高三物理机械能检测题2

高三物理机械能检测题2一.选择题(每空4分，共48分)1.在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止，v－t图象如图所示.设汽车的牵引力为F，摩擦力为Ff,全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则A.F∶Ff=1∶3B.F∶Ff=4∶1C.W1∶W2=1∶1.DW1∶W2=1∶32.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A．F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B．F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D．F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3.在光滑水平面上有a、b两质点，其质量均为2.0kg，a质点只在水平恒力Fa=4.0N作用下由静止开始运动了4.0s，b质点只在水平恒力Fb=16N作用下由静止开始移动了4.0m。比较这两个过程，可以得出的正确结论是A.a质点获得的动量比b质点的大B.a质点获得的动能比b质点的少C.力Fa做的功比力Fb做的功多D.以上三种说法都不对4.质量为m的木块静止在光滑水平面上，受到水平恒力F的作用，经过时间t，木块的位移为s，则在时刻t，外力的瞬时功率为A.tsFB.tsF2C.FmsmF2D.FmsmF25.如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在上升过程中物体：A、重力势能增加了mgh43;B、机械能损失了mgh21;C、动能损失了mgh;D、重力势能增加了mgh6.假定地球，月球都静止不动，用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器。假定探测器在地球表面附近脱离火箭。用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功，用Ek表示探测器脱离火箭时的动能，若不计空气阻力，则A．Ek必须大于或等于W，探测器才能到达月球B．Ek小于W，探测器也可能到达月球C．Ek＝12W，探测器一定能到达月球D．Ek＝12W，探测器一定不能到达月球7.物体以100J的初动能从斜面底端向上滑行，第一次将过P点时间，它的动能比最初减少60J，势能比最初增大了45J，则物体从斜面顶端返回底端时，其末动能应等于A、60JB、50JC、48JD、20J8.我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为ｖ，对应的环绕周期为Ｔ，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为Ａ．m2R1m1R2v，m1R23m2R13TＢ．m1R2m2R1v，m2R13m1R23TＣ．m2R1m1R2v，m2R13m1R23TＤ．m1R2m2R1v，m1R23m2R13T9.一个小球从固定在地面的竖直轻弹簧的正上方的高处自由落下，小球在运动过程中受到ABCmh30°F图5—7图5—8的空气阻力忽略不计。则在小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的运动过程中，以下关于能量或动量关系的说法正确的是A．小球受到的合外力对小球做的功等于小球动能的变化B．弹性势能和重力势能总和先增大后减小C．弹性势能和重力势能总和先减小后增大D．小球受到的合外力的冲量等于小球动量的变化10.美国的NBA篮球赛非常精彩，吸引了众多观众.经常有这样的场面：在临终场0.1s的时候，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的胜利.如果运动员投篮过程中对篮球做功为W，出手高度为h1，篮筐距地面高度为h2，球的质量为m，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能为A．W+21mghmghB．W+12mghmghC．21mghmgh－WD．12mghmgh－W11.质量相同的三个小球，从同一高度处以相同的速率分别沿水平方向、竖直向上和竖直向下三个方向抛出。若不计空气阻力，则三个小球落地时具有相同的：A、速度B、速率C、动量D、动能12.一木块静止在光滑的水平面上，被水平飞来的子弹击中且未穿出，在此过程中子弹所受的阻力的反作用力就是使木块向前运动的动力。则下列说法正确的是：A、在此过程中，木块和子弹的内能都增加；B、子弹损失的机械能等于木块增加的机械能；C、阻力对子弹所做的功大小等于动力对木块所做的功；D、子弹和木块组成的系统的总能量保持不变。题号123456789101112答案二.填空题（共18分）13.（4分）人的心脏每跳一次大约输送8×10-5m3的血液，正常人血压（可看做心脏输送血液的压强）的平均值为1.5×104Pa,心跳约每分钟70次.据此估测心脏工作的平均功率约为_____W.14.用落体验证机械能守恒定律的实验（1）（4分）为进行该实验，备有下列器材可供选择铁架台、打点计时器、复写纸片、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关。其中不必要的器材是。缺少的器材是。（2）（6分）若实验中所用重物的质量m=1㎏，打点时间间隔为0.02s，打出的纸带如图5—7所示，O、A、B、C、D为相邻的几点，测的OA=0.18cm、OB=0.76㎝、OC=1.71㎝、OD=3.04㎝，查出当地的重力加速度g=9.802/sm，则重物在B点时的动能EAB=J。从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是J，由此得出的结论是。(计算结果保留三位有效数字)（3）（4分）根据纸带算出相关各点的速度v量出下落的距离h，以22v为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图5—8中的，就证明机械能是守恒的，图像的斜率代表的物理量是。三.计算题（共56分）15.（11分）电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m（已知此物体在被吊高接近90m时已开始以最大速度匀速上升），所需时间为多少？16.（11分）倾斜雪道的长为25m，顶端高为15m，下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接，如图所示。一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0＝8m/s飞出，在落到倾斜雪道上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起。除缓冲外运动员可视为质点，过渡轨道光滑，其长度可忽略。设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ＝0.2，求运动员在水平雪道上滑行的距离（取g＝10m/s2）17.（12分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径为R，一个质量为m的静止的小球在A处压缩弹簧，释放小球后，在弹簧弹力的作用下小球获得一向右的速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰好能沿轨道运动到C点，求：⑴释放小球前弹簧的弹性势能⑵小球由B到C克服阻力做的功⑶物体离开C点后落回水平面时的动能的大小15m25mθAB18.（12分）如图所示，传送带与水平面夹角为θ=30°，其上、下两端点A、B间的距离是5.0m。传送带在电动机的带动下，以1.0m/s顺时针匀速运转。现将一质量为10kg的物体（可视为质点）轻放于传送带的A点，已知物体与传送带间的动摩擦因数为3/2，则在传送带将物体从A点传送到B点过程中，求：⑴传送带对物体做了多少功？⑵为传送该物体，电动机额外需要做多少功？19.（10分）如图所示，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。以知AB段斜面倾角为53°，BC段斜面倾角为37°，滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均μ=0.5，A点离B点所在水平面的高度h=1.2m。滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g=10m/s2,sin37°=0.6;cos37°=0.8（1）若圆盘半径R=0.2m，当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？（2）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达B点时的机械能。（3）从滑块到达B点时起，经0.6s正好通过C点，求BC之间的距离。参考答案1.BC2.CD3.D4.C5.D6BD7.B8.A9.ACD10A11.BD12.AD13.1.4W14.解：天平、秒表、低压直流电源重锤、直尺、低压交流电源（或交流电源）0.07220.0745在实验误差允许的范围内减少的物体重力势能等于其增加的动能，物体自由下落过程中机械能守恒C重力加速度15.a=8108120mmgFmm/s2=5m/s2末速度vt=1201200mmFPm/s=10m/s上升时间t1=510avts=2s上升高度h=5210222avtm=10m在功率恒定的过程中，最后匀速运动的速度为vm=1081200mmmgPFPm/s=15m/s外力对物体做的总功W=Pmt2-mgh2，动能变化量ΔEk=21mvm2-21mvt2由动能定理得Pm·t2-mgh2=21mvm2-21mvt2代入数据后解得t2=5.75s,t=t1+t2=7.75s所需时间至少要7.75s.16.如图选坐标，斜面的方程为：3tan4yxx①运动员飞出后做平抛运动0xvt②212ygt③联立①②③式，得飞行时间t＝1.2s落点的x坐标：x1＝v0t＝9.6m落点离斜面顶端的距离：112mcosxs落点距地面的高度：11()sin7.8mhLs接触斜面前的x分速度：8m/sxvy分速度：12m/syvgt沿斜面的速度大小为：cossin13.6m/sBxyvvv设运动员在水平雪道上运动的距离为s2，由功能关系得：2121cos()2BmghmvmgLsmgs解得：s2＝74.8m17.⑴设小球在B处速度为v1，小球受到支持力为FN1有211NvFmgmR从A到B，由功能关系得弹簧的弹性势能为：21132PEmvmgR⑵设小球在C处速度为v2，小球受到支持力为FN2有222NvFmgmR小球向上运动恰好能沿轨道运动到C点，即FN2＝0，故221122mvmgR设小球从B到C，克服阻力做功为Wf，则根据动能定理有：222111222fmgRWmvmv解得：12fWmgR⑶设物体离开C点后落回水平面时的动能为Ek则根据动能定理有：22122kmgREmv解得：52kEmgR19.(1)滑块在圆盘上做圆周运动时，静摩擦力充当向心力，根据牛顿第二定律，可得：μmg=mω2R代入数据解得：ω=Rug/=5rad/s（2）滑块在A点时的速度：UA=ωR=1m/s从A到B的运动过程由动能定理：mgh-μmgcos53°·h/sin53°=1/2mvB2-1/2mvA2在B点时的机械能EB=1/2mvB2-mgh=-4J（3）滑块在B点时的速度：vB=4m/s滑块沿BC段向上运动时的加速度大小：a3=g（sin37°+ucos37°）=10m/s2返回时的速度大小：a2=g（sin37°-ucos37°）=2m/s2BC间的距离：sBC=vB2/2a1-1/2a2（t-uR/a1）2=0.76m