高三物理上学期同步测试(6)—机械能

试题中心辅导资料同步练考最新模拟高考论坛参考资料→物理辅导网高中学生学科素质训练高三物理上学期同步测试（6）—机械能本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共150分考试用时120分钟第Ⅰ卷（选择题共40分）一．本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．关于一对相互作用力在作用过程中，它们的总功W和总冲量I，下列说法中正确的是（）A．I一定等于零B．W一定等于零C．W可能不等于零D．I可能不等于零。2．在距地面10m高处，以10m/s的速度抛出一质量为1kg的物体，已知物体落地时的速度为16m/s，下列说法中正确的是（g取10m/s2）（）A．抛出时人对物体做功为50JB．自抛出到落地，重力对物体做功为100JC．飞行过程中物体克服阻力做功22JD．物体自抛出到落地时间为1s3．下列说法中正确的是（）A．物体的运动状态改变，其动量一定改变B．物体的动量发生了改变，则合外力一定对物体做了功C．如果物体在任何相等的时间内，受到相同的冲量，则物体一定作匀变速直线运动D．如果物体是在恒定合外力作用下运动，则单位时间内动量的增量与物体的质量无关。4．一个劲度系数为k的轻弹簧，一端固定，另一端与质量为m的小球相连，静止在光滑水平面上，如图1所示。现用一水平向右的恒力F作用在小球后，小球由静止开始运动，下列说法正确的是（）A．小球速度为零时，弹簧伸长量为kFxFkm图1试题中心辅导资料同步练考最新模拟高考论坛参考资料→物理辅导网．小球做匀加速直线运动，加速度大小为mFaC．弹簧的最大弹性势能为kFEpm22D．小球的最大动能为kFEkm225．如图2所示，用长为L的轻绳把一个小铁球悬挂在高2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为（）A．gLB．gL3C．gL5D．gL76．设想人类开发月球，不断地把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看作是均匀球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比（）A．地球与月球间的万有引力将变大B．地球与月球间的万有引力将变小C．月球绕地球运动的周期将变长D．月球绕地球运动的周期将变短7．下面关于重力势能的说法中，正确的是（）A．有A、B两个物体，A的高度是B高度的2倍，那么物体A的重力势能的数值一定是物体B的2倍B．从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛，从抛出到落地的过程中，物体重力势能的变化是相同的C．有一物体从楼顶落到地面，如果受到空气阻力，物体重力势能的减小量小于自由下落时重力势能的减小量D．重力做功时，不仅与物体运动的高度差有关，还与物体运动的路径有关8．两个质量不同的物体在同一水平面上滑行，物体与水平面间的动摩擦因数相同，比较它们滑行的最大距离，下列判断中错误的是（）A．若两物体的初速度相等，则它们的最大滑行距离相等B．若两物体的初动能相等，则它们的最大滑行距离相等C．若两物体的初动能相等，则质量小的最大滑行距离大D．若两物体停止前的滑行时间相等，则两物体的最大滑行距离相等图22LBOL试题中心辅导资料同步练考最新模拟高考论坛参考资料→物理辅导网．如图3所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑球，当整个装置沿水平面以速度V匀速运动时，以下说法中正确的是（）A．小球的重力不做功B．斜面对球的弹力不做功C．挡板对球的弹力不做功D．以上三种说法都正确10．圆形光滑轨道位于竖直平面内，其半径为R，质量为m的金属小球环套在轨道上，并能自由滑动，如图4所示，以下说法正确的是（）A．要使小圆环能通过轨道的最高点，小环通过最低点时的速度必须大于gR5B．要使小圆环通过轨道的最高点，小环通过最低时的速度必须大于gR2C．如果小圆环在轨道最高点时的速度大于gR，则小环挤压轨道外侧D．如果小圆环通过轨道最高点时的速度大于gR，则小环挤压轨道内侧第Ⅱ卷（非选择题共110分）二、本题共2小题，共20分。把答案填在题中的横线上或按要求作图.11.（10分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz.查得当地的重力加速度g=9.80m/s2测得所用的重物的质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作0，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、图3OR图4图5试题中心辅导资料同步练考最新模拟高考论坛参考资料→物理辅导网根据以上数据，可知重物由0点运动到C点，重力势能的减少量等于J，动能的增加量等于J（取3位有效数字）.12．（10分）用如图5所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。①下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。答：。②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图6所示。根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为0s，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a=_________________。③在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小。若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是___________。试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F＝。图6试题中心辅导资料同步练考最新模拟高考论坛参考资料→物理辅导网小题，90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值与单位。13．（14分）如图7所示，质量为m的小球，用一轻绳系着在竖直平面内做变速圆周运动，小球过最低点时绳的拉力与小球过最高点时绳的拉力之差为多少？14．（14分）在光滑水平面上有一静止的物体，现以水平恒力甲推该物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推该物体，当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的功能为32J，则在整个过程中，恒力甲做的功等于多少？恒力乙做的功等于多少？15．（15分）质量为m的物体以100J的初动能从斜面底端A点沿斜面向上匀变速滑行，到斜面上B点时，物体动能减少了80J，机械能减少了32J，则当物体回到A点时物体的动能是多少？图7试题中心辅导资料同步练考最新模拟高考论坛参考资料→物理辅导网．（15分）一轻弹簧直立在地面上，基劲度系数为k=400N/m，在弹簧的上端与盒子A连接在一起，盒子内装物体B，B的上下表面恰好与盒子接触，如图8所示。A和B的质量mA=mB=1kg，g=10m/s2，不计空气阻力。先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后从静止释放，A和B一起作上下方向的简谐运动。试求：（1）A的振幅（2）B的最大速率（3）在最高点和最低点A对B的作用力。AB图8试题中心辅导资料同步练考最新模拟高考论坛参考资料→物理辅导网．（16分）用一只动滑轮和一只定滑轮，把套在竖直杆上的m=100kg重物G提升，拉力F=1250N，装置如图9所示，设提升前，滑轮A、B间的竖直高度差为H=3.6m，水平距离L=1.5m。动滑轮重量、各摩擦均不计，求：（1）重物上升h=1.6m时，动能多大？（2）如只用一个动滑轮，如图10所示，拉力F与竖直杆夹角保持θ=37°不变，重物上升h=1.6m时动能多大？18．（16分）如图11所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，皮带在电动机的带动下，始终保持V0=2m/s的速率运行。现把一质量m=10kg的工件（可看为质点）轻轻放在皮带的底端，经时间t=1.9s，工件被传送到h=1.5m的高处，取g=10m/s2.求（1）工件与皮带间的动摩擦因数。（2）电动机由于传送工件多消耗的电能。ABFC图9Fθ图10θhv0图11试题中心辅导资料同步练考最新模拟高考论坛参考资料→物理辅导网，7.5612.○1BD错误，C是不必要○24)(212fssa○3重锤质量m，4)(12fssmmgF13．解：设小球过最低点时速度为v1，绳的拉力为T1，过最高点时速度为v2，绳的拉力为T2，绳长为L在最低点：T1－mg＝mv12/L在最低点：T2＋mg＝mv22/L由机械能守恒得：mv12/2＝mv22/2＋mg（2L）T1－T2＝6mg14.解：如图12所示，A到B作用力为F1，BCD作用力为F2。由牛顿第二定律F=ma及匀减速直线运动的位移公式2021attvs，匀加速直线的速度公式v0=at，设向右为正向，向左为负向，AB=s，可得：22021tatvs，22121)(tatats2212121)(21tatatta，即22122121)(21tmFttmFtmF解得F2=3F1所以W2=3W1，而W1+W2=32J，所以W1=8J，W2=24J.15．设斜面倾角为θ，由A到B，物体动能减少80J，机械能减少32J，由动能定理和能量转化与守恒定律，（机械能减少等于克服摩擦力做功），则有－（mgsinθ＋f）sAB＝0－80fsAB＝32mgsinθsAB＝48mgsinθ/f＝3/2物体由B再向上滑行s到达最高点，由动能定理－（mgsinθ＋f）s＝0－20，mgssinθ＝12，fs＝8物体到达最高点，重力势能为（48＋12）J＝60J向上滑行到达最高点的过程中，克服摩擦力做功（32＋8）J＝40J物体从最高点（下滑）回到A点，重力做功60J，克服摩擦力做功40J，则当物体回到ABCB/D图12试题中心辅导资料同步练考最新模拟高考论坛参考资料→物理辅导网。16.解：（1）设平衡时弹簧被压缩x0，则有（mA+mB）g=kx0，解得x0=0.05m=5cm，而振幅A=x1+x0=10cm.（2）由最高点到达平衡位置时，弹性势能不变，速度最大值为vm，则据能量守恒定律有：2)(21)(mBABAvmmgAmm解得vm=1.4m/s（3）在最高点时，系统有向下的最大加速度a1=3g=30m/s2，对B应用牛顿第二定律可得B受到A向下的弹力大小为N1=10N.在最低点时，系统有向上的最大加速度a2=3g=30m/s2，对B应用牛顿第二定律可得B受到A向上的弹力大小为N2=30N.17.解：（1）根据功能关系得：2150mghFsEkJ（2）根据功能关系得：2000)cos1(mghFhEkJ18解：由