人教版高考物理复习 机械能3Word格式.docx

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若把斜面弯成半圆弧形AB′，物体仍能沿轨道AB′升到h高度处

C．

无论把斜面从C点锯断或弯成弧状，物体都不能升到h高度处，因为机械能不守恒

D．

无论把斜面从C点锯断或弯成弧状，物体都不能升到h高度处，但是机械能仍守恒

3.某汽车研发机构在汽车安装了储能装置，将减速时的部分动能转化并储存在储能装置中，以达到节能的目的．某次测试中，汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出汽车动能Ek与位移x的关系图象如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线．已知汽车的质量为1000kg，设汽车运动过程中所受地面阻力大小恒定，不计空气阻力，根据图象所给的信息可求出（　　）

汽车行驶过程中所受地面的阻力为1000N

汽车的额定功率为60kW

汽车加速运动的时间为22.5s

汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×

105J

4.某物体在竖直方向上的力F和重力作用下，由静止向上运动，物体动能随位移变化图象如图所示，已知0～h1短F不为零，h1～h2段F=0，则关于功率下列说法正确的是（　　）

0～h2段，重力的功率一直增大

0～h1段，F的功率可能先增大后减小

0～h2段，合力的功率可能先增大后减小

h1～h2段，合力的功率可能先增大后减小

5.单选）如图所示，轻绳的一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，在最低点给小球一个初速度，小球恰好能够在竖直平面内完成圆周运动，选项中给出了轻绳对小球拉力F跟小球转过的角度θ（0°

≤θ≤180°

）的余弦cosθ关系的四幅图象，其中A是一段直线，B是一段余弦函数线，C、D是一段抛物线，这四幅F﹣cosθ图象正确的是（　　）

6.如题18图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接。

在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为θ。

现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h。

现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内。

重力加速度为g。

则整个运动过程中，2号球对1号球所做的功为（不考虑小球之间的碰撞）

B．

C．

D．

二、多项选择题（本题共5道小题，每小题4分，共20分，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得得0分）

7.冰壶比赛场地如图，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线MN处放手让冰壶滑出．设在某次投掷后发现冰壶投掷的初速度v0较小，直接滑行不能使冰壶沿虚线到达尽量靠近圆心O的位置，于是运动员在冰壶到达前用毛刷摩擦冰壶运行前方的冰面，这样可以使冰壶与冰面间的动摩擦因数从μ减小到某一较小值μ′，设经过这样擦冰，冰壶恰好滑行到圆心O点．关于这一运动过程，以下说法正确的是（　　）

为使本次投掷成功，必须在冰壶滑行路线上的特定区间上擦冰

为使本次投掷成功，可以在冰壶滑行路线上的不同区间上擦冰

擦冰区间越靠近投掷线，冰壶滑行的总时间越短

擦冰区间越远离投掷线，冰壶滑行的总时间越短

8.如图11是某缓冲装置，劲度系数足够大的轻质弹簧与直杆相连，直杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为Ff，直杆质量不可忽略．一质量为m的小车以速度v0撞击弹簧，最终以速度v弹回．直杆足够长，且直杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计小车与地面的摩擦．则

A．小车被弹回时速度v一定小于v0

B．直杆在槽内移动的距离等于

C．弹簧的弹力可能大于直杆与槽间的最大静摩擦力

D．直杆在槽内向右运动时，小车与直杆始终保持相对静止

9.如图所示，质量为mB的薄木板B足够长，放在水平地面上，质量为mA的小物体A放在薄木板上，二者都静止不动．已知A、B之间的动摩擦因数为μ1，B与地面之间的动摩擦因数为μ2，水平恒力作用在B上一段时间后，B相对地面前进了一段距离L1，A在B上相对B后退了一段距离L2，此时A的速度为vA，B的速度为vB，重力加速度为g．则在此过程中，关于恒力做的功，下列表达式错误的是（　　）

mAv

+

mBv

+μ2（mA+mB）g（L1﹣L2）+μ1mAgL2

+μ2（mA+mB）gL1+μ1mAgL2

10.如图所示，质量为m、带电荷量为q的小球静止在绝缘的水平地面上的A点，某时刻突然加上场强为E，方向水平向右的匀强电场（图中未画出），小球从绝缘粗糙的曲面底部的A处由静止开始运动至高为h的坡顶B时，获得的速度为v，AB之间的水平距离为x，重力加速度为g，则小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（　　）

小球重力所做的功是mgh

合外力对小球做的功是mv2

小球的电势能减少了mv2+mgh

运动过程中产生的热量为qEx﹣mv2﹣mgh

11.如图甲所示，一固定在地面上的足够长斜面，倾角为37°

，物体A放在斜面底端挡板处，通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B相连接，B的质量M＝1kg，绳绷直时B离地面有一定高度。

在t＝0时刻，无初速度释放B，由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的A沿斜面向上运动的v－t图象如图乙所示，若B落地后不反弹，g取10m／s2，sin37°

＝0．6，cos37°

＝0．8，则下列说法正确的是（）

A．物体A开始下滑的加速度为8m/s2

B．物体A沿斜面向上运动的过程中，绳的拉力对A做的功W＝3J

C．0.25s时物体A的重力的瞬时功率3w

D．物体A从底端开始运动到再次返回到底端过程克服摩擦力做功等于物体A的机械能减少

第II卷（非选择题）

三、实验题（本题共2道小题，,共18分）

12.（7分）某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：

①用天平测出电动小车的质量为0.3kg；

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装；

③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；

④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器。

在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示。

请你分析纸带数据，回答下列问题（计算结果取两位有效数字）：

（1）小车的整个运动过程依次是：

（选填匀加速或变加速）、匀速、匀减速；

（2）该电动小车运动的最大速度为m/s；

（3）小车是在段关闭电源；

（4）该电动小车被关闭电源后加速度大小为m/s2；

（5）该电动小车的额定功率为。

13.（11分）某同学想研究弹簧的弹性势能Ep和弹簧形变量x间的函数关系。

设想用水平力缓慢地将弹簧从原长拉伸x,该过程拉力做的功W等于弹性势能的增加,即Ep。

根据本实验所得,弹力F和弹簧伸长x的关系为F=kx。

拉力的平均值为

kx,所以W=

kx2。

他猜想弹性势能的表达式应该就是Ep=

他找到一根弹簧、一个木板、一个重G=5.0N的长方体形金属块，设计了一个实验，利用一把毫米刻度尺来验证这个结论。

步骤是：

（1）将金属块悬挂在该弹簧下方，静止时测得弹簧的伸长量为1.00cm,由此得出该弹簧在受到单位作用力时的伸长量，即F=kx式中的比例系数k为________N/m；

（2）将金属块放在长木板上，调节长木板的倾角，当金属块刚好能匀速下滑时测出斜面的高度为10.00cm,底边长为40.00cm,由此测得金属块和长木板间的动摩擦因数μ=______。

（3）如图将木板固定在地面上，金属块放置于木板上。

弹簧一端固定在竖直墙上，另一端与金属块接触，用手向左压金属块使弹簧压缩一定长度后由静止释放，滑块脱离弹簧后，又沿长木板滑行一段距离而停下。

测出每次弹簧的压缩量x和金属块脱离弹簧后在长木板上滑行的距离s，将对应的数据填写在下面的表格中。

X/cm

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

S/cm

6.02

10.05

14.96

20.97

28.05

为验证结果是否符合猜想Ep=

kx2，则应该根据以上数据作出得图像为（）

A：

图像B：

图像

C：

图像D：

在右图的坐标系中作出你所选择的的图像，请注明横纵坐标所代表的物理量及单位，并注明你所选的标度，由图可得到Ep和x2间的关系式为则该同学的猜想是（填“正确”或者“错误”）的。

四、计算题（本题共3道小题,,共38分）

14.（10分）如图所示，足够长的木板静止在粗糙的水平地面上，木板的质量M=2kg，与地面间的动摩擦因数μ1=0.1；

在木板的左端放置一个质量m=2kg的小铅块（视为质点），小铅块与木板间的动摩擦因数μ2=0.3．现给铅块一向右的初速度v0=4m/s，使其在木板上滑行，木板获得的最大速度v=1m/s，g取10m/s2，求：

（1）木板达到最大速度时，木板运动的位移；

（2）铅块与木板间因摩擦产生的总热量；

（3）整个运动过程中木板对铅块的摩擦力所做的功．

15.（12分）如图所示，半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°

，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一轻质弹簧右端固定在竖直挡板上．质量m=0.1kg的小物块（可视为质点）从空中A点以υ0=2m/s的速度水平抛出，恰好从B端沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，C、D间的水平距离L=1.2m，小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s2．求：

（1）小物块经过圆弧轨道上B点时速度υB的大小；

（2）小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力NC的大小；

（3）弹簧的弹性势能的最大值EPm．

16.（16分）如图所示，在同一竖直平面内的两正对着的相同半圆光滑轨道，相隔一定的距离，虚线沿竖直方向，一小球能在其间运动，今在最高点A与最低点B各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来，当轨道距离变化时，测得两点压力差与距离x的图像如图，g取10m/s2，不计空气阻力，求：

（1）小球的质量为多少？

（2）若小球的最低点B的速度为20m/s，为使小球能沿轨道运动，x的最大值为多少？

试卷答案

1.C2.D3.D4.B．5.A6.C7.BC．8.BC9.ABC10.BD．11.BC

12.【答案】

（1）变加速

（2）1.5（3）DE（4）2.0；

（5）0.90W

13.【解析】

（1）

。

（2）金属块刚好能沿斜面匀速下滑，则有mgsinθ=μmgcosθ，即得金属块和长木板间的动摩擦因数μ=tanθ=h/L=0.25。

（3）D，图略，根据图线求得Ep和x2间的关系式为Ep=250x2，该同学的猜想是正确的

14.【解析】

（1）设小铅块在木板上滑动过程中，木板达到最大速度时，木板运动的位移为x1，由动能定理得

=

代入数据解得x1=0.5m

（2）木板达到最大速度时，铅块运动的位移为x2，由动能定理得

﹣μ2mgx2=

代入数据解得x2=2.5m

小铅块在木板上运动的位移△x=x2﹣x1=1.5﹣0.5=2m

所以，铅块与木板间因摩擦产生的总热量Q=μ2mg△x=0.3×

20×

2=12J

（3）整个运动过程中木板对铅块的摩擦力所做的功W=0﹣

mv02=﹣

×

2×

16=﹣16J

【答案】

（1）木板达到最大速度时，木板运动的位移为0.5m；

（2）铅块与木板间因摩擦产生的总热量为12J；

（3）整个运动过程中木板对铅块的摩擦力所做的功为﹣16J．

（1）小物块恰好从B端沿切线方向进入轨道，据几何关系有：

υB=

=4m/s．

（2）小物块由B运动到C，据机械能守恒有：

mgR（1+sinθ）=

mυC2﹣

mυB2

在C点处，据牛顿第二定律有NC′﹣mg=m

解得NC′=8N

根据牛顿第三定律，小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力大小NC为8N．

（3）小物块从B运动到D，据能量关系有

EPm=

mυB2+mgR（1+sinθ）﹣μmgL=

0.1×

42J+0.1×

10×

0.4×

（1+

）J﹣0.5×

1.2J=0.8J

【答案】

（1）小物块经过圆弧轨道上B点时速度υB的大小是4m/s；

（2）小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力NC的大小是8N；

（3）弹簧的弹性势能的最大值EPm是0.8J．

（1）设轨道半径为R，由机械能守恒定律；

　　……………

（1）

　　对B点：

　　………

（2）

　　对A点：

　　……（3）

由

（1）

（2）（3）式得：

两点压力差　

………（4）

由图象得：

截距

得

………（5）

（2）因为图线的斜率

　……（6）

　　在A点不脱离的条件为：

　……（7）

　　由

（1）（5）（6）（7）式得：

　………（8）

（1）0.05kg；

（2）17.5m．