【物理】山东省高三物理模拟试题专题精编——动能定理、机械能守恒.doc

2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作山东省各市校2009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15倍，则此过程中铁块损失的机械能为（ ）A mgR B mgRC mgR D mgR(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（ ）.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12453(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C. 能求出小球在位置“3”的速度为D. 能判定小球下落过程中机械能是否守恒AFB(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mghC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50JB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,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，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=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0.3，传送带的速度为5m/s，则PA间的距离是多少？(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=90×10-4s，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；（泰安市）3如图所示，在同一竖直平面内两正对着的半径为的相同半圆滑 轨道，相隔一定的距离,虚线沿竖直方向，一质量为的小球能在其间 运动。今在最低点与最高点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。当轨道距离不同时，测得两点压力差与距离的图像如右图所示。（不计空气阻力，取10m/s（1）当时，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 与 的函数关系。（用、表示）（3）根据图象，求小球的质量和轨道半径。(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；Av0)h··CB（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。(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，使一质量为、初速度为的小物体，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（为弹簧的劲度系数，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？(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的圆弧，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）？（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？山东省各市校2009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 三计算题1解：（1）对小物块，由A到B有1分在B点2分所以1分 （2）对小物块，由B到O有2分其中1分在O点1分所以N=43N由牛顿第三定律知对轨道的压力为1分 （3）物块沿斜面上滑：1分所以物块沿斜面上滑：1分由机械能守恒知小物块由C上升到最高点历时1分小物块由最高点回到D点历时1分故1分即1分 （4）小物块在传送带上加速过程：1分PA间的距离是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=4.0m/s 弹簧储存的弹性势能J(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= = 4ms(3分)3解:(1)小球恰能在A点沿轨道运动时: (2分)此时,小球在点动能最小,由机械能守恒: (2分) 解得: (1分)(2)在点: (2分)在点: (2分)小球从A到B机械能守恒: (2分)两点的压力差: (1分)(3)由图象知:截距: (2分)斜率: (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+mgcos=ma（2分），又由运动学公式，可得0-v02=-2a·AB（1分），由、式解得（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（2分），又（1分），由、式解得（1分），代入数据可得：h=0.24m（1分）5（1）设弹簧压缩量为时绳被拉断：从初始状态到压缩绳被拉断的过程中，故细绳被拉断的条件为（2）设绳被拉断瞬间，小物体的速度为，有解得当弹簧压缩至最短时，滑块有向左的最大加速度，此时，设弹簧压缩量为，小物体和滑块有相同的速度为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：由牛顿第二定律：解得（3）设小物体离开时，滑块M速度为，有：，解得由于，故物体最后离开滑块时，相对地面速度恰好为零的条件是，且满足6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 （2分）从最低点到最高点，由机械能守恒定律得： （3分）由得： （1分）设弹簧的弹性势能为，由机械能守恒定律得：=1.5×101J （2分） （2）钢珠从最高点飞出后，做平抛运动 （1分） （2分）由几何关系 （3分）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 2分解得 1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，则 2分解得 1分滑块穿过P孔后再回到平台的时间 2分要想实现题述过程，需满足 2分 （n=0，1，2） 2分欢迎各位老师踊跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：zxjkw第 14 页 共 14 页