2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 力學(xué)部分 專題12 功 機(jī)械能守恒提升單元測(cè)試卷B卷.doc

專題12 功 機(jī)械能守恒1汽車上坡的時(shí)候，司機(jī)必須換低擋，其目的是：（ ）A. 增大速度，得到較小的牽引力B. 增大速度，得到較大的牽引力C. 減小速度，得到較小的牽引力D. 減小速度，得到較大的牽引力【答案】D【解析】由P=FV可知，在功率一定的情況下，當(dāng)速度減小時(shí)，汽車的牽引力就會(huì)增大，此時(shí)更容易上坡，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。2從距地面相同高度處，水平拋出兩個(gè)質(zhì)量相同的球A和B，拋出A球的初速為，拋出B球的初速為2，則兩球運(yùn)動(dòng)到落地的過程中A. 重力的平均功率相同，落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同B. 重力的平均功率相同，落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率不同C. 重力的平均功率不同，落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同D. 重力的平均功率不同，落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率不同【答案】A 3“摩天轉(zhuǎn)盤”是游樂場(chǎng)中常見的娛樂設(shè)施，大轉(zhuǎn)盤在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)⒂稳诉\(yùn)送到很高的地方，坐在吊籃里的游人卻顯得悠然自得。如圖所示，圖中A、B兩點(diǎn)的半徑分別的r1、r2（r1<r2），在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是 A. A點(diǎn)的線速度大于B點(diǎn)的線速度B. 坐在吊籃的人速度始終保持不變C. 吊籃對(duì)游人的作用力的方向始終指向圓心D. B處的游人運(yùn)動(dòng)一周的過程中，吊籃對(duì)他先做負(fù)功，后做正功【答案】D【解析】A、B兩點(diǎn)的角速度相同，根據(jù)v=r可知A點(diǎn)的線速度小于B點(diǎn)的線速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；坐在吊籃的人速度大小不變，方向不斷變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；吊籃對(duì)游人的作用力的方向始終豎直向上，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；B處的游人運(yùn)動(dòng)一周的過程中，吊籃在前半周下降的過程中對(duì)他的作用力向上，做負(fù)功，后半周上升的過程中對(duì)他的作用力向上，做正功，選項(xiàng)D正確；故選D. 4如圖是一汽車在平直路面上啟動(dòng)的速度時(shí)間圖象，時(shí)刻起汽車的功率保持不變由圖象可知 A. 時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力增大，加速度增大，功率不變B. 時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力不變，加速度不變，功率不變C. 時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力減小，加速度減小D. 時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力不變，加速度不變【答案】C【解析】AB、時(shí)間內(nèi)，汽車的速度是均勻增加的，是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，汽車的牽引力不變，加速5如圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則（ ） A. t2時(shí)刻小球動(dòng)能最大B. t3時(shí)刻小球動(dòng)能最小C. 在t1t3時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先增大后減小D. 在t2t3時(shí)間內(nèi)，小球增加的機(jī)械能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能【答案】D【解析】t1時(shí)刻小球剛與彈簧接觸，與彈簧接觸后，先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力增大到與6質(zhì)量相等的A、B兩物體分處于不同的水平支持面上，分別受到水平恒力F1、F2的作用，同時(shí)由靜止開始沿相同方向做勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)過時(shí)間t0和4t0 ，當(dāng)速度分別達(dá)到2v0和v0 時(shí)分別撤去F1和F2 ，以后物體繼續(xù)做勻減速運(yùn)動(dòng)直至停止兩物體速度隨時(shí)間變化的圖線如圖所示對(duì)于上述全過程下列說法中正確的是（ ） A. F1和F2的大小之比為12 ：5B. A、B的總位移大小之比為1 ：2C. F1、F2對(duì)A、B分別做的功之比為3 ：2D. A、B各自所受的摩擦力分別做的功之比為5：6【答案】A【解析】從圖象可知，兩物塊勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小之都為，根據(jù)牛頓第二定律，勻減速運(yùn)動(dòng)中有f=ma，則摩擦力大小都為m，根據(jù)圖象知，勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度分別為：，根據(jù)牛頓第二定律，7如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放。某同學(xué)在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程，他以小球開始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸Ox，得到小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是 A. 由乙圖可知，小球下落h后做勻加速度直線運(yùn)動(dòng)B. 小球動(dòng)能最大值等于mg（h+x0)C. 位置坐標(biāo)為x=h+x0時(shí)，重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和最小D. 在下落過程中，小球的機(jī)械能總是保持不變【答案】C【解析】A. 根據(jù)乙圖可知，當(dāng)x=h+x0，小球的重力等于彈簧的彈力，以后彈力大于重力且逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律，小球做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤； B. 小球達(dá)到最大速度的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可知mg(h+x0) mgx0=Ekm，Ekm=mg（h+x0），故B錯(cuò)誤； C當(dāng)x=h+x0時(shí)，小球具有最大速度，動(dòng)能最大，以彈簧和小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知，重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和最小，故C正確； D. 彈簧和小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，在壓縮彈簧下落過程中，彈性勢(shì)能增大，小球的機(jī)械能逐漸減小。故D錯(cuò)誤； 故選：C8如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體接觸（未連接），彈簧水平且無形變。用水平力，緩慢推動(dòng)物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了x0，此時(shí)物體靜止。撤去F后，物體開始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0。物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。則下列說法不正確的是( ) A. 撤去F后，物體先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，離開彈簧后做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止。B. 撤去F后，物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，離開彈簧后做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止。C. 物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為D. 物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為【答案】B【解析】撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力不變，而彈簧的彈力9(多選)人用繩子通過光滑定滑輪拉靜止在地面上的物體A，A穿在光滑的豎直桿上，當(dāng)人以速度v豎直向下勻速拉繩使質(zhì)量為m的物體A上升高度h后，到達(dá)如圖所示位置，此時(shí)繩與豎直桿的夾角為.已知重力加速度為g，則下列說法正確的是( ) A. 此時(shí)物體A的速度為B. 此時(shí)物體A的速度為vcosC. 該過程中繩對(duì)物體A做的功為mghD. 該過程中繩對(duì)物體A做的功為mgh【答案】AC 10如圖所示，滑塊a、b的質(zhì)量均為m，a套在固定光滑豎直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接，不計(jì)摩擦，a、b可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g下列判斷正確的是（ ） A. a下落的某段過程中，b對(duì)地面的壓力可能大于b受到地面的支持力B. a落地前，輕桿對(duì)b先做正功后做負(fù)功C. a下落的某段過程中，其加速度大小可能大于gD. a落地前瞬間a的機(jī)械能最小，此時(shí)b對(duì)地面的壓力大小等于mg【答案】BC【解析】根據(jù)牛頓第三定律知，b對(duì)地面的壓力與b受到地面的支持力一定大小相等，故A錯(cuò)誤。b開11如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上。現(xiàn)使B瞬時(shí)獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得（ ） A. 在t1、t3時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s,且彈簧都處于伸長(zhǎng)狀態(tài)B. 從t3到t4時(shí)刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長(zhǎng)C. 兩物體的質(zhì)量之比為m1m212D. 在t2時(shí)刻A與B的動(dòng)能之比為Ek1Ek281【答案】BD【解析】A. 由圖示圖象可知，從0到t1的過程中，A的速度增大，B的速度減小，彈簧被拉伸，在t1時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s，此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，從t1到t2過程，A的速度繼續(xù)增大，B的速度繼續(xù)減小，彈簧長(zhǎng)度開始變短，到達(dá)t2時(shí)刻，A的速度最大，B的速度反向最大，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)；從t2到t3過程，A的速度減小，B的速度反向減小，彈簧被壓縮，到t3時(shí)刻，A、B的速度相等，為1m/s，此時(shí)彈簧的壓縮量最大，故A錯(cuò)誤； B從t3到t4過程，A的速度減小，B的速度增大，該過程彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，到t4時(shí)刻，B的速度等于初速度，A的速度為零，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，故B正確；C. 系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以B的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得，t=0時(shí)刻和t=t1時(shí)刻系統(tǒng)總動(dòng)量相等，有：m2v0=(m1+m2)v2，代入數(shù)據(jù)解得：m1:m2=2:1，故C錯(cuò)誤；D. 由圖示圖象可知，在t2時(shí)刻A、B兩物塊的速度分別為：vA=2m/s，vB=1m/s，物體的動(dòng)能：Ek= ，則A、B兩物塊的動(dòng)能之比為EkA:EkB=8:1，故D正確；故選：BD12如圖所示，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)著傾角=37的足夠長(zhǎng)的傳送帶以速率v=4m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量m=2kg的小滑塊以平行于傳送帶向下的速率滑上傳送帶，已知小滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取，則小滑塊從接觸傳送帶到與傳送帶相對(duì)靜止靜止的時(shí)間內(nèi)下列說法正確的是 A. 重力勢(shì)能增加了72JB. 摩擦力對(duì)小物塊做功為72JC. 小滑塊與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為252JD. 電動(dòng)機(jī)多消耗的電能為386J【答案】AC【解析】對(duì)滑塊受力分析，受重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：平行斜面方向13用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 (1)電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為_(2)下列做法正確的有_A圖甲中兩限位孔必須在同一直線上B實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直C實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放手松開紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源D數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置(3)實(shí)驗(yàn)打出的紙帶如乙圖所示，則實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的_端(選填“左”或“右”)應(yīng)和重物相連接重物質(zhì)量為m，若選取A、C兩點(diǎn)為初末位置研究機(jī)械能守恒，則減少的重力勢(shì)能是_(當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間)【答案】(1)220v (2)AB (3)右 mgS1紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故C錯(cuò)誤；D、數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)作為初、末位置，以減小測(cè)量的誤差，故D錯(cuò)誤；故選AB；(3)重物下落時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，故紙帶上的相鄰兩個(gè)點(diǎn)距離應(yīng)越來越大，故實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的右端應(yīng)和重物相連接若選取A、C兩點(diǎn)為初末位置研究機(jī)械能守恒，減少的重力勢(shì)能。14某同學(xué)把附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究繩拉力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、刻度尺等 （1）若要完成該實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材是_；（2）為了能用鉤碼的總重力所做的功表示小車所受拉力做的功，本實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量M_（選填“需要”或“不需要”）遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量m；（3）若測(cè)得小車的質(zhì)量為M，鉤碼的總質(zhì)量為m，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_（用題中的字母表示）（4）該同學(xué)畫出小車動(dòng)能變化量DEk與拉力對(duì)小車所做功W之間的關(guān)系圖象，由于實(shí)驗(yàn)前遺漏了平衡摩擦力這一關(guān)鍵步驟，他得到的實(shí)驗(yàn)圖象 （實(shí)線）應(yīng)該是_ 【答案】天平 需要 D【解析】（1）若要完成該實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材是天平，用來測(cè)量小車的質(zhì)量； （2）小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該改變木板的傾15如圖所示，粗糙的水平面連接一個(gè)豎直平面內(nèi)的半圓形光滑軌道，其半徑為R=0.2m，半圓形軌道的底端放置一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的小球B，水平面上有一個(gè)質(zhì)量為M=0.2kg的小球A以初速度v0=4m/s開始向著球B運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t=1s與B發(fā)生彈性碰撞，設(shè)兩小球均可以看作質(zhì)點(diǎn)，它們的碰撞時(shí)間極短，且已知小球A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，求： （1）小球A與小球B碰前A球的速度v；（2）兩球碰撞結(jié)束時(shí)小球A和B的速度大小vA、vB；（3）小球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力FN?！敬鸢浮縱3m/s ； vA1m/s vB4m/s ；FN3N 方向豎直向上 16如圖所示，半徑Rlm的光滑半圓軌道AC與高h(yuǎn)8R的粗糙斜面軌道BD放在同一豎直平面內(nèi)，BD部分水平長(zhǎng)度為x6R。兩軌道之間由一條光滑水平軌道相連，水平軌道與斜軌道間有一段圓弧過渡。在水平軌道上，輕質(zhì)彈簧被a、b兩物體擠壓（不連接），處于靜止?fàn)顟B(tài)同時(shí)釋放a、b，小球a恰好能通過半圓軌道最高點(diǎn)A，滑塊b恰好能到達(dá)斜面軌道的最高點(diǎn)B。己知小球a的質(zhì)量m12kg，滑塊b的質(zhì)量m2lkg，b與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度gl0m/s2。 求：（1）a球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道作用力的大小和方向；（2）釋放a、b前彈簧的彈性勢(shì)能EP？【答案】(1) 120N a球?qū)壍赖淖饔昧Ψ较蛳蛳?(2) 150J 17游樂場(chǎng)正在設(shè)計(jì)一個(gè)全新的過山車項(xiàng)目，設(shè)計(jì)模型如圖所示，AB是一段光滑的半徑為R的四分之一圓弧軌道，后接一個(gè)豎直光滑圓軌道，從圓軌道滑下后進(jìn)入一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)的粗糙水平直軌道BD，最后滑上半徑為R圓心角的光滑圓弧軌道DE。現(xiàn)將質(zhì)量為m的滑塊從A點(diǎn)靜止釋放，通過安裝在豎直圓軌道最高點(diǎn)C點(diǎn)處的傳感器測(cè)出滑塊對(duì)軌道壓力為mg，求： （1）豎直圓軌道的半徑。（2）滑塊在豎直光滑圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力。（3）若要求滑塊能滑上DE圓弧軌道并最終停在平直軌道上（不再進(jìn)入豎直圓軌道），平直軌道BD的動(dòng)摩擦因數(shù)需滿足的條件。【答案】（1）（2）7mg（3） 可得： 若滑塊恰好滑回并停在B點(diǎn)，對(duì)于這個(gè)過程，由動(dòng)能定理可得： 綜上所述，需滿足的條件：。18如圖所示，AB是傾角為的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切，圓弧的半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可以看作質(zhì)點(diǎn))從直軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動(dòng)已知P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高，物體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.求： (1)物體做往返運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中在AB軌道上通過的總路程；(2)最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力；(3)為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D，釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L應(yīng)滿足什么條件【答案】(1) ；(2)(32cos)mg； (3) R；【解析】 (1)因?yàn)槟Σ亮κ冀K對(duì)物體做負(fù)功，所以物體最終在圓心角為2的圓弧上往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)整體過程由動(dòng)能定理得，所以。