物理复习机械能及其守恒定律测试guwd.docx

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1、山东青州州一中220122届高三三一轮物物理复习习（人教教版）第5章 机械能能及其守守恒定律律 一、选择择题(本本大题共共10小小题，每每小题44分，共共40分分，每小小题至少少有一个个选项正正确，全全部选对对的得44分，选选对但不不全的得得2分，有有选错的的得0分分)图11(220111湖南南省师大大附中月月考)汽汽车在平平直的公公路上行行驶，某某一段时时间内汽汽车的功功率随时时间的变变化如图图1所示示，设汽汽车运动动过程中中受到的的阻力不不变，则则在这一一段时间间内汽车车的运动动情况可可能是A匀速速直线运运动B匀加加速直线线运动C加速速度增加加的加速速直线运运动D加速速度减小小的加速速直线

2、运运动解析由由图线可可知，运运动过程程中发动动机输出出功率一一定，若若牵引力力阻力力，则汽汽车做匀匀速直线线运动；若牵引引力阻阻力，则则速度增增大，牵牵引力减减小，汽汽车做加加速度减减小的加加速直线线运动故选项项A、DD正确答案AAD2(220100江苏苏南通测测试)如如图2所所示，甲甲、乙两两容器形形状不同同，容积积却相同同，现有有两块完完全相同同的金属属块用细细线系着着分别浸浸没入同同样深度度，这时时两容器器水面相相平齐如果将将金属块块匀速提提出水面面，则下下列说法法中正确确的是图2A将金金属块从从甲容器器中拉出出水面的的过程中中拉力做做功多些些B将金金属块从从乙容器器中拉出出水面的的过程

3、中中拉力做做功多些些C将金金属块分分别从甲甲、乙两两容器中中拉出水水面的过过程中拉拉力做功功相同D将金金属块分分别从甲甲、乙两两容器中中拉出水水面的过过程中拉拉力做功功多少无无法比较较解析将将两金属属块分别别从甲、乙乙两容器器中拉出出水面时时，乙容容器水面面下降的的高度大大于甲容容器水面面下降的的高度，可可见将金金属块从从甲容器器中拉出出水面的的位移要要大些，所所以拉力力做功多多些，AA正确答案AA图33如图图3所示示，一轻轻弹簧直直立于水水平地面面上，质质量为mm的小球球从距离离弹簧上上端B点点h高处处的A点点自由下下落，在在C处小小球速度度达到最最大xx0表示BB、C两两点之间间的距离离；

4、Ekk表示小小球在CC处的动动能若若改变高高度h，则则表示xx0随h变变化的图图象、EEk随h变变化的图图象正确确的是图图4中的的图4解析当当小球的的重力等等于弹簧簧的弹力力时，小小球速度度达到最最大，与与小球下下落的高高度无关关，B正正确但但随着高高度的增增加，到到达C处处小球速速度增加加，动能能增加，当当h为零零时小球球下降高高度x00到达CC点有一一定的动动能，CC正确答案BBC图54(220100山东东济南一一模)如如图5所所示，跳跳水运动动员最后后踏板的的过程可可以简化化为下述述模型：运动员员从高处处落到处处于自然然状态的的跳板(A位置置)上，随随跳板一一同向下下运动到到最低点点(B

5、位位置)对于运运动员从从开始与与跳板接接触到运运动至最最低点的的过程，下下列说法法中正确确的是A运动动员到达达最低点点时，其其所受外外力的合合力为零零B在这这个过程程中，运运动员的的动能一一直在减减小C在这这个过程程中，跳跳板的弹弹性势能能一直在在增加D在这这个过程程中，运运动员所所受重力力对他做做的功小小于跳板板的作用用力对他他做的功功解析运运动员与与跳板接接触至FF弹mgg，做加加速度减减小的加加速度运运动，之之后F弹弹mgg，运动动员开始始减速，到到最低点点时速度度减为零零，此时时运动员员受向上上的合外外力，选选项A错错误；该该过程运运动员动动能先增增大后减减小，选选项B错错误；至至最低

6、点点，跳板板形变量量最大，弹弹性势能能最大，选选项C正正确；全全程由动动能定理理得，WWGW弹0mv2，即WWGW弹mv2，选项项D正确确答案CCD5(220100浙江江宁波期期末)从从地面竖竖直上抛抛一个质质量为mm的小球球，小球球上升的的最大高高度为HH，设上上升过程程中空气气阻力FFf恒定对于小小球从抛抛出到上上升至最最高处的的过程，下下列说法法正确的的是A小球球的动能能减少了了mgHHB小球球的机械械能减少少了FffHC小球球的重力力势能增增加了mmgHD小球球的加速速度大于于重力加加速度gg解析小小球克服服重力做做功mggH，小小球的重重力势能能增加了了mgHH，选项项C正确确；小球

7、球合外力力大小为为(mggFff)，选选项D正正确；合合外力做做功为(mggFff)H，由由动能定定理得，小小球动能能减少了了(mggFff)H，选选项A错错误；除除重力以以外的其其他力(空气阻阻力)做做功为Ffh，机机械能减减少了FFfh，选选项B正正确答案BBCD6(220100南京京模拟)质量为为1.00 kgg的小铁铁球从某某一高度度自由落落下，当当下落到到全程中中点位置置时，具具有366 J的的动能，如如果空气气阻力不不计，取取地面为为零势能能面，gg取100 m/s2，则下下列说法法正确的的是A铁球球在最高高点时的的重力势势能为336 JJB铁球球在全程程中点位位置时具具有722

8、J机机械能C铁球球落到地地面时速速度大小小为122 m/sD铁球球开始下下落时的的高度为为7.22 m解析当当下落到到全程中中点位置置时，动动能与重重力势能能相等，均均为366 J，故故小铁球球的机械械能为772 JJ，A错错、B对对；由EEmvv2mggh得，vv122 m/s，hh7.2 mm，所以以C、DD均正确确答案BBCD7(220111金考考卷)光光滑的水水平面上上固定着着一个螺螺旋形光光滑水平平轨道，俯俯视图如如图6所所示一一个小球球以一定定速度沿沿轨道切切线方向向进入轨轨道，以以下关于于小球运运动的说说法中错错误的是是图6A轨道道对小球球做正功功，小球球的线速速度不断断增大B轨

9、道道对小球球做正功功，小球球的角速速度不断断增大C轨道道对小球球不做功功，小球球的角速速度不断断增大D轨道道对小球球不做功功，小球球的线速速度不断断增大解析本本题考查查曲线运运动及动动能定理理，意在在考查考考生对所所学知识识的迁移移能力小球的的运动方方向始终终与轨道道对它的的弹力方方向垂直直，所以以轨道对对小球不不做功，根根据动能能定理，小小球的动动能不变变，所以以小球的的线速度度不变，AA、D错错误；根根据，轨道道半径越越来越小小，所以以小球的的角速度度不断增增大，BB错、CC对答案AABD8(220100辽宁宁五校联联考)水水平传送送带匀速速运动，速速度大小小为v，现现将一小小工件放放到传

10、送送带上设工件件初速度度为零，当当它在传传送带上上滑动一一段距离离后速度度达到vv而与传传送带保保持相对对静止设工件件质量为为m，它它与传送送带间的的动摩擦擦因数为为，则则在工件件相对传传送带滑滑动的过过程中A滑动动摩擦力力对工件件做的功功为mvv2/2B工件件的机械械能增量量为mvv2/2C工件件相对于于传送带带滑动的的路程大大小为vv2/(22g)D传送送带对工工件做功功为零解析滑滑动摩擦擦力对工工件做功功等于工工件动能能的改变变，也等等于其机机械能的的增加，AA、B正正确；此此过程中中，工件件位移(对地)为x11，x1，传送送带的位位移为xx2vtt2xx1，因此此工件相相对传送送带的位

11、位移为xxx2x1，C正正确答案AABC9如图图7所示示，固定定在地面面上的半半圆轨道道直径aab水平平，质点点P从aa点正上上方高HH处自由由下落，经经过轨道道后从bb点冲出出竖直上上抛，上上升最大大高度为为H，(空气阻阻力不计计)当质质点下落落再次经经过轨道道由a点点冲出时时，能上上升的最最大高度度h为图7AhHBhChD.hhH解析从从左右过程程，由动动能定理理得：mmgWWFf110，从从右左过程程，设从从a点冲冲出时的的最大高高度为hh.由动动能定理理得：mmgWWFf220，而而WFff1WWFf220，得得h，D正正确答案DD10如如图8甲甲所示，一一物块在在t00时刻，以以初速

12、度度v0从足够够长的粗粗糙斜面面底端向向上滑行行，物块块速度随随时间变变化的图图象如图图乙所示示，t00时刻物物块到达达最高点点，3tt0时刻物物块又返返回底端端已知知重力加加速度为为g，由由此可以以确定图8A物块块返回底底端时的的速度B物块块所受摩摩擦力大大小C斜面面倾角D3tt0时间内内物块克克服摩擦擦力所做做的功解析由由图乙可可以直接接得出物物块回到到斜面底底端的速速度为，故故A正确确；对物物块上升升、下滑滑阶段分分别用牛牛顿第二二定律得得mgssin FFfm，mmgsiin Fffm，可可解得sin ，FFf，由此此可以确确定斜面面倾角，因物物块质量量m未知知，无法法确定FFf，故B

13、B错、CC正确；由动能能定理，33t0时间内内物块克克服摩擦擦力所做做的功Wmvvm2mv，由由于质量量未知，所所以无法法确定，故故D错答案AAC11.（220111山东）.如图所示，将小球从地面以初速度。竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球从距地面处由静止释放，两球恰在处相遇（不计空气阻力）。则A.两球球同时落落地 B.相遇遇时两球球速度大大小相等等 C.从开开始运动动到相遇遇，球动动能的减减少量等等于球动动能的增增加量D.相遇遇后的任任意时刻刻，重力力对球做做功功率率和对球球做功功功率相等等答案：CC解析：相相遇时满满足，所以以，小球球落地时时间，球球落地时时间，因因此A错错误；相相遇时，

14、所以B错误；因为两球恰在处相遇，说明重力做功的数值相等，根据动能定理，球动能的减少量等于球动能的增加量，C正确；相遇后的任意时刻，球的速度始终大于球的速度，因此重力对球做功功率大于对球做功功率，D错误。12.（220111全国卷卷1）质量为为M、内内壁间距距为L的的箱子静静止于光光滑的水水平面上上，箱子子中间有有一质量量为m的的小物块块，小物物块与箱箱子底板板间的动动摩擦因因数为。初始始时小物物块停在在箱子正正中间，如如图所示示。现给给小物块块一水平平向右的的初速度度v，小小物块与与箱壁碰碰撞N次次后恰又又回到箱箱子正中中间，井井与箱子子保持相相对静止止。设碰碰撞都是是弹性的的，则整整个过程程

15、中，系系统损失失的动能能为AB CCD解析：两两物体最最终速度度相等设设为u由由动量守守恒得：mv=(m+M)uu, 系系统损失失的动能能为：系统损失失的动能能转化为为内能QQ=fss=二、实验验题(本本大题共共2小题题，共114分将答案案写在题题中的横横线上，不不要求写写出演算算过程)13(20110天天津六校校联考)(6分分)某学学习小组组做探究究”合力的的功和物物体速度度变化关关系”的实验验如图99，图中中小车是是在一条条橡皮筋筋作用下下弹出，沿沿木板滑滑行，这这时，橡橡皮筋对对小车做做的功记记为W.当用22条、33条、，完全全相同的的橡皮筋筋并在一一起进行行第2次次、第33次、实验时时

16、，使每每次实验验中橡皮皮筋伸长长的长度度都保持持一致每次实实验中小小车获得得的速度度由打点点计时器器所打的的纸带测测出图9(1)除除了图99中已有有的实验验器材外外，还需需要导线线、开关关、刻度度尺和_电源源(填”交流”或”直流”)；(2)实实验中，小小车会受受到摩擦擦阻力的的作用，可可以使木木板适当当倾斜来来平衡掉掉摩擦阻阻力，则则下面操操作正确确的是_A放开开小车，能能够自由由下滑即即可B放开开小车，能能够匀速速下滑即即可C放开开拖着纸纸带的小小车，能能够自由由下滑即即可D放开开拖着纸纸带的小小车，能能够匀速速下滑即即可(3)在在正确操操作情况况下，打打在纸带带上的点点，并不不都是均均匀的

17、，为为了测量量小车获获得的速速度，应应选用纸纸带的_部分进进行测量量(填写写如图110纸带带对应的的字母)图10解析探探究”合力的的功与物物体速度度变化的的关系”实验中中要用打打点计时时器，打打点计时时器的电电源要用用交流电电源；平平衡摩擦擦力本来来只要小小车能够够匀速下下滑就可可以了，但但拖着纸纸带可以以把纸带带与限位位孔的摩摩擦也平平衡掉，并并可以用用打出的的纸带进进行判断断，故选选项D正正确；要要测量小小车获得得的速度度，必是是橡皮条条做完功功后，小小车匀速速运动，故故其点迹迹较宽且且均匀，应应取GK段答案(1)交交流(2)DD(33)GK14(8分)在”验证机机械能守守恒定律律”的实验

18、验中，质质量m1 kkg的重重物自由由下落，在在纸带上上打出一一系列的的点，如如图111所示(相邻计计数点的的时间间间隔为00.022 s)，单位位cm，那那么图11(1)纸纸带的_端与与重物相相连；(2)打打点计时时器打下下计数点点B时，物物体的速速度是_；(3)从从起点OO到打下下计数点点B的过过程中重重力势能能减少量量Epp_，此过过程中物物体动能能的增加加量EEk_(g取取9.88 m/s2)；(4)通通过计算算，数值值上EEp_Ek(填”或”)，这这是因为为_；(5)实实验的结结论是_解析(1)左左端点迹迹比较密密集，所所以应是是左端与与重物相相连(2)vvB m/s0.998 mm

19、/s.(3)Epmggh00.499 J，Ekmv00.488 J.(4)实实验中有有阻力，所所以EEpEEk.(5)在在误差允允许范围围内机械械能守恒恒答案(1)左左(22)0.98 m/ss(33)0.49 J00.488 J(4)实验验中有阻阻力(5)在在误差允允许范围围内机械械能守恒恒三、计算算题(本本大题共共4小题题，共446分要有必必要的文文字说明明和解题题步骤，有有数值计计算的要要注明单单位)15(8分)从地面面上以初初速度vv0竖直向向上抛出出一质量量为m的的球，若若运动过过程中受受到的空空气阻力力与其速速率成正正比关系系，球运运动的速速率随时时间变化化规律如如图122所示，t

20、t1时刻到到达最高高点，再再落回地地面时速速率为vv1，且落落地前球球已经做做匀速运运动求求：图12(1)球球从抛出出到落到到地面的的过程中中克服空空气阻力力所做的的功；(2)球球抛出瞬瞬间的加加速度大大小解析(1)由由动能定定理得Wfmmvmv，克服空气气阻力做做功WWWfmvmv.(2)空空气阻力力Ffkvv，落地前匀匀速运动动，则mmgkkv10，刚抛出时时加速度度大小为为a0，则mgkkv0maa0，解得a00g.答案(1)mmvmv(2)gg16(12分分)质量量为2 t的汽汽车在平平直公路路上由静静止开始始运动，若若保持牵牵引力恒恒定，则则在300 s内内速度增增大到115 mm/

21、s，这这时汽车车刚好达达到额定定功率，然然后保持持额定输输出功率率不变，再再运动115 ss达到最最大速度度20 m/ss，求：(1)汽汽车的额额定功率率；(2)汽汽车运动动过程中中受到的的阻力；(3)汽汽车在445 ss内共前前进多少少米？解析设设汽车的的额定功功率为PP，汽车车受的阻阻力为FFf.由题意知知Ff，匀加速阶阶段：FFFffmaaPFv1，v1att1以上四式式联立可可得：PP600 kWW，Fff3 0000 N.匀加速阶阶段汽车车位移xx1at2225 m.变加速阶阶段的汽汽车位移移为x22，由动动能定理理得：Pt2Ffx2mvmv，得：x222441.77 m.故汽车44

22、5 ss的总路路程xx1x24666.77 m.答案(1)660 kkW(2)33 0000 NN(33)4666.77 m17(20110天天津六校校联考)(122分)如如图133所示，一一位质量量m665 kkg参加加”挑战极极限运动动”的业余余选手，要要越过一一宽度为为s33 m的的水沟，跃跃上高为为h11.8 m的平平台，采采用的方方法是：人手握握一根长长L33.055 m的的轻质弹弹性杆一一端从从A点由由静止开开始匀加加速助跑跑，至BB点时，杆杆另一端端抵在OO点的阻阻挡物上上，接着着杆发生生形变同时人人蹬地后后被弹起起，到达达最高点点时杆处处于竖直直，人的的重心恰恰位于杆杆的顶端端

23、，此刻刻人放开开杆水平平飞出，最最终趴落落到平台台上，运运动过程程中空气气阻力可可忽略不不计(g取110 mm/s22)图13(1)设设人到达达B点时时速度vvB8 m/ss，人匀匀加速运运动的加加速度aa2 m/ss2，求助助跑距离离sABB.(2)设设人跑动动过程中中重心离离地高度度H11.0 m，在在(1)、(22)问的的条件下下，在BB点人蹬蹬地弹起起瞬间，人人至少再再做多少少功？解析(1)ssAB166 m.(2)hLLh1.225 mmhggt2所以tt 0.55 sv m/ss6 m/ssWmgg(LH)mv2mvW4222.55 J.答案(1)116 mm(22)4222.55

24、 J18(20111青岛岛质检)(144分)如如图144所示，有有一个可可视为质质点的质质量为mm1 kg的的小物块块，从光光滑平台台上的AA点以vv02 m/ss的初速速度水平平抛出，到到达C点点时，恰恰好沿CC点的切切线方向向进入固固定在水水平地面面上的光光滑圆弧弧轨道，最最后小物物块滑上上紧靠轨轨道末端端D点的的质量为为M33 kgg的长木木板已已知木板板上表面面与圆弧弧轨道末末端切线线相平，木木板下表表面与水水平地面面之间光光滑，小小物块与与长木板板间的动动摩擦因因数0.33，圆弧弧轨道的的半径为为R00.4 m，CC点和圆圆弧的圆圆心连线线与竖直直方向的的夹角600，不不计空气气阻力

25、，gg取100 m/s2.求：图14(1)小小物块刚刚要到达达圆弧轨轨道末端端D点时时对轨道道的压力力；(2)要要使小物物块不滑滑出长木木板，木木板的长长度L至至少多大大？解析(1)小小物块在在C点时时的速度度为vC4 mm/s小物块由由C到DD的过程程中，由由动能定定理得mgR(1ccos 60)mmvmv代入数据据解得vvD2 m/s小球在DD点时由由牛顿第第二定律律得，FNmmgmm代入数据据解得FFN600 N由牛顿第第三定律律得FNNFN600 N方向竖直直向下(2)设设小物块块刚滑到到木板左左端时达达到共同同速度，大大小为vv，小物物块在木木板上滑滑行的过过程中，小小物块与与长木板

26、板的加速速度大小小分别为为a1g3 mm/s22，a21 m/ss2速度分别别为vvDa1tva22t对物块和和木板系系统，由由能量守守恒定律律得mgLLmvv(mM)vv2解得L2.55 m，即即木板的的长度至至少是22.5 m.答案(1)660 NN方向向竖直向向下(2)22.5 m19.（220111天津）（16分）如图所示，圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R。重力加速度为g，忽略圆管内

27、径，空气阻力及各处摩擦均不计，求：（1）粘粘合后的的两球从从飞出轨轨道到落落地的时时间t；（2）小小球A冲进轨轨道时速速度v的大小小。（1）粘粘合后的的两球飞飞出轨道道后做平平抛运动动，竖直直方向分分运动为为自由落落体运动动，有解得（2）设设球A的质量量为m，碰撞撞前速度度大小为为v1，把球球A冲进轨轨道最低低点时的的重力势势能定为为0，由由机械能能守恒定定律知 设碰撞后后粘合在在一起的的两球速速度大小小为v2，由动动量守恒恒定律知知 飞出轨道道后做平平抛运动动，水平平方向分分运动为为匀速直直线运动动，有 综合式式得 20.（2011浙江）.（20分）节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电

28、能作为动力来源的汽车。有一质量m=1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以匀速行驶，发动机的输出功率为。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L=72m后，速度变为。此过程中发动机功率的用于轿车的牵引，用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求1. 轿车以在在平直公公路上匀匀速行驶驶时，所所受阻力力的大小小；2. 轿车从减减速到过过程中，获获得的电电能；3. 轿车仅用用其在上上述减速速过程中中获得的的电能维维持匀速速运动的的距离。答案：（11）（22）（33）解析：（11）汽车车牵引力力与输出出功率的的关系将，代入入得当轿车匀匀速行驶驶时，牵牵引力与与阻力大大小相等等，有（2）在在减速过过程中，注注意到发发动机只只有用于于汽车的的牵引，根根据动能能定理有有，代入数数据得电源获得得的电能能为(3)根根据题设设，轿车车在平直直公路上上匀速行行驶时受受到的阻阻力仍为为。此过过程中，由由能量转转化及守守恒定律律可知，仅仅有电能能用于克克服阻力力做功，代入数据据得