同心半圆，其中的虚线为半径为R的半圆弧。
广东省江门市2017届高考物理一轮复习模拟试题：实验：探究动能定理 含解析
实验：探究动能定理检测试题1、在用图所示装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是()A、通过更换不同弹性系数的橡皮筋改变拉力做功的数值B、通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C、通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D、通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度解析：本题主要考查实验原理，考查考生的理解能力、实验采用通过增加橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功成倍增加，故A、B错误、小车的速度对应的是橡皮筋对小车做功完毕的情形，故C正确、D错误、答案：C2、在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，每次选取纸带后，我们应选取纸带上的哪些点来求小车的速度()A、间距均匀的B、间距不均匀的C、间距均匀的与不均匀的都可D、最好是间距均匀的，若纸带上没有间距均匀的，也可用间距不均匀的解析：橡皮筋完全恢复后不再有力对小车做功，小车做匀速运动，纸带上的点间距是均匀的，故A对，B、C错；若纸带上没有间距均匀的点，说明纸带太短，橡皮筋还没完全恢复原状纸带已完全通过打点计时器，在这种情况下应选用更长的纸带，或者是因为没有完全平衡摩擦力，需重新平衡摩擦力，故D错、答案：A3、在探究恒力做功与物体的动能改变量的关系的实验中备有下列器材：A、打点计时器；B.天平；C.秒表；D.低压交流电源；E.电池；F.纸带；G.细线、砝码、小车、砝码盘；H.薄木板、(1)其中多余的器材是________(填对应字母)，缺少的器材是________、(2)测量时间的工具是________；测量质量的工具是________、(填对应字母)(3)如图是打点计时器打出的小车(质量为m)在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带、测量数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T.请分析，利用这些数据能否验证动能定理？若不能，请说明理由；若能，请说出做法，并对这种做法做出评价、解析：(1)计算小车速度是利用打上点的纸带，故不需要秒表、打点计时器应使用低压交流电源，故多余的器材是C、E.测量点之间的距离要用毫米刻度尺，故缺少的器材是毫米刻度尺、(2)测量时间的工具是A打点计时器，测量质量的工具是B天平、(3)能从A到B的过程中，恒力做的功为W AB＝Fx AB，物体动能的变化量为E k B－E k A＝12m v2B－12m v2A＝12m⎝⎛⎭⎫x B2T2－12m⎝⎛⎭⎫x A2T2＝12mx2B－x2A4T2，只要验证Fx AB＝12mx2B－x2A4T2即可、优点：A、B两点的距离较远，测量时的相对误差较小；缺点：只进行了一次测量验证，说服力不强、答案：(1)C、E毫米刻度尺(2)A B(3)见解析4、某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：①安装好实验装置如图所示、②将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车、③在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上、④释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带、(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条、经测量、计算，得到如下数据：①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：拉力对小车做的功为________J，小车动能的增量为________J.(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大、显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素、请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________.解析：(1)拉力F ＝mg ＝0.050×9.8 N ＝0.49 N ，拉力对小车做的功W ＝F ×l ＝0.49×0.400 J ＝0.196 J小车动能的增量ΔE k ＝12M v 2＝12×0.200×1.002J ＝0.100 J. (2)误差很大的可能原因：①小车质量不满足远大于钩码质量，使钩码的重力与小车受到的绳的拉力差别较大；②没有平衡摩擦力；③先放小车后开电源，使打第一个点时，小车已有一定的初速度、答案：(1)0.196 0.100 (2)①小车质量没有远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③操作错误；先放小车后接通电源5、某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行、打点计时器工作频率为50 Hz.(1)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条、…，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车、把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W 1，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W 1，…；橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出、根据第4次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为________m/s.(2)若根据多次测量数据画出的W －v 草图如图所示，根据图线形状，对W 与v 的关系作出的猜想，如果猜想W ∝v 2是正确的，则画出的W －v 2图象应是________、(3)在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是__________________________、(只要回答出一种原因即可)解析：(1)由纸带后半部分两点间距离相同，可知小车做匀速运动，可求得：v ＝x T ＝0.04 m 0.02 s＝2 m/s.(2)若W∝v2，由函数关系可知W－v2图象应该是过原点的直线、(3)影响实验效果的可能原因是橡皮筋粗细不均匀，木板倾斜不够或太过倾斜等、答案：(1)2(2)过原点的一条直线(3)见解析6、某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系、图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦、实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点、(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为O点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到O之间的距离，并计算出它们与O点之间的速度平方差Δv2(Δv2＝v2－v20)，填入下表：请以Δv2为纵坐标，以x为横坐标在方格纸中作出Δv2－x图象、若测出小车质量为0.2 kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N.(2)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围、你认为主要原因是______________________________________，实验操作中改进的措施是__________________________、解析：(1)图象如图由动能定理F 合x ＝12m (v 2－v 20)＝12m Δv 2，把所画直线上的点x ＝1.60 cm ，Δv 2＝0.04 m 2·s －2以及小车的质量m ＝0.2 kg 代入可得F 合＝0.25 N.(2)测力计测的是细绳的拉力，小车还受到水平向左的摩擦力，因此小车受的合力小于测力计的读数、在木板左端垫上一个小木块，使左端稍微高一点，以平衡摩擦力、 答案：(1)图象见解析 0.25(2)小车滑行时所受摩擦阻力较大 使木板倾斜一定的角度以平衡摩擦力(二)验证机械能守恒定律。
广东省江门市第一中学2017届高考物理一轮复习模拟试题：机械能守恒定律
机械能守恒定律检测试题一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1．第16届亚运会于2010年11月12日至11月27日在广州举行．亚运会中的投掷链球、铅球、铁饼和标枪等体育比赛项目都是把物体斜向上抛出的运动，如图所示，这些物体从被抛出到落地的过程中( )A．物体的机械能先减小后增大B．物体的机械能先增大后减小C．物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大D．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小解析：若不考虑空气阻力的作用，这些物体被抛出后机械能守恒；若考虑空气阻力的作用，这些物体被抛出后机械能一直减小，而动能在上升的过程减小，下降的过程增加，故D正确．答案：D2．如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置静止释放，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不守恒C．斜劈的机械能守恒D．小球重力势能减小量等于斜劈动能的增大量解析：不计一切摩擦，小球下滑时，小球和斜劈组成的系统只有小球重力做功，系统机械能守恒，故选D.答案：D3．如图所示，一均质杆长为r ，从图示位置由静止开始沿光滑面ABD 滑动，AB 是半2径为r 的圆弧，BD 为水平面．则当杆滑到BD 位置时的速度大小为( )14A. B.gr 2gr C.D ．22gr gr解析：虽然杆在下滑过程中有转动发生，但初始状态静止，末状态匀速平动，整个过程无机械能损失，故由械能守恒定律得：m v 2＝mg 12r2解得：v ＝.故B 正确．gr 答案：B4．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，B 球受到向上的拉力较大解析：整个过程中两球减少的重力势能相等，A 球减少的重力势能完全转化为A 球的动能，B 球减少的重力势能转化为B 球的动能和弹簧的弹性势能，所以A 球的动能大于B 球的动能，所以B 正确；在O点正下方位置根据牛顿第二定律，小球所受拉力与重力的合力提供向心力，则A 球受到的拉力较大，所以D 错．答案：B5．如图，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．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解析：小球受重力、拉力、斜面的支持力和摩擦力，小球克服摩擦力做功，机械能减少，A错；重力做功，B错；绳子的拉力与小球的运动方向垂直，始终不做功，故C正确；小球动能的减少等于克服摩擦力和重力所做的总功，所以D错．答案：C6．如图所示，重10 N的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧．滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝0.8 m，bc＝0.4 m，那么在整个过程中下列说法不正确的是( )A．滑块动能的最大值是6 JB．弹簧弹性势能的最大值是6 JC．从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD．滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒解析：滑块能回到原出发点所以机械能守恒，D正确；以c点为参考点，则a点的机械能为6 J，c点时的速度为0，重力势能也为0，所以弹性势能的最大值为6 J，从c 到b弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减小量，故为6 J．所以选A.答案：A7．如图甲所示，一个小环套在竖直放置的光滑圆形轨道上做圆周运动．小环从最高点A滑到最低点B的过程中，其线速度大小的平方v2随下落高度h变化的图象可能是图乙所示四个图中的( )A．①②B．③④C．③D．④解析：设小环在A 点的初速度为v 0，由机械能守恒定律得－mgh ＋m v 2＝m v 得121220v 2＝v ＋2gh ，可见v 2与h 是线性关系，若v 0＝0，②正确；v 0≠0，①正确，故正确20选项是A.答案：A8．如图所示，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 ．h B ．1.5h C ．2hD ．2.5h解析：在b 落地前，a 、b 组成的系统机械能守恒，且a 、b 两物体速度大小相等，根据机械能守恒定律可知：3mgh －mgh ＝(m ＋3m )v 2则v ＝，b 球落地时，a 球高度为h ，之后a 球向上做竖12gh 直上抛运动，上升过程中机械能守恒，m v 2＝mg Δh ，所以Δh ＝＝，即a 可能达12v 22g h2到的最大高度为1.5h ，B 项正确．答案：B9．一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．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法中不正确的是( )A ．运动员到达最低点前重力势能始终减小B ．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C ．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D ．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关解析：到达最低点前高度始终在降低，所以重力势能始终减小，故A 正确．绳张紧后的下落过程，伸长量逐渐增大，弹力做负功，弹性势能增大，故B 正确．在蹦极过程中，只有重力与系统内弹力做功，故机械能守恒，C 正确．重力势能的改变与重力做功有关，重力做功只与始末位置高度差有关，与零势能面的选取无关，故D 错误．答案：D10．一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所示．若不计空气阻力的影响，根据图象提供的信息不能求出( )A ．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：球刚被击出时v 0＝31 m/s ，根据机械能守恒，小球到达最高点时重力势能最大，动能最小，所以v ＝19 m/s 时小球处于最高点．由m v ＝mgh ＋m v 2，可求最122012大高度为30 m ；仍根据机械能守恒，小球落地时速度与击出时速度相等，所以高尔夫球5 s 时落地；研究击球过程，根据动能定理，人做的功W ＝m v ，由于m 未知，1220所以求不出W ；研究球的水平分运动，由x ＝v x t ，其中v x ＝19 m/s ，t ＝5 s ，可求得x ＝95 m ，故选C.答案：C二、非选择题(本题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端BAB与水平直轨道相切，如图所示．一小球自A 点起由静止开始沿轨道下滑．已知圆轨道半径为R ，小球的质量为m ，不计各处摩擦．求：(1)小球运动到B 点时的动能．(2)小球下滑到距水平轨道的高度为R 时速度的大小和方向．12(3)小球经过圆弧轨道的B 点和水平轨道的C 点时，所受轨道支持力F N B 、F N C 各是多大？解析：(1)根据机械能守恒定律 E k ＝mgR .(2)根据机械能守恒定律 ΔE k ＝ΔE pm v 2＝mgR1212小球速度大小v ＝gR速度方向沿圆弧的切线向下，与竖直方向成30°.(3)根据牛顿运动定律及机械能守恒定律，在B 点F N B －mg ＝m ，v 2B R mgR ＝m v 122B 解得：F N B ＝3mg 在C 点：F N C ＝mg .答案：(1)mgR (2)v ＝，速度方向沿圆弧的切线向下，与竖直方向成30°gR (3)F N B ＝3mg ，F N C ＝mg12．(15分)一个质量m ＝0.20 kg 的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖立的圆环上的B 点．弹簧的上端固定于环的最高点A ，环的半径R ＝0.50 m ，弹簧的原长l 0＝0.50 m ，劲度系数k ＝4.8 N/m.如图所示，若小球从图中所示位置B 点由静止开始滑到最低点C 时，弹簧的弹性势能E p ′＝0.6 J ．取g ＝10m/s 2.求：(1)小球到C 点时的速度v C 的大小；(2)小球到C 点时，与圆环间的弹力大小和方向．(3)若把该装置放在光滑水平面上，其他条件不变，v C 的大小也不变，需对小球做多少功？解析：(1)小球从B 至C 的过程中机械能守恒由ΔE p 减′＝ΔE k 增＋ΔE p 增′得：mgh ＝m v ＋E p ′122C 又h ＝CD ＝R (1＋cos 60°)解以上两式得：v C ＝3 m/s.(2)设小球在C 点受到圆环的弹力F N 沿半径向上．由牛顿第二定律得：F弹＋F N－mg＝m v2C R即k·R＋F N－mg＝m v2C R解得F N＝3.2 N，方向沿半径向上．(3)装置水平放置时，对小球做的功应与装置竖直放置时重力做功相同．即W F＝W G＝mgR(1＋cos 60°)解得W F＝1.5 J.答案：(1)3 m/s (2)3.2 N 沿半径向上 (3)1.5 J。
广东江门市第一中学2017届高考物理一轮复习 机械振动模拟试题
机械振动一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1．下列说法中不正确的是( )A ．将单摆从地球赤道移到南(北)极，振动频率将变大B ．将单摆从地面移至距地面高度为地球半径的高度时，其振动周期将变到原来的2倍C ．将单摆移至绕地球运转的人造卫星中，其振动频率将不变D ．在摆角很小的情况下，将单摆的振幅增大或减小，单摆的振动周期保持不变解析：由单摆周期T ＝2πl g，南北两极处的重力加速度比赤道处大，周期变小，频率 变大，A 正确；由mg ＝G Mm r2知，从地面移至距地面高度为地球半径高度时，重力加速度将变为原来的14，则周期变为原来的2倍，B 正确．人造卫星中的物体处于完全失重 状态，单摆不摆动，C 错误，单摆的周期与振幅无关，D 正确．答案：C2．单摆的摆球做简谐运动，它经过平衡位置时正好遇到空中飘落下来的一些小雨滴，小雨滴的速度可以忽略而质量不能忽略．小雨滴均匀附着在摆球表面上，则摆球在以后的振动中有关物理量的变化情况是( )A ．最大速度不变，振幅不变，周期不变B ．最大速度会略变小，振幅会略变小，周期也略变小C ．最大速度会略变大，振幅会略变大，周期不变D ．最大速度会略变小，振幅会略变小，周期不变解析：小雨滴与摆球相互作用的过程动量守恒，最大速度v 会略变小．由v 2＝2gh 知，振幅会略变小．但摆长不变，故周期不变．答案：D3．两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v 1、v 2(v 1＞v 2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f 1，f 2和A 1，A 2，则( )A ．f 1＞f 2，A 1＝A 2B ．f 1＜f 2，A 1＝A 2C ．f 1＝f 2，A 1＞A 2D ．f 1＝f 2，A 1＜A 2解析：单摆的频率由摆长决定，摆长相等，频率相等，所以A 、B 错误；由机械能守恒， 小球在平衡位置的速度越大，其振幅越大，所以C 正确、D 错误．答案：C4．如图所示，质量为m 的A 和质量为M 的B 两物块用线捆在一起，B 与竖直悬挂的轻弹簧相连，它们一起在竖直方向上做简谐运动．在振动中两物块的接触面总处在竖直面内，设弹簧的劲度系数为k .当物块组振动中通过平衡位置时A 受到的静摩擦力大小为Ff 0，当它们向下离开平衡位置的位移为x 时，A 受到的静摩擦力大小为Ff x ，则应有( )A ．Ff 0＝0B ．Ff 0＝(M －m )gC ．Ff x ＝mg ＋m M ＋m kxD ．Ff x ＝m M ＋mkx －mg解析：当物块组通过平衡位置时，回复力为零，故Ff 0＝mg ，当它们向下离开平衡位置 的位移为x 时，对A 、B 整体，有kx ＝(M ＋m )a ；对A ，则有Ff x －mg ＝ma ，两式联立 解得Ff x ＝mg ＋mkx M ＋m. 答案：C5．我们经常见到这样的现象，正在脱水的洗衣机，脱水桶转得较快时，机身振动并不强烈，但切断电源后，某时刻t ，洗衣机机身振动反而强烈起来，随着脱水桶转速变慢，机身振动又减弱，这种现象说明( )A ．t 时刻，洗衣机惯性最大B ．洗衣机出现了故障，需维修C ．在t 时刻，转动周期等于洗衣机固有周期而发生共振D ．脱水桶衣物太多解析：t 时刻机身质量不变，惯性不变，A 错．t 时刻振动强烈的根本原因是发生了共振， 并非出现了故障或衣物过多，故B 、D 均错，C 正确．答案：C6．劲度系数为20 N/cm 的弹簧振子的振动图象如图所示，在图中A 点对应的时刻( )A ．振子所受的弹力大小为0.5 N ，方向指向x 轴负方向B ．振子的速度方向为x 轴正方向C ．在0～4 s 内振子做了1.75 次全振动D ．在0～4 s 内振子通过的路程为0.35 cm ，位移为0解析：由图可知A 时刻在t 轴上方，位移x ＝0.25 cm ，所以弹力F ＝－kx ＝－5 N ，即弹 力大小为5 N ，方向指向x 轴负方向，选项A 不正确；过A 点作图线的切线，该切线与 x 轴的正方向的夹角小于90°，切线斜率为正值，即振子的速度方向为x 轴正方向，选 项B 正确．由图可知振子周期为2 s ，故0～4 s 内做了2次全振动，C 错；0～4 s 内路 程为8×0.5 cm＝4 cm ，位移为0，故D 错．答案：B7．细长轻绳下端拴一小球构成单摆，在悬挂点正下方12摆 长处有一个能挡住摆线的钉子A ，如图所示．现将单摆向左方拉开一个小角度，然后无初速地释放，对于以后的运动，下列说法中正确的是( )A ．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期大B ．摆球在左、右两侧上升的最大高度一样C ．摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等D ．摆线在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍解析：由T ＝2πl g知，l 减小时T 减小，摆球摆至右侧时，摆长减小，周期变小，故 A 错．因摆动中机械能守恒，故左、右两侧上升的最大高度相同，即选项B 对．由几何 知识知，摆球向右摆的最大偏角小于左侧最大偏角的两倍，故左、右两侧走过的最大弧 长不相等，故C 、D 错．答案：B8．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是( )A ．质点振动频率是4 HzB ．在10 s 内质点经过的路程是20 cmC ．第4 s 末质点的速度是零D ．在t ＝1 s 和t ＝3 s 两时刻，质点位移大小相等、方向相同解析：由图象得T ＝4 s ，f ＝0.25 Hz ；A ＝2 cm ，选项A 错误．在第4 s 末质点处于平衡 状态，速度最大，C 错误，在10 s 内质点的路程为s ＝t T·4A ＝20 cm ，B 正确．在t ＝1 s 和t ＝3 s 的时刻，质点位移大小相等、方向相反，D 错误．答案：B9．如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中( )A ．甲的振幅大于乙的振幅B ．甲的振幅小于乙的振幅C ．甲的最大速度小于乙的最大速度D ．甲的最大速度大小乙的最大速度解析：由题意知，在细线末断之前两个弹簧所受到的弹力是相等的，所以当细线断开后， 甲、乙两个物体做简谐运动的振幅是相等的，A 、B 错；两物体在平衡位置时的速度最 大，此时的动能等于弹簧刚释放时的弹性势能，所以甲、乙两个物体的最大动能是相等 的，则质量大的速度小，所以C 正确、D 错误．答案：C10．一个质点在平衡位置O 点附近做简谐运动，若从O 点开始计时，经过3 s 质点第一次经过M 点(如图所示)；再继续运动，又经过2 s 它第二次经过M 点；则该质点第三次经过M 点还需的时间是( )A ．8 s 或14 sB ．4 s 或8 sC ．14 s 或103 s D.103s 或8 s解析：设题图中a 、b 两点为质点振动过程的最大位移处，若开始计时时刻质点从O 点 向右运动，O →M 运动过程历时3 s ，M →b →M 过程历时2 s ，显然T 4＝4 s ，T ＝16 s ．质 点第三次经过M 点还需要的时间Δt 3＝T －2＝16－2＝14 s ．若开始计时时刻质点从O 点向左运动，O →a →O →M 运动过程历时3 s ，M →b →M 运动过程历时2 s ，显然，T 2＋ T 4＝4 s ，T ＝163 s ．质点第三次再经过M 点所需要的时间Δt 3′＝T －2 s ＝163 s －2 s ＝103 s ，故C 正确．答案：C二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲中O 点为单摆的悬点，现将小球(可视为质点)拉到A 点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在竖直平面内的ABC 之间来回摆动，其中B 点为运动中最低位置．∠AOB ＝∠COB ＝α，α小于10°且是未知量，图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F 随时间变化的曲线，且图中t＝0时刻为摆球从A 点开始运动的时刻，据力学规律和题中信息(g 取10 m/s 2)求：单摆的周期和摆长；(2)摆球质量及摆动过程中的最大速度．解析：(1)由图乙可知：单摆周期T ＝0.4π s ．由公式T ＝2πl g可求得摆长l ＝0.4 m. (2)mg cos α＝F min ＝0.495 N. mg (l －l cos α)＝12mv 2m ，F max －mg ＝m v 2m l. 解得：m ＝0.05 kg, v m ≈0.283 m/s.答案：(1)0.4π s 0.4 m (2)0.05 kg 0.283 m/s12．(15分)如图所示，A 、B 两物体的质量都为m ，拉A 物体的细线与水平方向的夹角为30°时处于静止状态，不考虑摩擦力，设弹簧的劲度系数为k ，若悬线突然断开后，A 在水平面上做周期为T 的简谐运动，当B 落地时，A 恰好将弹簧压缩到最短，求：(1)A 振动时的振幅；(2)B 落地时的速度．解析：(1)线断前，线的拉力F ＝mg ，设此时弹簧伸长为x 0，F cos 30°＝kx 0，得x 0＝ 3 mg 2k 线断后，在弹力作用下，A 做简谐运动的振幅为：A ＝x 0＝3mg 2k. (2)A 将弹簧压缩到最短经历的时间t 为 t ＝(12＋n )T (n ＝0,1,2…)在t 时间末B 落地，速度v 为v ＝gt ＝2n ＋12gT (n ＝0,1,2…) 答案：(1)3 mg 2k (2)2n ＋12gT (n ＝0,1,2…)。
广东省江门市第一中学2017届高考物理一轮复习功能关系和能量守恒模拟试题
功能关系和能量守恒检测试题一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1．两个质量不同的物体与水平面之间的动摩擦因数相同，它们以相同的初动能开始沿水平面滑动，以下说法中正确的是( )A ．质量小的物体滑行的距离较长B ．质量大的物体滑行的距离较长C ．在整个滑动过程中，质量大的物体克服摩擦阻力做功较多D ．在整个滑动过程中，两物体的机械能都守恒解析：由动能定理，W f ＝0－E k0，即克服阻力做的功等于物体的初动能，与物体的质量无关，C 不正确；物体动能减少，机械能减少，D 不正确；－μmgx ＝0－E k0，x ＝E k0μmg，质量大的物体滑行距离小，B 不正确、A 正确．答案：A2．如图所示，长为l 的轻质细绳悬挂一个质量为m 的小球，其下方有一个倾角为θ的光滑斜面体，放在光滑水平面上．开始时小球刚好与斜面接触，现在用水平力F 缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面平行为止，对该过程中有关量的描述，正确的是( )A ．小球受到的各个力均不做功B ．重力对小球做负功，斜面弹力对小球做正功C ．小球在该过程中机械能守恒D ．推力F 做的总功是mgl (1－cos θ)解析：根据力做功的条件可知重力对小球做负功，斜面弹力对小球做正功，A 错误、B 正确；小球在该过程中机械能增加，C 错误；推力F 做的总功应等于小球重力势能的增量mgl (1－sin θ)，D 错误．答案：B3．质量为m 1，m 2的两个物体，静止在光滑的水平面上，质量为m 的人站在m 1上用恒力F 拉绳子，经过一段时间后，两物体速度的大小分别为v 1、v 2，位移分别为x 1、x 2，如图，则这段时间内人做功为( )A ．Fx 2B ．F (x 1＋x 2)C.12m 2v 22D.12m 2v 22＋12m 1v 21 解析：人做功转化为两个物体的动能以及人的动能．故人做功为F (x 1＋x 2)＝12m 2v 22＋12(m 1＋m )v 21，选项B 正确．答案：B4．如图所示，一个小球在竖直环内至少能做(n ＋1)次完整的圆周运动，当它第(n－1)次经过环的最低点时的速度大小为7 m/s，第n次经过环的最低点时速度大小为5 m/s，则小球第(n＋1)次经过环的最低点时的速度v的大小一定满足( )A．等于3 m/s B．小于1 m/sC．等于1 m/s2D．大于1 m/s解析：从第(n－1)次经过环的最低点到第n次经过环的最低点的过程中，损失的机械能ΔE＝12mv21－12mv22＝12(72－52)m＝12m.假如从第n次经过环的最低点到第(n＋1)次经过环的最低点的过程中，损失的机械能与上个过程相同，则ΔE＝12mv22－12mv23，代入数据求得，v3＝1 m/s.但事实是后一个过程由于速度减小，摩擦力减小，摩擦力做功减小，由功能关系知，损失的机械能比前一个过程少，故小球第(n＋1)次经过环的最低点时的速度v应大于1 m/s.故D正确．答案：D5．如图所示，轻质弹簧的一端固定在竖直板P上，另一端与质量为m1的物体A相连，物体A静止于光滑桌面上，A右边接一细线绕过光滑的定滑轮悬一质量为m2的物体B，设定滑轮的质量不计，开始时用手托住物体B，让细线恰好拉直，然后由静止释放B，直到B获得最大速度，下列有关此过程的分析，其中正确的是( )A．物体B机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量B．物体B重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量C．物体B动能的增加量等于细线拉力对物体B做的功与物体B重力做功之和D．物体B的机械能一直增加解析：物体A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，物体B的机械能减少量等于弹簧弹性势能的增加量与物体A动能的增加量之和，则选项A、B错误；单独对物体B，在达到最大速度前，细线拉力做负功，机械能减少，物体B减少的机械能等于拉力做的功，则选项C正确、D错误．答案：C6．如图所示，光滑轨道MO和ON底端对接且ON＝2MO，M、N两点高度相同．小球自M点由静止自由滚下，忽略小球经过O点时的机械能损失，以v、s、a、E k分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小．在下图所示的图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是( )解析：小球在OM 上做初速度为零的匀加速运动，v ＝a M t ，在ON 上做匀减速运动，到达N 时速度为零，v ′＝v 0－a N t .又由图象可知s OM ＝12s ON ，故A 正确；在OM 段，s ＝12a M t 2，在ON 段，s ′＝v 0t －12a N t 2，故B 错误；小球在OM 、ON 段上均做匀变速直线运动，加速度恒定，且a M ＝2a N ，故C 错误；因小球在OM 段上E k ＝12mv 2＝12ma 2M t 2，故D 错误． 答案：A7．如图所示，倾角为30°的斜面体置于水平地面上．一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A 和物块B ，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O ，A 的质量为m ，B 的质量为4 m ．开始时，用手托住A ，使OA 段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB 绳平行于斜面，此时B 静止不动．将A 由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中错误的是( )A ．物块B 受到的摩擦力先减小后增大B ．地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C ．小球A 的机械能守恒D ．小球A 的机械能不守恒，A 、B 系统的机械能守恒解析：因斜面体和B 均不动，小球A 下摆过程中只有重力做功，因此机械能守恒，C 正确、D 错误；开始A 球在与O 等高处时，绳的拉力为零，B 受到沿斜面向上的摩擦力，小球A 摆至最低点时，由F T －mg ＝m v 2l OA 和mgl OA ＝12mv 2得F T ＝3mg ，对B 物体沿斜面列方程：4mg sin θ＝F f ＋F T ，当F T 由0增加到3mg 的过程中，F f 先变小后反向增大，故A 正确．以斜面体和B 为一整体，因OA 绳的拉力水平方向的分力始终水平向左，故地面对斜面的摩擦力的方向一直向右，故B 正确．答案：D8．一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 、x 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( )解析：物体在沿斜面向下滑动的过程中，受到重力、支持力、摩擦力的作用，其合力为恒力，A 错；而物体在此合力作用下做匀加速运动，v ＝at ，x ＝12at 2，所以B 、C 错；物体受摩擦力作用，总的机械能将减小，D 正确．答案：D9．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 、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在此过程中( )A ．物块的机械能逐渐增加B ．软绳重力势能共减少了12mgl C ．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解析：物块由静止释放后，物块受到竖直向上的拉力作用，拉力对物块做负功，物块机械能逐渐减少，选项A 错误；粗细均匀、质量分布均匀的软绳其重心在软绳的中心，初状态，软绳重心在距斜面最高点l /4处，末状态，软绳重心在距斜面最高点l /2处，以斜面最高点为零势能点，在此过程中，软绳的重力势能共减少了mg (－l /4)－mg (－l /2)＝mgl /4，选项B 错；物块重力势能的减少与软绳的重力势能的减少之和等于二者增加的动能和软绳克服摩擦力所做功的和，选项C 错误；由功能关系可知，软绳的重力势能的减少小于软绳动能的增加与软绳克服摩擦力所做的功，所以选项D 正确．答案：D10．如图所示，绝缘弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q (可视为质点)固定在光滑绝缘斜面上的M 点，且在通过弹簧中心的直线ab 上．现把与Q 大小相同，带电性也相同的小球P ，从直线ab 上的N 点由静止释放，在小球P 与弹簧接触到速度变为零的过程中( )A ．小球P 的速度一直减小B ．小球P 和弹簧的机械能守恒，且P 速度最大时所受弹力与库仑力的合力最大C ．小球P 的动能、重力势能、电势能与弹簧的弹性势能的总和不变D ．系统的机械能守恒解析：小球P 与弹簧接触时，沿平行斜面方向受到小球Q 对P 的静电力、重力的分力、弹簧的弹力，开始时合力的方向沿斜面向下，速度先增加，后来随着弹簧压缩量变大，合力的方向沿斜面向上，速度逐渐减小，A 项错；小球P 和弹簧组成的系统受到小球Q 的静电力，且静电力做正功，所以系统机械能不守恒，B 、D 项错误；把弹簧、小球P 、Q 看成一个系统，除重力外无外力对该系统做功，故系统的总能量守恒，C 正确．答案：C二、非选择题(本题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)如图所示，B 是质量为2m 、半径为R 的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上．A 是质量为m 的细长直杆，光滑套管D 被固定在竖直方向，A 可以自由上下运动，物块C 的质量为m ，紧靠半球形碗放置．初始时，A 杆被握住，使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图)．然后从静止开始释放A ，A 、B 、C 便开始运动．求：(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时，长直杆竖直方向的速度和B 、C 水平方向的速度；(2)运动的过程中，长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度．解析：(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时，长直杆在竖直方向的速度为0，由机械能守恒定律得：mgR ＝12×3mv 2 所以v B ＝v C ＝ 2Rg 3.(2)长直杆的下端上升到所能达到的最高点时，长直杆在竖直方向的速度为0，碗的水平速度亦为零．由机械能守恒定律得：12×2mv 2B ＝mgh ，解得h ＝2R 3. 答案：(1)0 v B ＝v C ＝ 2Rg 3 (2)2R 312．(15分)当今流行一种“蹦极”运动，如图所示，距河面45 m 高的桥上A 点系弹性绳，另一端系住重50 kg 男孩的脚，弹性绳原长AB 为15 m ，设男孩从桥面自由下坠直至紧靠水面的C 点，末速度为0.假定整个过程中，弹性绳遵循胡克定律，绳的质量、空气阻力忽略不计，男孩视为质点．弹性势能可用公式：E s ＝kx 22(k 为弹性绳的劲度系数，x 为弹性绳的形变长度)计算．(g ＝10 m/s 2)则：(1)男孩在最低点时，绳具有的弹性势能为多大？绳的劲度系数又为多大？(2)在整个运动过程中，男孩的最大速度为多少？解析：男孩从桥面自由下落到紧靠水面的C 点的过程中，重力势能的减少量对应弹性势能的增加量，男孩速度最大时，应位于加速度为零的位置．(1)由功能转化关系可知，mgh ＝E pE p ＝50×10×45 J＝2.25×104 J又E p ＝12kx 2，x ＝45 m －15 m ＝30 m 所以k ＝2E s x 2＝2×2.25×104302N/m ＝50 N/m.(2)男孩加速度为零时，mg ＝kx ′，得x ′＝10 m由能量的转化和守恒定律得：mg (h AB ＋x ′)＝12kx ′2＋12mv 2m所以v m ＝20 m/s.答案：(1)2.25×104 J 50 N/m(2)20 m/s。
广东江门市培英高级中学2017届高考物理一轮复习阶段性检测试题：机械能守恒定律07 含答案
机械能守恒定律07A、平衡力作用下运动的物体B、在光滑水平面上被细绳拴住做匀速圆周运动的小球C、在粗糙斜面上下滑的物体，下滑过程中受到沿斜面向下的拉力，拉力大小等于动摩擦力D、如图所示,在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球E、把一个物体竖直向上匀速提升的过程F、人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程G、汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程H、手榴弹从手中抛出后的运动(不计空气阻力）I、子弹射穿木块2、下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是( )A、匀速直线运动的物体机械能一定守恒B、做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒C、合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D、只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒E、重力和弹力作用时,机械能才守恒F、当有其他外力作用时,只要合外力为零,机械能守恒G、当有其他外力作用时，只要其他外力不做功，机械能守恒H、炮弹在空中飞行不计阻力时,仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒3、质量为m 的物体，从静止开始以2g 的加速度竖直向下运动h 高度，下列说法中正确的是( ）A 、 物体的势能减小2mghB 、 物体的机械能保持不变C 、 物体的动能增加2mghD 、物体的机械能增加mgh4、质量为m 的物体以速度v 0离开桌面，如同所示，当它经过A 点时,所具有的机械能是（以桌面为零势能面，不计空气阻力)（ )A 、mgh mv +2021B 、mgh mv -2021 C 、)(h H mg mv-+2021 D 、2021mv5、有一种叫做“蹦极跳”的运动中，质量为m 的游戏者身系一根长为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mgL6、如图所示，轻弹簧下端挂以质量为m 的物体，另一端悬挂于O 点，现将物体拉到于悬点等高的位置并保持弹簧处于原长状态,放手后物体向下运动.在运动到悬点O 正下方的过程中,下列说法正确的是（ )A 、 物体和地球组成的系统机械能守恒B 、 物体和地球组成的系统机械能在减少C 、 物体、地球和弹簧三者组成的系统机械能守恒D 、全过程的初、末状态相比，重力势能和弹性势能之和增加了7、如图所示,一个质量为m 的小球在高为h 的箱子底部以速度v 匀速运动，以箱子顶面为参考平面，小球此时的机械能为（ ）A 、221mv B 、mgh C 、mgh mv -221D 、mgh mv +2218、质量为m 的物体以速度v 从地面竖直上抛,当它抛到离地面h 高处时，它的动能和势能正好相等，这个高度是（ ）A 、gv 2B 、gv 22C 、gv 42D 、gv 229、如图所示，以轻质弹簧原长为L一质量为m 的小球从离地面高为H 处自由下落，正好压在弹簧上，弹簧的最大压缩量为x ，则弹簧弹性势能的最大值为( )A 、mg(H －L ）B 、mg （L －x ）C 、mg(H －L ＋x ）D 、。
广东省江门市2017届高考物理一轮复习模拟试题：电流、电阻、电功和电功率 含解析
电流 电阻 电功 电功率检测试题一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1．如右图所示，三个电阻R 1，R 2，R 3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10 W 、10 W 、4 W ，此电路中允许消耗的最大功率为( ) A ．24 W B ．16 W C ．12 W D ．15 W解析：若按R 3消耗功率为4 W ，则R 1消耗功率为4×4 W ＝16 W(P ∝I 2)，超过其允许的最大功率．再按R 1消耗的功率为其最大值，则R 2、R 3消耗的功率各为14P 1＝2.5 W ，均不超过最大值，故电路允许消耗的最大功率为15 W ．故正确答案为D. 答案：D2．在如右图所示电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以A 、B 上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标，则U 随x变化的图线应为( )解析：由U ＝IR x ＝E R ·R L x ＝EL x ，其中E 、L 均为定值，故U 与x 成正比．A 项正确．答案：A3．我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道，当环中的电流是10 mA 时(设电子的速度是3×107 m/s)，在整个环中运行的电子数目为(电子电量e ＝1.6×10－19C)( )A ．5×1011B ．5×1010C ．1×102D ．1×104 解析：由电流强度的定义式：I ＝qt得：q ＝It ＝I lv ＝8×10－8 C所以在整个环中运行的电子数目为： n ＝qe＝5×1011个，故选项A 正确．答案：A4．家用电器即使没有使用，只要插头插在电源上处于待机状态，就会消耗电能．根据下表提供的数据，估算这些电器待机1天耗电约为( )A.0.3度 C ．0.9度D ．1.2度解析：1度＝103×3 600 J ＝3.6×106 J ，这些用电器一天耗电W ＝Pt ＝(4＋1＋4＋2)×24×3 600 J ＝9.5×105 J ＝0.3度．故A 正确，B 、C 、D 错误． 答案：A5．如图所示，均匀的长方体薄片合金电阻板abcd ，ab 边长L 1，ad 边长L 2，当端点Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ接入电路时，R ⅠⅡ∶R ⅢⅣ是( ) A ．L 1∶L 2 B ．L 2∶L 1C ．L 21∶L 22D ．L 22∶L 21解析：设电阻板厚d ，当端点Ⅰ、Ⅱ接入电路时，导体的长为L 2，横截面积为L 1d ，根据电阻定律R ⅠⅡ＝ρl S ＝ρL 2L 1d ；同理，R ⅢⅣ＝ρL 1L 2d；所以R ⅠⅡ∶R ⅢⅣ＝L 22∶L 21.答案：D6．阻值较大的电阻R 1和R 2串联后，接入电压为U 的恒定电路中，如图所示．现用同一电压表依次测量R 1和R 2的电压，测量值分别为U 1与U 2，已知电压表内阻、R 1和R 2相差不大．则( ) A ．U 1＋U 2＝U B ．U 1＋R 2＞U C.U 1U 2＝R 1R 2 D.U 1U 2≠R 1R 2解析：电压表相当于电阻为R V 的大电阻，则有：R 并1＝R 1R VR 1＋R VU 1＝R 并1U R 并1＋R 2＝R 1R V U R 1R V ＋R 1R 2＋R 2R V同理R 并2＝R 2R VR 2＋R VU 2＝R 并2UR 并2＋R 1＝R 2R V UR 1R V ＋R 1R 2＋R 2R V所以U 1＋U 2＜U ，U 1U 2＝R 1R 2，故C 正确．答案： C7．两根材料相同的均匀导线A 和B ，其长度分别为L 和2L ，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A 和B 导线的横截面积之比为( )A ．2∶3B ．1∶3C ．1∶2D ．3∶1解析：由图象可知两导线电压降分别为U A ＝6 V ，U B ＝4 V ；由于它们串联，则3 R B ＝2R A ；由电阻定律可知R A R B ＝L A S B L B S A ，得S A S B ＝13，选项B 正确．答案：B8．如图所示，用输出电压为1.4 V ，输出电流为100 mA 的充电器对内阻为2 Ω的镍－氢电池充电．下列说法正确的是( ) A ．电能转化为化学能的功率为0.12 W B ．充电器输出的电功率为0.14 W C ．充电时，电池消耗的热功率为0.02 W D ．充电器把0.14 W 的功率储蓄在电池内解析：充电器对电池的充电功率为P 总＝UI ＝0.14 W ，电池充电时的热功率为P 热＝I 2r ＝0.02 W ，所以转化为化学能的功率为P 化＝P 总－P 热＝0.12 W ，因此充电器把0.12 W 的功率储蓄在电池内，故A 、B 、C 正确，D 错误． 答案：ABC9．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内( )①电炉放出的热量与电动机放出的热量相等 ②电炉两端电压小于电动机两端电压。
广东江门市培英高级中学2017届高考物理一轮复习阶段性检测试题：机械能守恒定律02 含答案
机械能守恒定律02一、选择题1．关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是A。
只有重力和弹性力作用时，机械能守恒B.当有其他外力作用时，只要合外力为零,机械能守恒C。
当有其他外力作用时，只要其他外力的合外力做功为零,机械能守恒D.炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用,所以爆炸前后机械能守恒答案：C2．对于做变速运动的物体，下列说法中正确的是A。
若改变物体速度的仅是重力,则物体的机械能守恒B。
若改变物体速度的不是重力和弹力，则物体的机械能一定改变C.改变物体速度的若是摩擦力，则物体的机械能一定改变D.在物体速度增加的过程中，其机械能可能减少答案：AD3．质量为m的物体,从静止开始，以g/2加速度竖直下落h米，下列说法中正确的是A。
物体的机械能守恒 B.物体的机械能减少mgh/2 C.物体的重力势能减少mgh D.物体克服阻力做功mgh/2答案：BCD点拨：由F=ma知，物体下落过程中，受到的空气阻力大小为mg/2。
4．一个人站在阳台上，以相同的速度v0，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，则三个球落地时的速率A。
上抛球最大B。
下抛球最大C。
平抛球最大 D.三球一样大答案:D5．某同学身高1.8 m，在运动会上参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8 m高度的横杆。
据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（取g=10 m/s2）A。
2 m/s B。
4 m/s C。
6 m/s D.8 m/s答案：B6．长l的线的一端系住质量为m的小球，另一端固定，使小球在竖直平面内以绳的固定点为圆心恰能做完整的圆周运动.下列说法中正确的是A.小球、地球组成的系统机械能守恒B.小球做匀速圆周运动C。
小球对绳拉力的最大值与最小值相差6mgD.以最低点为参考平面，小球机械能的最小值为2mgl答案:AC7．水平抛出一物体，物体落地时速度的方向与水平方向的夹角为θ，取地面为参考平面，则物体刚被抛出时，其重力势能与动能之比为A.tanθ B.cotθ C.cot2θ D.tan2θ答案：D8．轨道为椭圆的人造地球卫星，在近地点与远地点的动能和势能的关系是A。
2017年高三物理模拟试题专项汇编 机械能守恒定律(含解析)
机械能守恒定律一、单选题(本大题共10小题，共40.0分)1.若不考虑空气阻力的影响，下列情形中物体机械能守恒的是（）A.匀速下降的电梯B.自由下落的钢球C.沿着斜面匀速下滑的木块D.加速上升的火箭2.如图所示，轻杆AB长l，两端各连接一个小球（可视为质点），两小球质量关系为m A=m B=m，轻杆绕距B端处的光滑固定O轴在竖直平面内顺时针自由转动．当轻杆转至水平位置时，A球速度为，则在以后的运动过程中（）A.A球机械能守恒B.当B球运动至最低点时，球A对杆作用力不等于0C.当B球运动到最高点时，杆对B球作用力等于0D.A球从图示（和O轴等高点）位置运动到最低点的过程中，杆对A球做功等于-mgl3.下列关于功和机械能的说法，正确的是（）A.在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B.合外力对物体所做功为零，物体机械能改变量也为零C.运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量D.物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用，其大小与势能零点的选取有关4.愤怒的小鸟是风靡全球的2D画面游戏（图甲），是通过调节发射小鸟的力度与角度达到轰击肥猪堡垒的目的．现简化为图乙模型：假设小鸟从离草地高度为h处用弹弓抛射，初速度v0斜向上且与水平方向成α角，肥猪的堡垒到抛射点水平距离为L，忽略空气阻力，重力加速度为g（将小鸟和肥猪堡垒均视为质点）．则（）A.当v0一定时，α角越大，小鸟在空中运动时间越短B.当α角一定时，v0越小，其水平射程越长C.小鸟从开始到上升到最高点的过程中增加的势能为mv02sin2αD.若α=0°，则要想击中目标，初速度应满足v0=L5.竖直向上抛出一个物体，由于受到空气阻力作用，物体落回抛出点的速率小于抛出时的速率，则在这过程中（）A.物体的机械能守恒B.物体的机械能不守恒C.物体上升时机械能减小，下降时机械能增大6.在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一个物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧至其速度减为零时（）A.物体的重力势能最大B.物体的动能最大C.弹簧的弹性势能最大D.弹簧的弹性势能最小7.下面的实例中，对机械能守恒判断正确的是（）A.小球自由下落，落在竖直弹簧上，将弹簧压缩后又被弹簧弹起来，小球与弹簧组成的系统机械能守恒B.拉着物体沿光滑的斜面匀速上升，物体的机械能守恒C.跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降，运动员与伞组成的系统机械能守恒D.飞行的子弹击中并射入放在光滑水平桌面上的木块，子弹与木块组成的系统机械能守恒8.如图所示，两质量相同的小球A、B分别用线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长．把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（以悬点为零势能点）下列说法不正确的是（）A.A球的速度大于B球的速度B.A球的动能大于B球的动能C.A球的机械能大于B球的机械能D.A球的机械能等于B球的机械能9.正方体空心框架ABCD-A1B1C1D1下表面在水平地面上，将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内（包括边界）沿不同的水平方向分别抛出，落点都在△B1C1D1平面内（包括边界）．不计空气阻力，以地面为重力势能参考平面．则下列说法正确的是（）A.小球初速度的最小值与最大值之比是1：B.落在C1点的小球，运动时间最长C.落在B1D1线段上的小球，落地时机械能的最小值与最大值之比是1：2D.轨迹与AC1线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同10.一物体从H高处自由下落，当其动能等于重力势能时（以地面为零势能面），物体的速度为（）A. B. C.2 D.二、多选题(本大题共10小题，共40.0分)11.一质量m的物体，在竖直向上拉力F作用下由静止开始运动，已知加速度大小为g，当物体上升高度为2h时，如不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（）A.物体的动能增加了mghB.拉力F所做的功为2mghC.物体的机械能增加了3mghD.物体的重力势能减少了mgh12.如图所示，圆弧形光滑轨道ABC固定在竖直平面内，O是圆心，OC竖直，0A水平．A点紧靠一足够长的平台MN，D点位于A点正上方，如果从D点无初速度释放一个小球，从A点进入圆弧轨道，有可能从C点飞出，做平抛运动，落在平台MN上．下列说法正确的是（）A.只要D点的高度合适，小球可以落在MN上任意一点B.在由D运动到M和由C运动到P的过程中重力功率都越来越大C.由D经A、B、C点到P过程中机械能守恒D.如果DA距离为h，则小球经过圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为2mg+13.如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（）A.甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒B.乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒C.丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B机械能守恒D.丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒14.如图所示，光滑水平面上放有质量分别为2m和m的物块A和B，用细线将它们连接起来，两物块中间夹有一压缩的轻质弹簧（弹簧与物块不相连），弹簧的压缩量为x．现将细线剪断，此刻物块A的加速度大小为a，两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v，则（）A.物块开始运动前，弹簧的弹性势能为mv2B.物块开始运动前，弹簧的弹性势能为3mv2C.物快B的加速度大小为a时弹簧的压缩量为D.物块A从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为x15.如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m装有光滑弧形槽的小车，质量为m的小球以水平速度v沿槽向车上滑去，到达某一高度后，小球又返回车右端，则（）A.小球以后将做自由落体运动B.小球以后将向右做平抛运动C.小球在弧形槽上升的最大高度为D.小球在弧形槽上升的最大高度为16.某货场有一简易的节能运输装置，如图所示．小车在轨道顶端时，自动将货物装入车中，然后小车载着货物沿不光滑的轨道无初速度下滑，到达斜面底端后，小车前端的缓冲弹簧被压缩，当弹簧被压缩至最短，立即锁定并自动将货物卸下．卸完货物后随即解锁，小车恰好能被弹回到轨道顶端，此后重复上述过程．则下列说法中正确的是（）A.小车在往复运动过程中机械能是守恒的B.小车上滑时经过轨道中点的加速度大于下滑时经过该点的加速度C.小车上滑过程中克服摩擦力阻力做的功小于小车下滑过程中克服摩擦阻力做的功D.小车下滑到最低点时弹簧弹性势能的最大值等于货物减少的重力势能17.如图所示，质量为m1、带有正电荷q的金属小球和质量为m2、不带电的小木球之间用绝缘细线相连，置于竖直向上、场强为E、范围足够大的匀强电场中，两球恰能以速度v匀速竖直上升．当小木球运动到A点时细线突然断开，小木球运动到B点时速度为零，重力加速度A.小木球的速度为零时，金属小球的速度大小为B.小木球从点A到点B的过程中，A、B组成的系统，机械能在增加C.A、B两点之间的电势差为D.小木球从点A到点B的过程中，小木球动能的减少量等于两球重力势能的增量，而电场力对金属小球所做的功等于金属小球的机械能增加量18.下列几种运动，物体机械能守恒的是（）A.小球做平抛运动B.火车进站停靠C.雨滴匀速直线下落D.滑块沿光滑固定斜面自由下滑19.竖直上抛一个小球，从抛出到落回原抛出点的过程中，它的速度、重力势能、位移、加速度随时间变化的函数图象（如图所示）中正确的是（不计空气阻力，以竖直向下为正方向，图中曲线为抛物线，抛出点为零势能点）（）A. B. C. D.20.游乐场的一种滑梯，它是由很小一段弧形轨道将倾斜直轨道和水平轨道连接组成的，如图所示．一位小朋友从斜轨道顶端由静止开始自由下滑，经过很小一段弧形轨道滑到水平轨道上，继续滑动一段距离后停下．则小朋友（）A.沿倾斜轨道下滑过程中重力势能减小B.沿水平轨道滑动过程中，重力对他做正功C.沿水平轨道滑动过程中，摩擦力对他做负功D.在整个滑动过程中，轨道对他的支持力都不做功三、填空题(本大题共10小题，共40.0分)21.一个物体做自由落体运动，重力做正功，物体的重力势能 ______ （填“增加”、“不变”、“减少”），物体的动能 ______ （填“增加”、“不变”、“减少”）．22.质量为1kg的物体从离地面1.5m高处以速度10米每秒抛出，不计空气阻力，若以地面为零势能面，物体的机械能是 ______ J，落地时的机械能是 ______ J，若以抛出点为零势能面，物体的机械能是 ______ J，落地时的机械能是 ______ J．（g取10米每二次方秒）23.在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以 ______ ，而总的机械能______ ．24.将2.0kg的物体从静止开始，以1.0m/s2的加速度竖直提升8.0m，需要做的功为______ J，物体的重力势能增加 ______ J．（g取10m/s2）25.如图所示，质量m=1kg的小球，从距桌面h1=1.2m高处的A点下落到地面上的B点，桌面高h2=0.8m．以桌面为零重力势能的参考平面，小球在A点时的重力势能为 ______ J；小球从A下落到B点的过程中机械能减少了 ______ J．（g取10m/s2）26.如图所示，方盒A在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动．现将一滑块B无初速度放在盒内，盒的质量是滑块质量的2倍，滑块与盒内水平面回运动多次后相对盒静止，则此时盒的速度大小为 ______ ；滑块相对盒运动的路程______ ．27.如图所示，有一质量为M的大圆环，半径为R，被一轻杆固定后悬挂在O点，有两个质量为m的小环（可视为质点），同时从大环两侧的对称位置由静止滑下．两小环同时滑到大环底部时，速度都为v，则此时大环对轻杆的拉力大小为 ______ ．28.在离地面80m处无初速释放一小球，小球质量为m=200g，不计空气阻力，g取10m/s2，取最高点所在水平面为参考平面，则在第2s末小球的重力势能为 ______ J，在第3s 内重力势能的变化量 ______ J．29.如图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB=20cm，∠OAB=30°；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg．现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动．装置静止时，AB边恰好水平．若将装置顺时针转动30°，至少需做功为 ______ J，若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度为 ______ rad/s．30.在竖直平面内有一条光滑弯曲轨道，一个小环套在轨道上，从3.0m的高处无初速度释放．轨道上各个高点的高度如图所示．则第 ______ 高点是小环不可超越的；小环随后将如何运动？ ______ ．四、实验题探究题(本大题共3小题，共27.0分)31.如图所示，右边传送带长L=15m、逆时针转动速度为v0=16m/s，左边是光滑竖直半圆轨道（半径R=0.8m），中间是光滑的水平面AB（足够长）．用轻质细线连接甲、乙两物体，中间为一压缩的轻质弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴连．甲的质量为m1=3kg，乙的质量为m2=1kg，甲、乙均静止在光滑的水平面上．现固定甲物体，烧断细线，乙物体离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离为S m=12m．传送带与乙物体间动摩擦因数为0.6，重力加速度g取10m/s2，甲、乙两物体可看作质点．（细线烧断后，可认为弹簧势能全部转化为物体的动能）（1）若固定乙物体，烧断细线，甲物体离开弹簧后进入半圆轨道，求通过D点时轨道对甲物体的压力大小；（2）若甲、乙两物体均不固定，烧断细线以后，问甲物体和乙物体能否再次在AB面上发生水平碰撞？若碰撞，求再次碰撞前瞬间甲、乙两物体的速度；若不会碰撞，说明原因．32.某同学用气垫导轨做侧滑块加速度和验证机械能守恒定律实验，A、B为气垫导轨上的两个光电门，当滑块在气垫导轨上滑动通过两光电门时，连接在光电门上的数字计时器记录滑块上的挡光片挡光时间，两光电门间的距离为L．（1）先用一螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图2所示，读数为d= ______ cm．（2）实验开始先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定气垫导轨是否水平？______（3）让滑块在图示1位置由静止开始在悬挂重物的牵引下向左运动，牵引滑块的细绳始终保持水平，滑块通过A、B两光电门的时间分别为t1、t2，则此次运动过程中，滑块运动的加速度大小为 ______ （用题设中各物理量符号表示）．要利用此过程验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量为 ______ （填物理量及符号），要验证机械能守恒的表达式为 ______ （用顺设中各物理量符号表示）．33.如图为某探究小组设计的测量弹簧弹性势能的装置，小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动（小球与弹簧不相连），现测得小球的质量为m，桌子的高度为h，小球落地点到桌边的水平距离为s，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则弹簧被压缩时的弹性势能为 ______ ．五、计算题(本大题共10小题，共100.0分)34.如图所示，光滑水平台面MN上放两个相同小物块A、B，物块A、B质量均为m=1kg．开始时A、B静止，A、B间压缩一轻质短弹簧．现解除锁定，弹簧弹开A、B，弹开后B向后滑动，A掉落到地面上的Q点，已知水平台面高h=0.8m，Q点与水平台面间右端间的距离S=1.6m，g取10m/s2．（1）求物块A脱离弹簧时速度的大小；（2）求弹簧储存的弹性势能．35.如图所示，质量M=0.040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接．Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0=50m/s，质量m=0.010kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短．不计空气阻力．求：（1）弹丸进入靶盒A后，弹丸与靶盒A的共同速度设为v；（2）弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能为多少？36.把质量为5kg的石块从10m高处以30°角斜向上方抛出，初速度是v0=5m/s，不计空气阻力，石块落地时的速度是多大？37.上世纪风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方法叫“头脑风暴法”，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，直接撞击地面的最大速度不能超过2.0m/s．现有一位同学设计了如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=0.45m，当鸡蛋相对夹板运动时，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处自由落下，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=10m/s2．求：（1）如果没有保护，鸡蛋自由下落而不被摔坏的最大高度h；（2）如果使用该装置保护，刚开始下落时装置的末端离地面的最大高度H？38.如图所示，质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上，小车左端放一个质量为m的木块，车的右端固定一个轻质弹簧．现给木块一个水平向右的初速度v0，木块便沿小车向右滑行，在与弹簧相碰后又沿原路返回，并且恰好能到达小车的最左端．试求：（1）木块返回到小车最左端时小车的动能；（2）弹簧获得的最大弹性势能．39.某游乐场中一种玩具车的运动情况可以简化为如下模型：如图所示，轨道ABCD位于竖直平面内，水平轨道AB与竖直半圆轨道BCD相切于B点，C点与圆心O等高，质量m=10kg的小车Q（可视为质点）静止在水平轨道上的点A，已知A点与B点相距L=40m（图中AB之间的虚线表示未画完整的水平轨道），竖直圆轨道的半径R=3m，圆弧光滑；小车在水平轨道AB间运动时受到的阻力恒为其重力的0.25倍．其它摩擦与空气阻力均忽略不计．（g取10m/s2）（1）若小车在水平轨道上运动时受到水平向右的恒力F的作用，使小车恰好能到达半圆轨道的C点，求恒力F的大小．（2）若小车在适当的拉力作用下，恰好能到达竖直半圆轨道的最高点D，求小车经过半圆轨道B点时受到的支持力大小．（3）若小车用自带的电动机提供动力，电动机输出功率恒为P=50W，要使小车不脱离轨道，求发动机工作时间t需满足的条件（设经过所求的时间，小车还没到B点）．40.如图所示，光滑水平面上滑块A、C质量均为m=1kg，B质量为M=3kg．开始时A、B 静止，现将C以初速度v0=2m/s的速度滑向A，与A碰后C的速度变为零，而后A向右运动与B发生碰撞并粘在一起．求：①A与B碰撞后的共同速度大小；②A与B碰撞过程中，A与B增加的内能．41.如图所示，一足够长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球静置于地面，并用手托住b球，使轻绳刚好绷紧，此时b球距地面高度h=0.6m．由静止释放b球，在b球着地前的瞬间，a球立即与轻绳脱离．已知m b=2m a，g取10m/s2，不计空气阻力．求：（1）b球着地时的速度大小；（2）a球从开始脱离轻绳至再次回到地面的时间．42.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3L，在离P球L处有一个光滑固定轴O，如图所示，现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆动到最低位置时，求：（1）小球P的速度大小（2）在此过程中小球P机械能的变化量（3）要使Q球能做完整的圆周运动，给Q球的初速度至少为多大？43.如图所示，光滑弯曲的杆，一端固定在墙壁上的O点，小球a、b套在杆上，小球b与轻质弹簧拴接，在杆的水平部分处于静止，弹簧右端固定．将小球a自杆上高于O点h的某点释放，与b发生弹性碰撞后被弹回，恰能到达杆上高于O点的位置，已知a的质量②小球b的质量；③弹簧的最大弹性势能．六、简答题(本大题共10小题，共80.0分)44.如图所示，在距地面高h1=2m的光滑水平台面上，一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣k锁住，储存的弹性势能E p=4.5J．现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑的BC斜面，已知B 点距水平地面的高h2=1.2m，小物块过C点无机械能损失，并与水平地面上长为L=10m 的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计．试求：（1）小物块运动到平台末端A的瞬时速度V A大小；（2）小物块从A到B的时间、水平位移大小以及斜面倾角θ的正切（tanθ）大小；（3）若小物块与墙壁碰撞后速度等大反向，只会发生一次碰撞，且不能再次经过C点，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件．45.如图所示，质量为M、内有半径R的半圆形轨道的槽体放在光滑的平台上，左端紧靠一台阶，质量为m的小球从槽顶端A点由静止释放，若槽内光滑．求：①小球滑到圆弧最低点时，槽体对其支持力F N的大小；②小球在槽右端上升的最大高度h．46.如图所示，载人小车和弹性球静止在光滑长直水平面上，球的质量为m，人与车的总质量为10m．人将球以水平速率v0推向竖直墙壁，球又以速率v0弹回，然后人接住球并与球一起运动．求：47.如图所示，长为4L的杆竖直固定在天花板上，其上穿有a、b两个小球（小球可看成质点），质量分别为m a=m，m b=3m．a球与杆之间没有摩擦力，b球与杆之间的滑动摩擦力恰好等于其重力，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现将b球放在天花板下方距天花板距离为L处，且处于静止状态，a球与天花板接触并由静止释放．设两球碰撞时间极短，且无机械能损失，求两球能否在杆上发生第二次碰撞．48.如图所示，光滑水平面上有三个滑块A、B、C，其质量分别为m，2m，3m，其中B，C两滑块用一轻质弹簧连接．某时刻给滑块A向右的初速度v0，使其在水平面上匀速运动，一段时间后与滑块B发生碰撞，碰后滑块A立即以v=的速度反弹，求：（1）发生碰撞过程中系统机械能的损失为多少？（2）碰后弹簧所具有的最大弹性势能？49.如图所示，在水平光滑的平面上，停着一辆平板小车，小车的质量为M=10kg．在小车的A处，放有质量为m=5kg的小物块，现给物块一个I=30N•s的瞬时冲量，物块便在平板车上滑行．与固定在平板车的水平弹簧作用后又弹回，最后刚好回到A点与车保持相对静止，物块与平板间动摩擦因数μ=0.4．（g=10m/s2）求：（1）物块最后回到A处的瞬时速度v1；（2）弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能E P；（3）物块相对于车所通过的总路程x：50.如图所示，一质量为m的光滑弧形槽，槽下端切线水平，并与水平面平滑相通．开始槽固定在光滑水平面上，弧形槽的高为h，一质重力加速度为g，问：①弹簧能获得的最大弹性势能多大？②若弧形槽不固定，则物块A由弧形槽顶端由静止下滑后，与弹簧相碰，弹簧获得的最大弹性势能又为多大？51.如图所示，光滑水平面上有A、B两个物体，A物体的质量m A=1kg，B物体的质量m B=4kg，A、B两个物体分别与一个轻弹簧拴接，B物体的左端紧靠竖直固定墙壁，开始时弹簧处于自然长度，A、B两物体均处于静止状态，现用大小为F=10N的水平恒力向左推A，将弹簧压缩了20cm 时，A的速度恰好为0，然后撤去水平恒力，求：（1）弹簧的最大弹性势能及运动过程中A物体的最大速度；（2）运动过程中B物体的最大速度．52.如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角θ=30°，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮．一柔软的轻细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为m．开始时将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升．物块A与斜面间无摩擦．设当A沿斜面下滑S距离后，细线突然断了，求：（1）细线断的瞬间，物体A的速度大小v；（2）放开手后，物块B上升的最大高度H．53.如图所示，质量均为m的木板AB和滑块CD紧靠在一起静置在光滑水平面上，木板AB的上表面粗糙，滑块CD的表面是光滑的四分之一圆弧，其始端D点切线水平且与木板AB上表面相平．一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB，过B点时的速度为，然后滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD的最高点C处．重力加速度为g．求：（i）物块滑到B点时木板的速度v；（ii）滑块CD圆弧的半径R．七、综合题(本大题共2小题，共24.0分)54.如图所示，一个半径为R、内侧光滑的圆形轨道平放于光滑水平面上并被固定，其圆心为O．有a、b两个可视为质点的小球，分别静止靠在轨道内侧、直径AB的两端，两球质量分别为m a=4m和m b=m．现给a球一个沿轨道切线方向的水平初速度v0，使其从A向B 运动并与b球发生弹性碰撞，已知两球碰撞时间极短，求两球第一次碰撞和第二次碰撞之间的时间间隔．55.将质量为0.10kg的小球从离地面20m高处竖直向上抛出，抛出时的初速度为15m/s，不计空气阻力，当小球落地时，求：（1）小球的动量（2）小球从抛出至落地过程中受到的重力的冲量．答案和解析【答案】1.B2.D3.D4.C5.B6.C7.A8.C 9.D 10.A 11.AC 12.BC 13.CD14.BC 15.AD 16.BC 17.BC 18.AD 19.ABC20.ACD21.减少；增加22.65；65；50；5023.相互转化；保持不变24.176；16025.12；026.；27.2m（g+）+M g28.-40；-5029.；30.（4）；在轨道间来回作往复运动31.解：（1）固定甲物体，烧断细线，根据能量守恒定律得，弹簧的弹性势能为：E p=μm2g S m=0.6×1×10×12J=72J若固定乙物体，烧断细线，甲离开弹簧以后，由机械能守恒定律得：E p=m1g•2R+过D点时，根据牛顿第二定律得：。
江门市第一中学2017届高考物理一轮复习模拟试题：动能和动能定理 含答案
动能和动能定理检测试题一、选择题（本题共10个小题,每小题7分，共70分,每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1．如图所示，质量为m的物块，在恒力F的作用下,沿光滑水平面运动，物块通过A点和B点的速度分别是v A和v B，物块由A运动到B点的过程中，力F对物块做的功W为( ) A．W〉错误!mv错误!－错误!mv错误!B．W＝错误!mv错误!－错误!mv错误!C．W＝12mv错误!－错误!mv错误!D．由于F的方向未知，W无法求出解析：对物块由动能定理得：W＝错误!mv错误!－错误!mv错误!,故选项B正确．答案：B2．如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台的摩擦力对物块做的功为( )A．0 B．2πkmgRC．2kmgR D。
错误!kmgR解析:在转速增加的过程中，转台对物块的摩擦力是不断变化的，当转速增加到一定值时，物块在转台上即将滑动，说明此时最大静摩擦力提供向心力，即kmg＝错误!①在这一过程中对物块用动能定理W＝错误!mv2②由①②知，转台的摩擦力对物块所做的功W＝错误!kmgR,D对．答案：D3．一个质量为0.5 kg的物体，从静止开始做直线运动，物体所受合外力F随物体位移x变化的图象如图所示,则物体位移x＝8 m时,物体的速度为（）A．2 m/s B．8 m/sC．4 2 m/s D．4 m/s解析：F－x图象面积表示功，横轴上方为正功,下方为负功，可求W＝8 J；由动能定理得，错误!mv2＝8，v＝4错误!m/s。
答案：C4。
如图所示,将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在错误!处相遇（不计空气阻力）．则（）A．两球同时落地B．相遇时两球速度大小相等C．从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量D．相遇后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等解析：在相遇处,b球速度v b＝错误!＝错误!，方向向下；此时v a＝0，之后a开始做自由落体运动，b球先落地,A错误，同时也看出B 错误．从开始运动到相遇的过程中，重力对a球做负功，对b 球做正功，大小相等，均为错误!mgh，根据动能定理判断,C正确．两球相遇后，v a〈v b，由P＝mgv知，P a<P b，D错误．答案:C5 .如图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC两段，AB＝2BC.小物块P(可视为质点）与AB、BC两段斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2.已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是（）A．tan θ＝错误!B．tan θ＝错误!C．tan θ＝2μ1－μ2D．tan θ＝2μ2－μ1解析：设斜面的长度为l，小物块从斜面顶端下滑到斜面底端的全过程由动能定理得:mgl sin θ－μ1mg错误!cos θ－μ2mg错误!cos θ＝0，解得tan θ＝错误!，故B正确．答案：B6。
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机械能守恒定律检测试题一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1．第16届亚运会于2010年11月12日至11月27日在广州举行．亚运会中的投掷链球、铅球、铁饼和标枪等体育比赛项目都是把物体斜向上抛出的运动，如图所示，这些物体从被抛出到落地的过程中( )A ．物体的机械能先减小后增大B ．物体的机械能先增大后减小C ．物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大D ．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小解析：若不考虑空气阻力的作用，这些物体被抛出后机械能守恒；若考虑空气阻力的作用，这些物体被抛出后机械能一直减小，而动能在上升的过程减小，下降的过程增加，故D 正确． 答案：D2．如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置静止释放，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不守恒C ．斜劈的机械能守恒D ．小球重力势能减小量等于斜劈动能的增大量解析：不计一切摩擦，小球下滑时，小球和斜劈组成的系统只有小球重力做功，系统机械能守恒，故选D. 答案：D3．如图所示，一均质杆长为2r ，从图示位置由静止开始沿光滑面ABD 滑动，AB 是半径为r 的14圆弧，BD 为水平面．则当杆滑到BD 位置时的速度大小为( )A.gr2B.grC.2grD ．2gr解析：虽然杆在下滑过程中有转动发生，但初始状态静止，末状态匀速平动，整个过程无机械能损失，故由械能守恒定律得： 12m v 2＝mg r 2解得：v ＝gr .故B 正确． 答案：B4．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，B 球受到向上的拉力较大解析：整个过程中两球减少的重力势能相等，A 球减少的重力势能完全转化为A 球的动能，B 球减少的重力势能转化为B 球的动能和弹簧的弹性势能，所以A 球的动能大于B 球的动能，所以B 正确；在O 点正下方位置根据牛顿第二定律，小球所受拉力与重力的合力提供向心力，则A 球受到的拉力较大，所以D 错． 答案：B5．如图，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 ．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解析：小球受重力、拉力、斜面的支持力和摩擦力，小球克服摩擦力做功，机械能减少，A 错；重力做功，B 错；绳子的拉力与小球的运动方向垂直，始终不做功，故C 正确；小球动能的减少等于克服摩擦力和重力所做的总功，所以D 错． 答案：C6．如图所示，重10 N 的滑块在倾角为30°的斜面上，从a 点由静止下滑，到b 点接触到一个轻弹簧．滑块压缩弹簧到c 点开始弹回，返回b 点离开弹簧，最后又回到a 点，已知ab ＝0.8 m ，bc＝0.4 m ，那么在整个过程中下列说法不正确的是( ) A ．滑块动能的最大值是6 J B ．弹簧弹性势能的最大值是6 JC ．从c 到b 弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD ．滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒解析：滑块能回到原出发点所以机械能守恒，D 正确；以c 点为参考点，则a 点的机械能为6 J ，c 点时的速度为0，重力势能也为0，所以弹性势能的最大值为6 J ，从c 到b 弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减小量，故为6 J ．所以选A. 答案：A7．如图甲所示，一个小环套在竖直放置的光滑圆形轨道上做圆周运动．小环从最高点A 滑到最低点B 的过程中，其线速度大小的平方v 2随下落高度h 变化的图象可能是图乙所示四个图中的( )A ．①②B ．③④C ．③D ．④解析：设小环在A 点的初速度为v 0，由机械能守恒定律得－mgh ＋12m v 2＝12m v 20得v 2＝v 20＋2gh ，可见v 2与h 是线性关系，若v 0＝0，②正确；v 0≠0，①正确，故正确选项是A. 答案：A8．如图所示，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 ．h B ．1.5h C ．2hD ．2.5h解析：在b 落地前，a 、b 组成的系统机械能守恒，且a 、b 两物体速度大小相等，根据机械能守恒定律可知：3mgh －mgh ＝12(m ＋3m )v 2则v ＝gh ，b 球落地时，a 球高度为h ，之后a 球向上做竖直上抛运动，上升过程中机械能守恒，12m v 2＝mg Δh ，所以Δh ＝v 22g ＝h 2，即a 可能达到的最大高度为1.5h ，B 项正确． 答案：B9．一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．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法中不正确的是( ) A ．运动员到达最低点前重力势能始终减小B ．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C ．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D ．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关解析：到达最低点前高度始终在降低，所以重力势能始终减小，故A 正确．绳张紧后的下落过程，伸长量逐渐增大，弹力做负功，弹性势能增大，故B 正确．在蹦极过程中，只有重力与系统内弹力做功，故机械能守恒，C 正确．重力势能的改变与重力做功有关，重力做功只与始末位置高度差有关，与零势能面的选取无关，故D 错误． 答案：D10．一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所示．若不计空气阻力的影响，根据图象提供的信息不能求出( )A ．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：球刚被击出时v 0＝31 m/s ，根据机械能守恒，小球到达最高点时重力势能最大，动能最小，所以v ＝19 m/s 时小球处于最高点．由12m v 20＝mgh ＋12m v 2，可求最大高度为30 m ；仍根据机械能守恒，小球落地时速度与击出时速度相等，所以高尔夫球5 s 时落地；研究击球过程，根据动能定理，人做的功W ＝12m v 20，由于m 未知，所以求不出W ；研究球的水平分运动，由x ＝v x t ，其中v x ＝19 m/s ，t ＝5 s ，可求得x ＝95 m ，故选C. 答案：C二、非选择题(本题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)AB 是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切，如图所示．一小球自A 点起由静止开始沿轨道下滑．已知圆轨道半径为R ，小球的质量为m ，不计各处摩擦．求：(1)小球运动到B 点时的动能．(2)小球下滑到距水平轨道的高度为12R 时速度的大小和方向．(3)小球经过圆弧轨道的B 点和水平轨道的C 点时，所受轨道支持力F N B 、F N C 各是多大？ 解析：(1)根据机械能守恒定律 E k ＝mgR . (2)根据机械能守恒定律 ΔE k ＝ΔE p 12m v 2＝12mgR 小球速度大小v ＝gR速度方向沿圆弧的切线向下，与竖直方向成30°.(3)根据牛顿运动定律及机械能守恒定律，在B 点 F N B －mg ＝m v 2B R ，mgR ＝12m v 2B解得：F N B ＝3mg 在C 点：F N C ＝mg .答案：(1)mgR (2)v ＝gR ，速度方向沿圆弧的切线向下，与竖直方向成30° (3)F N B ＝3mg ，F N C ＝mg12．(15分)一个质量m ＝0.20 kg 的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖立的圆环上的B 点．弹簧的上端固定于环的最高点A ，环的半径R ＝0.50 m ，弹簧的原长l 0＝0.50 m ，劲度系数k ＝4.8 N/m.如图所示，若小球从图中所示位置B 点由静止开始滑到最低点C 时，弹簧的弹性势能E p ′＝0.6 J ．取g ＝10 m/s 2.求：(1)小球到C 点时的速度v C 的大小；(2)小球到C 点时，与圆环间的弹力大小和方向．(3)若把该装置放在光滑水平面上，其他条件不变，v C 的大小也不变，需对小球做多少功？解析：(1)小球从B 至C 的过程中 机械能守恒由ΔE p 减′＝ΔE k 增＋ΔE p 增′ 得：mgh ＝12m v 2C ＋E p ′又h ＝CD ＝R (1＋cos 60°) 解以上两式得：v C ＝3 m/s.(2)设小球在C 点受到圆环的弹力F N 沿半径向上． 由牛顿第二定律得： F 弹＋F N －mg ＝m v 2C R即k ·R ＋F N －mg ＝m v 2CR解得F N ＝3.2 N ，方向沿半径向上．(3)装置水平放置时，对小球做的功应与装置竖直放置时重力做功相同． 即W F ＝W G ＝mgR (1＋cos 60°) 解得W F ＝1.5 J.答案：(1)3 m/s (2)3.2 N 沿半径向上 (3)1.5 J。