（衡水萬卷）高三物理二輪復習 周測卷九 功和機械能1（含解析）-人教版高三物理試題

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1、功和機械能1 一 、單選題（本大題共5小題 。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的） 1.30° m h 如圖所示，一固定斜面的傾角為30°，質量為m的小物塊以某一初速度從底端沿斜面向上運動，其加速度大小為g，在小物塊上升高度為h的過程中，下列判斷正確的是 A．小物塊的動能減少了mgh B．小物塊的機械能減少了mgh C．小物塊的重力勢能增加了mgh D．小物塊克服摩擦力做功的功率隨時間均勻減小 2. 把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客，這樣的客車車廂叫做動車．而動車組就是幾節(jié)自帶動力的車廂加幾節(jié)不帶動力的車廂編成一組．帶

2、動力的車廂叫動車，不帶動力的車廂叫拖車．設動車組運行過程中的阻力與質量成正比，每節(jié)動車與拖車的質量都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等，若開動一節(jié)動車帶三節(jié)拖車，最大速度可達到150km/h．當開動二節(jié)動車帶三節(jié)拖車時，最大速度可達到（　?。? 　 A． 200km/h B． 240km/h C． 280km/h D． 300km/h 　 3. 如右圖所示，質量為M、長度為l的小車靜止在光滑的水平面上．質量為m的小物塊（可視為質點）放在小車的最左端．現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運動．物塊和小車之間的摩擦力為Ff,物塊滑到小車的最右端時，小車運動

3、的距離為x，在這個過程中，以下結論不正確的是（ ） A．物塊到達小車最右端時具有的動能為（F -Ff）（l+x） B．物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為Ff x C．物塊克服摩擦力所做的功為Ff(l+x） D．物塊和小車增加的機械能為Fx 4. 如圖所示，將小球a從地面以初速度v0豎直上拋的同時，將另一相同質量的小球b從距地面h處以初速度v0水平拋出，兩球恰好同時到達同一水平高度處（不計空氣阻力）。下列說法中正確的是（ ） A．兩小球落地時的速度相同 B．兩小球落地時，重力的瞬時功率相同 C．到達同一水平的高度后的任意時刻，重力對球a做功功率和

4、對球b做功功率相等 D．從開始運動到兩球到達同一水平高度，球a動能的減少量等于球b動能的增加量 5. 如圖所示，在空間中存在豎直向上的勻強電場，質量為m、電荷量為+q的物塊從A點由靜止開始下落，加速度為g，下落高度H到B點后與一輕彈簧接觸，又下落 h后到達最低點C，整個過程中不計空氣阻力，且彈簧始終在彈性限度內，重力加速度為g，則帶電物塊在由A點運動到C點過程中，下列說法正確的是（　?。? 　 A． 該勻強電場的電場強度為 　 B． 帶電物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減少量為 　 C． 帶電物塊電勢能的增加量為mg（H+h） 　 D． 彈簧的彈性勢能的增加量為

5、 二 、多選題（本大題共2小題 ） 6. 如圖所示，細繩的一端繞過定滑輪與木箱相連，現(xiàn)以大小恒定的拉力F拉動細繩，將靜置于A點的木箱經(jīng)B點移到C點（AB=BC），地面平直且與木箱的動摩擦因數(shù)處處相等．設從A到B和從B到C的過程中，F(xiàn)做功分別為W1、W2，克服摩擦力做功分別為Q1、Q2，木箱經(jīng)過B、C時的動能和F的功率分別為EkB、EkC和PB、PC，則下列關系一定成立的有（　?。? 　 A． W1＞W(wǎng)2 B． Q1＞Q2 C． EkB＜EkC D． PB＞PC 7.（2015?普陀區(qū)一模）小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上（如圖甲），在剛接觸輕彈簧的瞬間（如圖乙）

6、，速度是5m/s，將彈簧壓縮到最短（如圖丙）的整個過程中，小球的速度v和彈簧縮短的長度△x之間的關系如圖丁所示，其中A為曲線的最高點．已知該小球重為2N，彈簧在受到撞擊至壓縮到最短的過程中始終發(fā)生彈性形變，彈簧的彈力大小與形變成正比．下列說法正確的是（　?。? 　 A． 在撞擊輕彈簧到輕彈簧壓縮至最短的過程中，小球的動能先變大后變小 　 B． 從撞擊輕彈簧到它被壓縮至最短的過程中，小球的機械能先增大后減小 　 C． 小球在速度最大時受到的彈力為2N 　 D． 此過程中，彈簧被壓縮時產(chǎn)生的最大彈力為12.2N 三 、簡答題（本大題共2小題 ）

7、 8. 如圖所示，固定在水平地面上的工件，由AB和BD兩部分組成，其中AB部分為光滑的圓弧，AOB=37o，圓弧的半徑R=0．5m；BD部分水平，長度為0．2m，C為BD的中點?，F(xiàn)有一質量m=lkg，可視為質點的物塊從A端由靜止釋放，恰好能運動到D點。（g=10m/s2，sin37o=0．6，cos37o=0．8）求： （1）物塊運動到B點時，對工件的壓力大小； （2）為使物塊恰好運動到C點靜止，可以在物塊運動到B點后，對它施加一豎直向下的恒力F，F(xiàn)應為多大?

8、 9. 如圖所示，水平面的動摩擦因數(shù)μ=0.4，一輕質彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于O點．水平面右側有一豎直光滑圓形軌道在C點與水平面平滑連接，圓心O′，半徑R=0.4m．另一輕質彈簧一端固定在O′點的軸上，一端拴著一個小球，彈簧的原長為l0=0.5m，勁度系數(shù)k=100N/m．用質量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到B點（物體與彈簧不拴接），釋放后物塊恰運動到C點停止，BC間距離L=2m．換同種材料、質量m2=0.2kg的物塊重復上述過程．（物塊、小球均視為質點，g=10m/s2）求： （1）物塊m2到C點時的速度大小vC； （2）若小球的質量也為m2，若物

9、塊與小球碰撞后交換速度，論證小球是否能通過最高點D．若能通過，求出軌道最高點對小球的彈力N；若不能通過，求出小球離開軌道時的位置和O′連線與豎直方向的夾角θ的余弦值； （3）在（2）問的基礎上，若將拴著小球的彈簧換為勁度系數(shù)k'=10N/m，再次求解． 0.2016萬卷周測卷（九）答案解析 一 、單選題 1.【答案】D 2.【答案】B． 考點： 功率、平均功率和瞬時功率．. 專題： 功率的計算專題． 分析： 當功率一定時，當牽引力等于阻力時，速度達到最大．根據(jù)P=Fv=fv去求最大速度． 解答： 解：若開動一節(jié)動車帶三節(jié)拖車，最大速度可

10、達到150km/h．汽車的功率為P，設每節(jié)車廂所受的阻力為f，則有 P=4fv，當開動二節(jié)動車帶三節(jié)拖車時，有2P=5fv′，聯(lián)立兩式解得v′=240km/h．故B正確，A、C、D錯誤． 故選B． 點評： 解決本題的關鍵知道功率與牽引力的關系，以及知道功率一定，當牽引力與阻力相等時，速度最大． 3.【答案】D 4.【答案】D 5.【答案】D． 【考點】：功能關系；電勢能． 【分析】：根據(jù)牛頓第二定律求出電場強度的大小，根據(jù)除重力和彈力以外其它力做功得出系統(tǒng)機械能的變化量．根據(jù)電場力做功求出電勢能的變化量．根據(jù)動能定理求出彈簧彈力做功，從而得出彈性勢能的變化量． 【解析】

11、： 解：A、物體靜止開始下落時的加速度為，根據(jù)牛頓第二定律得：mg﹣qE=ma，解得：E=，故A錯誤． B、從A到C的過程中，除重力和彈力以外，只有電場力做功，電場力做功為：，可知機械能減小量為．故B錯誤． C、從A到C過程中，電場力做功為，則電勢能增加量為．故C錯誤． D、根據(jù)動能定理得：=0，解得彈力做功為：，即彈性勢能增加量為，故D正確． 故選：D． 【點評】：本題考查了功能關系，知道合力做功等于動能的變化量，電場力做功等于電勢能的減小量，重力做功等于重力勢能的減小量，除重力或彈力以外其它力做功等于機械能的增量． 　 二 、多選題 6.【答案】AB 考點： 動能定

12、理的應用；功率、平均功率和瞬時功率．. 專題： 動能定理的應用專題． 分析： 根據(jù)功的計算公式，分析W1與W2的大小關系．對物體進行受力分析，根據(jù)豎直方向上平衡狀態(tài)求出正壓力，根據(jù)滑動摩擦力的公式表示出該力．根據(jù)細繩與水平方向夾角θ角增大去判斷摩擦力的變化．運用功的定義式定性分析功的變化．分析木箱的運動情況，判斷EkB與EkC、PB與PC的大小 解答： 解：A、根據(jù)功的定義式W=FLcosθ，θ增大，F(xiàn)不變，在相同位移L上拉力F做的功減?。捎谖矬w被繞過光滑定滑輪的輕繩系著，拉力為恒力，所以拉力做的功等于細繩對物體所做的功．即有W1＞W(wǎng)2．故A正確． B、物體受力如圖所示，將F在

13、水平和豎直方向上分解，由物體在豎直方向上平衡得：N+Fsinθ=mg 因此滑動摩擦力f=μN=μ（mg﹣Fsinθ），物體從A向C運動的過程中細繩與水平方向夾角θ角增大，所以滑動摩擦力減小，位移相等，則克服摩擦力做功的大小為Q1＞Q2．故B正確． C、D、由于Fcosα與摩擦力f的大小關系無法確定，木箱的運動情況無法確定，木箱經(jīng)過B、C兩點的速度大小無法確定，則EkB與EkC、及PB與PC的大小關系無法確定．故CD錯誤． 故選：AB 點評： 判斷一個力的變化，我們應該先把這個力運用物理規(guī)律表示出來，再根據(jù)關系式里的物理量的變化找出這個力的變化．功的定義式雖然不能定量求解功的大小，但可

14、以定性分析功的變化． 7.【答案】ACD． 考點： 功能關系；彈性勢能． 分析： 小球的速度先增加后減小，故其動能先增大后減小，在整個過程中只有重力和彈簧彈力對小球做功，故小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，在壓縮彈簧的過程中彈簧的彈性勢能增加故小球的機械能減小，小球速度最大時彈力大小與小球的重力平衡，根據(jù)胡克定律求彈簧壓縮時產(chǎn)生的最大彈力． 解答： A、由圖可知，小球的速度先增加后減小，故小球的動能先增大后減小，故A正確； B、在小球下落過程中至彈簧壓縮最短時，只有重力和彈簧彈力做功，故小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，在壓縮彈簧的過程中彈簧的彈性勢能增加，故小球的機械能減小，

15、所以B錯誤； C、小球下落時，當重力與彈簧彈力平衡時小球的速度最大，據(jù)此有：小球受到的彈力大小與小球的重力大小平衡，故此時小球受到的彈力為2N，故C正確； D、小球速度最大時，小球的彈力為2N，此時小球的形變量為0.1m，故可得彈簧的勁度系數(shù)k=20N/m，故彈簧彈力最大時形變量最大，根據(jù)胡克定律知，小球受到的最大彈力為Fmax=kxmax=20×0.61N=12.2N，故D正確． 故選：ACD． 點評： 本題考查學生對圖象的認識，知道小球落在彈簧上后先做加速運動達到最大速度后再做減速運動，這是解決問題的根本，能根據(jù)速度最大的條件求得彈簧的勁度系數(shù)是關鍵． 三 、簡答題

16、8. （1）物塊運動到由A運動到B點的過程中，由機械能守恒定律有： 在B點由牛頓第二定律有： 解得 由牛頓第三定律有： （2）物塊運動到由B運動到C點的過程中，由動能定理有： 物塊運動到由B運動到C點的過程中，由動能定理有： 解得： 說明：若用其它方法解題全部正確的給滿分，部分正確的給步驟分，酌情適當放寬標準給分，牛頓第三定律沒寫的放寬標準給分（老師講課時強調一下就可以了） 9. 考點： 動能定理；向心力．. 專題： 動能定理的應用專題． 分析： （1）從B到C有動能定理可求得到達C點速度； （2）假設通過最高點，從C到D由動能定理求的D點速度，在D點

17、由牛頓第二定律即可判斷； （3）假設通過最高點，從C到D由動能定理求的D點速度，在D點由牛頓第二定律即可判斷，在利用動能定理即可求的夾角 解答： 解：（1）m1從B到C的過程：EP=μm1gL m2從B到C的過程： 聯(lián)立解得：vC=4m/s （2）碰后交換速度，小球以vC=4m/s向上運動，假設能到高點，從C到D的過程： 解得：vD=0m/s 對D點：N+m2g﹣k（l0﹣R）=0 解得：N=8N，求解結果的合理性，說明假設是正確的，小球可以通過最高點 （3）假設能到高點，最高點彈力：N'+m2g﹣k'（l0﹣R）=0 解得：N=﹣1N，求解結果的不合理，說明假設是錯誤的，小球不可以通過最高點） 小球離開軌道時的位置E和O'連線與豎直方向的夾角θ，此時小球速度vE 由動能定理： 對E點： 聯(lián)立解得：， 即： 答：（1）物塊m2到C點時的速度大小vC4m/s （2）若小球的質量也為m2，若物塊與小球碰撞后交換速度，小球能通過最高點D．軌道最高點對小球的彈力N為8N； （3）若將拴著小球的彈簧換為勁度系數(shù)k'=10N/m，小球不能通過最高點D．夾角為 點評： 題是動能定理與向心力公式的綜合應用來處理圓周運動問題．利用功能關系解題的優(yōu)點在于不用分析復雜的運動過程，只關心初末狀態(tài)即可，平時要加強訓練深刻體會這一點．