高三物理名校试题汇编系列第5期专题06 机械能守恒定律.docx

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高三物理名校试题汇编系列第5期专题06机械能守恒定律

高三物理名校试题汇编系列（第5期）专题06机械能守恒定律

一、单项选择题

1.（湖南师大附中2012届高三月考试卷七）物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止。

以a、Ek、s和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间。

则以下各图象中，能正确反映这一过程的是（）

1.C解析：

阻力恒定，合外力恒定，那么加速度大小a恒定，选项AB错误；根据动能定理有mv2/2-mv02/2=-mas，所以Ek=mv2/2=mv02/2-mas=Ek0-mas，选项C正确；v=v0-at，Ek=mv2/2=（m/2）（v02+a2t2-2av0t），选项D错误。

本题答案为C。

2.（湖北省八市2012届高三3月联

考试卷）如图所示，竖直面内固定有一个半径为R的光滑圆弧轨道，其端

点B在圆心O的正上方，另一个端点A与圆心O在同一水平面上。

一个小球（视为质点）从A点正上方某一高度处自由下落。

为使小球从A点进入圆弧轨道后从B点飞出，恰好又从A点进入圆弧轨道且不与A点处发生碰撞，小球开始下落时的位置到B点的高度差h应该是（）

A．R/4B．R/2C．5R/4D．无论h是多大都不可能出现题中所述情景

3.（江西省丰、樟、高、宜四市2012届高三联考）半径为r和R（r＜R）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中两物体（　）

A．机械能均逐渐减小B．经最低点时动能相等

C．机械能总是相等的D．两球在最低点加速度大小不等

3.C解析：

半圆形槽光滑，两物体在下滑过程中机械能守恒，刚开始释放时，两物体的机械能相等，所以在下滑过程中两物体的机械能总是相等的，选项A错误，C正确；经最低点时，两球的重力势能不同，它们的动能也不相等，选项B错误；根据mgr=mv2/2和

a=v2/r可得，a=2g，可见，两球在最低点加速度大小相等，选项D错误。

本题答案为C。

5.（江苏省苏北四星级中学2012届高三下学期联考）如图所示，长为L的小车置于光滑的水平面上，小车前端放一小物块，用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离s，物块刚好滑到小车的左端。

物块与小车间的摩擦力为f，在此过程中（）

A.摩擦力对小物块做的功为fsB.摩擦力对系统做的总功为0

C.力F对小车做的功为fLD.小车克服摩擦力所做的功为fs

5.D解析：

摩擦力对小物块做的功为f（s-L），小车克服摩擦力所做的功为fs，摩擦力对系统做的总功为-fL，力F对小车做的功为Fs，只有选项D正确。

6.（上海市华师大一附中等八校2012届高三下学期联合调研考试）一质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中（如图甲），某时刻剪断细线，铝球开始在油槽中下沉运动，通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图像如乙所示，已知重力加速度为g，根据上述信息，下列说法正确的是（　　）

A．铝球下沉的速度越来越大

B．开始释放时，铝球加速度a0=g

C．铝球下沉过程所受到油的

阻力f=ma0v/v0

D．铝球下沉过程机械能的减少等于克服油阻力所做功

6.C解析：

铝球先做加速度越来越小的加速运动，当速度增大到v0时，加速度减为零，之后铝球做匀速运动，所以选项A错误；开始释放时，铝球受到重力和浮力的作用，加速度不等于g，选项B错误；根据题意mg-F浮=ma0，mg-F浮-f=ma，a=a0-

，联立各式可得f=ma0v/v0，选项C正确；铝球下沉过程机械能的减少等于克服油阻力所做功和克服浮力做的功之和，选项D错误。

本题答案为C。

7.（江西省南昌市2012届高三下学期第二次模拟测试卷）甲、乙两个质量相同的物体受到竖直向上的拉力作用，从同一高度向上运动，它们的运动图象如图所示，则下列说法正确的是（）

A．在0-t1时间内，甲的加速度越来越大

B．在t=t1时刻两物体的高度相同

C．在t=t1时刻甲所受拉力的瞬时功率大于乙所受拉力的瞬时功率

D．在t=t2时刻甲所受的拉力大于乙所受的拉力

8.（吉林省长春市2012届高三第三次调研测试）有一固定轨道ABCD如图所示，AB段为四分之一光滑圆弧轨道，其半径为R，BC段是水平光滑轨道，CD段是光滑斜面轨道，BC和斜面CD间用一小段光滑圆弧连接。

有编号为1、2、3、4完全相同的4个小球（小球不能视为质点，其半径r＜R），紧挨在一起从圆轨道上某处由静止释放，经平面BC到斜面CD上，忽略一切阻力，则下列说法正确的是（）

A．四个小球在整个运动过程中始终不分离

B．在圆轨道上运动时，2号球对3号球不做功

C．在CD斜面轨道上运动时，2号球对3号球做正功

D．4号球在CD斜面轨道上运动的最大高度与1号球初始位置等高

8.A解析：

圆弧轨道越低的位置切线的倾角越小，加速度越小，故互相有挤压力，水平面上速度相同，无挤压也不分离，斜面上加速度相同，也是无挤压也不分离，故BC错误，A正确；从圆弧由静止释放到斜面的最高点，机械能守恒，重心上升的高度相同，但圆弧上的重心在四个球的中点偏下，而斜面上四个球的整体重心在中间，故D错误。

9.（广东省深圳市2012届高三第二次调研考试理综）滑雪运动员由斜坡向下滑行时其速度时间图象如图所示，图象中AB段为曲线，运动员在此过程中（）

A.做匀加速运动B.所受合力不断减小C.做曲

线运动D.机械能守恒

10.（湖北省武汉外国语学校、钟祥一中2012届高三下学期4月联考）商场很多电梯是台式的，顾客站在匀速上行的台式

扶梯上上楼，若顾客站着不动时，扶梯对他做功为W1，做功功率为P1，若他在扶梯上相对扶梯向上匀速走动时，扶梯对他做功为W2，做功功率为P2，则下列说法中正确的

是（）

A．W1=W2，P1=P2B．W1﹥W2，P1=P2C．W1=W2，P1﹥P2D．W1﹥W2，P1﹥P2

10.B解析：

顾客在题中两种情况下的机械能的增加量相等，若顾客站着不动时，他增加的机械能等于扶梯对他做的功，若他在扶梯上相对扶梯向上匀速走动，他增加的机械能等于扶梯对他做的功和他体内消耗的化学能，可知W1﹥W2；两种情况下，扶梯对他的作用力均与其重力等大反向，扶梯向上运动的速度相同，所以做功功率相等，即P1=P2，所以只有选项B正确。

11.（上海市青浦、杨浦、宝山、静安四区2012届高三下学期4月联考）如图所示，质量为M的小车停在光滑水平面上，质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在车顶上，将小球拉至细绳成水平方向后由静止释放，空气阻力忽略不计，当小球到达细绳成竖直方向的位置时，小车的速度为u，则在小球下落过程中（）

A．合外力对小球做功为mgLB．合外力对小球做功为Mu2／2

C．悬绳对小球不做功D．小球克服悬绳拉力做功为Mu2／2

12.（辽宁省重点中学协作体212届高三高考模拟考试理科综合）如图所示，把小车放在水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连，已知小车的质量为M，小桶与沙子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖直高度为h的过程中，若不计滑轮摩擦及空气的阻力，下列说法中正确的是（）

A．若增加沙子的质量，系统的加速度将趋于无穷大

B．若水平桌面光滑，m处于完全失重状态

C．若水平桌面光滑，小桶获得的动能为m2gh/（m+M）

D．若水平桌面光滑，小桶获得的动能为mgh

二、多项选择题

13.（上海市虹口区2012届高三下学期教学质量监控测二模）图（a）中弹丸以一定的初始速度在光滑碗内做复杂的曲线运动，图（b）中的运动员在蹦床上越跳越高。

下列说法中正确的是（）

A.图（a）弹丸在上升的过程中，机械能逐渐增大

B.图（a）弹丸在上升的过程中，机械能保持不变

C.图（b）中的运动员多次跳跃后，机械能增大

D.图（b）中的运动员多次跳跃后，机械能不变

13.BC解析：

图（a）弹

丸在上升的过程中，受到重力和弹力两个的作用，其中弹力方向时刻与运动方向垂直，所以弹力不做功，弹丸的机械能保持不变，选项A错误，B正确；图（b）中的运动员在蹦床上越跳越高，其上升的最大高度代表其机械能，所以多次跳跃后，其机械能将增大，选项C正确，D错误。

本题答案为BC。

14.（辽宁省重点中学协作体212届高三高考模拟考试理科综合）如图所示为汽车的加速度和车速倒数1/v的关系图像．若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则（）

A．汽车所受阻力为2×103NB．汽车在车速为15m/s时，功率为6×104W

C．汽车匀加速的加速度为3m/s2

D．汽车匀加速所需时间为5s

15.（湖北省武汉市2012届高中毕业生四月调研测试理综）置于水平地面上的一门大炮，斜向上发射一枚炮弹。

假设空气阻力可以忽略，炮弹可以视为质点，则（）

A.炮弹在上升阶段，重力势能一直增大

B.炮弹在空中运动的过程中，动能一直增大

C.炮弹在空中运动的过程中，重力的功率一直增大

D.炮弹在空中运动的过程中，机械能守恒

15.AD解析：

炮弹在空中运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，选项D正确；在上升阶段，炮弹的高度增大，重力势能一直增大，而动能逐渐减小，炮弹在竖直方向上的分速度vy不断减小，重力的功率一直减小，据此可知，选项A正确，BC错误。

本题答案为AD。

16.（湖北省黄冈中学2012届高三下学期高考模拟试卷）如图所示，光滑斜面上有一固定挡板P，质量为m的物块被挡板挡住且与斜面始终保持相对静止。

下列说法正确的是（）

A．若斜面向上匀速运动距离h，则斜面对物块做功为mgh

B．若斜面向右匀速运动距离s，则斜面对物体做功为mgs

C．若斜面以加速度a向左匀加速运动距离s，则斜面对物体做功为mas

D．若斜面以加速度a向下匀加速运动距离h，则斜面对物体做功为

17.（广东省实验中学2012届高三下学期综合测试理综）如图所示，用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移到B的过程中，下列说法正确的是（）

A．有摩擦力时比无摩擦力时F做的功多

B．物体加速运动时比减速运动时，F做的功多

C．物体无论是加速运动、减速运动还是匀速运动，力F做的功一样多

D．有摩擦力时与无摩擦力时F的平均功率不相等

18.（江西师大附中、鹰潭一中2012届高三下学期4月联考理综）水平地面上有两个固定的

、高度相同的粗糙斜面甲和乙，乙的斜面倾角大，甲、乙斜面长分别为s、L1，如图所示。

两个完全相同的小滑块A、B可视为质点，同时由静止开始从甲、乙两个斜面的顶端释放，小滑块A一直沿斜面甲滑到底端C，而小滑块B滑到底端P后沿水平面滑行到D处（小滑块B在P点从斜面滑到水平面的速度大小不变），在水平面上滑行的距离PD=L2，且s=L1+L2。

小滑块A、B与两个斜面和水平面间的动摩擦因数相同，则（）

A．滑块A到达底端C点时的动能一定比滑块B到达D点时的动能小

B．两个滑块在斜面上加速下滑的过程中，到达同一高度时，动能可能相同

C．A、B两个滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中，滑块A重力做功的平均功率小于滑块B重力做功的平均功率

D．A、B滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中，由于克服摩擦而产生的热量一定相同

18.AC解析：

设动摩擦因数为μ，两滑块质量均为m，两斜面的高度均是h，倾角分别为θ1和θ2（θ1＜θ2），整个运动过程中

，两滑块由于克服摩擦而产生的热量分别为QA=μmgscosθ1和QB=μmg（L1cosθ2+L2），又已知s=L1+L2，可求得QB＜QA，选项D错误；整个运动过程中，两滑块均将重力势能转化为系统的内能和滑块的动能，所以滑块A到达底端C点时的动能

，滑块B到达D点时的动能

，又已知QB＜QA，所以EkA＜EkB，选项A正确；两个滑块在斜面上加速下滑的过程中，到达同一高度时，滑块A克服摩擦力做功较大，所以滑块的动能较小，选项B错误；这两个过程中，两滑块重力做功相等，但滑块A运动时间较长，所以重力做功的平均功率小于滑块B重力做功的平均功率，选项C正确。

本题答案为AC。

19.（湖南省十二校2012届高三第一次联考考试）如图所示，水平传送带由电动机带动，并始终保持以速度v匀速运动。

现将质量为m的某物块无初速地放在传送带的左端，

经过时间t物块保持与传送带相对静止。

设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程，下列说法正确的是（

）

A.摩擦力对物块做的功为

B.传送带克服摩擦力做的功为

C.系统摩擦生热为

D.电动机多做的功为

三、非选择题

20.（山东省德州市2012届高三第二次

模拟考试）如图所示，一质量为m=2kg的滑块从半径为R=0.2m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下，A点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底端B与水平传送带平滑相接。

已知传送带匀速运行速度为v0=4m/s，B点到传送带右端C点的距离为L=2m。

当滑块滑到传送带的右端C时，其速度恰好与传送带的速度相同。

（g=10m/s2）求：

（1）滑块到达底端B时对轨道的压力；

（2）滑块与传送带间的动摩擦因数μ；

（3

）此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q。

21.（黑龙江省等东北四校2012届高三下学期第一次高考模拟考试）如图所示，半径为R=0.2m的光滑1/4圆弧AB在竖直平面内，圆弧B处的切线水平。

B端高出水平地面h=0.8m，O点在B点的正下方。

将一质量为m=1.0kg的滑块从A点由静止释放，落在水平面上的C点处，不计空气阻力，g取10m/s2，求：

（1）滑块滑至B点时对圆弧的压力及xOC的长度；

（2）若在B端接一长为L=1.0m的木板MN，滑块从A端释放后正好运动到N端停止，求木板与滑块的动摩擦因数μ。

21.解析：

（1）由机械能守恒定律可知：

，由牛顿第二定律：

，联立两式可得：

。

由牛顿第三定律可知，滑块滑至B点时对圆弧的压力为30N，方向竖直向下。

根据平抛运动规律：

，OC的长

度：

。

（2）从A到N，由动能定理：

，解得：

。

或：

由牛顿第二定律可知：

，由运动学公式可知：

，联立得：

22.（山东省济南市2012届高三3月高考模拟考试（二模）理综）如图所示，一质量为m=0.5kg的小滑块，在F=4N水平拉力的作用下，从水平面上的A处由静止开始运动，滑行s=1.75m后由B处滑上倾角为37°的光滑斜面，滑上斜面后拉力的大小保持不变，方向变为沿斜面向上，滑动一段时间后撤去拉力。

已知小滑块沿斜面上滑到的最远点C距B点为L=2m，小滑块最后恰好停在A处。

不计B处能量损失，g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。

试求：

（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数μ；

（2）小滑块在斜面上运动时，拉力作用的距离x；

（3）小滑块在斜面上运动时，拉力作用的时间t。