2011年高考物理 机械能专题强化训练 新人教版

1、机械能专题训练ABCD1如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零，在小球下降阶段中，下列说法正确的是 （ D ）A从AD位置小球先做匀加速运动后做匀减速运动B从AC位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量C在B位置小球动能最大D在C位置小球动能最大2如图所示，一个质量为的物体（可视为质点）以某一速度从点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为，则在这个过程中物体的 ( D )A整个过程中物体机械能守恒

2、B重力势能增加了3mgh/4C动能损失了3mgh/2 D机械能损失了mgh/4.将物体以60J的初动能竖直向上抛出，当它上升到某点P时，动能减为10J，机械能损失10J，若空气阻力大小不变，则物体落回到抛出点时的动能为 ( A )A36J B40JC48JD50J.设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，则( AC )A路面越粗糙，汽车行驶得越慢 B路面越粗糙，汽车行驶得越快C在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得快 D在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢.将小球竖直上抛，经一段时间落回抛出点，若小球所受的空气阻力大小不变，对其上升过程和下降过程损失的机械能进行比较，下列说法中正确的是 （

3、C ） A.上升损失的机械能大于下降损失的机械能 B.上升损失的机械能小于下降损失的机械能 C.上升损失的机械能等于下降损失的机械能 D.无法比较6.伽利略在研究力和运动的关系的时候，用两个对接的斜面，一个斜面固定，让小球从斜面上滚下，又滚上另一个倾角可以改变的斜面，斜面倾角逐渐改变至零，如图所示。伽利略设计这个实验的目的是为了说明（ C ）（A）如果没有摩擦，小球将运动到与释放时相同的高度（B）如果没有摩擦，物体运动过程中机械能守恒（C）维持物体作匀速直线运动并不需要力（D）如果物体不受到力，就不会运动7滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率为v2，且v2<

4、 v1，若滑块向上运动的位移中点为A，取斜面底端重力势能为零，则（ C ）A上升时机械能减小，下降时机械能增大。 B上升时动能减小，下降时动能也减小。 C上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方。 D上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方。.汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶，在t1时刻司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻汽车又开始做匀速直线运动（设整个过程中汽车所受的阻力不变）。则在t1t2的这段时间内（ A ）（A）汽车的加速度逐渐减小 （B）汽车的加速度逐渐增大（C）汽车的速度先减小后增大 （D）汽车的速度逐渐增大一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬

5、挂在 O点，小球在水平恒力F作用下，从静止开始由平衡位置P点移动到Q点，此时绳与竖直方向的偏角为如图所示，则力F所做的功为（ C ）AmgLcos BmgL(1cos) CFLsin DFL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 （ D ）A机械能均逐渐减小 B经最低点时动能相等C两球在最低点加速度大小不等D机械能总是相等的.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

6、能和势能相等时重力的瞬时功率为（ ）ABCD 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实验题 (1)在“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选择：铁架台、打点计时器、复写纸、低压直流电源、天平、导线、秒表、开关、夹子。其中不必要的器材是 ，缺少的器材是 。(2)某同学用游标卡尺测量一薄的金属圆片的直径，读出图中的示数，该金属圆片的直

7、径的测量值为 cm答案：（1）低压直流电源、天平、秒表；低压交流电源、重物、刻度尺 （2）10.155（1）甲图中游标卡尺的读数是 cm。乙图中螺旋测微器的读数是 mm。某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系，方案如图所示.他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中要采取的两项措施是：a b 如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图。则打B点时的速度为 ；要验证合外力的功与动能变化间的关系，测得位移和速度后，还要测出的物理量有 答案： a 平衡摩擦力 2分b 钩码的重力远小于小车的总重力 2分 （

8、或者：钩码的质量远远小于小车的质量；答m钩M车 同样给分） 2分 钩码的质量m,小车的质量M. 2分 .在验证机械能守恒定律实验中，质量m = 1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2。求：oABC3.134.867.02(1)打点计时器打下记数点B时，物体的速度VB = （保留两位有效数字）；(2)从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量EP = ，动能的增加量EK = （保留两位有效数字）；（3）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a= 。（保留两位有效数字）(4)即使在实验操作规范，数

9、据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的EP 也一定略大于EK ，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因。 答案：（1）0.97m/s（2）0.48J 0.47J（3）a=9.7 m/s2（4）原因是重锤和纸带都受到阻力的作用，因此机械能有损失某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？ （2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d= cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t=1.2×10-2s，则滑块经过光电门

10、时的瞬时速度为 m/s在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、 和 (文字说明并用相应的字母表示）（3）本实验通过比较 和 在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒答案：（1）接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的（或轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）（2）0.52 0.43 滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s 滑块的质量M（3） mgs 在探究功与物体速度变化的关系实验中，下列说法正确的是：（ BD ） A .小车在橡皮筋的作用下弹出，橡皮筋所做的功可根据公式：W=FL算出. B .进行试验时，必须先平衡

11、摩擦力. C .分析正确实验所打出来的纸带可判断出：小车先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最后做减速运动. D .通过实验数据分析得出结论：w与v2成正比.一位同学“用自由落体运动验证机械能守恒定律”（1）现有下列器材可供选择：铁架台、电磁打点计时器及复写纸、纸带若干、220V交流电源，4-6V低压交流电源、天平、秒表、导线、电键。其中不必要的器材是: ；缺少的器材是 .（2）根据纸带算出相关各点的速度v量出下落的距离h，以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图乙中的 ，就证明机械能是守恒的。答案：（1）220V交流电源、天平、秒表；毫米刻度尺、重锤 .（2）C .如图，ABCD为一竖直平面的

12、轨道，其中BC水平，A点比BC高出10米，BC长1米，AB和CD轨道光滑。一质量为1千克的物体，从A点以4米/秒的速度开始运动，经过BC后滑到高出C点10.3m的D点速度为零。求：（g=10m/s2）（1）物体与BC轨道的滑动摩擦系数。（2）物体第5次经过B点时的速度。（3）物体最后停止的位置（距B点）。解：（1）分析从A到D过程，由动能定理得 （3分） 解得 （1分）（2） 物体第5次经过B点时，物体在BC上滑动了4次，由动能定理得 （3分） 解得 （1分）（3） 分析整个过程，由动能定理得 （2分） 解得s=21.6m （1分）所以物体在轨道上来回了20次后，还有1.6m，故离B的距离为

13、（1分）如图所示，斜面体固定在水平面上，斜面光滑，倾角为，斜面底端固定有与斜面垂直的挡板，木板下端离地面高，上端放着一个细物块。木板和物块的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力（k>1），断开轻绳，木板和物块沿斜面下滑假设木板足够长，与挡板发生碰撞时，时间极短，无动能损失，空气阻力不计求：（1）木板第一次与挡板碰撞弹起上升过程中，物块的加速度；（2）从断开轻绳到木板与挡板第二次碰撞的瞬间，木板运动的路程s；（3）从断开轻绳到木板和物块都静止，摩擦力对木板及物块做的总功W解析：（1）设木板第一次上升过程中，物块的加速度为a物块物块受合力 F物块=kmgsinmgsin由牛顿第二定律

14、 F物块=ma物块由得 a物块=（k-1）gsin，方向沿斜面向上（2）设以地面为零势能面，木板第一次与挡板碰撞时的速度大小为v1由机械能守恒 解得 设木板弹起后的加速度a板 由牛顿第二定律 a板=（k+1）gsinS板第一次弹起的最大路程 解得 木板运动的路程 S= +2S1=（3）设物块相对木板滑动距离为L 根据能量守恒 mgH+mg（H+Lsin）=kmgsinL摩擦力对木板及物块做的总功W=-kmgsinL解得 如图所示，斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接，斜面的倾角为37°，一质量为0.5kg的物块从距斜面底端B点5m处的A点由静止释放已知物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为0

15、.3。 （sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2）（1）物块在水平面上滑行的时间为多少？（2）若物块开始静止在水平面上距B点10m 的C点处，用大小为4.5N的平恒力向右拉该物块，到B点撤去此力，物块第一次到A点时的速度为多大？（3）若物块开始静止在水平面上距B点10m 的C点处，用大小为4.5N的水平恒力向右拉该物块，欲使物块能到达A点，水平恒力作用的最短距离为多大？解答：（1）物块先沿斜面匀加速下滑，设AB长度为L，动摩擦因数为下滑的加速度（1分）到达B点时速度 （1分） 在水平面上物块做匀减速运动 （1分）在水平面上运动的时间 （1分）（2）设C

16、B距离为，全过程用动能定理： （3分）解得： （2分）（3）设力作用的最短距离为，根据动能定理可得： （3分）解得： （2分）.如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L3m，圆弧形轨道APD和BQC均光滑，BQC的半径为r1m，APD的半径为R，AB、CD与两圆弧形轨道相切，O2A、O1B与竖直方向的夹角均为q37°。现有一质量为m1kg的小球穿在滑轨上，以Ek0的初动能从B点开始沿AB向上运动，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为，设小球经过轨道连接处均无能量损失。（g10m/s2，sin37°0

17、.6，cos37°0.8，sin18.5°=0.32，cos18.5°=0.95，tan18.5°=，cot18.5°=3）求：（1）要使小球完成一周运动回到B点，初动能EK0至少多大？（2）小球第二次到达D点时的动能；（3）小球在CD段上运动的总路程。解析：（1）R=Ltan18.5°+r=2m（1分）Ek0mgR(1-cosq)+ mgLsinq +mmgLcosq（2分）代入 解得Ek048J（1分）（2）小球第一次回到B点时的动能为：EkB=mg2R-mgr(1+cosq)-mmgL=12J，小球沿AB向上运动到最高点，距离B

18、点为s则有：EkB=mmgscosq+mgssinq，（2分） 代入 解得s=18/13m=1.38m（1分）小球继续向下运动，当小球第二次到达D点时动能为 =12.6J （2分）（3）小球第二次到D点后还剩12.6J的能量，沿DP弧上升后再返回DC段，到C点只剩下2.6J的能量。因此小球无法继续上升到B点，滑到BQC某处后开始下滑，之后受摩擦力作用，小球最终停在CD上的某点。（1分） 由动能定理： （2分）可得小球在CD上所通过的路程为s3.78m（1分）小球通过CD段的总路程为S总2Ls9.78m（1分）。如图所示，质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一个质量m=1

19、kg大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的摩擦因数=0.4，在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N，铁块在长L=6m的木板上滑动。取g=10m/s2。求：（1）经过多长时间铁块运动到木板的左端（2）在铁块到达木板左端的过程中，恒力F对铁块所做的功（3）在铁块到达木板左端时，铁块和木板的总动能解：（1）铁块与木板间的滑动摩擦力 铁块的加速度 木板的加速度 铁块滑到木板左端的时间为t，则 代入数据解得： （2）铁块位移 木板位移 恒力F做的功 （3）方法一：铁块的动能 木板的动能 铁块和木板的总动能 方法二：铁块的速度铁块的动能木板的速度木板的动能铁块和木板的总动能（评分说明：每项2分，每项1分）-（

20、2分）如图甲，在水平地面上固定一倾角为的光滑斜面，一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m的滑块从距离弹簧上端为s0由处静止释放，设滑块与弹簧接触过程中没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功Wtvt1t2t3Ov1vm乙S0甲（3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别

21、表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量。（本小题不要求写出计算过程）解：（1）滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，则有 mgsin=ma -2分 -2分 -2分（2）滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为，则有-2分 从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得 -2分-2分（3）-2分tvt1t2t3Ov1vm 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

22、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 “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

23、，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 （

24、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）. 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