高中物理能量守恒的好题集Word格式文档下载.docx

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4．（2012•上海模拟）如图甲所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始运动，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示．其中0～x1过程的图线是曲线，x1～x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是（　　）

A．物体在沿斜面向下运动

B．在0～x1过程中，物体的加速度一直减小

C．在0～x2过程中，物体先减速再匀速

D．在x1～x2过程中，物体的加速度为gsinθ

5．（2012•许昌模拟）如图所示，倾角为30°

、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上．重力加速度为g，不计一切摩擦．则（　　）

A．A球刚滑至水平面时速度大小为

B．B球刚滑至水平面时速度大小为

C．小球A、B在水平面上不可能相撞

D．在A球沿斜面下滑过程中，轻绳对B球一直做正功

6．（2012•长春一模）如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过轻质弹簧相连，A放在水平地面上；

B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上．用手固定C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为m，C的质量为4m．细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后它沿斜面下滑，A刚离开地面时B获得最大速度．则下列说法正确的是（　　）

A．物体C克服绳拉力做的功等于C减少的重力势能

B．物体B速度最大时，弹簧弹性势能最小

C．从C释放到B达到最大速度的过程中，C减少的机械能等于B增加的机械能

D．斜面倾角α=30°

7．（2012•中山市校级模拟）如图，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动，在此过程中（　　）

A．小球的机械能不守恒

B．重力对小球不做功

C．绳的张力对小球不做功

D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少

8．（2012•封开县校级模拟）如图所示，一个可视为质点的质量为m的小球以初速度v飞出高为H的桌面，当它经过距离地面高为h的A点时的速度为vA，所具有的机械能是（以桌面为零势能面，不计空气阻力）（　　）

A．

B．

C．

D．

9．（2012•宜阳县校级模拟）如图所示，某物体以一定初动能Ek0沿固定在水平地面上的粗糙斜面从底端P点开始上滑，一段时间之后物体离开斜面做斜上抛运动，到达最高点Q，设斜面各部分粗糙程度均匀，取地面为零势能面，则关于物体从P到Q的运动过程中机械能随时间的变化关系E﹣t；

及物体的动能随离地面的竖直高度的变化关系EK﹣h，下列图象描述正确的是（　　）

C．

10．（2012•泗阳县校级模拟）如图所示，一轻质弹簧下端固定，直立于水平地面上，将质量为m的物体A从离弹簧顶端正上方h高处由静止释放，当物体A下降到最低点P时，其速度变为零，此时弹簧的压缩量为x0；

若将质量为2m的物体B从离弹簧顶端正上方h高处由静止释放，当物体B也下降到P处时，其速度为（　　）

二．解答题（共20小题）

11．（2013•山东）如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以v0=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L=10m．已知斜面倾角θ=30°

，物块与斜面之间的动摩擦因数μ=

．重力加速度g取10m/s2．

（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小．

（2）拉力F与斜面的夹角多大时，拉力F最小？

拉力F的最小值是多少？

12．（2013•四川）在如图所示的竖直平面内，物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角θ=370的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行．劲度系数K=5N/m的轻弹簧一端固定在0点，一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连，弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，DM垂直于斜面．水平面处于场强E=5×

104N/C、方向水平向右的匀强电场中．已知A、B的质量分别为mA=0.1kg和mB=0.2kg，B所带电荷量q=+4×

l0﹣6C．设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，B电量不变．取g=lOm/s2，sin37°

=0.6，cos37°

=0.8．

（1）求B所受静摩擦力的大小；

（2）现对A施加沿斜面向下的拉力F，使A以加速度a=0.6m/s2开始做匀加速直线运动．A从M到N的过程中，B的电势能增加了△Ep=0.06J．已知DN沿竖直方向，B与水平面间的动摩擦因数μ=0.4．求A到达N点时拉力F的瞬时功率．

13．（2013•广陵区校级学业考试）如图所示，一质量M=50kg、长L=3m的平板车静止在光滑的水平地面上，平板车上表面距地面的高度h=1.8m．一质量m=10kg可视为质点的滑块，以v0=7.5m/s的初速度从左端滑上平板车，滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s2．

（1）分别求出滑块在平板车上滑行时，滑块与平板车的加速度大小；

（2）判断滑块能否从平板车的右端滑出．若能，求滑块落地时与平板车右端间的水平距离；

若不能，试确定滑块最终相对于平板车静止时与平板车右端的距离．

14．（2013•新郑市模拟）如图，质量M=8.0kg的小车停放在光滑水平面上．在小车右端施加一个F=8.0N的水平恒力．当小车向右运动的速度达到3.0m/s时，在其右端轻轻放上一个质量m=2.0kg的小物块（初速为零），物块与小车间的动摩擦因数μ=0.20，假定小车足够长．求：

（1）经多长时间物块停止在小车上相对滑动？

（2）小物块从放在车上开始，经过t=3.0s，通过的位移是多少？

（取g=10m/s2）

15．（2012•北京）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米．电梯的简化模型如图1所示．考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a─t图象如图2所示．电梯总质量m=2.0×

103kg．忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2．

（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；

（2）类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由υ─t图象求位移的方法．请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图2所示a─t图象，求电梯在第1s内的速度改变量△υ1和第2s末的速率υ2；

（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；

再求在0─11s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W．

16．（2012•门头沟区一模）如图所示，倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱，相邻两木箱的距离均为l．工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一与其它木箱碰撞．每次碰撞后木箱都粘在一起运动．整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个木箱匀速上滑．已知木箱与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．设碰撞时间极短，求

（1）工人的推力；

（2）三个木箱匀速运动的速度；

（3）在第一次碰撞中损失的机械能．

17．（2012•凤冈县校级模拟）一质量m的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37°

足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程的v﹣t图线，如图所示．（取sin37°

=0.6cos37°

=0.8g=10m/s2）求：

（1）小物块冲上斜面过程中加速度的大小．

（2）小物块与斜面间的动摩擦因数．

（3）小物块从冲上斜面到返回出发点的时间（保留两位有效数字）

18．（2012•镜湖区校级二模）某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中，打出的纸带如下图（a）所示，相邻计数点间的时间间隔是T．

（1）测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使实验结果更精确一些，该同学计算加速度的公式应为a=　　　　　　．

（2）另有位同学通过测量，作出a﹣F图象，如图（b）所示，试分析：

图象不通过原点的原因是：

　　　　　　，图象上部弯曲的原因是：

　　　　　　．

19．（2011•江苏）如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°

角固定放置．将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连，小物块悬挂于管口．现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变．（重力加速度为g）

（1）求小物块下落过程中的加速度大小；

（2）求小球从管口抛出时的速度大小；

（3）试证明小球平抛运动的水平位移总小于

L．

20．（2011•中山市校级一模）如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板．系统处一静止状态，现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d，重力加速度为g．

21．（2011•黄山模拟）如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点．每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据，g=10m/s2．求：

t（s）

0.0

0.2

0.4

…

1.2

1.4

V（m/s）

1.0

2.0

1.1

0.7

（1）斜面的倾角α；

（2）物体与水平面之间的动摩擦因数μ；

（3）t=0.6s时的瞬时速度v．

22．（2009•安徽）在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神．为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化．一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示．设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦．重力加速度取g=10m/s2．当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时，试求

（1）运动员竖直向下拉绳的力；

（2）运动员对吊椅的压力．

23．（2009•海南）一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以v0=12m/s的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关．某时刻，车厢脱落，并以大小为a=2m/s2的加速度减速滑行．在车厢脱落t=3s后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍．假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离．

24．（2008•四川）水平面上有一带圆弧形凸起的长方形木块A，木块A上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体C相连，B与凸起之间的绳是水平的．用一水平向左的拉力F作用在物体B上，恰使物体A、B、C保持相对静止，如图．已知物体A、B、C、的质量均为m，重力加速度为g，不计所有的摩擦，则拉力F应为多大？

25．（2008•海南）科研人员乘气球进行科学考察．气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990kg．气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住．堵住时气球下降速度为lm/s，且做匀加速运动，4s内下降了12m．为使气球安全着陆，向舷外缓慢抛出一定的压舱物．此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5分钟内减少了3m/s．若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g=9.89m/s2，求抛掉的压舱物的质量．

26．（2007•山东）如图所示，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块．当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管进入轨道ABC．已知AB段斜面倾角为53°

，BC段斜面倾角为37°

，滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，A点离B点所在水平面的高度h=1.2m．滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，sin37°

=0.8

（1）若圆盘半径R=0.2m，当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？

（2）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达B点时的机械能．

（3）从滑块到达B点时起，经0.6s正好通过C点，求BC之间的距离．

27．（2007•寿光市模拟）海豚靠尾部来推动下部的水，能够从水中高高跃起，被誉为“会飞的鱼”．一身长l=1.8m，质量m=65kg的海豚，跃起后从h1=1.0m的高度处自由下落，尾部接触水面后经过时间t=0.25s身体速度降为零，紧接着尾部用力F向下拍打水，又向上跃起h2=0.5m，假定上升、下降两个阶段尾部与水的作用力分别都是恒力，求上升阶段尾部与水的作用力F．（取g=10m/s2）

28．（2006•宁夏）一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ．初始时，传送带与煤块都是静止的．现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动．经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动．求此黑色痕迹的长度．

29．（2006•甘肃）一质量为m=40kg的小孩在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示．

试问：

在这段时间内电梯上升的高度是多少？

取重力加速度g=10m/s2．

30．（2006•盐城模拟）如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m1和m2，拉力F1和F2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F1＞F2．试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T．

参考答案

1．D；

2．AB；

3．BD；

4．AD；

5．A；

6．CD；

7．AC；

8．AD；

9．AD；

10．D；

11．　　　；

12．　　　；

13．　　　；

14．　　　；

15．　　　；

16．　　　；

17．　　　；

18．

；

平衡摩擦力不足或没平衡摩擦力；

砂和桶的质量不是远小于车的质量；

19．　　　；

20．　　　；

21．　　　；

22．　　　；

23．　　　；

24．　　　；

25．　　　；

26．　　　；

27．　　　；

28．　　　；

29．　　　；

30．　　　；