7/7高三物理機械能及其守恒定律練習機械能及其守恒定律練習一、單項選擇題(此題共5小題,每題5分,共25分)1.物體沿直線運動的v-t關系如圖1所示,在第1秒內合外力對物體做的功為W,那么()圖1A.從第1秒末到第3秒末合外力做功為4WB.從第3秒末到第5秒末合外力做功為-2WC.從第5秒末到第7秒末合外力做功為WD.從第3秒末到第4秒末合外力做功為0.75W2.在豎直平面內,有根光滑金屬桿彎成如圖2所示形狀,相應的曲線方程為y=Acosx,將一個光滑小環套在該金屬桿上,并從x=0、y=A處以某一初速度沿桿向+x方向運動.運動過程中()圖2A.小環在D點的加速度為零B.小環在B點和D點的加速度相同C.小環在C點的速度最大D.小環在C點和E點的加速度方向相同3.光滑斜面上有一個小球自高為h的A處由靜止開始滾下,抵達光滑的水平面上的B點時的速度大小為v0.光滑水平面上每隔相等的距離設置了一個與小球運動方向垂直的活動阻擋條,如圖3所示,小球越過n條活動擋條后停下來.假設讓小球從h高處以初速度v0滾下,那么小球能越過的活動阻擋條的條數是(設小球每次越過活動阻擋條時損失的動能相等)()圖3A.nB.2nC.3nD.4n4.小球由地面豎直上拋,上升的最大高度為H,設所受阻力大小恒定,地面為零勢能面.在上升至離地高度h處,小球的動能是勢能的2倍,在下落至離地高度h處,小球的勢能是動能的2倍,那么h等于()A.H9B.2H9C.3H9D.4H95.如圖4甲所示,足夠長的固定光滑細桿與地面成一定傾角,在桿上套有一個光滑小環,沿桿方向給環施加一個拉力F,使環由靜止開始運動,拉力F及小環速度v隨時間t變化的規律如圖乙所示,重力加速度g取10m/s2.那么以下判斷正確的選項是()圖4A.小環的質量是1kgB.細桿與地面間的傾角是30C.前3s內拉力F的最大功率是2.25WD.前3s內小環機械能的增加量是6.75J二、多項選擇題(此題共5小題,每題6分,共30分,每題有多個選項符合題意,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,錯選或不答的得0分)6.帶電荷量為+q、質量為m的滑塊,沿固定的斜面勻速下滑,現加上一豎直向上的勻強電場(如圖5所示),電場強度為E,且qEA.滑塊將沿斜面減速下滑B.滑塊仍沿斜面勻速下滑C.加電場后,重力勢能和電勢能之和不變D.加電場后,重力勢能和電勢能之和減小7.半徑為R的圓桶固定在小車上,有一光滑小球靜止在圓桶的最低點,如圖6所示.小車以速度v向右勻速運動,當小車遇到障礙物突然停止時,小球在圓桶中上升的高度可能是()A.等于v22gB.大于v22g圖6C.小于v22gD.等于2R8.如圖7所示為某探究活動小組設計的節能運動系統,斜面軌道傾角為30,質量為M的木箱與軌道的動摩擦因數為36.木箱在軌道頂端時,自動裝貨裝置將質量為m的貨物裝入木箱,然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下,當輕彈簧被壓縮至最短時,自動卸貨裝置立刻將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端,再重復上述過程.以下選項正確的選項是()圖7A.m=MB.m=2MC.木箱不與彈簧接觸時,上滑的加速度大于下滑的加速度D.在木箱與貨物從頂端滑到最低點的過程中,減少的重力勢能全部轉化為彈簧的彈性勢能9.靜止在粗糙水平面上的物塊A受方向始終水平向右、大小先后為F1、F2、F3的拉力作用做直線運動,t=4s時停下,其v-t圖象如圖8所示,物塊A與水平面間的動摩擦因數處處相同,下列判斷正確的選項是()圖8A.全過程中拉力做的功等于物塊克服摩擦力做的功B.全過程拉力做的功等于零C.一定有F1+F3=2F2D.有可能F1+F32F210.如圖9所示,一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下,由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運動,經時間t力F做功為60J,此后撤去恒力F,物體又經時間t回到出發點,假設以地面為零勢能點,那么以下說法正確的選項是()圖9A.物體回到出發點時的動能是60JB.開始時物體所受的恒力F=2mgsinC.撤去力F時,物體的重力勢能是45JD.動能與勢能相同的位置在撤去力F之前的某位置三、簡答題(此題共2小題,共18分.請將解答填寫在相應的位置)11.(9分)在驗證機械能守恒定律的實驗中,假設重物質量為0.50kg,選擇好的紙帶如圖10所示,O、A之間有幾個點未畫出.相鄰兩點時間間隔為0.02s,長度單位是cm,g取9.8m/s2.那么打點計時器打下點B時,重物的速度vB=________m/s;從起點O到打下點B的過程中,重物重力勢能的減少量Ep=________J,動能的增加量Ek=________J.(結果保存三位有效數字)圖1012.(9分)某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率,進行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質量為0.4kg;②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖11所示安裝;圖11③接通打點計時器(其打點周期為0.02s);④使電動小車以額定功率加速運動,到達最大速度一段時間后關閉小車電源.待小車靜止時再關閉打點計時器(設在整個過程中小車所受的阻力恒定).在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的點跡如圖12甲、乙所示,圖中O點是打點計時器打的第一個點.圖12請你分析紙帶數據,答復以下問題：(1)該電動小車運動的最大速度為________m/s;(2)該電動小車運動過程中所受的阻力大小為________N;(3)該電動小車的額定功率為________W.四、計算題(此題共4小題,共47分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位)13.(10分)如圖13所示,質量為m的物體從傾角為的斜面上的A點以速度v0沿斜面上滑,由于mgcos滑到B點時,速度大小恰好也是v0,設物體與斜面間的動摩擦因數為,求AB間的距離.圖1314.(12分)一勁度系數k=800N/m的輕質彈簧兩端分別連接著質量均為12kg的物體A、B,將它們豎直靜止放在水平面上,如圖14所示.現將一豎直向上的變力F作用在A上,使A開始向上做勻加速運動,經0.40s物體B剛要離開地面.g=10.0m/s2,試求：(1)物體B剛要離開地面時,A物體的速度vA;圖14(2)物體A重力勢能的改變量;(3)彈簧的彈性勢能公式：Ep=12kx2,x為彈簧的形變量,那么此過程中拉力F做的功為多少?15.(10分)某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽.比賽路徑如圖15所示,賽車從起點A出發,沿水平直線軌道運動L后,由B點進入半徑為R的光滑豎直圓軌道,離開豎直圓軌道后繼續在光滑平直軌道上運動到C點,并能越過壕溝.賽車質量m=0.1kg,通電后以額定功率P=1.5W工作,進入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N,隨后在運動中受到的阻力均可不計.圖中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,x=1.50m.問：要使賽車完成比賽,電動機至少工作多長時間?(取g=10m/s2)圖1516.(15分)如圖16甲所示,水平傳