高三物理复习练习题机械能守恒定律.docx
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高三物理复习练习题机械能守恒定律
高三物理力学练习题
机械能守恒定律
一、追寻守恒量功功率
题型一、能量的转化和守恒
1．如果某一物体在某一过程中机械能是守恒的，则对这句话的理正确的是B
A．就是指势能和动能都不变化B．当动能增加时，势能一定减小
C．当动能增加时，势能有可能增加D．机械能守恒的过程是不存在的
题型二、判断一个力是否做功和做功正负
2．如图，A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B右移，用F′、FAB和FBA分别表示绳对A的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则D
A．F做正功，FAB做负功，FBA做正功，F′不做功
B．F和FBA做正功，FAB和F′做负功
C．F做正功，其他力都不做功
D．F对A做正功，FAB做负功，FBA和F′对A都不做功
3．关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是B
A．滑动摩擦力总是做负功B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功
C．静摩擦力对物体一定做负功D．静摩擦力对物体总是做正功
题型三、恒力做功的计算
4．两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1和F2的合力对物体做功为A
A．7JB．2JC．5JD．3.5J
5．用400N的力在水平地面上拉车行走50m，拉力与车前进的方向成30°角。
那么，拉力对车做的功是C
A．2.0×104JB．1.0×104JC．1.7×104JD．以上均不对
6．如图，滑轮和绳的重力及摩擦不计，用力F提升原来静止的质量为m=10kg的物体，以大小为a=2m/s2的加速度匀加速上升。
求
（1）前3秒内力F做的功；
（2）第3秒末力F的功率．（g取10m/s2）
1080J720W
题型四、变力做功的计算
7．如图，长为L的水平绳一端拴一质量为m的小球，使其绕另一端在水平地面上做圆周运动，球与地面间的动摩擦因数为μ，求运动一周时，摩擦力做的功？
μmg2πL
题型五、功率的计算
8．质量为m的物体从倾角为α的固定的光滑斜面由静止开始下滑，斜面高为h，当物体滑至斜面底端，重力做功的瞬时功率为C
A．mg
B．1/2mgsinα
C．mg
sinαD．mg
9．质量为m=3kg的物体在F=6N的水平力作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：
（1）力F在t=3s内对物体所做功的平均功率；
（2）在3s末力F对物体做功的瞬时功率18W36W
题型六、机车启动问题
10．汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10m/s2，问：
（1）汽车保持额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少？
（2）若汽车保持0.5m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？
12m/s16S
二、重力势能和弹性势能
题型一、重力做功的特点
1．如图，质量为m的小球从高为h的斜面上的A点滚下经水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达h/3处的D点时，速度为零，此过程中重力做的功是多少？
2/3mgh
题型二、重力势能的相对性
2．桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球在图示位置处的重力势能B
A、mghB、mgHC、mg（H+h）D、mg（H-h）
题型三、重力做功与重力势能的变化
3．如图，一条铁链长为2m，质量为10kg，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做功为多少?
100J
题型四、割补法求做功
4．如图，长度为l、质量为m的均匀的绳，一段置于水平的光滑桌面上，另一段a垂于桌面下，当绳下滑全部离开桌面时，求重力所做的功．（设绳还未落地）
5．如图，有一连通器，左右两管的横截面积均为s，内盛密度为ρ的液体，开始时两管内的液面高度差为h。
若打开底部中央的阀门K，液体开始流动，最终两液面相平。
在这一过程中，液体的重力势能变化了多少?
是增加了还是减少了?
如果是减少了，减少的重力势能到哪里去了?
ρsgh2/4减少内能
题型五、对弹性势能的理解
6．在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中下列说法正确的是D
A．弹簧的弹性势能逐渐减少B．弹簧的弹性势能逐渐增加
C．弹簧的弹性势能先增加再减少D．弹簧的弹性势能先减少再增加
题型六、弹力做功与弹性势能的变化
7．上题中，在弹簧向右运动的过程中，弹簧弹力对物体的做功情况，下列说法正确的是C
A．弹簧对物体做正功B．弹簧对物体做负功
C．弹簧先对物体做正功，后对物体做负功D．弹簧先对物体做负功，后对物体做正功
8．一辆总质量为15t的卡车，其额定功率是180KW，假定它在平直的公路上运行时受到的阻力是卡车总重的0.03倍，试求：
卡车以1.5m/s2的加速度由静止开始运动所经历的时间是多少？
4.45s
三、动能定理
题型一、动能概念的理解
1．下列关于一定质量的物体的速度和动能的说法中，正确的是B
A．物体的速度发生变化，其动能一定发生变化
B．物体的速度保持不变，其动能一定不变
C．动能不变的物体，一定处于平衡状态
D．物体的动能不发生变化，物体所受合外力一定为零
题型二、动能定理与曲线运动结合
2．质量为m的物体被细绳经过光滑小孔而牵引，在光滑的水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值F时转动半径为R，当外力逐渐增大到6F时，物体仍做匀速圆周运动，半径为R/2，则外力对物体所做的功为B
A．0B．FRC．3FRD．5/2FR
题型三、动能定理求恒力的功
3．一架喷气式飞机质量m=5.0×103kg，起飞过程中从静止开始滑跑。
当位移达到l=5.3×102m时，速度达到起飞速度v=60m/s。
在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍。
求飞机受到的牵引力（g=10m/s2）1.8×104N
题型四、动能定理求变力的功
4．一个质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点。
小球在水平力F的作用下，从平衡位置P缓慢移到Q点，细线偏离竖直方向的角度为θ，如图所示。
则力F做的功为C
A.FLsinθB.FLcosθC.mgL（1-cosθ）D.FLtanθ
5．如图，质量为m的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F的作用下，以恒定速率v0竖直向下运动，物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角α=45°的过程，求绳中张力对物体做的功。
1/4mv
6．有一均匀直杆长为L，放在水平面上，其质量为m，现有一人用力将直杆缓慢竖起到竖直位置，求此过程中人所做的功。
mgL/2
题型五、动能定理在单过程中的应用
7．如图，用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s，F与水平方向成α角，木箱与冰道间的动摩擦因数为μ，求木箱获得的速度。
题型六、动能定理在多过程、全过程中的应用
8．物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑，然后滑上由小圆孤与斜面连接的水平面上，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37°，如图，求物体能在水平面上滑行多远。
3.5m
9．如图，物体从高出地面H处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落至地面，掉入沙坑h深度处停止，物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？
（H+h）/h
四、动能定理习题课
▲1．下列关于动能的说法正确的是（AB）
A.公式Ek=1/2mv2中的速度v通常是指物体相对地面的速度
B.动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关
C.物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等而方向不同
D.物体以相同的速率做匀速直线运动和匀速圆周运动，其动能不同，因为它在这两种情况下所受的合力不同，运动性质也不同
2．摩托车的速度是拖拉机速度的3倍，而拖拉机的质量是摩托车质量的5倍，则摩托车的动能与拖拉机的动能之比是（A）
A.9:
5B.5:
9C.5:
3D.3:
5
3．一子弹以水平速度v射入一树干中，射入深度为s。
设子弹在树中运动时阻力是恒定的。
那么，子弹以v/2的速度水平射入树干时中，射入深度为（D）
A.sB.s/2C.S/
D.s/4
4．动能相等的甲、乙、丙三个物体，质量分别为m、2m和3m，它们在同一水平面上沿同一方向运动。
如果它们与水平面间的动摩擦因数相同，则它们的位移之比为（D）
A.3:
2:
1B.1:
2:
3C.1:
1:
1D.6:
3:
2
5．如图，DO是水平面，AB是斜面。
初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零；如果斜面改为AC，让物体从D点出发刚好能沿DCA滑到A点，则物体具有的初速度（已知物体与路面间的动摩擦因数处处相同且不为零，不计转折点B点或C点的机械能损失）A
A．大于v0B．等于v0C．小于v0D．取决于斜面的倾角
6．如图，AB为1/4圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也为R，一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数均为μ，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为D
A．μmgRB．μmRC．mgRD．（1—μ）mgR
7．汽车从静止开始做匀加速直线运动，到最大速度时立即关闭发动机，滑行一段时间后停止，总共经历4s，其速度——时间图象如图7所示，若汽车所受牵引力为F，摩擦阻力为Ff，在这一过程中，汽车所受的牵引力做功为W1，摩擦力所做的功为W2，则（BD）
A.F∶Ff=1∶3B.F∶Ff=4∶1C.W1∶W2=1∶4D.W1∶W2=1∶1
8．在地面上用弹射装置将一质量为0.2kg的飞机模型以50m/s的初速度弹射向空中。
若不计其他能量损失,弹射装置对飞机模型做的功为250J.
9．一个物体从静止开始自由下落，当降落1m和2m时，物体的动能之比为1:
2,；当下落1s末和下落2s末时，物体的动能之比为1:
4,。
10．一列车的质量是5.0×105kg，在平直的轨道上以额定功率3000kW加速行驶。
当速度由10m/s加速到所能达到的最大速率30m/s时，共用了2min。
则在这段时间内列车前进的距离是多少m（设运动阻力不变）?
1600m
11．如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为0.8m，BC是水平轨道，长L＝3m，BC处的动摩擦因数为1/15，今有质量m＝1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。
求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。
6J
五、机械能守恒定律
题型一、单物体的机械能守恒1．如图，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后的物体落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能的参考面且不计空气阻力，则下列说法中不正确的是（A）
A.物体落到海平面时的重力势能为mgh
B.重力对物体做功为mgh
C.物体在海平面上的动能为mv2
/2+mgh
D.物体在海平面上的机械能为mv2
/2
2．如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小坡度。
电车进站要上坡，出站要下坡，如果坡高2m，电车到点时速度为25.2km/h，此后便切断电动机的电源，如果不考虑电车所受的摩擦力，试求：
（1）电车到a点切断电源后，能不能冲上站台；
（2）如果能冲上，它到达b点时的速度多大（g=10m/s2）
能3m/s
题型二、系统机械能守恒的判断
3．小物块A位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，如图，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力：
B
A.垂直于接触面，做功为零B.垂直于接触面，做功不为零
C.不垂直于接触面，做功为零D.不垂直于接触面，做功不为零
▲4．上题中，在物体下滑过程中，下列说法正确的是AD
A．物体的重力势能减小，动能增加B．斜面的机械能不变
C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功D．物体和斜面组成的系统机械能守恒
▲
5．如图，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质理为2m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动。
开始时OB与地面相垂直。
放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是（BCD）
A.A球到达最低点时速度为零
B.A球机械能减少量等于B球机械能增加量
C.B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度
D.当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度
题型三、重力、弹簧弹力做功及势能的变化▲6．重10N的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝1m，bc＝0.2m，那么在整个过程中（BCD）
A．滑块动能的最大值是6J
B．弹簧弹性势能的最大值是6J
C．从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6J
D．整个过程系统机械能守恒
7．竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为m的小球，从轻弹簧的正上方某一高处自由落下，并将弹簧压缩，直到小球的速度变为零。
对于小球、轻弹簧和地球组成的系统，在小球开始与弹簧接触到小球速度变为零的过程中，有（A）
A、小球的动能和重力势能的总和越来越小，小球的动能和弹性势能的总和越来越大
B、小球的动能和重力势能的总和越来越小，小球的动能和弹性势能的总和越来越小
C、小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹性势能的总和越来越大
D、小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹性势能的总和越来越小
▲
8．一轻质弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放，让其自由摆下，不计空气阻力，重物在摆向最低点的过程中（ABD）
A、重物的重力势能减少
B、重物的机械能减少
C、重物的动能增加，增加的动能等于重物重力势能的减少量
D、重物和轻弹簧组成的系统机械能守恒
六、功能关系能量守恒定律
题型一、理解功与能的对应关系1．质量为m的物体从静止开始以1/2g的加速度竖直向下运动了h，下列说法中正确的是（A）
A．物体的动能增加1/2mghB．物体的重力势能增加1/2mgh
C．物体的机械能增加1/2mghD．重力对物体所做的功1/2mgh
▲2．如图，在粗糙斜面顶端固定轻弹簧的一端，另一端挂一物体，物体在A点处于平衡状态，现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点．则这两次过程中（ABD）
A.重力势能改变量相等B.弹簧的弹性势能改变量相等
C.摩擦力对物体做的功相等D.弹簧弹力对物体做功相等
3．质量为m的物体静止在地面上，物体上面连一轻弹簧，用力拉着弹簧将重物缓慢提高h，若不计物体动能的改变和弹簧重力，则人做的功是（B）
A．等于mghB．大于mghC．小于mghD．无法确定
题型二、摩擦力做功与内能的关系4．如图，木块A放在木块B的左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，这次F做的功为W2，生热为Q2，则应有（A）
A.W1＜W2，Q1=Q2B.W1=W2，Q1=Q2C.W1＜W2，Q1＜Q2D.W1=W2，Q1＜Q2
▲
5．如图，质量为M，长度为l的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动，小物块和小车之间的摩擦力为f．经过时间t，小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的最右端，则（ABD）
A．此时小物块的动能为（F－f）（x+l）
B．此时小车的动能为fx
C．这一过程中，小物块和小车增加的机械能为Fx
D．这一过程中，小物块和小车产生的内能为fl
6．如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径
水平，质点
从
点正上方高
处自由下落，经过轨道后从
点冲出竖直上抛，上升的最大高度为2/3H，空气阻力不计．当质点下落再经过轨道
点冲出时，能上升的最大高度
为（ D）
A．
＝2/3HB．
＝H/3
C．
＜H/3D．H/3＜h＜2/3H
题型三、能量转化和守恒定律的应用
7．一质量均匀的不可伸长的绳索（其重力不可忽略），A、B两端固定在天花板上，如图，今在最低点C施加一竖直向下的力将绳索拉至D点。
在此过程中，绳的重心位置（A）导P71
A.逐渐升高B.逐渐降低
C.先降低后升高D.始终不变
▲
8．如图，一轻质弹簧一端固定在墙上的O点，另一端可自由伸长到B点。
今使一质量为m的小物体靠着弹簧，将弹簧压缩到A点，然后释放，小物块能在水平面上运动到C点静止，已知AC=L；若将小物体系在弹簧上，在A点由静止释放，则小物体将做阻尼振动直到最后静止，设小物块通过的总路程为x，则下列说法中可能的是BC
A．x＞LB．x＝LC．x＜LD．无法判断
9．如图，轨道对称轴是过O、E点的竖直线，轨道BEC是120°的光滑圆弧，半径R=2.0m，O为圆心，AB、CD两斜面与圆弧分别相切相切于B点和C点。
一物体从高h＝3.0m处以速率v0＝4.0m/s沿斜面运动，物体与两斜面的动摩擦因数μ＝0.2。
求物体在AB、CD两斜面上（不包含圆弧部分）通过的总路程s。
（g取10m/s2）
28m
七、实验：
探究功与物体速度变化的关系实验：
验证机械能守恒定律
题型一、实验原理的考查1．关于探究动能定量的实验中，下列叙述正确的是（D）
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应该尽量使其水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
2．实验中小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，则下面操作正确的是（A）
A．使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可
B．使拖着纸带的小车由静止释放，小车能匀速下滑即可
C．沿木板推小车（后面拴有纸带），放手后打点计时器在纸带上打下的点均匀分布
D．不用挂纸带，轻推小车，小车能匀速下滑即可
题型二、实验数据的处理3．图示为某次实验所获得的打点纸带，你认为应该选用图中A、B、C、D、E哪个点的的速度最能符合实验要求（C）
④下表记录了一次实验得到的橡皮筋条数与小车速度的关系。
请你根据表中的数据通过W–x（x坐标自行决定）图线分析小车从静止出发后橡皮筋弹力对小车做的功与小车速度变化的关系。
（要求简述理由）
实验次数
橡皮筋根数
速度（m/s）
令x=____
单位：
______
1
1
1.00
2
2
1.40
3
3
1.75
4
4
2.00
5
5
2.20
6
6
2.48
八、实验：
验证机械能守恒定律
题型一、实验原理1．本实验中，除铁架台、铁夹、学生电源、纸带和重物外，还需选用下述仪器中的哪几种？
（BD）
A．秒表B．刻度尺C．天平D．打点计时器
题型二、纸带处理2．某同学在进行“验证机械能守恒定律”实验时，获得了数条纸带，则正确的是（BCD）
A．必须挑选第一、二两点间的距离接近2mm的纸带进行测量
B．在纸带上选取点迹清楚的、方便测量的某点作计数点的始点
C．用刻度尺量出各计数点到第6点迹之间的距离，得出重物下落相应高度h1、h2、h3……hn
D．用公式vn=（hn+1-hn-1）/2T，计算出各计数点对应的重物的瞬时速度
3．如图，是用自由落体验证机械能守恒定律实验中得到的一条纸带，我们选中第N点来验证机械能守恒定律，下面举出一些计算N点速度的方法，其中正确的是（CD）
A．N点是第n个点，则vn=gnT
B．N点是第n个点，则vn=g（n-1）T
C．vn=（Sn+Sn+1）/2T
D．vn=（dn+1－dn-1）/2T
题型三、误差分析4．在利用重锤自由落下，验证机械能守恒定律的实验中，在起始点初速度为零的纸带测量时，产生误差的主要原因是（D）
A．重锤下落的实际高度大于测量值
B．重锤下落的实际高度小于测量值
C．重锤实际末速度v大于gt（g为重力加速度，t为下落时间）
D．重锤实际末速度v小于gt
九、机械能守恒定律综合
一．选择题
▲
1．如图，一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h。
下列说法中正确的是（设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0）（BD）
A．若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后上升的最大高度仍为h
B．若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达B点
C．若把斜面弯成圆弧形D，物体仍沿圆弧升高h
D．若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状，物体上升的最大高度有可能仍为h
2．如图所示，ABC是竖直放置的四分之一粗糙圆弧轨道，一木块从A点沿轨道滑下，第一次它从A点以v0＝5m/s的初速度滑下，到达底端C时速度大小仍为5m/s，第二次它从A点以v0'＝7m/s的初速度滑下，则当它滑到C点时速度大小应是（B）
A、大于7m/sB、小于7m/s
C、等于7m/sD、无法确定
▲
3．如图所示,一个轻弹簧竖直立在水平地面上,把一个带正电的小球轻放在弹簧的上端,释放后它将压缩弹簧,小球与弹簧所在空间存在方向竖直向下的匀强电场,设小球与弹簧的接触是绝缘的,弹簧被压缩过程中保持竖直方向.则在弹簧被压缩的全过程中（BC）
A.小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
B.弹簧的压缩量最大时，小球的加速度一定大于重力加速度
C.弹簧和小球组成的系统机械能的增加量，等于小球电势能的减少量
D.以上说法都不正确
4．起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图中的哪一个？
（B）
5．如图所示，在倾角为30°的斜面上，一条轻绳的一端固定在斜面上，绳子跨过连在滑块上的定滑轮，绳子另一端受到一个方向总是竖直向上，大小恒为F＝100N的拉力，使物块沿斜面向上滑行1m（滑轮右边的绳子始终与斜面平行）的过程中，拉力F做的功是（B）
（A）100J（B）150J（C）200J（D）条件不足，无法确定
▲6．质量为m1、m2的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为m的人站在m1上用恒力F拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为v1和v2，位移分别为s1和s2，如图所示．则这段时间内此人所做的功的大小等于（BC）
（A）Fs2（B）F（s1＋s2）
（C）m2v22/2＋（m1＋m2）v12/2（D）m2v22/2
▲
7．在光滑的水平地面上，有质量相同的甲、乙两物体，甲原来静止，乙以速度v0做匀速直线运动，俯视图如图所示。
某时刻它们同时受到与v0方向垂直的相同水平
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