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  • 2021-05-13 发布

高考物理动能定理机械能守恒测试题

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‎2010届高考物理专题复习 动能定理、机械能守恒测试题 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( )‎ A. mgR B. mgR C. 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2m和m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( )‎ A.质量为2m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m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m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力 ‎(威海一中2)‎1‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎3‎ 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 ‎ ‎ A F B ‎(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(F-mg)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θ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50J ‎ 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,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=3.6×10‎-3m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=‎6m/s匀速转动。物块A、B与传送带间 的动摩擦因数p=O.2,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 ‎=9.0×10-4s,重力加速度g取 ‎10m‎/s2,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θ=37°‎ ‎。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=‎10m/s2)‎ ‎(1)求物体与斜面间的动摩擦因数;‎ A v0‎ ‎)‎ θ h ‎·‎ ‎·‎ C B ‎(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ω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’= = ‎4m/s(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μ,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mgsinθ+μmgcosθ=ma…①(2分),‎ 又由运动学公式,可得0-v02=-‎2a·AB…②(1分),‎ 由①、②式解得(1分),代入数据可得μ=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…③(2分),‎ 又…④(1分),由③、④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 ①(2分)‎ ‎ 从最低点到最高点,由机械能守恒定律得: ②(3分)‎ ‎ 由①②得: ③ (1分)‎ ‎ 设弹簧的弹性势能为,由机械能守恒定律得:‎ ‎ =1.5×10-1J ④ (2分)‎ ‎ (2)钢珠从最高点飞出后,做平抛运动 ⑤ (1分)‎ ‎ ⑥ (2分)‎ ‎ 由几何关系 ⑦ (3分)‎ ‎ 联立⑤、⑥、⑦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