届高三物理名校试题汇编系列第4期专题06 机械能守恒定律Word文档格式.docx

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4．（江苏省阜宁中学、大风中学2013届高三上学期期中联考试物理试题）一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数（1/v）图象如图所示。

若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是（）

A．汽车的功率B．汽车行驶的最大速度

C．汽车所受到阻力D．汽车运动到最大速度所需的时间

4．D解析：

根据图象，当

即v=20m/s时，a=0，汽车匀速行驶，此时汽车的牵引力等于摩擦力，汽车行驶的速度最大，即vm=20m/s；

根据P=Fv和

可得，

，再根据题图a=40

-2，对比可得，P=40m，f=2m。

本题答案为D。

5．（广西南宁二中2013届高三上学期11月月考理科综合能力试题）一个25kg的小孩从高度为3．0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2．0m/s．取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是

A．合外力做功50JB．阻力做功500J

C．重力做功500JD．支持力做功50J

6．（贵州省天柱民中、锦屏中学、黎平一中、黄平民中四校2013届联考理科综合测试题）从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H，设上升过程中空气阻力Ff恒定。

在小球从抛出到上升至最高处的过程中，下列说法正确的是

A．小球的机械能减少（mg+Ff）HB．小球的动能减少mgH

C．小球的动能减少FfHD．小球的机械能减少FfH

6.D解析：

小球的机械能减少量等于克服空气阻力做的功，为FfH，选项A错误，D正确；

在小球从抛出到上升至最高处的过程中，小球的动能转化为重力势能和系统的内能（内能大小等于物体克服空气阻力做的功），所以小球的动能减少（mg+Ff）H，选项BC错误。

7．（黑龙江哈师大附中2013届高三上学期期末考试理综试题）如图所示，传送带与水平方向夹角为θ，当传送带静止时，在传送带上端轻放一小物块，物块下滑到底端时间为t，小物块克服摩擦力做功为Wf，则下列说法正确的是

A．当传送带逆时针匀速转动时，物块下滑到底端的时间一定小于t

B．当传送带逆时针匀速转动时，物块下滑到斜面底端摩擦力做的功一定大于Wf

C．当传送带顺时针匀速转动时，物块下滑的时间一定大于t

D．当传送带顺时针匀速转动时，物块下滑到斜面底端克服摩擦力做功一定大于Wf

8．（辽宁省五校协作体2013届高三上学期期中考试物理试题）质量为m＝20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动。

0～2s内F与运动方向相反，2s～4s内F与运动方向相同，物体的速度－时间图象如图所示，已知g取10m/s2。

则（　　）

A．物体在0～4s内通过的位移为8mB．拉力F的大小为100N

C．物体与地面间的动摩擦因数为0.4D．物体克服摩擦力做的功为320J

8.A解析：

根据“面积”求位移，物体在0～4s内通过的位移为

，选项A正确；

由F+μmg=ma1，F-μmg=ma2，其中a1=5m/s2，a2=1m/s2，可得F=60N，μ=0.2，选项BC错误；

物体在0～4s内通过的路程s=12m，克服摩擦力做的功为Wf=μmgs=480J，选项D错误。

9.（辽宁省沈阳四校2013届高三上学期期中联考物理试题）如图所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30°

的粗糙斜面向上运动的过程中，受一恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为4m/s2，方向沿斜面向下，那在物块向上运动过程中，正确的说法是

A．物块的机械能一定增加B．物块的机械能一定减小

C．物块的机械能可能不变D．物块的机械能可能增加也可能减小

9.A解析：

拉力F做正功，摩擦力f做负功，由mgsin30°

+f-F=ma，可得f-F=ma-mgsin30°

＜0，即f＜F，该过程中拉力做的功大于克服摩擦力做的功，物块的机械能一定增加，选项A正确。

二、多项选择题

10．（江西省上高二中、临川二中2013届高三上学期元月联考理综试题）Bungee（蹦极）是一种新兴的体育活动，蹦跃者站在约40米以上（相当于10层楼高）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处，然后两两臂伸开，双腿并拢，头朝下跳下去.绑在跳跃者踝部的橡皮条很长，足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”.当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧，阻止人体继续下落，当人到达最低点时，橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，如此反复，但由于空气阻力的原因，使弹起的高度会逐渐减小，直到静止.这就是蹦极的全过程.根据以上的叙述，忽略空气阻力的影响，对第一次下落过程中下列说法正确的是（）

A．当橡皮绳达到原长后人开始做减速运动

B．整个下落过程中人的机械能守恒

C．当橡皮绳的弹力刚好等于人的重力时人的速度最大

D．当人达到最低点时加速度数值最大，且一定大于重力加速度g的值

11．（山东济宁市2013届高三上学期期末测试物理试题）如图所示，一个小物体在足够长的斜面上以一定初速度释放，斜面各处粗糙程度相同，初速度方向沿斜面向上，则物体在斜面上运动的过程中（）

A．动能先减小后增大B．机械能一直减小

C．如果某段时间内摩擦力做功与物体动能的改变量相同，则此后物体动能将不断增大

D．如果某段时间内摩擦力做功W，再经过相同的时间，两段时间内摩擦力做功可能相等

12．（广东省珠海市2013届高三第一学期期末质量监测理综试题）2012年8月3日中国选手董栋在伦敦奥运会夺得男子蹦床金牌。

忽略空气阻力，下面说法正确的是

A．运动员下落到刚接触蹦床时，速度最大

B．运动到最低点时，床对运动员的作用力大于运动员对床的作用力

C．从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中，运动员的加速度先减小后增大

D．在下落过程中，重力对运动员所做的功等于其重力势能的减小

12.CD解析：

运动员刚接触蹦床时，弹力为零，加速度向下，运动员加速向下运动，当下落到弹力等于重力时，加速度为零，速度才达到最大，选项A错误；

床对运动员的作用力与运动员对床的作用力是一对作用力和反作用力，它们的大小一定相等，选项B错误；

从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中，运动员的加速度从g先减小到零再反向增大，选项C正确；

根据功能关系，在下落过程中，重力对运动员所做的功等于其重力势能的减小，选项D正确。

13．（广东省汕头四中2012—2013学年度高三级第二次月考试卷）如图所示，两个质量相同的物体A和B，在同一高度处，A物体自由落下，B物体沿光滑斜面下滑，则它们到达地面时（空气阻力不计）

A．速率相同，动能相同

B．B物体的速率大，动能也大

C．A、B两物体在运动过程中机械能都守恒

D．B物体重力所做的功比A物体重力所做的功多

13.AC解析：

因为只有重力做功，两物体的机械能都守恒，选项C正确；

根据机械能守恒定律，两物体到达地面时的速率相同，动能相同，选项A正确，B错误；

两物体质量相等，下落的高度也相等，所以两物体重力所做的功相等，选项D错误。

14.（辽宁省重点中学2013届高三上学期期末考试物理试题）如图所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点。

下列说法中正确的是

A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零

B．小球从A上升到C与从C上升到B的过程，减少的动能相等

C．小球从A上升到C与从C上升到B的过程，速度的变化率相等

D．小球从A上升到C与从C上升到B的过程，损失的机械能相等

15．（辽宁省五校协作体2013届高三上学期期中考试物理试题）如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则下列说法正确的是

A．物体回到出发点时的动能是60JB．开始时物体所受的恒力F＝2mgsinθ

C．撤去力F时，物体的重力势能是45JD．动能与势能相同的位置在撤去力F之前的某位置

16.（上海市徐汇区2013届高三上学期期末考试）如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°

，轨道最低点A与桌面相切。

一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放。

则（）

（A）在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等

（B）在m1由C点下滑到A点的过程中重力对m1做功的功率先增大后减少

（C）若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1=2m2

（D）若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1＝3m2　

17．（江西师大附中、临川一中2013届高三物理12月联考试卷）如图所示，A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连，置于固定斜面体的两个斜面的相同高度，处于静止状态，两斜面的倾角分别是α=53°

和β=37°

，若不计摩擦，以虚线所在处为零势能参考平面，剪断细绳后下列说法中正确的是（）

A．两物体质量为mA>

mBB．两物体着地时的动能EkA=EkB

C．两物体着地时的动能EkA<

EkBD．两物体着地时的机械能相同

18．（四川省资阳市高中2013届高三第一次高考模拟考试）如图甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，沿杆方向给环施加一个拉力F，使环由静止开始运动，已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10m/s2。

则以下判断正确的是

A．小环的质量是1kgB．细杆与地面间的倾角是30°

C．前3s内拉力F的最大功率是2.5WD．前3s内小环机械能的增加量是6.25J

18.AC解析：

在第1s内拉力F1=5N，加速度a1=0.5m/s2，在第2s和第3s内拉力F2=4.5N，加速度a2=0，设倾角为α，根据牛顿第二定律，F1-mgsinα=ma1，F2-mgsinα=ma2，可得m=1kg，α=arcsin0.45，选项A正确，B错误；

前3s内拉力F的最大功率是Pm=Fmvm=5N×

0.5m/s=2.5W，选项C正确；

前3s内小环机械能的增加量等于拉力F做的功，即

，选项D错误。

19.（湖北省鄂南高中、荆州中学、华师一附中、孝感高中、黄冈中学等八校2013届高三第一次联考）如图所示，轻弹簧下端固定在粗糙的斜面底端的档板上，弹簧上端处于自由状态，斜面倾角为θ，一质量为m的物块（可视为质点）从离弹簧上端距离为L1处由静止释放，物体与斜面间动摩擦因数为μ，弹簧被压缩到最短时物体距释放点的距离为L2（重力加速度为g），则

A.物块的最大动能为mgL1（sinθ-μcosθ）

B.弹黉被压缩到最短时，弱簧的弹性势能为mgL2（sinθ-μcosθ）

C.从物块释放到弹簧被压缩到最短的过程中，系统损失的机械能为μmgcosθL2

D.从物块释放到弹簧压缩到最短的过程中，物体重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量与系统产生的内能之和

20．（江苏省苏北三市（徐州、淮安、宿迁）2013届高三元月份调研考试）倾角为37°

的光滑斜面上固定一个槽，劲度系数k=20N/m、原长l0=0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连，开始时杆在槽外的长度=0.3m，且杆可在槽内移动，杆与槽间的滑动摩擦力大小Ff=6N，杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

质量m=1kg的小车从距弹簧上端L=0.6m处由静止释放沿斜面向下运动。

已知弹性势能Ep

，式中x为弹簧的形变量。

g=10m/s2，sin37º

=0.6。

关于小车和杆的运动情况，下列说法正确的是

A．小车先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的变加速运动

B．小车先做匀加速运动，然后做加速度逐渐减小的变加速运动，最后做匀速直线运动

C．杆刚要滑动时小车已通过的位移为0.9m

D．杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为0.1s

20.BCD解析：

小车接触弹簧前做匀加速运动，接触弹簧后直到弹力等于杆与槽之间的最大静摩擦力，也等于滑动摩擦力，小车做加速度逐渐减小的变加速运动，之后做匀速直线运动，选项A错误，B正确；

杆刚要滑动时，弹簧的改变量为x=6N/（20N/m）=0.3m，此时小车已通过的位移为0.9m，选项C正确；

从释放小车到杆刚要滑动的过程中，小车和弹簧组成的系统机械能守恒，设杆刚要滑动时小车的速度为v，则mgsin37°

（L+x）=

，可得v=3m/s，所以杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为t=l/v=0.1s，选项D正确。

三、非选择题

21．（江西师大附中、临川一中2013届高三物理12月联考试卷）如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=1kg的物块B以水平初速度v0=3m/s从A的一端滑上水平上表面，它们在运动过程中的v-t图线如图乙所示。

请根据图象求：

（1）B在A上滑动的相对位移；

（2）A、B组成的系统损失的机械能△E。

22．（河北省邯郸市成安一中、临漳一中等四校2013届高三上学期联考物理试卷）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；

（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。

23.（四川省绵阳市2013届高三上学期二诊）如图所示，是一段光滑的固定斜面，长度s=1m，与水平面的倾角θ=53°

另有一固定竖直放置的粗糙圆弧形轨道刚好在B点与斜面相切，圆弧形轨道半径R=0.3m，O点是圆弧轨道的圆心。

将一质量m=0.2kg的小物块从A点由静止释放，运动到圆弧轨道最高点C点时，与轨道之间的弹力F=1N。

重力加速度g=10m/s2，

，不计空气阻力。

求：

（1）小物块运动到B点时的速度大小？

（2）小物块从B到C的过程，克服摩擦力做的功是多少？

23.解析：

（1）设小物块运动到B点时的速度大小为vB，在A到B的过程中，由动能定理有

，解得vB=4m/s

（2）设小物块在C点的速度大小为vc，则

在B到C的过程，设小物块克服摩擦力做的功是Wf，由动能定理有

解得Wf=0.19J

24.（江西省宜春市五校2013届高三上学期12月联考物理试题）现代化的生产流水线大大提高了劳动效率，如下图为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图，它由传送带和转盘组成。

物品从A处无初速放到传送带上，运动到B处后进入匀速转动的转盘一起运动（无相对滑动）到C处被取走装箱。

已知A、B两处的距离L=10m，传送带的传输速度v=2.0m/s，物品在转盘上与轴O的距离R=4.0m,物品与传送带间的动摩擦因数μ1=0.25。

取g=10m/s2。

（1）求物品从A处运动到B处的时间t；

（2）若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等，则物品与转盘间的动摩擦因数μ2至少为多大？

（3）若物品的质量为0.5kg，传送带平均每分钟传输送10个物品，则传送带电动机因为传送物品需要输出的功率多大？