高考物理专项分类预热试卷 4 功和机械能-人教版高三全册物理试题.doc

《高考物理专项分类预热试卷 4 功和机械能-人教版高三全册物理试题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理专项分类预热试卷 4 功和机械能-人教版高三全册物理试题.doc（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、功和机械能第I卷（选择题）一、选择题1如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中 () A. 动量守恒,机械能守恒 B. 动量不守恒,机械能不守恒C. 动量守恒,机械能不守恒 D. 动量不守恒,机械能守恒2如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下慢慢地从平衡位置P点移到Q点，此时悬线与竖直方向夹角为，则拉力F做的功 ()A. mgLcos B. mgL(1cos) C. Flsin D. F

2、Lcos3质量为m的物体从地面上方H高处无初速度释放，落在地面后出现一个深度h的坑，如图所示，在全过程中，以下说法不正确的是（ ）A. 外力对物体做的总功为零 B. 重力对物体做功为mgHC. 物体的机械能减少mg(H+h) D. 地面对物体的平均阻力大小为mg(H+h)h4质量为的物块，在几个共点力的作用下静止在光滑的水平桌面上，现把其中一个水平方向的力从突然增大到,保持其它力不变，则在秒末该力的功率为( )A. B. D5如图所示，半径为R的金属环竖直放置，环上套有一质量为m的小球，小球开始时静止于最低点。现使小球以初速度v0沿环上滑，小球运动到环的最高点时与环恰无作用力，则小球从最低点运

3、动到最高点的过程中()A小球机械能守恒B小球在最低点时对金属环的压力是6mgC小球在最高点时，重力的功率是mg D小球机械能不守恒，且克服摩擦力做的功是05mgR6如图所示，倾斜的传送带保持静止，一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端，如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动，同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中，与传送带保持静止时相比()A木块在滑到底端的过程中，运动时间将变长B木块在滑到底端的过程中，木块克服摩擦力所做功不变C木块在滑到底端的过程中，动能的增加量减小Z-x-x-k.ComD木块在滑到底端的过程中，系统产生的内能减小7汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发

4、动机功率为P，牵引力为F0. t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)在下图中能正确反映汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化的是 ()A. B. C. D. 8测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦）,下悬一质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v匀速向右运动。下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的是()A. 人对传送带做功 B. 人对传送带不做功C. 人对传送带做功的功率为m2gv D.

5、人对传送带做功的功率为（m1+m2）gv第II卷（非选择题）二、实验题9如图所示为“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验装置(1)若已知打点计时器的电源频率为50 Hz，当地的重力加速度取g9.80 m/s2，重物质量为0.2 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为另外3个连续点根据图中的数据可知，重物由P点运动到B点，重力势能减少量Ep_J(结果保留三位有效数字)(2)若PB的距离用h表示，打B点时重物的速度为vB，理论上当两者间的关系式满足_时，说明下落过程中重锤的机械能守恒(已知重力加速度为g)(3)实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势

6、能，其主要原因是_A. 重物的质量过大B. 重物的体积过小 C. 电源的电压偏低 D. 重物及纸带在下落时受到阻力10某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了一实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h。调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如下表。为了形象直观地反映vA和h的关系，应选择_（填“vA”、“vA-1”或“vA2”）为纵坐标，并在坐标纸中标明纵坐标，画出图象。组 次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（ms-1）1.231.732.12

7、2.462.743.00vA-1/ （sm-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/ （m2s-2）1.503.004.506.057.519.00当地重力加速度g取10m/s2，结合图象分析，杆转动时的动能Ek=_（请用质量m、速度vA表示）11某兴趣小组测量小物块与水平面之间的动摩擦因数和弹簧压缩后弹性势能大小的装置如图所示。弹簧左端固定在挡板上，右端被带有挡光条的小物块压至C处。现由静止释放小物块，小物块与弹簧分离后通过P处光电计时器的光电门，最终停在水平面上某点B。已知挡光条的宽度为d，当地重力加速度为g。(1)现测得挡光条通过光电门的时间为t，小物块停止处到光电门

8、的距离为x，则小物块通过光电门处的速度v=_，小物块与水平面间的动摩擦因数=_(用g、d、t、x表示)。 (2)若小物块质量为m，释放处C到光电门P的距离为x0，则小物块释放瞬间弹簧的弹性势能EP=_(用m、d、t、x、x0表示)。三、计算题12如图所示，在水平面上依次放置小物块A和C以及曲面劈B,其中A与C的质量相等均为m，曲面劈B的质量M=3m,劈B的曲面下端与水平面相切，且劈B足够高，各接触面均光滑。现让小物块C以水平速度v0向右运动，与A发生碰撞，碰撞后两个小物块粘在一起又滑上劈B。求：（1）碰撞过程中系统损失的机械能；（2）碰后物块A与C在曲面劈B上能够达到的最大高度。13如图所示，

9、光滑水平直导轨上有三个质量均为m的物块A、B、C，物块B、C静止，物块B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）；让物块A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动假设B和C碰撞过程时间极短那么从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，求（1）A、B第一次速度相同时的速度大小；（2）A、B第二次速度相同时的速度大小；（3）弹簧被压缩到最短时的弹性势能大小14如图所示，固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道，轨道半径R=06m。平台上静止着两个滑块A、B，mA=01kg，mB=02kg，两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水

10、平地面上。小车质量为M=03kg，车面与平台的台面等高，小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的，滑块B与PQ之间表面的动摩擦因数为=02，Q点右侧表面是光滑的。点燃炸药后，A、B分离瞬间A滑块获得向左的速度m/s，而滑块B则冲向小车。两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且g=10m/s2。求：（1）滑块A在半圆轨道最高点对轨道的压力；（2）若L=08m，滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能；（3）要使滑块B既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则小车上PQ之间的距离L应在

11、什么范围内？参考答案1B【解析】子弹水平射入置于光滑水平面上的木块后，木块压缩弹簧，对子弹、木块和弹簧系统受到的合力不为零，故动量不守恒；在子弹打中木块B有滑动摩擦力做功，系统机械能不守恒故ACD错误，B正确.2B3B【解析】物体的初末动能都为零，根据动能定理可知，合外力做的功等于物体动能的变化量，所以外力对物体做的总功为零，故A正确；物体落至坑底时，以坑底为参考平面，重力对物体为mg（ H+h），在此过程中物体的重力势能减少量为Ep=mg（H+h）故B不正确，C正确整体过程中，根据动能定理得：mg（H+h）-Fh=0解得地面对物体的平均阻力为故D正确本题选不正确的，故选B4D【解析】把其中一

12、个水平方向的力从突然增大到,保持其它力不变，则物体所受的合外力为3F，由牛顿第二定律得：，在秒末物块的速度：，再利用瞬时功率的计算式得，在秒末该力的功率为：，ABC错误；D正确；故选D。5D【解析】试题分析：小球在最高点与环作用力恰为0时，设速度为v，则，解得：；从最低点到最高点，由动能定理得：-mg2R-W克=mv2-mv02，又v0=，解得：W克=05mgR，所以机械能不守恒，且克服摩擦力所做的功是05mgR，故A错误，D正确在最低点，根据向心力公式得：，解得：N=7mg，则由牛顿第三定律知，小球在最低点时对金属环的压力是7mg，故B错误；小球在最高点时，重力方向与速度方向垂直，重力的功率

13、为零，故C错误故选D。考点：动能定理及牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题考查了机械能守恒定律、向心力公式以及动能定理的直接应用，要求同学们明确圆周运动最高点的临界条件，知道重力功率与竖直分速度有关。6B【解析】考点：牛顿第二定律、功能关系。【名师点睛】传送带静止和传送带沿顺时针匀速转动时，物体的运动情况不变，所以备选答案中的各项结果不变。运动时间的长短要考虑加速度，克服摩擦力做功可用，动能的增加量看合外力的功，系统产生的内能用。7C点睛：本题考查分析汽车运动过程的能力，要抓住汽车的功率P=Fv，在功率一定时，牵引力与速度成反比，是相互制约的关系8AC【解析】A、B、人对传送带的摩擦力方向向右，

14、传送带在力的方向上有位移，所以人对传送带做功，A正确；B错误；C、D、人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于m2g所以人对传送带做功的功率为m2gvC正确；D错误；故选AC。9（1）9.82102；（2）vB2=2gh；（3）D【解析】（1）重力势能减小量：Ep=mgh=0.29.80.0501J=9.82102J（2）要验证物体从P到B的过程中机械能是否守恒，则需满足mvB2=mgh，即vB2=2gh，说明下落过程中重锤的机械能守恒；（3）A、重物的质量过大，重物和纸带受到的阻力相对较小，所以有利于减小误差，故A错误B、重物的体积过小，有利于较小阻力，所以有利于减

15、小误差，故B错误C、电源的电压偏低，电磁铁产生的吸力就会减小，吸力不够，打出的点也就不清晰了，与误差的产生没有关系，故C错误D、重物及纸带在下落时受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能，所以重物增加的动能略小于减少的重力势能，故D正确故选：D10vA2 作图如图【解析】（1）由表格中数据知，h成倍数增大时，成倍数增大，所以纵轴应为；（2）描点画图，如图所示；（3）由图象可得：，杆在下落的过程中重力势能转化为动能，即，联立得11（2）从C到静止利用动能定理可知EP-mg（x0+x）=0-0解得点睛：本题主要考查了动能定理，抓住过程即可

16、求得，明确瞬时速度等于平均速度即可判断。12（1）（2）【解析】（2）当AC上升到最大高速时，ABC系统的速度相等；根据动量守恒定律：解得由能量关系：解得考点：动量守恒定律; 机械能守恒定律【名师点睛】分析清楚物体运动过程是正确解题的关键，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以解题要注意ABC系统水平方向动量守恒，系统整体动量不守恒13（1）v0（2）v0（3）【解析】试题分析：（1）对A、B接触的过程中，当第一次速度相同时，由动量守恒定律得，mv0=2mv1，解得v1v0（2）设AB第二次速度相同时的速度大小v2，对ABC系统，根据动量守恒定律：mv0=3mv2解得v2=v0（3）B与C接触的

17、瞬间，B、C组成的系统动量守恒，有：解得v3v0系统损失的机械能为当A、B、C速度相同时，弹簧的弹性势能最大此时v2=v0根据能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能考点：动量守恒定律及能量守恒定律【名师点睛】本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律，综合性较强，关键合理地选择研究的系统，运用动量守恒进行求解。14（1）1N，方向竖直向上（2）（3）0675mL135m【解析】（2）爆炸过程由动量守恒定律：，解得滑块B冲上小车后将弹簧压缩到最短时，弹簧具有最大弹性势能，由动量守恒定律得：由能量守恒定律：，解得（3）滑块最终没有离开小车，滑块和小车具有共同的末速度，设为u，滑块与小车组成的系统动量守恒，有若小车PQ之间的距离L足够大，则滑块还没与弹簧接触就已经与小车相对静止，设滑块恰好滑到Q点，由能量守恒定律得联立解得若小车PQ之间的距离L不是很大，则滑块必然挤压弹簧，由于Q点右侧是光滑的，滑块必然被弹回到PQ之间，设滑块恰好回到小车的左端P点处，由能量守恒定律得联立式解得L2=0675m综上所述，要使滑块既能挤压弹簧，又最终没有离开小车，PQ之间的距离L应满足的范围是0675mL135m考点：考查了圆周运动，能量守恒定律，动量守恒定律【名师点睛】本题过程比较复杂，分析清楚物体运动过程是正确解题的前提与关键，确定研究对象与研究过程，应用牛顿第二定律、动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题