【精选+详解】高三物理名校试题汇编系列（第1期）专题6 机械能守恒定律.doc

2013届高三物理名校试题汇编系列（第1期）专题6 机械能守恒定律一、单项选择题1.（吉林省长春市2012届高三上学期第一调研测试）质量m=1kg的物体做直线运动的速度-时间图象如图所示，根据图象可知，下列说法中正确的是（ ）a.物体在0-8s内的平均速度方向与1s末的速度方向相同b.物体在0-2s内的速度变化比2-4s内的速度变化快 c.物体在2-4s内合外力做的功为零 d.物体在2s末速度方向发生改变2（北京市朝阳区2012届高三上学期期末考试试题）质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率p和汽车受到的阻力f均恒定不变。在时间t内，汽车的速度由v0增加到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则在这段时间内可以表示发动机所做功w的计算式为（ ）abcd2.a 解析：根据功与功率的关系可知，发动机所做的功为w=ps，选项a正确；根据能量的转化与守恒定律可知，发动机所做功等于系统的内能和汽车增加的动能，即w=fs+，选项bcd错误。本题答案为a。3（福建省厦门市2012届高三上学期期末质量检查物理试卷）汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为p，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。设汽车行驶时所受的阻力恒定，则下面四个图像中，哪个图像正确表示了司机从减小油门开始，汽车的速度与时间的关系（ ）4（江苏省南京市、盐城市2012届高三第一次模拟考试试卷）自由下落的物体，其动能与位移的关系如图所示，则图中直线的斜率表示该物体的（ ）oheka质量 b机械能 c重力大小 d重力加速度4.c 解析：根据机械能守恒定律有ek=mgh，显然ek-h图象的斜率表示物体重力大小mg，所以选项c正确。本题答案为c。5（福建省四地六校2012届高三第三次联考）质量为m的汽车，启动后发动机以额定功率p沿水平道路行驶，经过一段时间后将达到以速度v匀速行驶，若行驶中受到的摩擦阻力大小不变，则在加速过程中车速为v/3时，汽车的加速度大小为（ ）a3p/mv b2p/mv cp/mv d06.（江西省临川一中等2012届高三联考）甲、乙两个质量相同的物体受到竖直向上的拉力作用，从同一高度向上运动，它们的运动图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）a在0t1时间内甲的加速度越来越大b在t=t1时刻两物体的高度相同c在t=t1时刻甲所受拉力的瞬时功率大于乙所受拉力的瞬时功率d在t=t2时刻甲所受的拉力大于乙所受的拉力7（福建省厦门市2012届高三上学期期末质量检查物理试卷）用恒力f向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度。若该过程空气阻力不能忽略，则下列说法中正确的是（ ）a力f做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量b重力所做的功等于物体重力势能的增量c力f做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量d力f、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量8（广西南宁二中2012届高三10月份月考理综卷）如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力f拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中，下列说法中正确的是（ ）a木箱克服重力所做的功等于木箱机械能的增加bf对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和cf对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和df对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和9.（湖北省百所重点中学2012届10月高三联考）如图甲所示，质量m=1kg的小球放在光滑水平面上，在分界线mn的左方始终受到水平恒力f1的作用，在mn的右方除受f1外还受到与f1在同一条直线上的水平恒力f2的作用，小球从a点由静止开始运动，在05 s内运动的v-t图象如图乙所示，由图可知（ ）a.f1与f2的比值大小为3 : 5 b.t=2. 5 s时，小球经过分界线mnc.t=2. 0 s时，恒力f2的功率p=20 w d.在02.5 s的过裎中，f1与f2做功之和为零10（浙江省宁波市2012届高三第一学期期末考试物理试卷）如图所示，竖立在水平地面上的轻弹簧，下端固定在地面上，将一个金属球放置在弹簧顶端，并向下压球，使弹簧压缩，用细线把弹簧栓牢，如图a所示；烧断细线，球将被弹起，且脱离弹簧后能继续向上运动，如图b所示；忽略空气阻力，从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中错误的是（ ）a球的动能在刚脱离弹簧时最大b球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小c球受到的合力最大值大于小球的重力 d球和弹簧组成系统的机械能不变10.a 解析：在球脱离弹簧之前某一位置，弹簧的弹力大小等于球的重力，此时加速度为零，球的速度最大，动能也最大，所以选项a说法错误；球刚脱离弹簧时，弹簧恢复原长，弹性势能最小，选项b说法正确；细绳被烧断瞬间，弹簧的压缩量最大，对球竖直向上的弹力最大，球受到的合力也最大，设弹簧的最大压缩量为x0，劲度系数为k，那么此时弹簧的弹力f=kx0，弹簧的弹性势能大小为，细绳被烧断后，弹簧将其弹性势能转化为小球的机械能，当球脱离弹簧时，弹性势能全部转化为球的机械能，根据题意，球脱离弹簧时速度不为零，即还具有动能，所以有，可得，即在细绳被烧断瞬间，弹簧对球竖直向上的弹力f2mg，所以球受到的合力f合=f-mgmg，选项c说法正确；从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，只有弹簧弹力和小球重力做功，所以球和弹簧组成系统的机械能守恒，选项d说法正确。本题答案为a。11（甘肃省天水市一中2012届高三上学期期末考试物理试题、福建省四地六校2012届高三第三次联考）如图所示小球沿水平面通过o点进入半径为r的半圆弧轨道后恰能通过最高点p，然后落回水平面不计一切阻力下列说法不正确的是（ ）a小球落地点离o点的水平距离为2rb小球落地点时的动能为5mgr/2 c小球运动到半圆弧最高点p时向心力为零d若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比p点高0.5r12（陕西省西安八校2012届高三上学期期中联考、福建省厦门市2012届高三上学期期末质量检查物理试卷）图中甲、乙是一质量m=6103kg的公共汽车在t=0和t=4s末两个时刻的两张照片当t=0时，汽车刚启动（汽车的运动可看成匀加速直线运动）图丙是车内横杆上悬挂的手拉环的图像，测得=30根据题中提供的信息，无法估算出的物理量是（ ）a汽车的长度 b4s内汽车牵引力所做的功c4s末汽车的速度 d4s末汽车合外力的瞬时功率13（湖北省天门、仙桃、潜江2012届高三第一学期期末考试理综卷）如图甲所示，静止在水平地面上的物块a，受到水平拉力f的作用，f与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力fm大小与滑动摩擦力大小相等，则下列说法中错误的是（ ）at0时间内加速度最小 bt0时间内f做的功为零ct1时刻物块的速度最大 dt2时刻物块的速度最大14（辽宁省五校协作体2012届高三上学期期末联合考试理综卷）如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力f作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力f做功为60j，此后撤去恒力f，物体又经t时间回到出发点，若以地面为零势能点，则下列说法不正确的是（ ）a物体回到出发点时的动能是60j b开始时物体所受的恒力f=2mgsinc撤去力f时，物体的重力势能是45j d动能与势能相同的位置在撤去力f之前的某位置15.（湖北省八市2012届高三3月联考试卷）如图所示，竖直面内固定有一个半径为r的光滑圆弧轨道，其端点b在圆心o的正上方，另一个端点a与圆心o在同一水平面上。一个小球(视为质点)从a点正上方某一高度处自由下落。为使小球从a点进入圆弧轨道后从b点飞出，恰好又从a点进入圆弧轨道且不与a点处发生碰撞，小球开始下落时的位置到b点的高度差h应该是（ ） ar/4 br/2 c5r/4 d无论h是多大都不可能出现题中所述情景16.（江西省丰、樟、高、宜四市2012届高三联考）半径为r和r（rr）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中两物体 （ ）a机械能均逐渐减小b经最低点时动能相等c机械能总是相等的d两球在最低点加速度大小不等17.（广东省深圳市2012届高三第二次调研考试理综）滑雪运动员由斜坡向下滑行时其速度时间图象如图所示，图象中ab段为曲线，运动员在此过程中（ ）a.做匀加速运动 b.所受合力不断减小 c.做曲线运动 d.机械能守恒18.（湖北省武汉外国语学校、钟祥一中2012届高三下学期4月联考）商场很多电梯是台式的，顾客站在匀速上行的台式扶梯上上楼，若顾客站着不动时，扶梯对他做功为w1，做功功率为p1，若他在扶梯上相对扶梯向上匀速走动时，扶梯对他做功为w2，做功功率为p2，则下列说法中正确的是 （ ）aw1 = w2，p1 = p2 bw1w2，p1 = p2 cw1 = w2，p1p2 dw1w2，p1p219.（上海市青浦、杨浦、宝山、静安四区2012届高三下学期4月联考）如图所示，质量为m的小车停在光滑水平面上，质量为m的小球用长为l的细绳悬挂在车顶上，将小球拉至细绳成水平方向后由静止释放，空气阻力忽略不计，当小球到达细绳成竖直方向的位置时，小车的速度为u，则在小球下落过程中 （ ） a合外力对小球做功为mgl b合外力对小球做功为mu22c悬绳对小球不做功 d小球克服悬绳拉力做功为mu2220.（辽宁省重点中学协作体212届高三高考模拟考试理科综合）如图所示，把小车放在水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连，已知小车的质量为m，小桶与沙子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖直高度为h的过程中，若不计滑轮摩擦及空气的阻力，下列说法中正确的是 （ ）a若增加沙子的质量，系统的加速度将趋于无穷大b若水平桌面光滑，m处于完全失重状态c若水平桌面光滑，小桶获得的动能为m2gh/(m+m)d若水平桌面光滑，小桶获得的动能为mgh二、多项选择题21（贵州省遵义四中2012届高三月考理综卷）关于功率公式p=w/t 和p=fv 的说法正确的是（ ）a由p=w/t 知，只要知道w 和t就可求出任意时刻的功率b由p=fv 既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率c由p=fv 知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限制的增大d由p=fv 知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比21.bd 解析：利用公式p=w/t 只能计算平均功率，选项a错误；当公式p=fv中的v为瞬时速度时，求的是瞬时功率，当v为平均速度时，求的是平均功率，选项b正确；因为汽车的速度v不能无限制增大，汽车的功率也不能无限制的增大，选项c错误；由p=fv 知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，选项d正确。本题答案为bd。22（广东省揭阳一中、金山中学2012届高三下学期两校联考理综卷）物体沿直线运动的v-t关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为w，则a从第1秒末到第3秒末合外力做功为4wb从第3秒末到第5秒末合外力做功为2wc从第5秒末到第7秒末合外力做功为wd从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75w23（湖北省武汉市部分学校2012届高三11月联考）如图所示，半径为r的1/4光滑圆弧槽固定在小车上，有一小球静止在圆弧槽的最低点。小车和小球一起以速度v向右匀速运动，当小车遇到障碍物突然停止后，小球上升的高度可能（ ）a等于v22g b大于v22g c小于v22g d与小车的速度v无关23.ac 解析：如果v较小，小车停止运动后，小球还没有跑出圆弧槽，则根据机械能守恒定律有，可得h=v22g，选项a正确；如果v较大，小车停止运动后，小球能够跑出圆弧槽，那么小球出了圆弧槽后将做斜抛运动，当小球到达最高点时，其还有水平方向上的速度，所以，可得hv22g，选项c正确。本题答案为ac。24（广东省汕头市2012届高三上学期期末测试理综卷）如图所示，汽车在拱形桥顶点a匀速率运动到桥的b点下列说法正确的是（ ）aba合外力对汽车做的功为零 b阻力做的功与牵引力做的功相等c重力的瞬时功率随时间变化 d汽车对坡顶a的压力等于其重力25（浙江省五校2012届高三上学期第一次联考）如图所示，光滑固定斜面c倾角为，质量均为m的a、b一起以某一初速沿斜面向上做匀减速运动，已知a上表面是水平的。则下列正确的是（ ）aa受到b的摩擦力水平向右 bb受到a的支持力不做功 cb的机械能不变 da、b之间的摩擦力为mgsincos 25.acd 解析：根据题意，a、b的加速度方向和合外力方向均是沿斜面向下；先对b受力分析，它受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和沿水平方向的摩擦力，因为三个力的合力方向沿斜面向下，所以摩擦力方向水平向左，根据牛顿第三定律可知，a受到b的摩擦力水平向右，选项a正确；b受到a的支持力竖直向上，而b在竖直方向上发生了位移，所以该支持力做功，选项b错误；在上滑过程中，由a、b组成的系统机械能守恒，即系统的机械能大小保持不变，显然，a和b的机械能均不变，选项c正确；b的加速度大小为a=gsin，合外力沿斜面向下，大小为ma=mgsin，合外力沿水平方向上的分量等于a对b的摩擦力大小为mgsincos，所以a、b之间的摩擦力为mgsincos，选项d正确。本题答案为acd。26（江苏省南京市四校2012届高三12月月考）为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示，当此车减速上坡时，乘客（ ）a处于失重状态 b重力势能增加c受到向前的摩擦力作用 d所受力的合力沿斜面向上27. （辽宁省沈阳四校协作体2012届高三上学期12月份月考）如图所示，当小车向右加速运动时，物块m相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时（ ）am受静摩擦力增大 bm对车厢壁的压力增大cm仍相对于车厢静止 dm受静摩擦力不变28.（湖南省十二校2012届高三第一次联考考试）如图所示，水平传送带由电动机带动，并始终保持以速度v匀速运动。现将质量为m的某物块无初速地放在传送带的左端，经过时间t物块保持与传送带相对静止。设物块与传送带间的动摩擦因数为，对于这一过程，下列说法正确的是（ ）a. 摩擦力对物块做的功为 b. 传送带克服摩擦力做的功为c. 系统摩擦生热为 d. 电动机多做的功为三、非选择题29.（山东省德州市2012届高三第二次模拟考试）如图所示，一质量为m = 2 kg的滑块从半径为r = 0.2 m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端a处由静止滑下，a点和圆弧对应的圆心o点等高，圆弧的底端b与水平传送带平滑相接。已知传送带匀速运行速度为v0= 4 m/s，b点到传送带右端c点的距离为l=2 m。当滑块滑到传送带的右端c时，其速度恰好与传送带的速度相同。（g = 10 m/s2）求：（1）滑块到达底端b时对轨道的压力；（2）滑块与传送带间的动摩擦因数；（3）此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量q。30.（黑龙江省等东北四校2012届高三下学期第一次高考模拟考试）如图所示，半径为r=0.2m的光滑1/4圆弧ab在竖直平面内，圆弧b处的切线水平。b端高出水平地面h=0.8m，o点在b点的正下方。将一质量为m=1.0kg的滑块从a点由静止释放，落在水平面上的c点处，不计空气阻力，g取10m/s2，求：（1）滑块滑至b点时对圆弧的压力及xoc的长度；（2）若在b端接一长为l=1.0m的木板mn，滑块从a端释放后正好运动到n端停止，求木板与滑块的动摩擦因数。（2）从a到n，由动能定理：，解得：。或：由牛顿第二定律可知：，由运动学公式可知：，联立得： 31.（山东省济南市2012届高三3月高考模拟考试（二模）理综）如图所示，一质量为m = 0.5 kg的小滑块，在f = 4 n水平拉力的作用下，从水平面上的a处由静止开始运动，滑行s= 1.75 m后由b处滑上倾角为37的光滑斜面，滑上斜面后拉力的大小保持不变，方向变为沿斜面向上，滑动一段时间后撤去拉力。已知小滑块沿斜面上滑到的最远点c距b点为l =2 m，小滑块最后恰好停在a处。不计b处能量损失，g取10 m/s2，已知sin37 = 0.6，cos37 = 0.8。试求：（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数；（2）小滑块在斜面上运动时，拉力作用的距离x；（3）小滑块在斜面上运动时，拉力作用的时间t。32（湖北省部分重点中学2012届高三联考试题）如图所示，光滑半圆形轨道半径为r，水平面粗糙，弹簧自由端d与轨道最低点c距离为4r，一质量为m的可视为质点的小物块自圆轨道中点b由静止释放，压缩弹簧后被弹回到d点恰好静止。已知物块与水平面的动摩擦因数为0.2，重力加速度为g，弹簧始终处在弹性限度内，求：（1）弹簧的最大压缩量和最大弹性势能（2）现把d点右侧水平地面打磨光滑，且已知弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正比，使小物块压缩弹簧，释放后能通过半圆轨道最高点a，压缩量至少是多少?33（广东省汕头市2012届高三上学期期末测试理综卷）如图所示，粗糙水平面与半径r=1.5m的光滑圆弧轨道相切于b点，静止于a处m=1kg的物体在大小为10n方向与水平水平面成37角的拉力f作用下沿水平面运动，到达b点时立刻撤去f，物体沿光滑圆弧向上冲并越过c点，然后返回经过b处的速度vb=15m/s.已知sab=15m，g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：（1）物体到达c点时对轨道的压力；（2）物体与水平面的动摩擦因数。34（浙江省宁波市201