高三物理二轮复习 专题6 机械能练习

专题六 机械能知识内容考试要求困惑必考加试追寻守恒量能量b功cc功率cc重力势能cc弹性势能bb动能和动能定理dd机械能守恒定律dd能量守恒定律和能源cd1如图所示，无人机在空中匀速上升时，不断增加的能量是 ( )A动能 B动能、重力势能 C重力势能、机械能D动能、重力势能、机械能2快艇在运动中受到的阻力与速度平方成正比（即f=kv2）。若油箱中有20L燃油，当快艇以10m/s匀速行驶时，还能行驶40km。假设快艇发动机的效率保持不变，则快艇以20m/s匀速行驶时，还能行驶 ( )A80km B40km C10km D5km3如图所示，轻质弹簧下悬挂一个小球，手掌托小球使之缓慢上移，弹簧恢复原长时迅速撤去手掌使小球开始下落。不计空气阻力，取弹簧处于原长时的弹性势能为零。撤去手掌后，下列说法正确的是 ( )A刚撤去手掌瞬间，弹簧弹力与小球重力大小相等B小球速度最大时，弹簧的弹性势能为零C弹簧的弹性势能最大时，小球的速度为零D小球运动到最高点时，弹簧的弹性势能最大4蹦床运动是运动员从蹦床反弹起来后在空中表演技巧的运动。如图所示，当运动员从最高处下降至最低处的过程中(不计空气阻力)，运动员 ( )A动能一直增大 B所受重力始终做正功C动能一直减小 D重力势能只转变成动能5某同学站在阳台上，从同一位置以相同的速率把a、b、c三个小球分别竖直向上、竖直向下和水平抛出。若空气阻力可忽略，则三个小球落到水平地面时的速率 ( )Aa球最大 Bb球最大 Cc球最大 D一样大6质量为m的小陶同学助跑跳起后，手指刚好能摸到篮球架的球框。该同学站立举臂时，手指触摸到的最大高度为h1。已知篮球框距地面的高度约为h2。则在助跑、起跳和摸框的整个过程中，该同学重力势能的增加量最接近 ( )Amgh1 Bmgh2 Cmg(h2h1) Dmg(h2h1)7某同学的质量为50kg，所骑自行车的质量为15kg，设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40W。若人与车受到的阻力是其重力的0.02倍，则正常骑行自行车时的速率约为 ( )A3m/s B4m/s C13m/s D30m/s8我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0104kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0105N；弹射器有效作用长度为100m，推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则下列说法不正确的是 ( )A弹射器的推力大小为1.1106NB弹射器对舰载机所做的功为1.1108JC弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107WD舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s29如图所示，装有足够多沙子的圆桶上方有大小相同的实心钢球和木球，现从同一高度由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是 ( ) A钢球陷入沙子中的深度比木球大 B钢球到达沙子表面的速度比木球大 C钢球陷入沙子全过程的速度变化量比木球大 D钢球陷入沙子全过程克服阻力做的功与木球相等10“低碳世博”是2010年上海世博会的核心理念，“低碳”要求我们节约及高效利用能源。关于能源与能量，下列说法正确的是 ( ) A能量被使用后就消灭了，所以要节约能源 B自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用 C人类应多开发与利用风能、太阳能、核能等能源 D人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创生 11如图所示为“风光互补路灯”系统，在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过几力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。该系统 ( ) A只可以实现风能转化为电能B只可以实现太阳能转化为电能C可以实现太阳能转化为风能D可以同时实现太阳能、风能转化为电能12如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置，在该实验中 ( )A需要用秒表测量重物下落的时间B需要用刻度尺测量重物下落的高度C释放纸带时，重物应尽量远离计时器D该计时器的工作电压为交流10V以下13“探究做功与物体速度变化的关系”实验装置如图所示。实验中，要求通过调整木板的倾角来平衡摩擦阻力，判断摩擦阻力已被平衡的方法是_。（填字母）A释放小车后，小车能够运动 B轻推一下小车，小车能够匀速运动 C释放小车后，拖着纸带的小车能够运动 D轻推一下小车，拖着纸带的小车能够匀速运动14如图所示是“探究功与速度变化的关系”的实验装置，实验中，通过改变橡皮筋的条数来改变橡皮筋对小车做的功。下列做法正确的是_。（填字母） A实验中不需要平衡阻力 B释放小车后开启打点计时器 C需要测量橡皮筋对小车做功的数值 D每次都要从同一位置由静止释放小车15在下列学生实验中，需要用到打点计时器的实验有_。（填字母）A“探究求合力的方法” B“探究加速度与力、质量的关系” C“探究做功与物体速度变化的关系” D“探究作用力与反作用力的关系” 16甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验。小车（1）图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材_；乙同学需在图中选用的器材_。（填字母） （2）乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带和，纸带_的加速度大（选填“”或“”），其加速度大小为_。17在“探究做功与速度变化的关系”实验中，如图所示是某同学所获纸带的一部分。已知打点计时器所接电源的频率为50Hz，则A点到C点的时间为_s，在_点（填“A”或“C”）对应橡皮筋弹性势能较大。18在“验证机械能守恒定律”的实验中，将夹有纸带的重物由静止释放，所打纸带如图所示（图中数据单位是cm），相邻点迹间的时间间隔为0.02s。（1）纸带的_（填“左”或“右”）端与重物相连； （2）打点计时器打B点时，重物下落的速度vB=_m/s。19“验证机械能守恒定律”的实验，已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器，还必须选取的器材是图中的_。（填字母）某同学在实验过程中，在重锤的正下方地面铺海绵；调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直；重复多次实验。以上操作可减小实验误差的是_。（填序号） 20现有30包大米，每包质量均为5kg，要你尽可能快地把它们搬上12m高处的库房，你会怎样做？你是一包一包地搬，还是一次都把它们搬上去？若你每次只搬1包，你将要为克服自身重力而消耗大量的能量；若你想一次都搬上去，则可能寸步难行。现在假设你身体可以提供的用于搬动物体的功率如图所示，图中曲线表示了你搬动物体的功率与被搬物体质量之间的关系。问：（1）图中A点的物理意义是什么？（2）要尽可能快地把大米搬上库房，每次应搬几包大米？（3）估算用最大功率完成这一工作所用的时间，并说明理由。21如图所示，固定在竖直平面内倾角=37的直轨道AB，与倾角可调的足够长的直轨道BC顺滑连接。现将一质量m=0.1kg的小物块，从高为hl=0.6m处静止释放，沿轨道AB滑下，并滑上倾角也为37的轨道BC，所能达到的最大高度是h2=0.3m。若物块与两轨道间的动摩擦因数相同，不计空气阻力及连接处的能量损失。已知sin37=0.6，求： （1）物块从释放到第一次速度为零的过程中，重力所做的功； （2）物块与轨道间的动摩擦因数； （3）若将轨道BC调成水平，物块仍从轨道AB上高为h1=0.6m处静止释放，其在轨道 BC上滑行的最大距离。22如图所示是跳台滑雪的示意图，雪道由倾斜的助滑雪道AB、水平平台BC、着陆雪道CD及减速区DE组成，各雪道间均平滑连接。A处与水平平台间的高度差h45m，CD的倾角为30。运动员自A处由静止滑下，不计其在雪道ABC滑行和空中飞行时所受的阻力，运动员可视为质点。（1）求运动员滑离平台BC时的速度大小；（2）为保证运动员落在着陆雪道CD上，雪道CD的长度至少为多少？（3）若实际的着陆雪道CD长度为150m，运动员着陆后滑到D点时具有的动能是着陆瞬间动能的80%。在减速区DE滑行s=100m后停下，求运动员在减速区所受平均阻力是其重力的多少倍？23如图所示，在竖直平面内固定一半径R=2m、圆心角为120的光滑圆弧轨道BEC，其中点E是最低点。在B、C两端平滑、对称地连接长度均为S=m的AB、CD两段粗糙直轨道，直轨道上端A、D与最低点E之间的高度差均为h=2.5m。现将质量m=0.01kg的小物块由A点静止释放，物块与直轨道间的动摩擦因数均为=0.25。求： （1）小物块从静止释放到第一次过E点时重力做的功； （2）小物块第一次通过E点时的动能；（3）小物块在E点时受到支持力的最小值。24如图1所示，游乐场的过山车可以底朝上在竖直圆轨道上运行，可抽象为图2的模型。倾角为45的直轨道AB、半径R=10m的光滑竖直圆轨道和倾角为37的直轨道EF分别通过水平光滑衔接轨道BC、CE平滑连接，另有水平减速直轨道FG和EF平滑连接，EG间的水平距离l=40m。现有质量m=500kg的过山车，从高h=40m处的A点静止下滑，经BCDCEF最终停在G点，过山车与轨道AB、EF间的动摩擦因数均为1=0.2，与减速直轨道FG间的动摩擦因数2=0.75。过山车可视为质点，运动中不脱离轨道，求：（1）过山车运动至圆轨道最低点C时的速度大小；（2）过山车运动至圆轨道最高点D时对轨道的作用力；（3）减速直轨道FG的长度x。（已知sin37=0.3，cos37=0.8）图2图125如图所示为某种弹射小球的游戏装置，水平面上固定一轻质弹簧及长度可调节的竖直细管AB。细管下端接有一小段长度不计的圆滑弯管，上端B与四分之一圆弧弯管BC相接。每次弹射前，推动小球将弹簧压缩到同一位置后锁定。解除锁定，小球即被弹簧弹出，水平射入细管A端，再沿管ABC从C端水平射出。已知弯管BC的半径R=0.30m，小球的质量m=50g，当调节竖直细管AB的长度L至L0=0.90m时，发现小球恰好能到达管口C端。不计小球运动过程中的机械能损失。（1）求每次弹射时弹簧对小球所做的功W；（2）当L取多少时，小球落至水平面的位置离直管AB最远？L/m00.3 0.6 0.9FN/N （3）调节L时，小球到达管口C时管壁对球的作用力FN随相应变化。考虑到游戏装置的实际情况，L不能小于0.15m。请在坐标纸上作出FN随长度L变化的关系图线。（取管壁对球的作用力FN方向向上为正，并要求在纵轴上标上必要的刻度值。）参考答案1C2C3C4B5D6C7A8C9A10C11D12B13D14D15BC16（1）AB，BDE （2），2.50m/s2 170.08s，A18（1）左 （2）0.9819B，20（1）当一次搬15kg的物体时，人的功率达到最大值50W （2）3包（因总功一定，要使时间最短，只要每次的功率最大）（3）大于360s21（1）0.3J （2）0.25 （3）1.6m22（1）30m/s （2）120m （3）0.8423（1）0.25J （2）J （3）0.2N24（1）8m/s （2）7000N，方向竖直向上 （3）30m25（1）0.6J （2）0.3m （3）FN=L（0.15mL0.90m），图略