高考物理必修知识点巩固练习 机械能复习与巩固提高

【巩固练习】一、选择题：1、（2015 大同一中期末考）汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机换档的目的是（ ）来源A增大速度，增大牵引力B减小速度，减小牵引力C增大速度，减小牵引力D减小速度，增大牵引力2.两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比，速度之比当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为，乙车滑行的最大距离为设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则（）A. B. C. D.3.一质量为2kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度1m/s，则下列说法正确的是（）A.手对物体做功21J B.合外力对物体做功21JC.合外力对物体做功1J D.物体克服重力做功20 J4.以初速竖直上抛一小球，若不计空气阻力，在上升过程中，从抛出到小球动能减少一半所经过的时间是（）A. B. C. D.5.水平地面上放一个重4N的足球，一个小孩用10N的力踢球，使球向前运动2m关于小孩对球做功的下列说法中，正确的是（） A.小孩对球做功20J B.小孩对球做功8J C.小孩对球做功28J D.题中条件不足，无法算出小孩对球做功的多少6.当物体克服重力做功时，物体的（）A.重力势能一定减少，机械能可能不变 B.重力势能一定增加，机械能一定增加C.重力势能一定增加，动能可能不变 D.重力势能一定减少，动能可能减少 7. 一初速度为的子弹水平射入静止在光滑水平面的木块中，并与之一起运动，则在子弹射入木块的过程中（ ）A.木块对子弹的阻力大于子弹对木块的推力 B.子弹克服阻力做的功大于推力对木块做的功C.子弹损失的动能与木块获得的动能相等 D.子弹的动能减少大于木块获得的动能提示：减少的子弹动能转化为两部分，一部分为木块的动能，还有一部分转化为内能。8.如图为健身用的“跑步机”质量为m的运动员踩在与水平面成角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带皮带运动过程中受到阻力恒为，使皮带以速度v匀速向后运动，则在运动的过程中，下列说法正确的是（ ）A.人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的阻力B.人对皮带不做功C.人对皮带做功的功率为 mgvD.人对皮带做功的功率为9、（2015 大同一中期末考）如图所示，将倾角为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光滑支点O已知A的质量为m，B的质量为4m现用手托住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，此时物块B恰好静止不动将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体与物块B始终保持静止，下列判断中正确的是（ ）A物块B受到的摩擦力先减小后增大 B物块B受到的摩擦力不变 C小球A与地球组成的系统机械能守恒 D小球A与地球组成的系统机械能不守恒10、（2015 大同一中期末考）如图所示，一物体以初速度v0冲向光滑斜面AB，并恰好能沿斜面升高h，下列说法中正确的是（ ）A若把斜面从C点锯断，物体冲过C点后仍升高hB若把斜面弯成圆弧形D，物体仍沿圆弧升高hC若把斜面从C点锯断或弯成圆弧状，物体都不能升高hD若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到B点11. 物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面。下列所示图像中，能正确反映各物理量之间关系的是（ ）12.如图，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法正确的是（ ）FAF对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和BF对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能DF对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和二、解答题：1如图所示，用小钢球及下列器材测定弹簧被压缩时的弹性势能：光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆在某处就能停在该处，作为指示钢球位置的标杆(1)还需要的器材是_、_(2)该实验是间接测量弹簧的弹性势能实际上是把对弹性势能的测量转化为对_的测量，进而转化为对_和_的直接测量2验证“机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法： (1)用公式时对纸带上起点的要求是_(2)若实验中所用重锤质量m1 kg，理想纸带如图示，打点时间间隔为0.02 s，则记录B点时，重锤的速度vB_，重锤动能EkB_从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是_，因此可得出的结论是_3某同学利用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标丢失了一部分，剩余部分如图2示，图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10 m，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等完成下列填空：(重力加速度取9.8 m/s2)(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3，纵坐标分别为y1、y2和y3，从图2中可读出|y1-y2|_m，|y1-y3|_，|x1-x2|_m(保留两位小数) (2)若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动利用(1)中读取的数据，求出小球从P1运动到P2所用的时间为_s，小球抛出后的水平速度为_m/s(均可用根号表示) (3)已测得小球抛出前下滑的高度为0.50m设E1和E2分别为开始下滑时和抛出时的机械能，则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失率_(保留两位有效数字)4倾角为的固定斜面顶端有一滑轮，细线跨过滑轮连接A、B两个质量均为m的物块让A物块静止在斜面底端，拉A的细线与斜面平行，B物块悬挂在离地面h高处，如图所示斜面足够长，物块与斜面间的动摩擦因数为，不计其他阻力释放后B物块下落，A物块沿斜面上滑某同学在计算A物块沿斜面上滑的时间时，解题方法如下：运用能量守恒求B物块落地时A物块的速度vmgh(1-sin-cos)mv2/2，从中解出v；运用牛顿第二定律求A的加速度a设绳的拉力为T对B有：mg-Tma，对A有：T-mgsin-mgcosma，则有：mg(1-sin-cos)2ma， 从中解出ag(1-sin -cos)/2； A物块沿斜面上滑的时间tv/a，代入数值可求得t 你认为该同学的解法是否有错?如有错误请指出错在哪里，并列出相应正确的求解表达式(不必演算出最后结果)5一质量为m的小球，系于长为R的轻绳的一端，绳的另一端固定在空间的O点，假定绳是不可伸长的、柔软且无弹性的今把小球从O点的正上方离O点的距离为8R/9的O1点以水平速度抛出，如图所示试求：(1)轻绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为多少?(2)当小球到达O点的正下方时，绳对小球的拉力为多大?6如图所示，水平放置的传送带与一光滑曲面相接(间隙很小)，一小滑块质量为m0.1 kg，从距离传送带高h0.2 m处由静止滑下，传送带水平部分长s1.8 m，小滑块与传送带间动摩擦因数0.1(g取10m/s2)(1)使传送带固定不动，问小滑块能否滑离传送带?摩擦产生的热量是多少?(2)传送带以v21m/s的速度逆时针匀速运动，问小滑块能否滑离传送带？产生的热量是多少?【答案与解析】一、选择题：1、D解析：汽车上坡时，司机要从高档换到低档，根据P=Fv，速度减小，故牵引力增大。2.D解析：根据动能定理 所以即，故D选项正确。3.ACD解析：根据动能定理，合外力做功等于动能变化，合外力做功为1J，B错误，C正确；手对物体做功为,21J，B正确；物体克服重力做功，D正确。4.D解析：根据机械能守恒，可知小球动能减少一半，即势能与动能相等。，可得，5.D解析：力F没有持续作用在球上，故不能用S求功。所以题中条件不足，无法算出小孩对球做功的多少，故选项正确。6.C解析：物体克服重力做功，重力势能一定增加，但是可能动能不变，机械能增加，比如匀速上升；可能动能减少，如只受重力，机械能不变；可能动能增加，机械能增加，如在外力作用下加速上升。故C正确。7.BD解析：木块对子弹的阻力与子弹对木块的推力是作用力与反作用力的关系是相等，故A选项错误；因为 打击木块过程中，子弹的位移比木块的位移大，所以子弹克服阻力做的功大于推力对木块做的功，故B选项正确；根据动能定理子弹克服阻力做的功等于子弹动能的减少，推力对木块做的功等于木块动能的增加，由B选项可知C选项错误，D选项正确。8.D解析：人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力，故A错误；皮带运动了，具有了动能，是人对皮带做功的结果，故B错误；因为皮带受到阻力恒为以速度v匀速向后运动，故其功率为，即人对皮带做功的功率为，故D正确，C错误。9、AC解析：小球A摆下过程中，只有重力做功，故C正确，小球A与地球组成的系统机械能守恒 。根据小球A机械能守恒有：，在最低点，由牛顿第二定律：，两式联立，解得：。再对B进行受力分析，当小球A未释放之前，受重力，支持力，斜面给它的静摩擦力，此时静摩擦力大小等于重力的沿斜面的下滑分量为，当拉力小于2mg，摩擦力逐渐减小，当拉力大于2mg后，摩擦力方向变大，故A正确。10、CD解析：若把斜面从C点锯断，物体冲过C后做斜抛运动，由于物体机械能守恒，同时斜抛运动到最高点，速度不为零，故不能到达h高处，故A错误；若把斜面弯成圆弧形D，如果能达到弧面最高处，由于合力充当向心力，速度不为零，故会得到机械能增加，故B错；综合以上，C正确。若把斜面AB变成曲面AEB，物体在最高点速度为零，根据机械能守恒定律，物体沿曲面上升仍到达B点，故D正确。11.B解析：设物体的质量为m，初状态势能为，则，故B选项正确。12.CD解析：由动能定理得，物体在上升过程中有，故有，由此判断D正确。又因在此过程中重力做负功，所以木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能，所以C选项正确。二、解答题：1(1)天平刻度尺 (2)重力势能增加量 小球质量 小球沿圆轨道上升高度解析：在一切阻力忽略情况下，弹簧及小钢球组成的系统机械能守恒，若弹簧被压缩时的弹性势能为Ek，质量为m的小球被弹簧弹开后沿圆弧轨道上升的最大高度为h，由机械能守恒得Epmgh，即只要知道小球的质量及上升的高度，就可确定原弹簧的弹性势能2(1)初速度等于零 (2)0.585 m/s 0.171 J 0.172 J 在误差允许范围内，重锤动能的增加量等于其重力势能的减少量，重锤下落过程中机械能守恒解析：(1)用公式验证机械能守恒定律的前提是重物的初速度为零，这样在下落高度h的过程中，动能变化才为(2)3(1)0.61(或0.60) 1.61(或1.60，1.62) 0.60 (2)0.20(或在范围内) 3.0(或在范围内) (3)8.2(在6.010范围内也正确)解析：(2)P1和P2，P2和P3之间的水平距离相等，可知道P1到P2，P2到P3的时间也相等，在竖直方向由可知在水平方向：(3)选择斜槽底端为零势能参考面，E1mgh，E2所以小球从开始下滑到抛出过程中机械能的相对损失4解析：有两处错误，一是运用能量守恒时，等式右边的质量应该是A、B的总质量2m而不是m正确的表达式为；二是求A物块沿斜面上滑的时间有错，A物块达速度v后还要减速上滑，该同学漏掉了这一段时间 正确的表达式应该是减速上滑时的加速度为ag(sin +cos)，减速上滑时的时间为tv/a，整个上滑的时间应该为tv/a+v/a5解析：(1)小球的运动可分为三个过程：小球做平抛运动；绳绷直过程；小球在竖直平面内做圆周运动注意在绳被拉直瞬时过程中机械能的瞬时损失第一过程：质点做平抛运动设绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为，则，其中联立解得，(2)第二过程：绳绷直过程，绳绷直时，绳刚好水平，如图所示由于绳不可伸长，故绳绷直时，v0损失，小球仅有速度，且第三过程：小球在竖直平面内做圆周运动设小球到达O点正下方时，速度为v根据机械能守恒定律有：设此时绳对小球的拉力为F，则，联立解得：6解析：(1)假设传送带足够长，对整个过程运用动能定理得，要使小滑块停下来，传送带至少长ss0，故小滑块能滑离传送带产生的热量0.18 J(2)传送带逆时针运动，且ss0，因此小滑块与传送带间始终有滑动摩擦力，小滑块能滑离传送带小滑块在斜面上下落过程中，由机械能守恒得：，刚到达传送带时由mgma得，小滑块在传送带上运动的加速度1 m/s2由得，小滑块在传送带上滑动的时间所以传送带上任意一点在时间t内通过的路程总共产生的热量