2019-2020高三物理能量练习题

高三练习-能量（）1．物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动。

在这三种情况下物体机械能的变化情况是A．匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小B．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小C．由于该拉力与重力大小的关系不明确，所以不能确定物体机械能的变化情况D．三种情况中，物体的机械能均增加（）2．内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为2R的轻杆，一端固定有质量m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙。

现将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点（如图所示），由静止释放后A．下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能B．下滑过程中甲球减少的重力势能总是等到于乙球增加的重力势能C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点（）3．在“蹦极”运动中，运动员身系一根自然长度为L、弹性良好的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落到达最低点．在此下落过程中若不计空气阻力，则下列说法正确的是A．下落高度为L时，人的动能最大，绳的弹性势能同时也达到最大B．下落高度为L后，在继续下落的过程中，人的动能先增大后变小，绳的弹性势能一直变大C．下落高度为L后，在继续下落的过程中，人的机械能的减少量等于绳的弹性势能的增加量D．下落高度为L后，在继续下落到达最低点过程中，人的动能的减少量等于绳的弹性势能的增加A B量h （）4．如图所示，质量为m的小球A沿第7题图滑下.另高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v一质量与A相同的小球B自相同高度由静止落下，结果两球同时落地。

下列说法正确的是A．重力对两球做的功相同B．落地前的瞬间A球的速度大于B球的速度C．两球重力的平均功率相同D．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率（）5．如图所示，质量均为m的物体A、B通过一劲度系数为k的轻弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B都处于静止状态，kB ． Lk现用手通过细绳缓慢地将 A 向上提升距离 L 1 时，B 刚要离开地面，此过程手做功 W 1、手做功的平均功率为 P 1；若将 A 加速向上拉起，A上升的距离为 L 2 时，B 刚要离开地面，此过程手做功 W 2、手做功的平均功率为 P 2，假设弹簧一直在弹性限度范围内，则A ． L2= L =mg12 > L =2mg1C ． W > W 21D ． P < P2 1（）6．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。

设工件初速度为零，当它在传送带上滑动一段距 离后速度达到 v 而与传送带保持相对静止。

设工件质量为 m ，它 与传送带间的滑动摩擦因数为μ，则在工件相对传送带滑动的过程中A ．滑摩擦力对工件做的功为 mv 2/2；B ．工件的机械能增量为 mv 2/2；C ．工件相对于传送带滑动的路程大小为 v 2/（2μg ）；D ．传送带对工件做功为零（）7．利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让某消防队员从一平台上自由下 落 2m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了 0.5m ，最B B后停止，用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化图象如图所示，由图象可知A ．t 2 时刻消防员的速度最大B ．t 3 时刻消防员的动能最小C ．t 4 时刻消防员的加速度最小D ．消防员在整个运动过程中机械能守恒（）8．如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在 A 处固定质量为 2 m 的小球， 处固定质量为 m 的小球，支架悬挂在 O 点，可绕过 O 点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动.开始时 OB 与地面相垂直.放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法不正确的是A ．AB ．A 球机械能减少量等于 BC ．球向左摆动所能达到的最高位置应高于 A 球开始运动时的高D ．当支架从左向右回摆时，A 球一定能回到起始高度9．某同学利用透明直尺和光电 计时器来验证机械能守恒定 律，实验的简易示意图如下， 当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示高度差 △h i ，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示。

取 g ＝∆t iv i = i△E ki = 1 Mv 22∆t物体的挡光时间.所用的西瓯 XDS-007 光电门传感器可测的最短时间为 0.01ms.将挡光效果好、宽度为 d ＝3.8×10－3m 的黑色磁带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门.某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间 △t i 与图中所示的（9.8m/s 2，注：表格中 M 为直尺质量）d∆t（10-3s ） （m·s -1）i 11 2-Mv2△h i（m ）△Mg h i1 1.21 3.132341.151.000.953.313.784.000.58M 2.24M 3.10M0.060.230.320.58M 2.25M 3.14M50.90 0.41（1）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用 v i = di求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：．（2）请将表格中数据填写完整．（3）通过实验得出的结论是：．（4）根据该实验请你判断下列 ∆E k △- h 图象中正确的是（）△△ △ △OA △h OB △h OC △h OD △h2 2210.一宇宙飞船在有尘埃的空间以恒定的速度 v 飞行，其横截面积为 S 0，尘埃微粒的质量为 m ，单位体积的个数为 N ，若尘埃碰到飞船后都被吸附在飞船上，求尘埃对飞船的平均作用力．某同学这样求解：设飞船对尘埃的平均作用力为 F ，由题意画出示意图如下，在 t 时vvt间内，根据动能定理：11 Mv2 FSNS vtmv 2FvtS 01F NS mv 2根据作用力与反作用力的关系，可得出尘埃对飞船的平均作用力F ．你认为该同学的解法正确吗？如果不正确，你如何求解．11 ．如图所示，质量为 M 的汽车通过质量不计的绳索拖着质量为m 的车厢（可作为质点）在水平地面上由静止开始做直线运动．已知汽车和车厢与水平地面间的动摩擦因数均为 ，汽车和车厢之间的绳索与水平地面间的夹角为，汽车的额定功率为 P ，重力加速度为 g ，不计空气阻力．为使汽车能尽快地加速到最大速度又能使汽车和车厢始终保持相对静止，问：（1）汽车所能达到的最大速度为多少？（2）汽车能达到的最大加速度为多少？（3）汽车以最大加速度行驶的时间为多少？12．如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部=1.0m 分粗细均匀的金属杆组成：水平直轨AB，半径分别为R1 =3.0m的弧形轨道，倾斜直轨CD长为L=6m且表面粗糙，和R2动摩擦因数为μ=1，其它三部分表面光滑，AB、CD与两圆形轨6道相切．现有甲、乙两个质量为m=2kg的小球穿在滑轨上，甲球=10m/s的初速度水平静止在B点，乙球从AB的中点E处以v向左运动．两球在整个过程中的碰撞均无能量损失且碰撞后速度交换。

已知θ=37°，（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：的最低点F处时对轨道的压力；（1）甲球第一次通过⊙O2B（2）在整个运动过程中，两球相撞次数；v0A （3）两球分别通过CD段的总路程．QR2O2E R1O1θCPθDF参考答案1．D2．AD 3.BC4．ABC5．C 6.ABC7．AC 8.A9．（1）瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度（2）4.22；4.00M或4.01M；4.01M或4.02M（3）在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量（4）C2 2 得 F F ⋅ vt = （ s θ10．解：不正确解法一：由动能定理得1 1Mv 2= Ns mv 2解法二：由动量定理得F ⋅ t = Mv Ns vt mv = Ft 得F = N s mv 211． 1） 当汽车达到最大速度时汽车的功率为 P 且牵引力与汽车和车厢所受摩擦力大小相等，即 F = f由于在整个运动过程中汽车和车厢保持相对静止，所以汽车和车厢所受的摩擦力为f = μ (m + M ) g又P = Fv由上述三式可知汽车的最大速度为：v =Pμ (m + M ) g（2）要保持汽车和车厢相对静止，就应使车厢在整个运动过程中不脱离地面．考虑临界情况为车厢刚好未脱离地面，此时车厢受到的力为车厢重力和绳索对车厢的拉力 T ，设此时车厢的最大加速度为 a ，则有：水平方向 T c o θ = m a 竖直方向 T s i n = m g由上两式得： a = g cot θ（3）因为此时汽车作匀加速运动，所以 F - f = (M + m )af = μ (m + M )g（用隔离法同样可得）即F = (μ + cot θ )(M + m ) g因为汽车达到匀加速最大速度时汽车的功率达到额定功率，2 2 2 2 22根据P = Fv a由题意知，汽车一开始就做加速度最大的匀加速运动，匀加速的最大速度为v = at 所以以最大加速度匀加速的时间为：at =P(μ + cot θ )(m + M ) g 2 cot θ12．解：（1）甲乙两球在发生碰撞过程由动量守恒和能量守恒可得： mv= mv + mv121 1 1mv 2 = mv 2 + mv 2 0 1 2可得： v = 0v = v 12或 v1= vv = 0 （舍去）2即交换速度。

甲球从 B 点滑到 F 点的过程中，根据机械能守恒得：1 1mv 2 + mg ∆h = mv 22 F在 F 点对滑环分析受力，得 F N- mg = m v 2FR2由上面二式得 ：F = N 500 N3根据牛顿第三定律得滑环第一次通过⊙O 2 的最低点 F 处时对轨道的压力为 500 N3（2）由几何关系可得倾斜直轨 CD 的倾角为 37°，甲球或乙球每通过一次克服摩擦力做功为： W克= μmgL cos θ ，得 W克= 16 JE k 01= mv 2 0n = Ek 0 W克= 6.25 分析可得两球碰撞 7 次（3）由题意可知得：滑环最终只能在⊙O 2 的 D 点下方来回晃动，即到达 D 点速度为零，由能量守恒得：1mv202+mgR(1+cosθ)=μmgs cosθ2解得：滑环克服摩擦力做功所通过的路程s=78m分析可得乙3次通过CD段，路程为18m，所以甲的路程为60m。