高三物理機械能守恒定律測試題及答案

1、高三物理機械能守恒定律測試題及答案1下列說法正確的是（ ）a如果物體（或系統(tǒng)）所受到的合外力為零，則機械能一定守恒 b如果合外力對物體（或系統(tǒng)）做功為零，則機械能一定守恒 c物體沿光滑曲面自由下滑過程中，機械能一定守恒 d做勻加速運動的物體，其機械能可能守恒2如圖所示，木板oa水平放置，長為l，在a處放置一個質量為m的物體，現(xiàn)繞o點緩 慢抬高到端，直到當木板轉到與水平面成角時停止轉動.這時物體受到一個微小的干 擾便開始緩慢勻速下滑，物體又回到o點，在整個過程中（ ）a支持力對物體做的總功為b摩擦力對物體做的總功為零c木板對物體做的總功為零d木板對物體做的總功為正功3靜止在粗糙水平面上的物塊a受

2、方向始終水平向右、大小先后為f1、f2、f3的拉力作用做直線運動，t=4s時停下，其速度時間圖象如圖所示，已知物塊a與水平面間的動摩擦因數(shù)處處相同，下列判斷正確的是（ ）a全過程中拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功b全過程拉力做的功等于零c一定有f1+f3=2f2d可能有f1+f3>2f24質量為的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力，下落的加速度為，在物體下落 的過程中，下列說法正確的是（ ）a物體動能增加了b物體的機械能減少了c物體克服阻力所做的功為 d物體的重力勢能減少了5如圖所示，木板質量為m，長度為l，小木塊的質量為m，水平地面光滑，一根不計質量的輕繩通過定滑輪分別與m和m連接，

3、小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為.開始時木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端，拉力至少做功為（ ）a b2c d6如圖所示，一輕彈簧左端固定在長木板的左端，右端與小木塊連接，且、及 與地面之間接觸面光滑，開始時和均靜止，現(xiàn)同時對、施加等大反向的 水平恒力和，從兩物體開始運動以后的整個過程中，對、和彈簧組成的系統(tǒng)（整個過程中彈簧形變不超過其彈性限度），正確的說法是（ ）a由于、等大反向，故系統(tǒng)機械能守恒b由于、分別對、做正功，故系統(tǒng)動能不斷增加c由于、分別對、做正功，故系統(tǒng)機械能不斷增加d當彈簧彈力大小與、大小相等時，、的動能最大7如圖所示，滑雪者由靜止開始沿斜坡從a點自由滑下，然后在水

4、平面上前進至b點停下.已知斜坡、水平面與滑雪板之間的動摩擦因數(shù)皆為，滑雪者（包括滑雪板）的質量為m，a、b兩點間的水平距離為l.在滑雪者經(jīng)過ab段的過程中，摩擦力所做的功（ ）a大于 b小于 c等于 d以上三種情況都有可能8用力將重物豎直提起，先是從靜止開始勻加速上升，緊接著勻速上升，如果前后兩過程 的時間相同，不計空氣阻力，則（ ）a加速過程中拉力的功一定比勻速過程中拉力的功大b勻速過程中拉力的功一定比加速過程中拉力的功大c兩過程中拉力的功一樣大d上述三種情況都有可能9如圖所示，在不光滑的平面上，質量相等的兩個物體a、b間用一輕彈簧相連接，現(xiàn)用一 水平拉力f作用在b上，從靜止開始經(jīng)一段時間后

5、，a、b一起做勻加速直線運動，當它 們的總動能為ek時撤去水平力f，最后系統(tǒng)停止運動，從撤去拉力f到系統(tǒng)停止運動的 過程中，系統(tǒng)（ ）a克服阻力做的功等于系統(tǒng)的動能ekb克服阻力做的功大于系統(tǒng)的動能ekc克服阻力做的功可能小于系統(tǒng)的動能ekd克服阻力做的功一定等于系統(tǒng)機械能的減少量10一物體懸掛在細繩下端，由靜止開始沿豎直方向向下運動，運動過程中，物體的機械能與位移的關系圖象如圖所示，其中0s1過程的圖象為曲線，s1s2過程的圖象為直線，根據(jù)該圖象，下列說法正確的是（ ）a 0s1過程中物體所受拉力一定是變力，且不斷減小b s1s2過程中物體可能在做勻變速直線運動c s1s2過程中物體可能在做

6、變加速直線運動d 0s2過程中物體的動能可能在不斷增大11（8分）一位同學要研究輕質彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關系，他的實驗如下：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質彈簧，其左端固定，右端與質量為m的一小鋼球接觸.當彈簧處于自然長度時，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖所示.讓小鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，小球在空中飛行后落到水平地面上，水平距離為s. （1）請你推導出彈簧彈性勢能ep與小鋼球質量m、桌面離地面高度h、水平距離s等物理量的關系式：_. （2）彈簧的壓縮量x與對應的鋼球在空中飛行的水平距離s的實驗數(shù)據(jù)如下表所示：彈

7、簧的壓縮量x（cm）1.001.502.002.503.003.50鋼球飛行的水平距離s（m）1.011.502.012.483.013.50根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)，請你猜測彈簧的彈性勢能ep與彈簧的壓縮量x之間的關系，并說明理由：_ _ _12（12分）在用自由落體運動驗證機械能守恒定律時，某同學按照正確的操作選得紙帶如圖.其中o點是起始點，a、b、c是打點計時器連續(xù)打下的三個點，該同學用毫米刻度尺測量o點到a、b、c各點的距離，并記錄在圖中（單位cm）.已知打點計時器電源頻率為50hz，重錘質量為m，當?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2. （1）這三組數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是_. （2）該

8、同學用重錘取ob段的運動來驗證機械能守恒定律，先計算出該段重錘重力勢能的減小量為_，接著從打點計時器打下的第一個點o數(shù)起，數(shù)到圖中b點是打點計時器打下的第9個點，他用vb=gt計算跟b點對應的物體的瞬時速度，得到動能的增加量為_（均保留三位有效數(shù)字）.這樣他發(fā)現(xiàn)重力勢能的減小量_（填“大于”或“小于”）動能的增加量，造成這一錯誤的原因是_.13（13分）一輛質量為m的汽車，以恒定的輸出功率p在傾角為的斜坡上沿坡勻速行駛，如圖所示，汽車受到的摩擦阻力恒為f（忽略空氣阻力）.求： （1）汽車的牽引力f和速度v的表達式； （2）根據(jù)f與v的表達式，聯(lián)系汽車上、下坡的實際，你能得到什么啟發(fā)？14（14

9、分）如圖所示，質量分別為3m、2m、m的三個小球a、b、c用兩根長為l的輕繩相連，置于傾角為30°、高為l的固定光滑斜面上，a球恰能從斜面頂端外豎直落下，弧形擋板使小球只能豎直向下運動，小球落地后均不再反彈.由靜止開始釋放它們，不計所有摩擦，求： （1）a球剛要落地時的速度大小； （2）c球剛要落地時的速度大小.15（14分）如圖所示，傾角為的直角斜面體固定在水平地面上，其頂端固定有一輕質定滑輪，輕質彈簧和輕質細繩相連，一端接質量為m2的物塊b，物塊b放在地面上且使滑輪和物塊間的細繩豎直，一端連接質量為m1的物塊a，物塊a放在光滑斜面上的p點保持靜止，彈簧和斜面平行，此時彈簧具有的彈

10、性勢能為ep.不計定滑輪、細繩、彈簧的質量，不計斜面、滑輪的摩擦，已知彈簧勁度系數(shù)為k，p點到斜面底端的距離為l.現(xiàn)將物塊a緩慢斜向上移動，直到彈簧剛恢復原長時的位置，并由靜止釋放物塊a，當物塊b剛要離開地面時，物塊a的速度即變?yōu)榱?，求?（1）當物塊b剛要離開地面時，物塊a的加速度； （2）在以后的運動過程中物塊a最大速度的大小.16（16分）如圖所示，光滑弧形軌道下端與水平傳送帶吻接，軌道上的a點到傳送帶的豎直距離和傳送帶到地面的距離均為h=5m，把一物體放在a點由靜止釋放，若傳送帶不動，物體滑上傳送帶后，從右端b水平飛離，落在地面上的p點，b、p的水平距離op為x=2m；若傳送帶順時針方

11、向轉動，傳送帶速度大小為v=5m/s，則物體落在何處？這兩次傳送帶對物體所做的功之比為多大？17（16分）如圖所示，a、b、c質量分別為ma=0.7kg，mb=0.2kg，mc=0.1kg，b為套在細繩上的圓環(huán)，a與水平桌面的動摩擦因數(shù)=0.2，另一圓環(huán)d固定在桌邊，離地面高h2=0.3m，當b、c從靜止下降h1=0.3m，c穿環(huán)而過，b被d擋住，不計繩子質量和滑輪的摩擦，取g=10m/s2，若開始時a離桌面足夠遠. （1）請判斷c能否落到地面. （2）a在桌面上滑行的距離是多少？18（17分）質量為m的小物塊a，放在質量為m的木板b的左端，b在水平拉力的作用下沿水平地面勻速向右滑動，且a、b

12、相對靜止.某時刻撤去水平拉力，經(jīng)過一段時間，b在地面上滑行了一段距離x，a在b上相對于b向右滑行了一段距離l（設木板b足夠長）后a和b都停下.已知a、b間的動摩擦因數(shù)為，b與地面間的動摩擦因數(shù)為，且，求x的表達式.參考答案1答案：cd如果物體受到的合外力為零，機械能不一定守恒，如在光滑水平面上物體做勻 速直線運動，其機械能守恒。在粗糙水平面上做勻速直線運動，其機械能就不守恒.所以 a錯誤；合外力做功為零，機械能不一定守恒.如在粗糙水平面上用繩拉著物體做勻速直 線運動，合外力做功為零，但其機械能就不守恒。所以b錯誤；物體沿光滑曲面自由下 滑過程中，只有重力做功，所以機械能守恒.所以c正確；做勻加

13、速運動的物體，其機械 能可能守恒，如自由落體運動，所以d正確.但有時也不守恒，如在粗糙水平面上拉著一 個物體加速運動，此時就不守恒.2答案：ac 物體從a點到a/的過程中，只有重力g和支持力n做功，由動能定理 ，在此過程中支持力做功為，從a/回到o點的過程中支 持力的方向與路徑始終垂直，所以支持力不做功，a正確.重力做的總功為零，支持力做 的總功，由動能定理得得，b不正確.木板對 物體的作用力為支持力n和摩擦力f，由得即木板對物體做 的功為零，c正確，d錯誤.3答案：ac 根據(jù)動能定理知a正確，b錯誤.第1s內，1s末到3s末， ，第4s內，所以f1+f3=2f2.4答案：acd 物體下落的加

14、速度為，說明物體下落過程中受到的阻力大小為， 由動能定理，；其中阻力做功為，即機械能減少量；又 重力做功總與重力勢能變化相對應，故acd正確.5答案：a 若使拉力f做功最少，可使拉力f恰勻速拉木塊，容易分析得出（此 時繩子上的拉力等于），而位移為，所以.6答案：d 本題可采用排除法.f1、f2大于彈力過程，向右加速運動，向左加速運動，f1、f2均做正功，故系統(tǒng)動能和彈性勢能增加，a錯誤；當f1、f2小于彈力，彈簧仍伸長，f1、f 2還是做正功，但動能不再增加而是減小，彈性勢能在增加，b錯；當、速度減為零，、反向運動，這時f1、f2又做負功，c錯誤.故只有d正確.7答案：c 本題容易錯選，錯選的

15、原因就是沒有根據(jù)功的定義去計算摩擦力的功，而直 接憑主觀臆斷去猜測答案，因此可設斜坡與水平面的夾角，然后根據(jù)摩擦力在斜坡上和 水平面上的功相加即可得到正確答案為c8答案：d 因重物在豎直方向上僅受兩個力作用：重力mg、拉力f，這兩個力的相互關 系決定了物體在豎直方向上的運動狀態(tài).設勻加速提升重物時拉力為f1，加速度為a，由 牛頓第二定律，所以有，則拉力f1做功為 勻速提升重物時，設拉力為f2，由平衡條件得f2=mg， 勻速直線運動的位移，力f2所做的功比較上述兩種情況 下拉力f1、f2分別對物體做功的表達式，可以發(fā)現(xiàn)，一切取決于加速度a與重力加速度 的關系.若a>g時，則w1>w2

16、；若a=g時，則w1=w2；若a<g 時，則w1<w2.因此a、b、c的結論均可能出現(xiàn)，故答案應選d9答案：bd 當a、b一起做勻加速直線運動時，彈簧一定處于伸長狀態(tài)，因此當撤去外 力f到系統(tǒng)停止運動的過程中，系統(tǒng)克服阻力做功應包含系統(tǒng)的彈性勢能，因此可以得 知bd正確.10答案：bd 選取物體開始運動的起點為重力零勢能點，物體下降位移s，則由動能定理得，則物體的機械能為，在es圖象中，圖象斜率的大小反映拉力的大小，0s1過程中，斜率變大，所以拉力一定變大，a錯；s1s2過程的圖象為直線，拉力f不變，物體可能在做勻加速或勻減速直線運動，b對c錯；如果全過程都有，則d項就有可能.11

17、答案：（1） （3分） （2）與x的關系：與x2成正比 （3分） 猜測的理由：由表中數(shù)據(jù)可知，在誤差范圍內，xs，從可猜測與x2成正比（2分）解析：由，所以，根據(jù)機械能守恒定律：彈簧的彈性勢能與小鋼球離開桌面的動能相等，因此.12答案：（1）oc （2分） （2）1.22m（3分） 1.23m （3分） 小于 （2分） 實際測得的高度比自由落體對應下落的高度?。?分）解析：（1）從有效數(shù)字的位數(shù)上不難選出oc不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求；（2）重力勢能的減少量為1.22m，b點的瞬時速度是ac全程的平均速度，可以求出動能的增量為=1.23m；實驗過程中由于存在阻力因素，實際上應是重力勢能的減少量略大

18、于動能的增加量，之所以出現(xiàn)這種可能，可能是實際測得的高度比自由落體對應的高度小.13解析：（1）汽車上坡時沿斜面做勻速運動，則，（2分）（2分）解得（1分） （2）汽車下坡時，同理有，（2分） （2分） 解得（1分）上述計算結果告訴我們，汽車在輸出功率一定的條件下，當f1>f2時，v1<v2，即汽車沿斜坡上行時，車速v1小，換取汽車較大的牽引力f1；當汽車沿斜坡下行時，車的牽引力f2較小，則車速v2較大. （3分）14解析：（1）在a球未落地前，a、b、c組成的系統(tǒng)機械能守恒，設a球剛要落地時系統(tǒng)的速度大小為v1，則 ，（2分）又，（2分） 代入數(shù)據(jù)并解得，（1分） （2）在a球落

19、地后，b球未落地前，b、c組成的系統(tǒng)機械能守恒，設b球剛要落地時系統(tǒng)的速度大小為v2，則，（2分）又（2分） 代入數(shù)據(jù)并解得，（1分）在b球落地后，c球未落地前，c球在下落過程中機械能守恒，設c球剛要落地時系統(tǒng)的速度大小為v3，則 ，（2分） 又，代入數(shù)據(jù)得，.（2分）15解析：（1）b剛要離開地面時，a的速度恰好為零，即以后b不會離開地面. 當b剛要離開地面時，地面對b的支持力為零，設繩上拉力為f.b受力平衡，f=m2g（2分） 對a，由牛頓第二定律，設沿斜面向上為正方向，m1gsinf=m1a（2分） 聯(lián)立解得，a=(sin)g（2分）由最初a自由靜止在斜面上時，地面對b支持力不為零，推得m1gsin<m2g，即sin< 故a的加速度大小為(sin)g，方向沿斜面向上（2分） （2）由題意，物塊a將以p為