高考物理动能定理机械能守恒测试题

2010届高考物理专题复习动能定理、机械能守恒测试题一．不定项选择题(潍坊一模)1．一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1．5倍，则此过程中铁块损失的机械能为（）A．18mgRB．14mgRC．12mgRD．34mgR(莱芜四中)2．铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断中正确的是（）A．金属环在下落过程中的机械能守恒B．金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量C．金属环的机械能先减小后增大D．磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力(日照市)3．如图所示，倾角为30o的斜面体置于水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的光滑支点O。已知A的质量为m，B的质量为4m现用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB绳平行于斜面，此时物块B静止不动。将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中正确的是（）A．物块B受到的摩擦力先减小后增大B．地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C．小球A与地球组成的系统机械能守恒D．小球A、物块B与地球组成的系统机械能不守恒(威海一中1)4．如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为2ｍ和ｍ的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放．则在上述两种情形中正确的有（）AFBＡ.质量为2ｍ的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B.质量为ｍ的滑块均沿斜面向上运动C.系统在运动中机械能均守恒D.绳对质量为ｍ滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力(威海一中2)5．如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断正确的是（）（A）能判定位置“1”是小球释放的初始位置（B）能求出小球下落的加速度为dT2（C）能求出小球在位置“3”的速度为7d2T（D）能判定小球下落过程中机械能是否守恒(威海一中2)6．如图所示，A为一放在竖直轻弹簧上的小球，在竖直向下恒力F的作用下，在弹簧弹性限度内，弹簧被压缩到B点，现突然撒去力F，小球将向上弹起直至速度为零，不计空气阻力，则小球在上升过程中（）（A）小球向上做匀变速直线运动（B）当弹簧恢复到原长时，小球速度恰减为零（C）小球机械能逐渐增大（D）小球动能先增大后减小(威海一中4)7．在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）()A．他的动能减少了FhB．他的重力势能减少了mghC．他的机械能减少了(F－mg)hD．他的机械能减少了Fh(淄博市)8．如图所示，带正电的小球穿在绝缘粗糙倾角为θ的直杆上，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆斜向上的匀强磁场，小球沿杆向下滑动，在a点时动能为100J，到C点时动能为零，则b点恰为a、c的中点，则在此运动过程中()（）12453A．小球经b点时动能为50JB．小球电势能增加量可能大于其重力势能减少量C．小球在ab段克服摩擦力所做的功与在bc段克服摩擦力所做的功相等D．小球到C点后可能沿杆向上运动二．实验题（泰安市）1．如图所示,位于光滑水平面桌面上的滑块P和Q都视作质点,质量均为m,与轻质弹簧相连,设Q静止,P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞,在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能等于____________.三．计算题（莱芜四中）1．质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点，随传送带运动到A点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。B、C为圆弧的两端点，其连线水平。已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角106，轨道最低点为O，A点距水平面的高度h=0.8m。小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动，0.8s后经过D点，物块与斜面间的滑动摩擦因数为1=0.33（g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）试求：（1）小物块离开A点的水平初速度v1（2）小物块经过O点时对轨道的压力（3）斜面上CD间的距离（4）假设小物块与传送带间的动摩擦因数为20.3，传送带的速度为5m/s，则PA间的距离是多少？(日照市)2．如图所示，为光电计时器的实验简易示意图。当有不透光物体从光电门问通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。光滑水平导轨MN上放置两个相同的物块A和B，左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带平滑连接，今将挡光效果好，宽度为d=3．6×10-3m的两块黑色磁带分别贴在物块A和和B上，且高出物块，并使高出物块部分在通过光电门时挡光。传送带水平部分的长度L=8m，沿逆时针方向以恒定速度v=6m／s匀速转动。物块A、B与传送带间的动摩擦因数p=O．2，且质量为mA=mB=lkg开始时在A和B之间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开物块A和B，迅速移去轻弹簧，两物块第一次通过光电门，计时器显示读数均为t=9．0×10-4s，重力加速度g取10m／s2，试求：(1)弹簧储存的弹性势能Ep(2)物块B沿传送带向右滑动的最远距离sm；(3)物块B滑回水平面MN的速度大小；（泰安市）3．如图所示，在同一竖直平面内两正对着的半径为R的相同半圆滑轨道，相隔一定的距离x,虚线沿竖直方向，一质量为m的小球能在其间运动。今在最低点B与最高点A各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来。当轨道距离x不同时，测得两点压力差NF与距离x的图像如右图所示。（不计空气阻力，g取10m/s2（1）当xR时，为使小球不脱离轨道运动，求小球在B点的最小速度（用物理量的符号表示）（2）试写出A、B两点的压力差NF与x的函数关系。（用m、R、g表示）（3）根据图象，求小球的质量和轨道半径。(威海一中1)4．如图，让一小物体（可看作质点）从图示斜面上的A点以v0=4m/s的初速度滑上斜面，物体滑到斜面上的B点后沿原路返回。若A到B的距离为1m，斜面倾角为θ=37°。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）求物体与斜面间的动摩擦因数；（2）若设水平地面为零重力势能面，且物体返回经过C点时，其动能恰与重力势能相等，求C点相对水平地面的高度h。(威海一中1)5．如下图所示，质量为M的长滑块静止在光滑水平地面上，左端固定一劲度系数为k且足够长的水平轻质弹簧，右侧用一不可伸长的细绳连接于竖直墙上，细绳所能承受的最大拉力为TF，使一质量为m、初速度为0v的小物体，在滑块上无摩擦地向左滑动而后压缩弹簧，弹簧的弹性势能表达式为221kxEp（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）。（1）给出细绳被拉断的条件。（2）长滑块在细绳拉断后被加速的过程中，所能获得的最大向左的加速度为多大？（3）小物体最后离开滑块时，相对地面速度恰好为零的条件是什么？Av0)θh··CB(淄博市)6．如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置，M是半径为R=1.0m的固定于竖直平面内的41光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平。N为待检验的固定曲面，该曲面在竖直面内的截面为半径mr69.0的41圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点。M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点，水平飞出后落到曲面N的某一点上，取g=10m/s2。求：（1）发射该钢球前，弹簧的弹性势能EP多大？（2）钢珠从M圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N上所用的时间是多少（结果保留两位有效数字）？（邹城二中）7．如图所示，滑块质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为0.1，它以gRv30的初速度由A点开始向B点滑行，AB=5R，并滑上光滑的半径为R的41圆弧BC，在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台，沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均能达到C点的正上方。若滑块滑过C点后P孔，又恰能从Q孔落下，则平台转动的角速度ω应满足什么条件？山东省各市校2009届高三物理模拟试题专题精编八．动能定理、机械能守恒专题答案一．不定项选择题1.D2.B3.ABC4.BC5.BCD6.D7.BD8.BD二．实验题124m三．计算题1．解：（1）对小物块，由A到B有ghvy22…………1分在B点12tanvvy…………2分所以smv/31…………1分（2）对小物块，由B到O有2202121)37sin1(BmvmvmgR…………2分其中smsmvB/5/4322…………1分在O点RvmmgN20…………1分所以N=43N由牛顿第三定律知对轨道的压力为NN43…………1分（3）物块沿斜面上滑：1153cos53sinmamgmg…………1分所以21/10sma物块沿斜面上滑：2153cos53sinmamgmg…………1分由机械能守恒知smvvBc/5小物块由C上升到最高点历时savtc5.011…………1分小物块由最高点回到D点历时ssst3.05.08.02…………1分故2221212tatvScCD…………1分即mSCD98.0…………1分（4）小物块在传送带上加速过程：32mamg…………1分PA间的距离是mavSPA5.12321…………1分2．解：(1)解除锁定，弹开物块AB后，两物体的速度大小VA=vB=343.6109.010dt=4.0m/s弹簧储存的弹性势能22111622ABEpmrvmvJ(2分)(2)物块B滑上传送带做匀减速运动，当速度减为零时，滑动的距离最远。由动能定理得得(3分)(3)vB’=2mgs=4m／s(3分)3．解:(1)小球恰能在A点沿轨道运动时:2AvmgmR(2分)此时,小球在B点动能最小,由机械能守恒:2211322BAmvmgRm(2分)解得:7BvgR(1分)(2)在B点:2BNBFmgmR(2分)在A点:2ANAFmgmR(2分)小球从A到B机械能守恒:2211(2)22BAmvmgRxmv(2分)两点的压力差:26NNBNAmgxFFFmgR(1分)(3)由图象知:截距:62.4mg0.04mkg(2分)斜率:22mgKR0.4Rm(2分)4．解：（1）设物体与斜面间的滑动摩擦因数为μ，则物体上滑由A到B做速度由v0变为0的匀减速运动，令加速度大小为a，则由牛顿第二定律，可得mgsinθ+μmgcosθ=ma…①（2分），又由运动学公式，可得0-v02=-2a·AB…②（1分），由①、②式解得cos·2sin·220ABgABgv（1分），代入数据可得μ=0.25（1分）。（2）设物体返回经过C点时速度大小为v1，则对于物体由B到C，由动能定理有2121sinsincos)sin(mvhABmghABMg…③（2分），又mghmv2121…④（1分），由③、④式解得ABhcot2cossin（1分），代入数据可得：h=0.24m（1分）5．（1）设弹簧压缩量为1x时绳被拉断：TFkx1从初始状态到压缩绳被拉断的过程中，20212121mvkx故细绳被拉断的条件为kmFvT0（2）设绳被拉断瞬间，小物体的速度为1v，有202121212121mvmvkx解得kmFvvT2201当弹簧压缩至最短时，滑块有向左的最大加速度ma，此时，设弹簧压缩量为2x，小物体和滑块有相同的速度为2v从绳被拉断后到弹簧压缩至最短时，小物体