2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 周測(cè)卷十 功和機(jī)械能2（含解析）

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1、2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 周測(cè)卷十 功和機(jī)械能2（含解析） 一 、單選題（本大題共4小題 。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的） 1. 如圖所示，木塊A放在木塊B的左端上方，用水平恒力F將A拉到B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功W1，生熱Q1；第二次讓B在光滑水平面可自由滑動(dòng)，F(xiàn)做功W2，生熱Q2，則下列關(guān)系中正確的是（　?。? 　 A． W1＜W2，Q1=Q2 B． W1=W2，Q1=Q2 C． W1＜W2，Q1＜Q2 D． W1=W2，Q1＜Q2 2. 如圖所示，質(zhì)量相同的物體分別自斜面AC和BC的頂端由靜止開(kāi)始下滑，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都

2、相同，物體滑到斜面底部C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Ek1和Ek2，下滑過(guò)程中克服摩擦力所做的功分別為W1和W2，則（　?。? 　 A． Ek1＞Ek2　W1＜W2 B． Ek1＞Ek2　W1=W2 C． Ek1=Ek2　W1＞W(wǎng)2 D． Ek1＜Ek2　W1＞W(wǎng)2 3. 如圖所示，具有一定初速度的物塊，沿傾角為30°的粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受一個(gè)恒定的沿斜面向上的拉力F作用，這時(shí)物塊的加速度大小為6m/s2，方向沿斜面向下，g取10m/s2，那么，在物塊向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　?。? 　 A． 物塊的機(jī)械能一定減小 B． 物塊的機(jī)械能一定增加

3、　 C． 物塊的機(jī)械能可能不變 D． 物塊的機(jī)械能可能增加也可能減小 4. 如圖所示，一小球從斜軌道的某高度處由靜止滑下，然后沿豎直光滑軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)．已知圓軌道的半徑為R，忽略一切摩擦阻力．則下列說(shuō)法正確的是（　?。? 　 A． 在軌道最低點(diǎn)、最高點(diǎn)，軌道對(duì)小球作用力的方向是相同的 　 B． 小球的初位置比圓軌道最低點(diǎn)高出2R時(shí)，小球能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn) 　 C． 小球的初位置比圓軌道最低點(diǎn)高出0.5R時(shí)，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能不脫離軌道 　 D． 小球的初位置只有比圓軌道最低點(diǎn)高出2.5R時(shí)，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中才能不脫離軌道 　 二 、多選題（本

4、大題共3小題 ） 5. 如圖所示，離水平地面一定高處水平固定一內(nèi)壁光滑的圓筒，筒內(nèi)固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧處于自然長(zhǎng)度．現(xiàn)將一小球從地面以某一初速度斜向上拋出，剛好能水平進(jìn)入圓筒中，不計(jì)空氣阻力．下列說(shuō)法中正確的是（　?。? 　 A． 彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能等于小球拋出時(shí)的動(dòng)能 　 B． 小球上升的過(guò)程中處于失重狀態(tài) 　 C． 小球壓縮彈簧的過(guò)程中小球減小的動(dòng)能等于彈簧增加的勢(shì)能 　 D． 小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒 6.（xx?長(zhǎng)寧區(qū)一模）圖中，固定的光滑豎直桿上套有一質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與水平放置輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧另一端

5、固定在墻壁上的A點(diǎn)，圖中彈簧水平時(shí)恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)．現(xiàn)讓圓環(huán)從圖示位置（距地面高度為h）由靜止沿桿滑下，滑到桿的底端B時(shí)速度恰好為零．則在圓環(huán)下滑至底端的過(guò)程中（　?。? 　 A． 圓環(huán)的機(jī)械能守恒 B． 彈力對(duì)圓環(huán)做負(fù)功，大小為mgh 　 C． 圓環(huán)所受合力做功為零 D． 圓環(huán)到達(dá)B時(shí)彈簧彈性勢(shì)能為mgh 7. 如圖所示，輕彈簧的上端懸掛在天花板上，下端掛一質(zhì)量為m的小球，小球處在靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)在小球上加一豎直向上的恒力F使小球向上運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的距離為H，則此過(guò)程中（g為重力加速度，彈簧始終在彈性限度內(nèi)）（　　） 　 A． 小球的重

6、力勢(shì)能增加mgH B． 小球的動(dòng)能增加（F﹣mg）H 　 C． 小球的機(jī)械能增加FH D． 小球的機(jī)械能守恒 三 、簡(jiǎn)答題（本大題共2小題 ） 8. 如圖所示，質(zhì)量m=1kg的物體從高為h=0.2m的光滑軌道上P點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，滑到水平傳送帶上的A點(diǎn)，物體和皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，傳送帶AB之間的距離為L(zhǎng)=5m，傳送帶一直以v=4m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，求： （1）物體從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是多少？ （2）物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，摩擦力對(duì)物體做了多少功？ （3）物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，產(chǎn)生多

7、少熱量？ 9. 如圖所示，傾斜傳送帶與水平面的夾角，勁度系數(shù)的輕質(zhì)光滑彈簧平行于傳送帶放置，下端固定在水平地面上，另一端自由狀態(tài)時(shí)位于Q點(diǎn)。小滑塊質(zhì)量，放置于傳送帶P點(diǎn)，滑塊與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)。 已知傳送帶足夠長(zhǎng)，最大靜摩擦力可認(rèn)為和滑動(dòng)摩擦力相等， 整個(gè)過(guò)程中小滑塊未脫離傳送帶，彈簧處于彈性限度內(nèi)，彈簧的彈性勢(shì)能，x為彈簧的形變量 (重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8） (1)若傳送帶靜止不動(dòng)，將小

8、滑塊無(wú)初速放在P點(diǎn)，PQ距離，求小物塊滑行的最大距離； (2)若傳送帶以速度逆時(shí)針傳動(dòng)，將小滑塊無(wú)初速放在P點(diǎn)， PQ距離，求小物塊滑行的最大距離。 xx萬(wàn)卷周測(cè)卷（十）答案解析 一 、單選題 1. 【答案】：A 【分析】：正確解答本題的關(guān)鍵是理解功的定義以及如何求相互作用的系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，根據(jù)W=Fscosθ，比較克服摩擦力所做的功，摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對(duì)，通過(guò)比較相對(duì)位移比較摩擦產(chǎn)生的熱量． 【解析】： 解：木塊A從木塊B左端滑到右端克服摩擦力所做的功W=fs，因?yàn)槟緣KB不固定時(shí)木塊A的位移要比固定時(shí)長(zhǎng)，所以W1＜W2，； 摩

9、擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對(duì)，兩次都從木塊B左端滑到右端，相對(duì)位移相等，所以Q1=Q2． 故選：A． 【點(diǎn)評(píng)】： 解決本題的關(guān)鍵掌握摩擦力做功的求法，以及知道摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對(duì)，明確摩擦力做功和產(chǎn)生熱量的不同． 　 2. 【答案】：B 分析： 根據(jù)摩擦力做功的公式比較在兩個(gè)斜面上物體克服摩擦力所做的功，再通過(guò)動(dòng)能定理比較到達(dá)底部的動(dòng)能． 解答： 解：設(shè)斜面的傾角為θ，滑動(dòng)摩擦力大小為μmgcosθ，則物體克服摩擦力所做的功為μmgscosθ．而scosθ相同，所以克服摩擦力做功相等．根據(jù)動(dòng)能定理得，mgh﹣μmgscosθ=EK﹣0，在AC斜面上滑動(dòng)時(shí)重力做功多，克服摩擦

10、力做功相等，則在AC面上滑到底端的動(dòng)能大于在BC面上滑到底端的動(dòng)能，即Ek1＞Ek2．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤． 故選B． 點(diǎn)評(píng)： 解決本題的關(guān)鍵掌握功的公式W=Fscosθ，以及會(huì)靈活運(yùn)用動(dòng)能定理． 3. 【答案】：A． 分析： 當(dāng)物體只有重力做功，物體的機(jī)械能守恒．當(dāng)除重力以外的做功時(shí)，機(jī)械能將發(fā)生變化，先根據(jù)牛頓第二定律確定出除重力以外各力的合力方向，結(jié)合功能關(guān)系判斷． 解答： 解：物體的加速度為a=6m/s2，方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律得：mgsin30°+f﹣F=ma，解得f﹣F=ma﹣mgsin30°=6m﹣5m=m＞0，說(shuō)明除重力以外各力的合力方向沿斜

11、面向下，與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，所以這個(gè)合力對(duì)物體做負(fù)功，根據(jù)功能關(guān)系可知物塊的機(jī)械能一定減小，故A正確，BCD錯(cuò)誤． 故選：A． 點(diǎn)評(píng)： 解決本題的關(guān)鍵理解機(jī)械能守恒的條件，掌握功能原理，知道當(dāng)除重力以外的力做功的代數(shù)和不為零，機(jī)械能不守恒． 4. 【答案】：C． 分析： 使小球能夠通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)，那么小球在最高點(diǎn)時(shí)應(yīng)該是恰好是物體的重力作為物體的向心力，由向心力的公式可以求得此時(shí)的最小的速度，再由機(jī)械能守恒可以求得離最低點(diǎn)的高度h． 解答： 解：A、小球在最高點(diǎn)時(shí)，若受彈力，則彈力一定豎直向上；而在最低點(diǎn)，支持力與重力的合力充當(dāng)向心力，故作用力一定向上，故A錯(cuò)誤； B、

12、要使小球能通過(guò)最高點(diǎn)，則在最高點(diǎn)處應(yīng)有：mg=；再由機(jī)械能守恒定律可知mgh=mg2R+mv2；解得小球初位置的高度至少為h=R；故小球高出2.5R時(shí)，小球才能通過(guò)最高點(diǎn)，故B錯(cuò)誤； C、若小球距最低點(diǎn)高出0.5R時(shí)，由機(jī)械能守恒可知，小球應(yīng)到達(dá)等高的地方，即0.5R處，小球受到圓軌道的支持，不會(huì)脫離軌道，故C正確； D、由C的分析可知，若小球的初位置低于0.5R時(shí)，也不會(huì)脫離軌道，故D錯(cuò)誤； 故選：C． 點(diǎn)評(píng)： 本題考查機(jī)械能守恒及向心力公式，明確最高點(diǎn)的臨界速度，并注意小球在軌道內(nèi)不超過(guò)R時(shí)也不會(huì)離開(kāi)軌道． 二 、多選題 5. 【答案】：CB 分析： 平拋運(yùn)動(dòng)可以沿

13、水平和豎直方向正交分解，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合幾何關(guān)系可以列式求解；小球拋出到將彈簧壓縮過(guò)程，小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能總量守恒． 解答： 解：A、小球拋出到將彈簧壓縮過(guò)程，小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能總量守恒，小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能，故A錯(cuò)誤； B、小球向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中只受重力，小球處于完全失重狀態(tài)，故B對(duì)； C、小球壓縮彈簧的過(guò)程，小球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能總量守恒，所以小球減小的動(dòng)能等于彈簧增加的勢(shì)能，故C正確； D、小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，而小球的機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤． 故選：C 點(diǎn)評(píng)： 本

14、題關(guān)鍵抓住機(jī)械能守恒定律求解，注意整個(gè)過(guò)程中是系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球機(jī)械能不守恒． 6.【答案】：BCD． 分析： 分析圓環(huán)沿桿下滑的過(guò)程的受力和做功情況，只有重力彈簧的拉力做功，所以圓環(huán)機(jī)械能不守恒，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒進(jìn)行分析． 解答： 解：A、圓環(huán)沿桿滑下過(guò)程中，彈簧的拉力對(duì)圓環(huán)做功，圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤， B、圖中彈簧水平時(shí)恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)，在圓環(huán)下滑的過(guò)程中，彈簧對(duì)圓環(huán)有拉力，此拉力對(duì)圓環(huán)做負(fù)功，則由功能原理知圓環(huán)的機(jī)械能減小，根據(jù)動(dòng)能定理可知彈力做功為﹣mgh．故B正確． C、對(duì)于圓環(huán)，兩個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化量為零，根據(jù)動(dòng)能定理可知圓環(huán)所

15、受的合力做功為零，故C正確． D、對(duì)于圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)而言，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，可知圓環(huán)的機(jī)械能減少了mgh，那么彈簧的彈性勢(shì)能增大mgh，故D正確． 故選：BCD． 點(diǎn)評(píng)： 對(duì)物理過(guò)程進(jìn)行受力、運(yùn)動(dòng)、做功分析，是解決問(wèn)題的根本方法．這是一道考查系統(tǒng)機(jī)械能守恒的基礎(chǔ)好題． 7. 【答案】：AC． 分析： 重力勢(shì)能的增加量等于克服重力做的功； 動(dòng)能的增加量等于合外力做的功； 機(jī)械能的增加量等于重力以外的力做的功． 解：A、重力勢(shì)能的增加量等于克服重力做的功，故A正確； B、在最高點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為零，從最低到最高的過(guò)程中，小球的動(dòng)能增加量為零，故B錯(cuò)

16、誤； C、對(duì)于小球而言，根據(jù)機(jī)械能的增加量等于重力以外的力做的功，故小球的機(jī)械能增加了FH，故C正確，D錯(cuò)誤； 故選：AC． 點(diǎn)評(píng)： 解決本題的關(guān)鍵是搞清楚外力所做的功轉(zhuǎn)化成什么能量． 三 、簡(jiǎn)答題 8. 分析： 分別求出物體在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間及向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間，三者之和即可所求時(shí)間； 解答： 解：（1）物體下滑到A點(diǎn)的速度為v0，由機(jī)械能守恒定律有：mv02=mgh 代入數(shù)據(jù)得：v0=2m/s 物體在摩擦力作用下先勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)，有： 代入數(shù)據(jù)得：s1=3m （2）摩擦力做的功：Wf=μmgS1

17、=0.2×10×3=6 J （3）在t1時(shí)間內(nèi)，皮帶做勻速運(yùn)動(dòng) S皮帶=vt1=4m Q=μmg△S=μmg（S皮帶﹣S1） 代入數(shù)據(jù)得：Q=2J 答：（1）物體從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是1.5s； （2）從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，摩擦力對(duì)物體做功6J； （3）物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，產(chǎn)生2J熱量． 點(diǎn)評(píng)： 本題主要考察了動(dòng)能定理及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，難度適中． 9.（1）對(duì)全程，設(shè)彈簧最大形變量為x，由能量守恒得： （2）當(dāng)小滑塊達(dá)到與傳送帶共速時(shí)，其滑行距離設(shè)為，由動(dòng)能定理得： 小滑塊再滑行 時(shí)， 即將與彈簧接觸，設(shè)此時(shí)速度為v，由動(dòng)能定理得： 小滑塊接觸彈簧后，當(dāng)速度減小到與傳送帶速度相等時(shí)，彈簧的壓縮量設(shè)為，由能量守恒得： 然后小滑塊繼續(xù)減速至零，此時(shí)彈簧的壓縮量設(shè)為，由能量守恒得：