物理復(fù)習(xí)機械能及其守恒定律測試

1、25/25山東青州一中2012屆高三一輪物理復(fù)習(xí)（人教版）第5章 機械能及其守恒定律 一、選擇題(本大題共10小題，每小題4分，共40分，每小題至少有一個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)圖11(2011湖南省師大附中月考)汽車在平直的公路上行駛，某一段時刻內(nèi)汽車的功率隨時刻的變化如圖1所示，設(shè)汽車運動過程中受到的阻力不變，則在這一段時刻內(nèi)汽車的運動情況可能是A勻速直線運動B勻加速直線運動C加速度增加的加速直線運動D加速度減小的加速直線運動解析由圖線可知，運動過程中發(fā)動機輸出功率一定，若牽引力阻力，則汽車做勻速直線運動；若牽引力阻力，則速度增大，牽引力減小，汽車做

2、加速度減小的加速直線運動故選項A、D正確答案AD2(2010江蘇南通測試)如圖2所示，甲、乙兩容器形狀不同，容積卻相同，現(xiàn)有兩塊完全相同的金屬塊用細線系著分不浸沒入同樣深度，這時兩容器水面相平齊假如將金屬塊勻速提出水面，則下列講法中正確的是圖2A將金屬塊從甲容器中拉出水面的過程中拉力做功多些B將金屬塊從乙容器中拉出水面的過程中拉力做功多些C將金屬塊分不從甲、乙兩容器中拉出水面的過程中拉力做功相同D將金屬塊分不從甲、乙兩容器中拉出水面的過程中拉力做功多少無法比較解析將兩金屬塊分不從甲、乙兩容器中拉出水面時，乙容器水面下降的高度大于甲容器水面下降的高度，可見將金屬塊從甲容器中拉出水面的位移要大些，

3、因此拉力做功多些，A正確答案A圖33如圖3所示，一輕彈簧直立于水平地面上，質(zhì)量為m的小球從距離彈簧上端B點h高處的A點自由下落，在C處小球速度達到最大x0表示B、C兩點之間的距離；Ek表示小球在C處的動能若改變高度h，則表示x0隨h變化的圖象、Ek隨h變化的圖象正確的是圖4中的圖4解析當小球的重力等于彈簧的彈力時，小球速度達到最大，與小球下落的高度無關(guān)，B正確但隨著高度的增加，到達C處小球速度增加，動能增加，當h為零時小球下降高度x0到達C點有一定的動能，C正確答案BC圖54(2010山東濟南一模)如圖5所示，跳水運動員最后踏板的過程能夠簡化為下述模型：運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板(A位

4、置)上，隨跳板一同向下運動到最低點(B位置)關(guān)于運動員從開始與跳板接觸到運動至最低點的過程，下列講法中正確的是A運動員到達最低點時，其所受外力的合力為零B在那個過程中，運動員的動能一直在減小C在那個過程中，跳板的彈性勢能一直在增加D在那個過程中，運動員所受重力對他做的功小于跳板的作用力對他做的功解析運動員與跳板接觸至F彈mg，做加速度減小的加速度運動，之后F彈mg，運動員開始減速，到最低點時速度減為零，現(xiàn)在運動員受向上的合外力，選項A錯誤；該過程運動員動能先增大后減小，選項B錯誤；至最低點，跳板形變量最大，彈性勢能最大，選項C正確；全程由動能定理得，WGW彈0eq f(1,2)mv2，即WGW

5、彈eq f(1,2)mv2，選項D正確答案CD5(2010浙江寧波期末)從地面豎直上拋一個質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為H，設(shè)上升過程中空氣阻力Ff恒定關(guān)于小球從拋出到上升至最高處的過程，下列講法正確的是A小球的動能減少了mgHB小球的機械能減少了FfHC小球的重力勢能增加了mgHD小球的加速度大于重力加速度g解析小球克服重力做功mgH，小球的重力勢能增加了mgH，選項C正確；小球合外力大小為(mgFf)，選項D正確；合外力做功為(mgFf)H，由動能定理得，小球動能減少了(mgFf)H，選項A錯誤；除重力以外的其他力(空氣阻力)做功為Ffh，機械能減少了Ffh，選項B正確答案BCD6(

6、2010南京模擬)質(zhì)量為1.0 kg的小鐵球從某一高度自由落下，當下落到全程中點位置時，具有36 J的動能，假如空氣阻力不計，取地面為零勢能面，g取10 m/s2，則下列講法正確的是A鐵球在最高點時的重力勢能為36 JB鐵球在全程中點位置時具有72 J機械能C鐵球落到地面時速度大小為12 m/sD鐵球開始下落時的高度為7.2 m解析當下落到全程中點位置時，動能與重力勢能相等，均為36 J，故小鐵球的機械能為72 J，A錯、B對；由Eeq f(1,2)mv2mgh得，v12 m/s，h7.2 m，因此C、D均正確答案BCD7(2011金考卷)光滑的水平面上固定著一個螺旋形光滑水平軌道，俯視圖如圖

7、6所示一個小球以一定速度沿軌道切線方向進入軌道，以下關(guān)于小球運動的講法中錯誤的是圖6A軌道對小球做正功，小球的線速度不斷增大B軌道對小球做正功，小球的角速度不斷增大C軌道對小球不做功，小球的角速度不斷增大D軌道對小球不做功，小球的線速度不斷增大解析本題考查曲線運動及動能定理，意在考查考生對所學(xué)知識的遷移能力小球的運動方向始終與軌道對它的彈力方向垂直，因此軌道對小球不做功，依照動能定理，小球的動能不變，因此小球的線速度不變，A、D錯誤；依照eq f(v,r)，軌道半徑越來越小，因此小球的角速度不斷增大，B錯、C對答案ABD8(2010遼寧五校聯(lián)考)水平傳送帶勻速運動，速度大小為v，現(xiàn)將一小工件放

8、到傳送帶上設(shè)工件初速度為零，當它在傳送帶上滑動一段距離后速度達到v而與傳送帶保持相對靜止設(shè)工件質(zhì)量為m，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，則在工件相對傳送帶滑動的過程中A滑動摩擦力對工件做的功為mv2/2B工件的機械能增量為mv2/2C工件相關(guān)于傳送帶滑動的路程大小為v2/(2g)D傳送帶對工件做功為零解析滑動摩擦力對工件做功等于工件動能的改變，也等于其機械能的增加，A、B正確；此過程中，工件位移(對地)為x1eq f(v2,2a)eq f(v2,2g)，x1eq f(vt,2)，傳送帶的位移為x2vt2x1，因此工件相對傳送帶的位移為xx2x1eq f(vt,2)eq f(v2,2g)，C正確答案

9、ABC9如圖7所示，固定在地面上的半圓軌道直徑ab水平，質(zhì)點P從a點正上方高H處自由下落，通過軌道后從b點沖出豎直上拋，上升最大高度為eq f(2,3)H，(空氣阻力不計)當質(zhì)點下落再次通過軌道由a點沖出時，能上升的最大高度h為圖7Aheq f(2,3)HBheq f(H,3)Cheq f(H,3) D.eq f(H,3)heq f(2,3)H解析從左右過程，由動能定理得：mgeq blc(rc)(avs4alco1(Hf(2H,3)WFf10，從右左過程，設(shè)從a點沖出時的最大高度為h.由動能定理得：mgeq blc(rc)(avs4alco1(f(2,3)Hh)WFf20，而WFf1WFf2

10、0，得eq f(H,3)heq f(2H,3)，D正確答案D10如圖8甲所示，一物塊在t0時刻，以初速度v0從足夠長的粗糙斜面底端向上滑行，物塊速度隨時刻變化的圖象如圖乙所示，t0時刻物塊到達最高點，3t0時刻物塊又返回底端已知重力加速度為g，由此能夠確定圖8A物塊返回底端時的速度B物塊所受摩擦力大小C斜面傾角D3t0時刻內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功解析由圖乙能夠直接得出物塊回到斜面底端的速度為eq f(v0,2)，故A正確；對物塊上升、下滑時期分不用牛頓第二定律得mgsin Ffmeq f(v0,t0)，mgsin Ffmeq f(v0,4t0)，可解得sin eq f(5v0,8gt0)，F(xiàn)f

11、eq f(3mv0,8t0)，由此能夠確定斜面傾角，因物塊質(zhì)量m未知，無法確定Ff，故B錯、C正確；由動能定理，3t0時刻內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功Weq f(1,2)mveq oal(2,0)eq f(1,2)meq blc(rc)(avs4alco1(f(v0,2)2eq f(3,8)mveq oal(2,0)，由于質(zhì)量未知，因此無法確定，故D錯答案AC11.（2011山東）.如圖所示，將小球從地面以初速度。豎直上拋的同時，將另一相同質(zhì)量的小球從距地面處由靜止釋放，兩球恰在處相遇（不計空氣阻力）。則A.兩球同時落地 B.相遇時兩球速度大小相等 C.從開始運動到相遇，球動能的減少量等于球動能的

12、增加量D.相遇后的任意時刻，重力對球做功功率和對球做功功率相等答案：C解析：相遇時滿足，因此，小球落地時刻，球落地時刻，因此A錯誤；相遇時，因此B錯誤；因為兩球恰在處相遇，講明重力做功的數(shù)值相等，依照動能定理，球動能的減少量等于球動能的增加量，C正確；相遇后的任意時刻，球的速度始終大于球的速度，因此重力對球做功功率大于對球做功功率，D錯誤。12.（2011全國卷1）質(zhì)量為M、內(nèi)壁間距為L的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與箱子底板間的動摩擦因數(shù)為。初始時小物塊停在箱子正中間，如圖所示。現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v，小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間，井與箱

13、子保持相對靜止。設(shè)碰撞差不多上彈性的，則整個過程中，系統(tǒng)損失的動能為 A B C D解析：兩物體最終速度相等設(shè)為u由動量守恒得：mv=(m+M)u, 系統(tǒng)損失的動能為： 系統(tǒng)損失的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能Q=fs=二、實驗題(本大題共2小題，共14分將答案寫在題中的橫線上，不要求寫出演算過程)13(2010天津六校聯(lián)考)(6分)某學(xué)習(xí)小組做探究”合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實驗如圖9，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條、，完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致每次實驗中小車獲得的速度由打點計時

14、器所打的紙帶測出圖9(1)除了圖9中已有的實驗器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和_電源(填”交流”或”直流”)；(2)實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，能夠使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是_A放開小車，能夠自由下滑即可B放開小車，能夠勻速下滑即可C放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可(3)在正確操作情況下，打在紙帶上的點，并不差不多上均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的_部分進行測量(填寫如圖10紙帶對應(yīng)的字母)圖10解析探究”合力的功與物體速度變化的關(guān)系”實驗中要用打點計時器，打點計時器的電源要用交流電源；平衡摩擦力本來只要小車

15、能夠勻速下滑就能夠了，但拖著紙帶能夠把紙帶與限位孔的摩擦也平衡掉，并能夠用打出的紙帶進行推斷，故選項D正確；要測量小車獲得的速度，必是橡皮條做完功后，小車勻速運動，故其點跡較寬且均勻，應(yīng)取GK段答案(1)交流(2)D(3)GK14(8分)在”驗證機械能守恒定律”的實驗中，質(zhì)量m1 kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖11所示(相鄰計數(shù)點的時刻間隔為0.02 s)，單位cm，那么圖11(1)紙帶的_端與重物相連；(2)打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度是_；(3)從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量Ep_，此過程中物體動能的增加量Ek_(g取9.8 m/s2)；(4)通過計

16、算，數(shù)值上Ep_Ek(填”或”)，這是因為_；(5)實驗的結(jié)論是_解析(1)左端點跡比較密集，因此應(yīng)是左端與重物相連(2)vBeq f(OCOA,2T)eq f(7.063.14(102,20.02) m/s0.98 m/s.(3)Epmgh0.49 J，Ekeq f(1,2)mveq oal(2,B)0.48 J.(4)實驗中有阻力，因此EpEk.(5)在誤差同意范圍內(nèi)機械能守恒答案(1)左(2)0.98 m/s(3)0.49 J0.48 J(4)實驗中有阻力(5)在誤差同意范圍內(nèi)機械能守恒三、計算題(本大題共4小題，共46分要有必要的文字講明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)15(8分)

17、從地面上以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的球，若運動過程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，球運動的速率隨時刻變化規(guī)律如圖12所示，t1時刻到達最高點，再落回地面時速率為v1，且落地前球差不多做勻速運動求：圖12(1)球從拋出到落到地面的過程中克服空氣阻力所做的功；(2)球拋出瞬間的加速度大小解析(1)由動能定理得Wfeq f(1,2)mveq oal(2,1)eq f(1,2)mveq oal(2,0)，克服空氣阻力做功WWfeq f(1,2)mveq oal(2,0)eq f(1,2)mveq oal(2,1).(2)空氣阻力Ffkv，落地前勻速運動，則mgkv10，剛拋出時加速度大小為

18、a0，則mgkv0ma0，解得a0eq blc(rc)(avs4alco1(1f(v0,v1)g.答案(1)eq f(1,2)mveq oal(2,0)eq f(1,2)mveq oal(2,1)(2)eq blc(rc)(avs4alco1(1f(v0,v1)g16(12分)質(zhì)量為2 t的汽車在平直公路上由靜止開始運動，若保持牽引力恒定，則在30 s內(nèi)速度增大到15 m/s，這時汽車剛好達到額定功率，然后保持額定輸出功率不變，再運動15 s達到最大速度20 m/s，求：(1)汽車的額定功率；(2)汽車運動過程中受到的阻力；(3)汽車在45 s內(nèi)共前進多少米？解析設(shè)汽車的額定功率為P，汽車受的

19、阻力為Ff.由題意知Ffeq f(P,vm)，勻加速時期：FFfmaPFv1，v1at1以上四式聯(lián)立可得：P60 kW，F(xiàn)f3 000 N.勻加速時期汽車位移x1eq f(1,2)ateq oal(2,1)225 m.變加速時期的汽車位移為x2，由動能定理得：Pt2Ffx2eq f(1,2)mveq oal(2,m)eq f(1,2)mveq oal(2,1)，得：x2241.7 m.故汽車45 s的總路程xx1x2466.7 m.答案(1)60 kW(2)3 000 N(3)466.7 m17(2010天津六校聯(lián)考)(12分)如圖13所示，一位質(zhì)量m65 kg參加”挑戰(zhàn)極限運動”的業(yè)余選手，

20、要越過一寬度為s3 m的水溝，躍上高為h1.8 m的平臺，采納的方法是：人手握一根長L3.05 m的輕質(zhì)彈性桿一端從A點由靜止開始勻加速助跑，至B點時，桿另一端抵在O點的阻擋物上，接著桿發(fā)生形變同時人蹬地后被彈起，到達最高點時桿處于豎直，人的重心恰位于桿的頂端，此刻人放開桿水平飛出，最終趴落到平臺上，運動過程中空氣阻力可忽略不計(g取10 m/s2)圖13(1)設(shè)人到達B點時速度vB8 m/s，人勻加速運動的加速度a2 m/s2，求助跑距離sAB.(2)設(shè)人跑動過程中重心離地高度H1.0 m，在(1)、(2)問的條件下，在B點人蹬地彈起瞬間，人至少再做多少功？解析(1)sABeq f(voal

21、(2,B),2a)16 m.(2)hLh1.25 mheq f(1,2)gt2因此t eq r(f(2h,g)0.5 sveq f(s,t)eq f(3,0.5) m/s6 m/sWmg(LH)eq f(1,2)mv2eq f(1,2)mveq oal(2,B)W422.5 J.答案(1)16 m(2)422.5 J18(2011青島質(zhì)檢)(14分)如圖14所示，有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m1 kg的小物塊，從光滑平臺上的A點以v02 m/s的初速度水平拋出，到達C點時，恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質(zhì)量為M3 kg的長木板已知木板上表面

22、與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)0.3，圓弧軌道的半徑為R0.4 m，C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角60，不計空氣阻力，g取10 m/s2.求：圖14(1)小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力；(2)要使小物塊不滑出長木板，木板的長度L至少多大？解析(1)小物塊在C點時的速度為vCeq f(v0,cos 60)4 m/s小物塊由C到D的過程中，由動能定理得mgR(1cos 60)eq f(1,2)mveq oal(2,D)eq f(1,2)mveq oal(2,C)代入數(shù)據(jù)解得vD2 eq r(5) m/s小球在D點時由牛頓第二定

23、律得，F(xiàn)Nmgmeq f(voal(2,D),R)代入數(shù)據(jù)解得FN60 N由牛頓第三定律得FNFN60 N方向豎直向下(2)設(shè)小物塊剛滑到木板左端時達到共同速度，大小為v，小物塊在木板上滑行的過程中，小物塊與長木板的加速度大小分不為 a1eq f(mg,m)g3 m/s2，a2eq f(mg,M)1 m/s2速度分不為vvDa1tva2t對物塊和木板系統(tǒng)，由能量守恒定律得mgLeq f(1,2)mveq oal(2,D)eq f(1,2)(mM)v2解得L2.5 m，即木板的長度至少是2.5 m.答案(1)60 N方向豎直向下(2)2.5 m 19.（2011天津）（16分）如圖所示，圓管構(gòu)成的半圓形豎直軌道固定在水平地面上，軌道半徑為R，MN為直徑且與水平面垂直，直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A