高三物理一轮复习机械能检测题

峙对市爱惜阳光实验学校五学2021-高三物理一轮复习机械能检测题
〔全卷总分值150分，考试时间120分钟。

〕
一、选择题。

每题4分，共48分.在每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．
1.一根长杆AB水平放置在地面上，用力拉杆的B端，使它缓慢转动直立起来，
第一次用力F1保持方向竖直向上，第二次用F2保持方向和杆垂直，在两次拉起的过程中，设F1做功W1，F2做功W2，那么：
〔A〕W1＞W2
〔B〕W1＜W2
〔C〕W1＝W2
〔D〕无法判
2.关于摩擦力做功，以下表达正确的选项是：
〔A〕摩擦力做功的多少只与起始和终了位置有关，与运动路径无关。

〔B〕滑动摩擦力总是做负功。

〔C〕静摩擦力一不做功。

〔D〕静摩擦力和滑动摩擦力都既可做正功，也可做负功。

3.用平行于斜面的向下拉力F将一个物体沿斜面往下拉动后，拉力的大小于摩
擦力，那么：
〔A〕物体做匀速运动。

〔B〕合外力对物体做功于零。

〔C〕物体的机械能减少。

〔D〕物体的机械能不变。

4.倾角为的斜面上有一个质量为m的物体，在水平推力F的作用下移动了
距离s ，如果物体和斜面间的动摩擦因数为，那么推力所做的功为：
〔A〕Fs sin
〔B〕Fs cos
〔C 〕mg cos s
〔D〕〔mg sin +mg cos 〕s
5.质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为300的斜面，运动的加速度为
g
4
3，这物块在斜面上上升的最大高度为h，那么这个过程中：
〔A〕重力势能增加了mgh
4
3。

〔B〕机械能损失了mgh
2
1。

〔C〕动能损失了mgh。

〔D〕重力势能增加了mgh。

6.两个光滑的小球用不可伸长的细软线连接，并跨过
光滑的圆柱〔半径为R〕，质量是m的小球着地，质量为2m的小球恰好与圆柱的轴心一样高，释放重球后，轻球上升，那么重球着地后轻球最多能上升：
〔A〕R〔B〕
3
R〔C〕
3
2R〔D〕
4
R
7.一个小孩站在船头按图示所示的两种情况用同
样大小的力拉绳，经过相同的时间t 〔两船未相碰〕，小孩所做的功为W 1和W 2，在t 时间里的功率为P 1和P 2的关系是： 〔A 〕W 1＞W 2，P 1＝P 2 〔B 〕W 1＝W 2，P 1＝P 2
〔C 〕W 1＜W 2，P 1＜P 2 〔D 〕W 1＜W 2，P 1＝P 2
8.
质量为m 的，以恒的功率在水平直路上行驶，匀速行驶时，速率为v 1；当加速行驶时，速度可以到达v 2，那么该的行驶时的恒功率是： 〔A 〕
2
121v v v mav - 〔B 〕1mav 〔C 〕
2
121)
(v v v v ma - 〔D 〕2mav
9.
从离水平地面同样高处，分别竖直上抛出质量不同的甲、乙两小球，设甲的初速度为v 1，乙的初速度为v 2，不计空气阻力。

当两球落地时甲的速度为乙
的2倍，那么：
〔A 〕v 1＞2v 2 〔B 〕v 2＜v 1＜2v 2
〔C 〕v 1=2v 2 〔D 〕以上三种情
况都有可能。

10.
某人用F ＝100N 的恒力通过滑轮把物体M 拉上
斜面。

如
图。

用力方向与斜面成600
角，假设物体沿斜面运动1m ，他做的功是： 〔A 〕100J 〔B 〕150J
〔C 〕200J 〔D 〕条件缺乏，无法判断。

11．一个物体以一的初速度沿水平面由A 点滑到B 点，摩擦力做功为W 1；假设该物体从A ′沿两斜面滑到B ′，摩擦力做的总功为W 2，如下图.物体与各接触面间的动摩擦因数均相同，那么( )
A.W 1=W 2
B.W 1＞W 2
C.W 1＜W 2
D.无法确
12、一人用力踢质量为1kg 的皮球，使球由静止以10m/s 的速度飞出，假人踢球瞬间对球的平均作用力是200N ，球在水平方向运动了20m 后停下来，那么人对球作的功为
A ．50J
B ．200J
C ．400J
D ．500J 二、非选择题：本大题共8小题，共102分。

按题目要求作答
13．〔15分，每空分〕(1)、用落体法验证机械能守恒律的中：
①运用公式mv2/2=mgh 时对纸带上起点的要_
_，为此目的，所选择纸带，第一、二两点间距离接近________mm ．
②假设中所用重锤质量m=1kg ，打点纸带如下图，打点时间间隔为0.02s ，那
么记录B 点时重锤速度vB=_______m/s ．重锤的动能EkB=____J 从开始下落起
至B 点，重锤的重力势能减少量是______J ，由此可得结论是在误差范围内重
锤动能的增加__ __其重力势能的减少．〔保存两位小数〕
(2)、与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时
仪器，其结构如下图，a 、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体
从a 、b 间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。

现利用图所示装置验证机械能守恒律。

图中AB是固的光滑斜面，斜面的倾角为300，1和2是固在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。

让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2s、2.00×10－2s。

滑块质量为
2.00kg，滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm，光电门1和2之间的距离为
0.540m，g＝9.80m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。

①．滑块通过光电门1时的速度v1＝m/s，通过光电门2时的速度v2＝ m/s：
②．滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为 J，重力势能的减少量为 J。

14、用如下图的装置验证机械能守恒律。

所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。

重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一的点，对纸带的点痕进行测量，即可验证机械能守恒律。

〔1〕〔3分〕下面列举了该的几个操作步骤：
A. 按照图示的装置安装器件；
B. 将打点计时器接到电源的“直流输出〞上；
C. 用天平测出重锤的质量；
D. 释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E. 测量纸带上某些点间的距离；
F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否
于增加的动能。

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，将其选项对的
字母填在下面的空行内，并说明其原因。

答：〔写在答题卷上〕
〔2〕〔2分〕利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。

如下图，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a＝_________。

〔3〕〔4分〕在验证机械能守恒律的中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该装置测阻力的大小。

假设当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是________。

试用这些物理量和纸带上的数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F＝_______。

15、的发动机的额功率为60kw，的质量为5t。

在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，试问：〔1〕假设以额功率行驶，所能具有的最大动能是多少？〔2〕假设从静止开始运动，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程能够维持多大的行驶距离？〔3〕在这段时间里，的牵引力做了多少功？
A
s2
s1
B C D E
s0
O
16、质量为m的物体从高为h的斜面顶端自静止开始滑下，最后停在平面上的B
点。

假设该物体从斜面顶端以初速度v0沿斜面滑下，那么停在平面上的C 点。

AC = 2AB。

那么物体在斜面上克服摩擦力所做的功是多少？
17、如图。

质量均为m的小球A、B、C，用两条长为L的
细线相连，置于高为h的光滑水平地面上，l＞h，A
球刚跨过桌边。

假设A球、B球相继下落着地后均不
再反跳，那么C球离开桌边时速度大小是多少？
18、有一光滑水平板，板的有一个小孔，孔内穿入一根光滑轻
线，轻线的上端系一质量为M的小球，轻线的下端系着质量
分别为m1和m2的两个物体，当小球在光滑水平板上沿半径为
R的轨道做匀速率圆周运动时，轻线下端的两个物体都处于
静止状态〔如图〕.假设将两物体之间的轻线剪断，那么小球的线速度为多大时才能再次在水平板上做匀速率圆周运动？
19、如下图，AB是一倾角为θ=37°的光滑直轨道，BCD是半径为R=0.5m的光
滑圆弧轨道，它们相切于B点，C为圆弧轨道的最
低点，D为其最高点，A、C两点间的高度差为h=29/49
m, 今有一个质量为M=1.5 kg的滑块1从A点由静
止下滑，与位于C点的质量为m=0.5 kg的滑块2发生正碰，碰撞过程中无能量损失．取g=10 m/s2．试求：
(1)碰撞后两个滑块的速度大小；
(2)滑块2经过最高点D时对轨道的压力大小；
(3)滑块2从D点离开圆形轨道后落到直轨道上的位置E到B点的距离．20、如下图，质量M=10kg，上外表光滑的足够长木板在水平拉力F＝50N作用下，
以v0=5m/s初速度沿水平地面向右匀速运动，现有足够多的小铁块，它们质量均为m=1kg，将一铁块无初速地放在木板最右端，当木板运动了L=1m时。

又无初速地在木板最右端放上第二个铁块，只要木板运动了L就在木板最右端无初速放一铁块。

求：
〔1〕第一个铁块放上后，木板运动lm时，木板的速度多大？
〔2〕最终有几个铁块能留在木板上？
〔3〕最后一个铁块与木板右端距离多大？
〔g=10m/s2〕
功和功率能的转化与守恒(二)
单元检测〔全卷总分值150分，考试时间120分钟。

〕答题卡
2021.10.12
答题卷
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
13(1)、用落体法验证机械能守恒律的中：
①运用公式mv2/2=mgh时对纸带上起点的要_
_，为此目的，所选择纸带，第一、二两点间距离接近________mm．
②假设中所用重锤质量m=1kg，打点纸带如下图，打点时间间隔为0.02s，那
么记录B点时重锤速度vB=_______m/s．重锤的动能EkB=____J从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是______J，由此可得结论是在误差范围内重锤动能的增加__ __其重力势能的减少．〔保存两位小数〕
〔2〕①．滑块通过光电门1时的速度v1＝m/s，通过光电门2时的速度v2＝ m/s：
②．滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为 J，重力势能的减少量
为 J
14、〔1〕
(2) (3)
15、
16、质量为m的物体从高为h的斜面顶端自静止开始滑下，最后停在平面上的B
点。

假设该物体从斜面顶端以初速度v0沿斜面滑下，那么停在平面上的C 点。

AC = 2AB。

那么物体在斜面上克服摩擦力所做的功是多少？
17、如图。

质量均为m的小球A、B、C，用两条长为L的
细线相连，置于高为h的光滑水平地面上，l＞h，A
球刚跨过桌边。

假设A球、B球相继下落着地后均不
再反跳，那么C球离开桌边时速度大小是多少？
18、有一光滑水平板，板的有一个小孔，孔内穿入一根光滑轻
线，轻线的上端系一质量为M的小球，轻线的下端系着质量
分别为m1和m2的两个物体，当小球在光滑水平板上沿半径为
R的轨道做匀速率圆周运动时，轻线下端的两个物体都处于
静止状态〔如图〕.假设将两物体之间的轻线剪断，那么小球的线速度为多大时才能再次在水平板上做匀速率圆周运动？
19、如下图，AB是一倾角为θ=37°的光滑直轨道，BCD是半径为R=0.5m的光
滑圆弧轨道，它们相切于B点，C为圆弧轨道的
最低点，D为其最高点，A、C两点间的高度差为h=29/49 m, 今有一个质量为M=1.5 kg的滑块1从A点由静止下滑，与位于C点的质量为m=0.5 kg的滑块2发生正碰，碰撞过程中无能量损失．取g=10 m/s2．试求：
(1)碰撞后两个滑块的速度大小；
(2)滑块2经过最高点D时对轨道的压力大小；
(3)滑块2从D点离开圆形轨道后落到直轨道上的位置E到B点的距离．20、如下图，质量M=10kg，上外表光滑的足够长木板在水平拉力F＝50N作用下，
以v0=5m/s初速度沿水平地面向右匀速运动，现有足够多的小铁块，它们质量均为m=1kg，将一铁块无初速地放在木板最右端，当木板运动了L=1m时。

又无初速地在木板最右端放上第二个铁块，只要木板运动了L就在木板最右端无初速放一铁块。

求：
〔1〕第一个铁块放上后，木板运动lm时，木板的速度多大？
〔2〕最终有几个铁块能留在木板上？
〔3〕最后一个铁块与木板右端距离多大？
〔g=10m/s2〕
功和功率能的转化与守恒〔二〕
参考答案
题
号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答
案
C D D B BD A C A A B A A
13〔2〕①1.00m/s，2.50m/s；②5J，9J (每空2分)
14①步骤B 是错误的。

该接到电源的交流输出端。

步骤D 是错误的，该先接通电源，待打点稳后再释放纸带。

步骤C 不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m ，可以约去。

②4
)(2
1
2f
s s a -= ③重锤的质量
m ，]4
)([2
12f s s g m --
18解法一 〔守恒观点〕选小球为研究对象，设小球沿半径为R 的轨道做匀速率圆周运动时的线速度为v 0，根据牛顿第二律有
R
v M
g m m 20
21)(=+ ○1
当剪断两物体之间的轻线后，轻线对小球的拉力减小，缺乏以维持小球在半
径为R 的轨道上继续做匀速率圆周运动，于是小球沿切线方向逐渐偏离原来的
轨道，同时轻线下端的物体m 1逐渐上升，且小球的线速度逐渐减小.假设物体
m 1上升高度为h ，小球的线速度减为v 时，小球在半径为〔R +h 〕的轨道上再次做匀速率圆周运动，根据牛顿第二律有
h
R v M g m +=2
1
○2
再选小球M 、物体m 1与地球所组的系统为研究对象，研究两物体间的轻线剪断后物体m 1上升的过程，由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒.选小球做匀速率圆周运动的水平面为零势面，设小球沿半径为R 的轨道做匀速率圆周运动时物体m 1到水平板的距离为H ，根据机械能守恒律有：
)(2
1211212
0h H g m Mv gH m Mv --=- ○3
以上○1○2○3三式联立解得：M
gR
m m v 3)3(21+=
.
解法二 〔转化观点〕与解法一相同，首先列出○1○2两式，然后再选小球、
物体m 1与地球组成的系统为研究对象，研究两物体间的轻线剪断后物体m 1上升的过程，由于系统的机械能守恒，所以小球M 动能的减少量于物体m 1重力势能的增加量.即：
gh m Mv Mv 12202
121=- ○
4 ○1○2○4式联立解得：M
gR
m m v 3)3(21+=.
19答案：
第1个小球从A 到C ，由机械能守恒律得：Mgh= Mv 12
/2
代入数据，解之得：v 1=2√29/3 m/s
(1)两球相碰前后，由动量和机械能守恒律得：
Mv 1=Mv 1’+Mv 2’ ①
1
2Mv 12=1
2Mv 1′2+1
2
Mv 2′2 ② 由①②解之得：v 1′=M−m M+m v 1=13√29 m/s ,v 2′
=2M M+m v 1=√29 m/s
(2)第二个滑块:机械能守恒12mv D 2+mg2R =12
mv 2′2
代入数据解之得:v D =3m/s(其中的负值舍去)
由牛顿第二律得:N+mg=m v D 2
/R 代入数据得:N=4 N
(3)由几何关系可得:OF=Rcosθ=0.4 m ① BF=R·sinθ=0.3 m ② △BHE ∽△OFB→ HE/HB=BF/OF=3/4 ③ 而:HB=HF-BF HE=DC-gt 2
/2-FC 结合平抛运动知识，有 HB=vDt-BF ④ HE=2R--gt 2
/2-(R-OF) ⑤ 由①②③④⑤解得：t=0.3s(舍去其中负值)
将t=0.3 s 代入④得：HB=0.6m, EB=HB/cosθ=0.75
20答案：〔1〕由Mg F μ=得5.0=μ 第一个铁块放上后，木板做匀减速运
动，由动能理得： 21202
121Mv Mv mgL -=μ 代入数据得s m v /62
1=
〔2〕对木板 mg n F f F μ=-=合
第一个铁块放上后21202
121Mv Mv mgL -=μ 第二个铁块放上后
2
2
212
1212Mv Mv mgL -=
μ 第n 个铁块放上后2
212
12
1
n n Mv Mv mgL n -=-μ
得 2
202
12
1321n
Mv Mv mgL n -=+⋯+++μ）（ 木板停下时 0=n v ，得n=，所以最终有7个铁块能留在木板上 〔3〕当第7块铁块放上后，距木板右端距离为d ，由第二问得：
021721662
0-=++Mv mgd mgL μμ）（ 解得 m d 7
4=。