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机械能期中复习卷答案(高中物理)

发布时间: 2022-01-10 12:42:19

 机械能期中复习 一、选择题 1.自然现象中蕴藏着许多物理知识,如图所示为一个盛水袋,某人从侧面缓慢推袋壁使它变形。则水的势能(

  )A.增大

 B.变小

 C.不变

 D.不能确定

 考点:能量守恒定律. 2.一质量为 m 的小球以初动能 E k0 从地面竖直向上抛出,已知上升过程中受到阻力 f 作用,如图所示,图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能、重力势能中的某一个与其上升高度之间的关系,(以地面为零势能面,h 0 表示上升的最大高度,图上坐标数据中的 k 为常数且满足 0<k<1)则由图可知,下列结论正确的是 A.①、②分别表示的是动能、重力势能随上升高度的图象 B.上升过程中阻力大小恒定且 f=kmg

 C.上升高度012kh hk时,重力势能和动能相等 D.上升高度012h h  时,动能与重力势能之差为 k2 mgh 0

 解得012kh hk,选项 C 正确;上升高度012h h  时,动能与重力势能之差等于克服阻力做功,即0012 2hE f kmgh     ,选项 D 正确;故选 BCD. 考点:动能定理的应用. 3.某同学将一个质量为 m 的小球竖直向上抛出,小球上升的最大高度为 H。设上升过程中空气阻力 F 大小恒定。则在上升过程中(

 )

 A.小球的动能减小了 mgH

  B. 小球机械能减小了 FH

  C.小球重力势能减小了 mgH

  D. 小球克服空气阻力做功(F+mg)H

 考点:本题考查了功能关系。

 4.如图所示,有甲、乙两条光滑轨道,轨道乙仅仅是将轨道甲的一段水平路段改成了凹陷的水平路段,且各个转折处均为光滑连接。将同一小球分别甲、乙两条轨道的顶端由静止开始下滑,则小球沿哪条轨道运动会先到达终点

  (

  ) A.一定是甲

  B.一定是乙 C.一定是同时到达

  D.条件不足,无法确定

 考点:本题旨在考查机械能守恒定律、运动学。

 5.把小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至 A 位置,如图甲所示。迅速松手后,球升高至最高位置 C(图丙),途中经过位置 B 时弹簧正处于原长(图乙)。忽略弹簧的质量和空气阻力。则小球从 A 运动到 C 的过程中,下列说法正确的是 A.经过位置 B 时小球的加速度为 0 B.经过位置 B 时小球的速度最大 C.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒 D.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小 考点:牛顿第二定律,机械能守恒定律 6.如图所示,足够长的传送带以恒定速率逆时针运行,将一物体轻轻放在传送带顶端,第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段物体与传送带相对静止,匀速运动到达传送带底端。下列说法正确的是

 (

  ) A.第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体做负功 B.第一阶段摩擦力对物体做的功大于第一阶段物体动能的增加量 C.第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加量 D.全过程物体与传送带间的摩擦生热等于从顶端到底端全过程机械能的增加量 8.BC

 【解析】

 物体在第一阶段受到的是滑动摩擦力,第二阶段受到的是静摩擦力,都沿传送带向上,故都做的是正功,选项 A 错误;第一阶段,由动能定理得,W f —W G =ΔE k ,显然 W f

 >ΔE k ,选项 B 正确;第一 考点:本题旨在考查功、功能关系。

 7.长为 L 的轻绳悬挂一个质量为 m 的小球,开始时绳竖直,小球与一个倾角 θ=45 0 的静止三角形物块刚好接触,如图所示。现在用水平恒力 F 向左推动三角形物块,直至轻绳与斜面平行,此时小球的速度速度大小为 v,重力加速度为g,不计所有的摩擦。则下列说法中正确的是(

  ) A.上述过程中,斜面对小球做的功等于小球增加的动能 B.上述过程中,推力 F 做的功为 FL C.上述过程中,推力 F 做的功等于小球增加的机械能 D.轻绳与斜面平行时,绳对小球的拉力大小为 mgsin45°

  考点:本题考查动能定理、机械能守恒 8.如图所示,质量分别为 m 和 2m 的 A 、 B 两物块用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A 靠紧竖直墙。现用力 F 向左缓慢推物块 B 压缩弹簧,当力 F 做功为 W 时,突然撤去 F,在 A 物体开始运动以后,弹簧弹性势能的最大值是(

  )A.W/3

  B.W/2

  C.2W/3

  D.W 10.A

  【解析】

 由题意知,当 B 向右运动至弹簧恢复原长时 A 开始运动,此时 B 的速度为 v 0 ,根据能量考点:本题考查能量守恒、动量守恒 9.如图所示,在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为 m 的圆环,杆与水平方向的夹角 α=30°,圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连,弹簧的另一端固定在地面上的 A 点,弹簧处于原长 h。让圆环沿杆由静止滑下,滑到杆的底端时速度恰为零。则在圆环下滑过程中 A.圆环和地球组成的系统机械能守恒 B.当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大 C.弹簧的最大弹性势能为 mgh D.弹簧转过 60°角时,圆环的动能为2mgh

 考点:机械能守恒定律 10.如图所示,内壁光滑半径大小为 R 的圆轨道竖直固定在桌面上,一个质量为 m的小球静止在轨道底部 A 点。现用小锤沿水平方向快速击打小球,击打后迅速移开,使小球沿轨道在竖直面内运动。当小球回到 A 点时,再次用小锤沿运动方向击打小球,通过两次击打,小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道,在第一次击打过程中小锤对小球做功 W 1 ,第二次击打过程中小锤对小

 球做功 W 2 。设先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能,则 W 1 / W 2 的值可能是 A.1/2

 B. 2/3

  C.3/4

 D.1

 考点:本题考查能量守恒及圆周运动

 11.如图,A、B 两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A 放在固定的光滑斜面上,B、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为 k 的轻质弹簧相连,C 球放在水平地面上。现用手控制住 A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知 A 的质量为 4m,B、C 的质量均为 m,重力加速度为 g,细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时整个系统处于静止状态。释放 A 后,A 沿斜面下滑至速度最大时,C 恰好离开地面。下列说法正确的是 A.斜面倾角 α=30° B.A 获得的最大速度为kmg52 C.C 刚离开地面时,B 的加速度为零 D.从释放 A 到 C 刚离开地面的过程中,A、B 两小球组成的系统机械能守恒 考点:考查连接体问题、牛顿第二定律、机械能守恒定律 12.一汽车以速度 v 0 在平直路面上匀速行驶,在 t=0 时刻将汽车发动机的输出功率调为另一个恒定值,设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变.从 t=0 时刻开始,汽车运动的 v-t 图象可能正确的有

  考点:机动车的两种启动方式 13.如图光滑水平导轨 AB 的左端有一压缩的弹簧,弹簧左端固定,右端前放一个质量为 m=1kg 的物块(可视为质点),物块与弹簧不粘连,B 点与水平传送带的左端刚好平齐接触,传送带的长度 BC 的长为 L=6m,沿逆时针方向以恒定速度 v=2m/s 匀速转动。CD 为光滑的水平轨道,C 点与传送带的右端刚好平齐接触,DE 是竖直放置的半径为 R=0.4m 的光滑半圆轨道,DE 与 CD 相切于 D 点。已知物块与传送带间的动摩擦因数 μ=0.2,取 g=10m/s 2 。

 (1)若释放弹簧,物块离开弹簧,滑上传送带刚好能到达 C 点,求弹簧储存的弹性势能 Ep; (2)若释放弹簧,物块离开弹簧,滑上传送带能够通过 C 点,并经过圆弧轨道 DE,从其最高点 E 飞出,最终落在 CD 上距 D 点的距离为 x=1.2m 处(CD 长大于 1.2m),求物块通过 E 点时受到的压力大小; (3)满足(2)条件时,求物块通过传送带的过程中产生的热能。

  考点:本题考查动能定理 14.如图所示,半径 R=0.5m 的光滑圆弧面 CDM 分别与光滑斜面体 ABC 和斜面 MN 相切于 C、M 点,斜面倾角分别如图所示。O 为圆弧圆心,D 为圆弧最低点,C 、 M 在同一水平高度.斜面体 ABC 固定在地面上,顶端 B 安装一定滑轮,

 一轻质软细绳跨过定滑轮(不计滑轮摩擦)分别连接小物块 P 、 Q (两边细绳分别与对应斜面平行),并保持 P 、 Q 两物块静止.若 PC 间距为 L 1 =0.25m,斜面 MN 足够长,物块 P 质量 m 1 = 3kg,与 MN 间的动摩擦因数13  ,重力加速度 g=10m/s 2 求:( sin37°=0.6,cos37°=0.8)

 (1)小物块 Q 的质量 m 2 ;

 ( 2 )

 烧断细绳后 , 物块 P 第一次到达 D 点时对轨道的压力大小; (3)物块 P 在 MN 斜面上滑行的总路程.

 考点:动能定理;牛顿第二定律。

 15.在许多建筑工地经常使用打夯机将桩料打入泥土中以加固地基。打夯前先将桩料扶起、使其缓慢直立进入泥土中,每次卷扬机都通过滑轮用轻质钢丝绳将夯锤提升到距离桩顶0h =5m 处再释放,让夯锤自由下落,夯锤砸在桩料上并不弹起,而随桩料一起向下运动。设夯锤和桩料的质量均为 m=500 kg,泥土对桩料的阻力为 kh f  ,其中常数 m N k / 10 0 . 24  , h 是桩料深入泥土的深度。卷扬机使用电动机来驱动,卷扬机和电动机总的工作效率为  =95%,每次卷扬机需用 20 s的时间提升夯锤。提升夯锤时忽略加速和减速的过程,不计夯锤提升时的动能,也不计滑轮的摩擦。夯锤和桩料的作用时间极短,g 取 102m/s ,求:

 (1)在提升夯锤的过程中,电动机的输入功率;(结果保留 2 位有效数字)

 (2)打完第一夯后,桩料进入泥土的深度。

 (2)依靠自重桩料可下沉1h

 1410 0 . 2 h mg  

  考点:功,功率,动能定理 16.如图甲所示是一打桩机的简易模型.质量 m=1kg 的物体在恒定拉力 F 作用下从与钉子接触处由静止开始运动,上升一段高度后撤去 F,到最高点后自由下落,撞击钉子,将钉子打入一定深度.物体上升过程中,机械能 E 与上升高度 h 的关系图像如图乙所示.不计所有摩擦,g 取 10m/s 2 .求:

 (1)物体上升到 1m 高度处的速度; (2)物体上升 1 m 后再经多长时间才撞击钉子(结果可保留根号); (3)物体上升到 0.25m 高度处拉力 F 的瞬时功率.

 考点:动能定理;机械能守恒定律;功率;牛顿第二定律.

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