2013一轮复习物理各地名校机械能题目精编(2).doc

各地名校高三物理试题分类精编-机械能【题 组 一】一、选择题1海南省海口市2010届高三调研测试质量为m的小球，从离地面高h处以初速度v0竖直上抛，小球能上升到离抛出点的最大高度为H，若选取该最高点位置为零势能参考位置，不计阻力，则小球落回到抛出点时的机械能是 （ A ）A0 BmgH C Dmgh2安徽省两地2010届高三第一次联考检测质量为m的物体，在距地面为h的高处，以g/3的恒定加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中不正确的是（ A ）A物体的重力势能减少mgh/3 B物体的机械能减少2mgh/3C物体的动能增加mgh/3 D重力做功mgh3湖北省众望高中2010届高三周练质量为 m 的小球A，在光滑水平面以初动能Ek与质量为 2m 的静止小球 B 发生正碰，碰撞后 A 球停下，则撞后B球的动能为 ( B )A . 0 B . Ek/ 2 C .2Ek/3 D , Ek 4广东省蓝田中学2010届高三摸底考试质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为 （ D ）Amgh，减少mg(H-h) Bmgh，增加mg(H+h)C-mgh，增加mg(H-h) D-mgh，减少mg(H+h5河北省衡水中学2010届高三上学期第四次调研考试在2008北京奥运会上，俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩第24次打破世界纪录。图为她在比赛中的几个画面。下列说法中正确的是（D）A运动员过最高点时的速度为零；B撑杆恢复形变时，弹性势能完全转化为动能； C运动员要成功跃过横杆，其重心必须高于横杆；D运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功。6贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考物体沿直线运动的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 （ CD ）A从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W。 B从第3秒末到第5秒末合外力做功为2W。C从第5秒末到第7秒末合外力做功为W。 D从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75W。7河南省武陟一中2010届高三第一次月考一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是，则： ( AC )A BC D8.河北省衡水中学2010届高三上学期第四次调研考试用长度为l的细绳悬挂一个质量为m的小球，将小球移至和悬点等高的位置使绳自然伸直。放手后小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最低点的势能取做零，则小球运动过程中第一次动能和势能相等时重力的瞬时功率为（ ）A B C D9安徽省两地2010届高三第一次联考检测如图所示，一物体以初速度v0冲向光滑斜面AB，并恰好能沿斜面升高h，下列说法中正确的是（ C D ）A若把斜面从C点锯断，物体冲过C点后仍升高hB若把斜面弯成圆弧形D，物体仍沿圆弧升高hC若把斜面从C点锯断或弯成圆弧状，物体都不能升高hD若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到B点10河北省衡水中学2010届高三上学期第四次调研考试如图所示，足够长的水平传送带以速度沿顺时针方向运动，传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接，曲面上的A点距离底部的高度为h=0.45m。一小物块从A点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回曲面，g取10ms2，则下列说法正确的是（ C ）A若=1ms，则小物块能回到A点B若=2ms，则小物块能回到A点C若=5ms，则小物块能回到A点D无论等于多少，小物块均能回到A点11湖北省众望高中2010届高三周练如图所示，滑块以速率v1沿斜面由底端向上滑行，至某一位置后返回，回到出发点时的速率变为v2，且v2 v1，则下列说法中错误的是（ D ）A全过程中重力做功为零B在上滑和下滑两过程中，摩擦力做功相等C在上滑过程中摩擦力的平均功率大于下滑过程中摩擦力的平均功率D上滑过程中机械能减少，下滑过程中机械能增加12.安徽省两地2010届高三第一次联考检测如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（ B D ）A重力势能增加了 B重力势能增加了mghC动能损失了mgh D机械能损失了13河北省保定一中2010届高三第二次阶段考试将小球竖直上抛，若该球所受的空气阻力大小不变，对其上升过程和下降过程时间及损失的机械能进行比较，下列说法正确的是（ B ）A上升时间大于下降时间，上升损失的机械能大于下降损失的机械能B上升时间小于下降时间，上升损失的机械能等于下降损失的机械能C上升时间小于下降时间，上升损失的机械能小于下降损失的机械能D上升时间等于下降时间，上升损失的机械能等于下降损失的机械能14河北省衡水中学2010届高三上学期第四次调研考试如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员（可视为质点），a站于地面，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a质量与演员b质量之比为（ B ）A.1：1 B. 2：1 C.3：1 D.4：115河北省衡水中学2010届高三上学期第四次调研考试如图所示，小球以初速v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为 （ B ）A BC D16华安、连城、永安、漳平一中、龙海二中、泉港一中六校联考A、B两物体的质量之比mAmB=21，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示那么，A、B两物体所受摩擦阻力之比FAFB与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比WAWB分别为（ B ）A21，41 B41，21 C14，12 D12，14二、非选择题17海南省海口市2010届高三调研测试轮滑运动员与滑轮总质量为M，运动员手托着一个质量为m的彩球，在半圆形轨道上及空中进行表演，如图所示。运动员从半圆轨道边缘a由静止开始下滑，冲上轨道另一边等高点b后继续竖直上升，到达最高点时立即竖直上抛手中的彩球。彩球从手中抛出到最高点时间t恰等于运动员离开b点运动到最高点时的时间。设在半圆形轨道运动过程中需要克服阻力做功为Wf，不计空气阻力。求：（1）人抛出彩球时对彩球所做的功。（2）人在圆形轨道中所做的功。解：（1）抛出时球的初速度v1= g t (2分) （2）人冲出b点的速度 v2= g t (1分)由动能定理得： (3分) (1分)18江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试人骑自行车由静到动，除了要增加人和车的动能以外，还要克服空气及其他阻力做功为了测量人骑自行车的功率，某活动小组进行了如下实验：在离出发线5m、10m、20m、30m、.70m的地方分别划上8条计时线，每条计时线附近站几个学生，手持秒表听到发令员的信号后，受测者全力骑车由出发线启动，同时全体学生都开始计时自行车每到达一条计时线，站在该计时线上的几个学生就停止计时，记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下（每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值）：运动距离s（m） 0 5 10 20 30 40 50 60 70 运动时间t(s) 0 2.4 4.2 6.3 7.8 9.0 10.0 11.0 12.0 各段速度（m/s） 2.08 4.76 6.67 8.33 10.0 10.0 （1）以纵轴代表自行车运动的距离s，横轴代表运动的时间t，试作出s-t图。（2）根据（1）作出的s-t图知，自行车在每一路段内的速度变化不是很大，因此可以用每一段的平均速度代替该段的速度请计算出上述表格中空缺的、处的数据： （m/s）； （m/s）。（3）本次实验中，设运动过程中，学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比，其比例系数为15Ns/m则在20m-30m路段的平均阻力f1与30 m-40 m路段的平均阻力f2之比f1f2= ；若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变，则P= W。答案：（1）作出s-t图（3分）（2）2.78（m/s）；10.0（m/s）（每空2分）（3）f1f2 = 0.8；P=1500W（每空2分）19华安、连城、永安、漳平一中、龙海二中、泉港一中六校联考为了响应国家的节能减排号召，某同学采用了一个家用汽车的节能方法在符合安全行驶要求的情况下，通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽车负载减少假设汽车以72 km/h的速度匀速行驶时，负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2 000 N和1 950 N请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少？解：设汽车的牵引力大小为F，汽车所受阻力大小为f，汽车速度为v汽车做匀速运动,所以F=f （2分）发动机的输出功率P=Fv （2分）由得P=（f1-f2）v=（2000-1950）W=1103W （2分）20江西省九江市六校2010届高三上学期第一次联考在如图所示的装置中，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为30。用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向60。现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为m1，若取重力加速度g10m/s2。求：甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。解：设甲物体的质量为M，所受的最大静摩擦力为f，则当乙物体运动到最高点时，绳子上的弹力最小，设为T1， 对乙物体 .此时甲物体恰好不下滑，有： .得： .当乙物体运动到最低点时，设绳子上的弹力最大，设为T2对乙物体由动能定理： .又由牛顿第二定律： .此时甲物体恰好不上滑，则有： .得：.可解得： .-21河北省衡水中学2010届高三上学期第四次调研考试如图所示，斜面倾角为45，从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球，在B点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C点再次与斜面碰撞。已知AB两点的高度差为h，重力加速度为g，不考虑空气阻力。求：（1）小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P；（2）小球落到C点时速度的大小。解：（1）小球下降过程中，做自由落体运动，落到斜面B点的速度为v，满足： 解得： 所以小球在AB段重力的平均功率： （2）小球从B到C做平抛运动，设B到C的时间为t，竖直方向： 水平方向： 解得： 所以C点的速度为 22. 安徽省东至三中2010届高三第一次月考在竖直平面内建立xoy直角坐标系，oy表示竖直向上方向如图所示已知该平面内存在沿x轴正向的区域足够大的匀强电场一带电小球从坐标原点o沿oy方向以4J的初动能竖直向上抛出不计空气阻力，它到达的最高位置如图中M点所示求：(1)小球在M点时的动能EkM(2)设小球落回跟抛出点在同一水平面时的位置为N点，求小球到达N点时的动能EkN解析：（1）从O点上升到M点，竖直方向上： 水平方向上： （2）小球由O到N的时间 落到N点，重力势能变化为零，电场力做功等于机械能的变化 23福建省龙岩二中2010届高三摸底考试一质量m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37o足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机做出了小物块上滑过程的速度-时间图线，如图所示。（取sin37o=0.6，cos37o=0.8，g =10m/s2）求：（1）小物块冲上斜面过程中加速度的大小；（2）小物块与斜面间的动摩擦因数； （3）小物块返回斜面底端时的动能.解：（1）由小物块上滑过程的速度-时间图线，可知：m/s2小物块冲上斜面过程中加速度的大小为8.0m/s2。（2）如图所示，小物块受重力、支持力、摩擦力，沿斜面建立直角坐标系， 代入数据解得 （3）设物块冲上斜面所能达到的最高点距斜面底端距离为s，物块返回到斜面底端时的动能为Ek向上运动阶段 沿斜面运动全过程中根据动能定理 代入数据：24贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考质量为M的圆环用细线（质量不计）悬挂着，将两个质量均为m的有孔小珠套在此环上且可以在环上做无摩擦的滑动，如图所示，今同时将两个小珠从环的顶部释放，并沿相反方向自由滑下，试求：（1）在圆环不动的条件下，悬线中的张力T随cos(为小珠和大环圆心连线与竖直方向的夹角)变化的函数关系，并求出张力T的极小值及相应的cos值；（2）小球与圆环的质量比至少为多大时圆环才有可能上升？解：（1）每个小珠受重力mg和支持力N作用，小珠在处有：机械能守恒：得：对环分析得：即：当（即）时：（2）由上面得到的N的表达式知，当时，N0，为压力；只有当时，N0，为拉力，这是圆环上升的必要条件。圆环上升的条件是T0，即：临界状态为上式有实根的条件为25华安、连城、永安、漳平一中、龙海二中、泉港一中六校联考在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图a所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f 随拉力F的变化图像，如图b所示已知木块质量为0.78kg取重力加速度g=10m/s2，sin37=0.60，cos37=0.80（1）求木块与长木板间的动摩擦因数（2）若木块在与水平方向成37角斜向右上方的恒定拉力F作用下，以a=2.0m/s2的加速度从静止开始做匀变速直线运动，如图c所示拉力大小应为多大？（3）在（2）中力作用2s后撤去拉力F，求：整个运动过程中摩擦力对木块做的功解：（1）由（b）图可知，木块所受到的滑动摩擦力f =3.12N （1分）由f =N （1分）得：=0.4 （1分）（2）物体受重力G、支持力N、拉力F和摩擦力f作用将F分解为水平和竖直两方向，根据牛顿运动定律得：Fcos-f=ma （1分）Fsin +N= mg （1分）f =N 联立各式得：F=4.5N （1分）（3）全过程应用动能定理得：WFWf=0 （1分）WF=Fs1cos （1分）s1= （1分）代入数据得Wf =-14.4J （1分）26. 河南省武陟一中2010届高三第一次月考探究某种笔的弹跳问题时，把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分，其中内芯和外壳质量分别为m和4m.笔的弹跳过程分为三个阶段：把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见题24图a）；由静止释放，外壳竖直上升至下端距桌面高度为h1时，与静止的内芯碰撞（见题24图b）；碰后，内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h2处（见题24图c）。设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力，重力加速度为g。求：（1）外壳与碰撞后瞬间的共同速度大小；（2）从外壳离开桌面到碰撞前瞬间，弹簧做的功；（3）从外壳下端离开桌面到上升至h2处，笔损失的机械能。解：设外壳上升高度h1时速度为V1，外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小为V2，(1)对外壳和内芯，从撞后达到共同速度到上升至h2处，应用动能定理有(4mgm)( h2h1)(4mm)V22，解得V2；（2）外壳和内芯，碰撞过程瞬间动量守恒，有4mV1(4mgm)V2，解得V1，设从外壳离开桌面到碰撞前瞬间弹簧做功为W，在此过程中，对外壳应用动能定理有W4mgh1(4m)V12，解得Wmg；（3）由于外壳和内芯达到共同速度后上升高度h2的过程，机械能守恒，只是在外壳和内芯碰撞过程有能量损失，损失的能量为(4m)V12(4mm)V22，联立解得mg(h2h1)。27. 甘肃省会宁五中2010届高三10月月考在如图所示的装置中，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为30。用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向60。现同时释放甲乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为m1，若取重力加速度g10m/s2。求：甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。解：设甲物体的质量为M，所受的最大静摩擦力为f，则当乙物体运动到最高点时，绳子上的弹力最小，设为T1， 对乙物体 此时甲物体恰好不下滑，有： 得： 当乙物体运动到最低点时，设绳子上的弹力最大，设为T2对乙物体由动能定理： 又由牛顿第二定律： 此时甲物体恰好不上滑，则有： 得：可解得： 28安徽省两地2010届高三第一次联考检测如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角=60，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰现将小物块从C点由静止释放，试求：（1）小球下降到最低点时，小物块的机械能（取C点所在的水平面为参考平面）；（2）小物块能下滑的最大距离；（3）小物块在下滑距离为L时的速度大小解：（1）设此时小物块的机械能为E1由机械能守恒定律得（4分）（2）设小物块能下滑的最大距离为sm，由机械能守恒定律有（2分）而 （2分）代入解得 ； （2分）（3）设小物块下滑距离为L时的速度大小为v，此时小球的速度大小为vB，则（3分）（3分）解得 （2分）29河北省衡水中学2010届高三上学期第四次调研考试如图所示是在工厂的流水线上安装的水平传送带，用水平传送带传送工件可大大提高工作效率水平传送带以恒定的速度V0=2 m/s运送质量为m=0.5 kg的工件，工件都是以V=1 m/s的初速从A位置滑上传送带工件与传送带之间的动摩擦因数=0.2每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时后一个工件立即滑上传送带取g=l0 m/s2，求：(1)工件经多长时间停止相对滑动；(2)在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离；(3)摩擦力对每个工件