高三物理一輪復(fù)習(xí) 機械能及其守恒定律復(fù)習(xí)題及答案解析

1、章末檢測(五)(時間：60分鐘，分值：100分)一、單項選擇題(本大題共6小題，每小題6分，共36分，每小題只有一個選項符合題意)1.如圖所示，電梯與水平地面成角，一人站在電梯上，電梯從靜止開始勻加速上升，到達(dá)一定速度后再勻速上升若以FN表示水平梯板對人的支持力，G為人受到的重力，F(xiàn)f為電梯對人的靜摩擦力，則下列結(jié)論正確的是()A加速過程中Ff0，F(xiàn)f、FN、G都做功B加速過程中Ff0，F(xiàn)N不做功C加速過程中Ff0，F(xiàn)N、G都做功D勻速過程中Ff0，F(xiàn)N、G都不做功2.宇航員在進(jìn)行素質(zhì)訓(xùn)練時，抓住秋千桿由水平狀態(tài)開始下擺，到達(dá)豎直狀態(tài)的過程中，如圖所示，宇航員所受重力的瞬時功率變化情況是()A

2、一直增大B一直減小C先增大后減小D先減小后增大3質(zhì)量為1 kg的物體被人用手由靜止提高1 m(忽略空氣阻力)，這時物體的速度是2 m/s，下列說法中不正確的是(g10 m/s2)()A手對物體做功12 JB合外力對物體做功12 JC合外力對物體做功2 J D物體克服重力做功10 J4質(zhì)量為m的汽車，啟動后發(fā)動機以額定功率P沿水平道路行駛，經(jīng)過一段時間后以速度v勻速行駛?cè)粜旭傊惺艿降哪Σ磷枇Υ笮〔蛔儯瑒t在加速過程中車速為時，汽車的加速度為()A.B.C. D05如圖，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦)初始時刻，A、B處于同一高度并恰好處于

3、靜止?fàn)顟B(tài)剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊()A速率的變化量不同B機械能的變化量不同C重力勢能的變化量相同D重力做功的平均功率相同6.如圖所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一質(zhì)量為m的小球向右滑行，并沖上固定在地面上的斜面設(shè)物體在斜面最低點A的速度為v，壓縮彈簧至C點時彈簧最短，C點距地面的高度為h，不計小球與彈簧碰撞過程中的能量損失，則小球在C點時彈簧的彈性勢能為()Amghmv2 B.mv2mghCmghmv2 Dmgh二、多項選擇題(本大題共3小題，每小題6分，共18分，每小題有多個選項符合題意)7如圖所示，小球以初速度v0從光滑斜面底部向上滑，恰能到達(dá)最大高度

4、為h的斜面頂部圖中A是內(nèi)軌半徑大于h的光滑軌道，B是內(nèi)軌半徑小于h的光滑軌道，C是內(nèi)軌半徑等于h的光滑軌道，D是長為h的輕棒，其下端固定一個可隨棒繞O點向上轉(zhuǎn)動的小球小球在底端時的初速度都為v0，則小球在以上四種情況中能到達(dá)高度h的有()8如圖所示，物體以一定的初速度從傾角37°的斜面底端沿斜面向上運動，上升的最大高度為3.0 m選擇地面為參考平面，上升過程中，物體的機械能E隨高度h的變化關(guān)系如圖乙所示g10 m/s2，sin 37°0.60，cos 37°0.80.則()A物體的質(zhì)量m0.67 kgB物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)0.40C物體上升過程中的加速度大小

5、a10 m/s2D物體回到斜面底端時的動能Ek10 J9長木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m2 kg的另一物體B以水平速度v02 m/s滑上原來靜止的長木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化情況如圖所示，則下列說法正確的是()A木板獲得的動能為2 JB系統(tǒng)損失的機械能為2 JC木板A的最小長度為1 mDA、B間的動摩擦因數(shù)為0.1三、非選擇題(本大題共4小題，共46分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)10(6分)某高中探究學(xué)習(xí)小組欲驗證動能定理，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置置于長木板上的滑塊一開始處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B是兩個光電門，用細(xì)線將滑塊

6、通過一個定滑輪與一小沙桶相連，小沙桶內(nèi)放適量細(xì)沙，釋放小桶，讓滑塊做加速運動(1)本實驗中有一個重要的疏漏是_.(2)本實驗除了需要測量滑塊經(jīng)過光電門A、B處的速度v1、v2之外，還需要測量的物理量有_.(每個物理量都要標(biāo)上相應(yīng)的字母)(3)本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_請用v1、v2和第(2)問中的物理量表示11(8分)在驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m200 g的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示O為紙帶下落的起始點，A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)點已知打點計時器每隔T0.02 s打一個點，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間9.8 m/s2，那么

7、(1)計算B點瞬時速度時，甲同學(xué)用v2gxOB，乙同學(xué)用vB.其中所選擇方法正確的是_(填“甲”或“乙”)同學(xué)(2)同學(xué)丙想根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)進(jìn)一步計算重物和紙帶下落過程中所受的阻力，為此他計算出紙帶下落的加速度為_m/s2，從而計算出阻力Ff_N.(3)若同學(xué)丁不慎將上述紙帶從OA之間扯斷，他僅利用A點之后的紙帶能否實現(xiàn)驗證機械能守恒定律的目的？_.(填“能”或“不能”)12(14分)如圖所示，水平傳送帶AB的右端與在豎直面內(nèi)用內(nèi)徑光滑的鋼管彎成的“9”形固定軌道相接，鋼管內(nèi)徑很小傳送帶的運行速度v04.0 m/s，將質(zhì)量m0.1 kg可看做質(zhì)點的滑塊無初速度地放在傳送帶的A端已知傳送帶長

8、度L4.0 m，“9”字全高H0.6 m，“9”字上半部分圓弧半徑R0.1 m，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.2，重力加速度g10 m/s2，求：(1)滑塊從傳送帶A端運動到B端所需要的時間；(2)滑塊滑到軌道最高點C時對軌道作用力的大小和方向13(18分)釣魚島是我國固有領(lǐng)土，決不允許別國侵占，近期，為提高警惕保衛(wèi)祖國，我國海軍為此進(jìn)行了登陸演練如圖所示，假設(shè)一艘戰(zhàn)艦因噸位大吃水太深，只能停錨在離海岸登陸點s1 km處登陸隊員需要從較高的軍艦甲板上，利用繩索下滑到登陸快艇上再行登陸接近目標(biāo)，若繩索兩端固定好后，與豎直方向的夾角30°，為保證行動最快，隊員甲先無摩擦自由加速滑到某最大

9、速度，再靠摩擦勻減速滑至快艇，速度剛好為零，在隊員甲開始下滑時，隊員乙在甲板上同時開始向快艇以速度v03 m/s平拋救生圈，第一個剛落到快艇，接著拋第二個， 結(jié)果第二個救生圈剛好與甲隊員同時抵達(dá)快艇，若人的質(zhì)量為m，重力加速度g10 m/s2，問：(1)軍艦甲板到快艇的豎直高度H及隊員甲在繩索上運動的時間t0；(2)若加速過程與減速過程中的加速度大小相等，則隊員甲在何處速度最大？最大速度是多大？(3)若快艇額定功率為5 kW，載人后連同裝備總質(zhì)量為103 kg，從靜止開始以最大功率向登陸點加速靠近，到達(dá)岸邊時剛好能達(dá)到最大速度10 m/s，快艇在水中受到的阻力恒定，求快艇運動的時間t.章末檢測

10、(五)1解析選A.加速過程中，水平方向的加速度由摩擦力Ff提供，所以Ff0，F(xiàn)f、FN做正功，G做負(fù)功，選項A正確，B、C錯誤；勻速過程中，水平方向不受靜摩擦力作用，F(xiàn)f0，F(xiàn)N做正功，G做負(fù)功，選項D錯誤2解析選C.在水平狀態(tài)時，v0，則P0，豎直狀態(tài)時vmg，則P0，在其他位置時P0，故瞬時功率先增后減，C正確3解析選B.由動能定理可知，合外力對物體做功等于物體動能的增加量，即W合mv22 J，C項正確，B項錯誤；物體被提高1 m，克服重力做功WGmgh10 J，D項正確；手對物體做的功等于機械能的增加量W手EkEp12 J，A正確4解析選B.設(shè)阻力為Ff，以v勻速行駛時有：Ff，以行駛時

11、有：Ffma，解得：a，B正確5解析選D.剪斷輕繩后兩物塊運動中機械能守恒著地時的速率皆為，故A、B皆錯誤由剪斷輕繩前的平衡狀態(tài)可得mAgmBgsin ，故重力勢能變化量mAghmBghsin mBgh，C錯誤由F··cos 及得AmAg，BmBg·cos(90°)mBgsin ，故可知AB，D正確6解析選B.由題意可知，在小球運動過程中，小球與彈簧整體的機械能守恒，由機械能守恒定律可得mv2Epmgh，對比各選項可知，答案選B. 7解析選AD.B、C項中當(dāng)小球過圓周后，由于小球運動速度過小，將脫離軌道做拋體運動，水平分速度一定不為0，所以由機械能守恒定

12、律得小球運動的最大高度一定小于h，B、C項錯誤綜上所述A、D項正確8解析選CD.上升過程，由動能定理得，(mgsin mgcos )·hm/sin 0E1，摩擦生熱mgcos ·hm/sin E1E2，解得m1 kg，0.50，故A、B錯誤；物體上升過程中的加速度大小agsin gcos 10 m/s2，故C正確；上升過程中的摩擦生熱為E1E220 J，下降過程摩擦生熱也應(yīng)為20 J，故物體回到斜面底端時的動能Ek50 J40 J10 J，D正確9解析選BCD.由vt圖可知，木板和物體共速前的加速度大小均為a1 m/s2，它們所受的合外力均為摩擦力，F(xiàn)fmg，所以木板質(zhì)量M

13、m2 kg，木板獲得的動能Ek1Mv×2×12 J1 J，故A錯；系統(tǒng)機械能損失Emv(Mm)v2 J，故B對；木板的最小長度可由vt圖面積求得，L×2×1 m1 m，故C對由ag1 m/s2，得0.1，故D對10(1)未平衡摩擦力(2)滑塊的質(zhì)量M、小沙桶和細(xì)沙的總質(zhì)量m、兩個光電門之間的距離L(3)mgLMvMv11解析(1)如用v2gxOB求vB，就等于認(rèn)為機械能已經(jīng)守恒了，應(yīng)選用vB.(2)由xaT2知a m/s29.5 m/s2由mgFfma知Ffmgma0.06 N.(3)能可利用m(vv)mgh12驗證答案(1)乙(2)9.50.06(3)

14、能12解析(1)滑塊在傳送帶上加速運動時，由牛頓第二定律知mgma(2分)得ag2 m/s2(1分)加速到與傳送帶速度相同時所需要的時間t2 s(2分)位移xat24 m(2分)此時滑塊恰好到達(dá)B端，即滑塊從A端運動到B端的時間t2 s(1分)(2)滑塊從B到C的過程中，由機械能守恒定律得mgHmvmv(2分) 在C點，設(shè)軌道對滑塊的彈力方向豎直向下，由牛頓第二定律得FNmg(2分)聯(lián)立解得FN3 N(1分)由牛頓第三定律知滑塊對軌道的作用力FNFN3 N，方向豎直向上(1分)答案(1)2 s(2)3 N方向豎直向上13解析(1)設(shè)救生圈做平拋運動的時間為t，有Hgt2(2分)Htan v0t(2分)設(shè)人下滑時間為t0，由題意知：t02t(1分)聯(lián)立得：H16.