高三物理机械能专题练习题二

1高三物理机械能专题练习题二命题人：张晓利审核人：王艳伟备课组长：时间：2013.3.31一、选择题1．如图所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中A．A所受的合外力对A不做功B．B对A的弹力做正功C．B对A的摩擦力做正功D．A对B不做功2.如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球自左端槽口A的正上方由静止开始下落，与半圆形槽相切从A点进入槽内，则下列说法正确的是()A.小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒C.小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D.小球从下落至从右侧离开槽的过程机械能守恒3.如图所示，质量分别是mA和mB的A、B两物体，用劲度系数为k的弹簧相连，处于静止状态.现对A施以竖直向上的力F，并将其缓慢提起，当B对地面恰无压力时撤去F，A由静止向下运动至最大速度时，重力做的功为()A.m2Ag2kB.m2Bg2kC.mA(mA＋mB)g2kD.mB(mA＋mB)g2k24.如图所示，半径为R的圆筒固定在小车上，小车以速度v向右匀速运动，有一光滑小球相对静止在圆筒的最低点.当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆筒中上升的高度可能()A.等于v22gB.大于v22gC.小于v22gD.等于2R5.构建和谐型、节约型社会深得民心，节能器材遍布于生活的方方面面．自动充电式电动车就是很好的一例．电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接．当骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现有某人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图1中图线①所示；第二次启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是．A．200JB．250JC．300JD．500J6.如图一个小球质量为m，静止在光滑的轨道上，现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为R的竖直光滑轨道的最高点C，则水平力对小球所做的功至少为A．mgRB．2mgRC．2.5mgRD．3mgR7．光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力F作用开始运动，拉力随时间变化如图所示，用Ek、v、Δx、P分别表示物体的动能、速度、位移和水平拉力的功率，下列四个图象中分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况，正确的是8.如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位3CAB（α于A点．质量为m的物体从斜面上的B点由静止下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上。下列说法正确的是A．物体最终将停在A点B．物体第一次反弹后不可能到达B点C．整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功D．整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能9.如图所示，放置在竖直平面内的光滑杆AB，是按照从高度为h处以初速度vo平抛的运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点。现将一小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下。已知重力加速度为g，当小球到达轨道B端时（）A.小球的速率为20+2vghB.小球的速率为2ghC.小球在水平方向的速度大小为voD小球在水平方向的速度大小为0202+2vghvgh10.如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是A．斜面倾角α=60°B．A获得最大速度为kmg52C．C刚离开地面时，B的加速度最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒11.如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2分别与质量均为m的小滑块P和4小球Q连接．已知直杆两端固定且与两定滑轮在同一竖直平面内，杆与水平面的夹角为θ，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰．现将小物块从C点由静止释放，在其下滑过程中，下列说法正确的是A．小滑块的动能先增加后减小B．小滑块的机械能先增加后减小C．小球的动能先增加后减小D．小球的机械能先增加后减小13．如图所示，足够长的传送带以恒定速率顺时针运行。将一个物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端。下列说法中正确的是A．第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功B．第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加C．第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加D．物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热5班级：姓名：学号：将选择题答案填入下表：12345678910111213二、填空题14.在做“利用重物自由下落验证机械能守恒定律”的实验时，某同学按照正确的操作所选的纸带如图所示，其中O点是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离，并记录在图中.已知电源的频率是50Hz.(1)这三个数据中，不符合．．．有效数字读数要求的测量段是段，应记作cm.(2)该同学用重物在OB段的运动来验证机械能守恒定律，已知当地的重力加速度g＝9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重物的重力势能的减少量为，而动能的增加量为(结果均保留三位有效数字，重物的质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量动能的增加量，原因是.(3)另一位同学根据同一条纸带、同一组数据，也用重物在OB段的运动来验证机械能守恒.不过他从打点计时器打下的第一个点O数起，图中的B是打点计时器打下的第9个点.因此他用vB＝gt来计算与B点对应的重物的瞬时速度，得到动能的增加量为(结果保留三位有效数字，重物的质量用m表示)，这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量动能的增加量，原因是.6三、计算题15.如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内，与水平轨道CD相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R。质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A。已知∠POC=60°，求：（1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力；（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；（3）弹簧被锁定时具有的弹性势能。16.如图是利用传送带装运煤块的示意图．其中，传送带长L=20m，倾角θ＝37°，煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度H＝1.8m，与运煤车车箱中心的水平距离x＝1.2m．现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点)其质量为2kg，煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动，后与7传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动．要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)传送带匀速运动的速度v及主动轮和从动轮的半径r.（提示：要使煤块在轮的最高点做平抛运动，则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零）(2)煤块在传送带上由静止开始加速至与传送带速度相同所经过的时间t．（3)传送带由于传送煤块多消耗多少电能？（提示：煤块传到顶端过程中，其机械能增加，煤块与传送带摩擦生热.）817.水上滑梯可简化成如图所示的模型：倾角为θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接，起点A距水面的高度H=7.0m，BC长d=2.0m，端点C距水面的高度h=1.0m.一质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.10，（cos37°=0.8，sin37°=0.6，运动员在运动过程中可视为质点）求：（1）运动员沿AB下滑时加速度的大小a；（2）运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小υ；（3）保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时，运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道B′C′距水面的高度h′。高三物理机械能专题练习题二答案1．答案：CD2.93.【解析】当A向下运动至平衡位置时速度最大，此时弹簧的压缩量x1＝mAgk；当B恰好对地无压力时弹簧的伸长量x2＝mBgk.故知A从撤去F至速度达到最大的过程中，重力做的功WG＝mAg(x1＋x2)＝mA(mA＋mB)g2k.4.【解析】当v≥5gR时，小球上升的高度hm＝2R＜v22g；当v≤2gR时，小球上升的高度hm＝v22g；当2gR＜v＜5gR时，小球上升的高度hm＜v22g.【答案】ACD5.A对图线②有ΔEk＝Ffx2＋E电，x2＝6m所以E电＝410ΔEk＝200J，故A正确．]6.答案：C解析：要通过竖直光滑轨道的最高点C，在C点，则有mg=mv2/R，对小球，由动能定理，W-mg2R=12mv2，联立解得W=2.5mgR，选项C正确。7．答案：BD8.弹性势能，选项D错误9.答案：BD解析：由机械能守恒定律，mgh=12mv2，解得小球到达轨道B端时速率为v=2gh，选项A错误B正确。设轨道在B点切线方向与水平方向的夹角为α，则有tanα=02vgh，cosα=020+2vvgh。小球在水平方向的速度大小为v1=vcosα=2gh020+2vvgh=0202+2vghvgh，选项D正确C错误。1010.答案：B解析：释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时拉力等于A重力沿斜面分中，A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，选项D错误。【答案】：BC1113．14.这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量小于动能的增加量，是因为速度v是按照自由落体运动计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大.【答案】(1)OC15.70(2)1.22m1.20m大于速度v是实际速度，因为有摩擦，减少的重力势能一部分转化为内能(3)1.23m小于速度v是按照自由落体运动计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大15.解析：⑴设滑块第一次滑至C点时的速度为,圆轨道C点对滑块的支持力为FN12过程：(2分)C点：(2分)解得(2分)16.13由能量守恒得E=mgLsin370+21mv2+fS(2分)代人数据得E=308J(1分)17.14221gth，ght2（2分）下滑过程中克服摩擦做功保持不变W=500J（1分）根据动能定理得：021)(2mvWhHmg，)1(2hHgv（2分）运动员在水平方向的位移：hhHghhHgvtx)1(42)1(2（1分）当mHh321时，水平位移最大（1分）