2022年山东省高三物理模拟试题专题精编动能定理机械能守恒 .pdf

优秀学习资料欢迎下载山东省各市校20XX届高三物理模拟试题专题精编八动能定理、机械能守恒专题一不定项选择题(潍坊一模 )1一个质量为m 的小铁块沿半径为R 的固定半圆轨道上边缘由静止滑下， 到半圆底部时， 轨道所受压力为铁块重力的1 5倍，则此过程中铁块损失的机械能为（）A18mgR B14mgR C12mgR D34mgR (莱芜四中 )2铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断中正确的是（）A 金属环在下落过程中的机械能守恒B 金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量C 金属环的机械能先减小后增大D 磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力(日照市 )3如图所示， 倾角为 30o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 静止不动。将A 由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，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地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C小球 A 与地球组成的系统机械能守恒D小球 A、物块 B 与地球组成的系统机械能不守恒(威海一中 1)4如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30和 45，质量分别为2和的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦) ， 分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放则在上述两种情形中正确的有（）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载A F B . 质量为 2的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B.质量为的滑块均沿斜面向上运动C. 系统在运动中机械能均守恒D.绳对质量为滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力(威海一中2)5如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、 5所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为 d。根据图中的信息，下列判断正确的是（）A . 能判定位置“1”是小球释放的初始位置B. 能求出小球下落的加速度为dT2C. 能求出小球在位置“3”的速度为7d2TD. 能判定小球下落过程中机械能是否守恒(威海一中 2)6如图所示， A为一放在竖直轻弹簧上的小球，在竖直向下恒力F的作用下，在弹簧弹性限度内，弹簧被压缩到B点，现突然撒去力F，小球将向上弹起直至速度为零，不计空气阻力，则小球在上升过程中（）A. 小球向上做匀变速直线运动B. 当弹簧恢复到原长时，小球速度恰减为零C. 小球机械能逐渐增大D. 小球动能先增大后减小(威海一中4)7在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降深度为h 的过程中，下列说法正确的是（g 为当地的重力加速度）( ) A他的动能减少了Fh B他的重力势能减少了mgh C他的机械能减少了(Fmg)h D他的机械能减少了Fh (淄博市 )8如图所示，带正电的小球穿在绝缘粗糙倾角为的直杆上， 整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆斜向上的匀强磁场，小球沿杆向下滑动，在a 点时动能为100J，到 C 点时动能为零，则b 点恰为 a、 c 的中点，则在此运动过程中（）A小球经b 点时动能为50J1 2 4 5 3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载B小球电势能增加量可能大于其重力势能减少量C小球在ab 段克服摩擦力所做的功与在bc 段克服摩擦力所做的功相等D小球到 C 点后可能沿杆向上运动二实验题（泰安市） 1如图所示 , 位于光滑水平面桌面上的滑块P和 Q都视作质点 ,质量均为m, 与轻质弹簧相连, 设 Q静止 ,P 以某一初速度向 Q运动并与弹簧发生碰撞, 在整个过程中, 弹簧具有的最大弹性势能等于 _. 三计算题（莱芜四中） 1质量为 m=1kg 的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P 点，随传送带运动到A 点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B 点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。B、 C 为圆弧的两端点， 其连线水平。 已知圆弧半径R=1.0m 圆弧对应圆心角106，轨道最低点为O，A 点距水平面的高度h=0.8m。小物块离开C 点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动， 0.8s后经过 D 点，物块与斜面间的滑动摩擦因数为1=0.33（g=10m/s2,sin37=0.6,cos37 =0.8）试求：（1）小物块离开A 点的水平初速度v1 （2）小物块经过O 点时对轨道的压力（3）斜面上CD 间的距离（4）假设小物块与传送带间的动摩擦因数为20.3，传送带的速度为5m/s，则 PA 间的距离是多少？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载(日照市 )2如图所示，为光电计时器的实验简易示意图。当有不透光物体从光电门问通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。光滑水平导轨MN 上放置两个相同的物块A和 B，左端挡板处有一弹射装置P，右端 N 处与水平传送带平滑连接，今将挡光效果好，宽度为 d=36 10-3m 的两块黑色磁带分别贴在物块A 和和 B 上，且高出物块，并使高出物块部分在通过光电门时挡光。传送带水平部分的长度L=8m， 沿逆时针方向以恒定速度v=6ms 匀速转动。物块A、B 与传送带间的动摩擦因数p=O2，且质量为mA=mB=lkg 开始时在 A 和 B 之间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开物块A 和B，迅速移去轻弹簧，两物块第一次通过光电门，计时器显示读数均为t =9 010-4s，重力加速度g 取10ms2，试求：(1)弹簧储存的弹性势能Ep(2)物块 B 沿传送带向右滑动的最远距离sm；(3)物块 B 滑回水平面MN 的速度大小；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载（泰安市） 3如图所示，在同一竖直平面内两正对着的半径为R的相同半圆滑轨道，相隔一定的距离x, 虚线沿竖直方向，一质量为m的小球能在其间运动。今在最低点B与最高点A各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来。当轨道距离x不同时，测得两点压力差NF与距离x的图像如右图所示。（不计空气阻力，g取 10m/s2（1）当xR时，为使小球不脱离轨道运动，求小球在B点的最小速度（用物理量的符号表示）（2）试写出A、B两点的压力差NF与x的函数关系。（用m、R、g表示）（3）根据图象，求小球的质量和轨道半径。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载(威海一中 1)4如图，让一小物体（可看作质点）从图示斜面上的A点以 v0=4m/s的初速度滑上斜面， 物体滑到斜面上的B点后沿原路返回。若A到B的距离为 1m，斜面倾角为 =37。（sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2）（ 1）求物体与斜面间的动摩擦因数；（ 2）若设水平地面为零重力势能面，且物体返回经过C 点时， 其动能恰与重力势能相等，求 C 点相对水平地面的高度h。A v0) h C B 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载(威海一中 1)5如下图所示，质量为M的长滑块静止在光滑水平地面上，左端固定一劲度系数为k且足够长的水平轻质弹簧，右侧用一不可伸长的细绳连接于竖直墙上，细绳所能承受的最大拉力为TF，使一质量为m、初速度为0v的小物体， 在滑块上无摩擦地向左滑动而后压缩弹簧，弹簧的弹性势能表达式为221kxEp（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量） 。（1）给出细绳被拉断的条件。（2）长滑块在细绳拉断后被加速的过程中，所能获得的最大向左的加速度为多大？（3）小物体最后离开滑块时，相对地面速度恰好为零的条件是什么？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载(淄博市 )6如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置，M 是半径为R=1.0m 的固定于竖直平面内的41光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平。N 为待检验的固定曲面，该曲面在竖直面内的截面为半径mr69.0的41圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M 轨道的上端点。M 的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m=0.01kg 的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M 的上端点，水平飞出后落到曲面N 的某一点上，取 g=10m/s2。求：（1）发射该钢球前，弹簧的弹性势能EP多大？（2）钢珠从M 圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N 上所用的时间是多少（结果保留两位有效数字）？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载（邹城二中）7如图所示，滑块质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为0.1，它以gRv30的初速度由A 点开始向B 点滑行， AB=5R ，并滑上光滑的半径为R 的41圆弧BC，在 C 点正上方有一离C 点高度也为R 的旋转平台， 沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均能达到C 点的正上方。若滑块滑过C 点后 P 孔，又恰能从Q 孔落下，则平台转动的角速度 应满足什么条件？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载山东省各市校20XX届高三物理模拟试题专题精编八动能定理、机械能守恒专题答案一不定项选择题1.D 2.B 3.ABC 4.BC 5.BCD 6.D 7.BD 8.BD 二实验题1 24m三计算题1解：（1）对小物块，由A 到 B 有ghvy22 1 分在 B 点12tanvvy 2 分所以smv/31 1 分（2）对小物块，由B 到 O 有2202121)37sin1(BmvmvmgR 2 分其中smsmvB/5/4322 1 分在 O 点RvmmgN20 1 分所以 N=43N 由牛顿第三定律知对轨道的压力为NN43 1 分（3）物块沿斜面上滑：1153cos53sinmamgmg 1 分所以21/10sma物块沿斜面上滑：2153cos53sinmamgmg 1 分由机械能守恒知smvvBc/5小物块由C 上升到最高点历时savtc5 .011 1 分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载小物块由最高点回到D 点历时ssst3 .05.08.02 1 分故2221212tatvScCD 1 分即mSCD98.0 1 分（4）小物块在传送带上加速过程：32mamg 1 分PA 间的距离是mavSPA5. 12321 1 分2解： (1)解除锁定，弹开物块AB 后，两物体的速度大小 VA=vB=343.6 109.0 10dt=4.0m/s 弹簧储存的弹性势能22111622ABEpmrvmvJ(2 分 ) (2)物块 B 滑上传送带做匀减速运动，当速度减为零时，滑动的距离最远。由动能定理得得(3 分 ) (3)vB= 2mgs= 4ms(3 分 ) 3解: (1) 小球恰能在A点沿轨道运动时: 2AvmgmR (2分) 此时 ,小球在B点动能最小 ,由机械能守恒: 2211322BAmvmgRm (2分) 解得 : 7BvgR (1分) (2) 在B点:2BNBFmgmR (2分 ) 在A点:2ANAFmgmR (2分 ) 小球从 A到 B机械能守恒 : 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载2211(2)22BAmvmgRxmv (2分) 两点的压力差:26NNBNAmgxFFFmgR (1分) (3) 由图象知 : 截距 :62.4mg0.04mkg (2分) 斜率 :22mgKR0.4Rm (2分) 4解：（1）设物体与斜面间的滑动摩擦因数为 ，则物体上滑由A到B做速度由 v0变为 0的匀减速运动，令加速度大小为a，则由牛顿第二定律，可得mgsin +mg cos =ma（ 2分） ，又由运动学公式，可得0-v02=-2a AB（ 1分） ，由、式解得cos2sin220ABgABgv（1分） ，代入数据可得 =0.25（1分） 。（2）设物体返回经过C点时速度大小为v1，则对于物体由B到C，由动能定理有2121sinsincos)sin(mvhABmghABMg（ 2分） ，又mghmv2121（ 1分） ，由、式解得ABhcot2cossin（1分） ，代入数据可得：h=0.24m（1分）5（1）设弹簧压缩量为1x时绳被拉断：TFkx1从初始状态到压缩绳被拉断的过程中，20212121mvkx故细绳被拉断的条件为kmFvT0（2）设绳被拉断瞬间，小物体的速度为1v，有202121212121mvmvkx精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载解得kmFvvT2201当弹簧压缩至最短时，滑块有向左的最大加速度ma，此时，设弹簧压缩量为2x，小物体和滑块有相同的速度为2v从绳被拉断后到弹簧压缩至最短时，小物体和滑块， 弹簧系统的动量守恒，机械能守恒：21)(vmMmv20222221)(2121mvvmMkx由牛顿第二定律：mMakx2解得mMmFkMmvMaTm2201（3）设小物体离开时，滑块M速度为v，有：，2202121Mvmv，解得202kvFMmT由于00v，故物体最后离开滑块时，相对地面速度恰好为零的条件是Mm，且满足202kvFMmT6解： （1）设钢球的轨道M 最高点的速度为v，在 M 的最低端速度为v0，则在最高点，由题意得Rvmmg2（ 2 分）从最低点到最高点，由机械能守恒定律得：2202121mvmgRmv（ 3 分）由得：gRv30（1 分）设弹簧的弹性势能为PE，由机械能守恒定律得：mgRmvEP232120=1.5 101J （2 分）（2）钢珠从最高点飞出后，做平抛运动vtx（1 分）221gty（2 分）由几何关系222ryx（3 分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 14 页优秀学习资料欢迎下载联立、得t=0.24s （2 分）7解：设滑块至B 点时速度为vB，对滑块由A 点到 B 点应用动能定理有20221215mvmvRmgB2 分解得gRvB821 分滑块从 B 点开始运动后机构能守恒，设滑块到达P 处时速度为Pv，则RmgmvmvPB22121222 分解得gRvP21 分滑块穿过 P 孔后再回到平台的时间gRgvtP422 分要想实现题述过程，需满足)12( nt2 分Rgn4)12(（n=0，1，2 ）2 分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 14 页