高考物理必修知識點(diǎn)鞏固練習(xí) 機(jī)械能復(fù)習(xí)與鞏固提高

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題： 1、（2015 大同一中期末考）汽車以額定功率從水平路面上坡時，司機(jī)換檔的目的是（ ）[來源 A．增大速度，增大牽引力 B．減小速度，減小牽引力 C．增大速度，減小牽引力 D．減小速度，增大牽引力 2.兩輛汽車在同一平直路面上行駛，它們的質(zhì)量之比，速度之比．當(dāng)兩車急剎車后，甲車滑行的最大距離為，乙車滑行的最大距離為．設(shè)兩車與路面間的動摩擦因數(shù)相等，不計空氣阻力，則（　　） A. B. C. D. 3.一質(zhì)量為2kg的物體被人用手由靜止向上提升1m，這時物體的速度1m/s，則下列說

2、法正確的是（　?。? A.手對物體做功21J B.合外力對物體做功21J C.合外力對物體做功1J D.物體克服重力做功20 J 4.以初速豎直上拋一小球，若不計空氣阻力，在上升過程中，從拋出到小球動能減少一半所經(jīng)過的時間是（　　） A. B. C. D. 5.水平地面上放一個重4N的足球，一個小孩用10N的力踢球，使球向前運(yùn)動2m．關(guān)于小孩對球做功的下列說法中，正確的是（　?。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? A.小孩對球做功20J

3、 B.小孩對球做功8J C.小孩對球做功28J D.題中條件不足，無法算出小孩對球做功的多少 6.當(dāng)物體克服重力做功時，物體的（　　） A.重力勢能一定減少，機(jī)械能可能不變 B.重力勢能一定增加，機(jī)械能一定增加 C.重力勢能一定增加，動能可能不變 D.重力勢能一定減少，動能可能減少　　 7. 一初速度為的子彈水平射入靜止在光滑水平面的木塊中，并與之一起運(yùn)動，則在子彈射入木塊的過程中（ ） A.木塊對子彈的阻力大于子彈對木塊的推力 B.子彈克服阻力做的功大

4、于推力對木塊做的功 C.子彈損失的動能與木塊獲得的動能相等 D.子彈的動能減少大于木塊獲得的動能 提示：減少的子彈動能轉(zhuǎn)化為兩部分，一部分為木塊的動能，還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 8.如圖為健身用的“跑步機(jī)”．質(zhì)量為m的運(yùn)動員踩在與水平面成α角的靜止皮帶上，運(yùn)動員用力向后蹬皮帶．皮帶運(yùn)動過程中受到阻力恒為，使皮帶以速度v勻速向后運(yùn)動，則在運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是（ ） A.人腳對皮帶的摩擦力是皮帶運(yùn)動的阻力 B.人對皮帶不做功 C.人對皮帶做功的功率為 mgv D.人對皮帶做功的功率為 9、（2015 大同一中期末考）如圖所示，將傾角為30

5、°的斜面體置于水平地面上，一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B，跨過固定于斜面體頂端的光滑支點(diǎn)O．已知A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為4m．現(xiàn)用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)（繩中無拉力），OB繩平行于斜面，此時物塊B恰好靜止不動．將A由靜止釋放，在其下擺過程中，斜面體與物塊B始終保持靜止，下列判斷中正確的是（ ） A．物塊B受到的摩擦力先減小后增大 B．物塊B受到的摩擦力不變 C．小球A與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 D．小球A與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 10、（2015 大同一中期末考）如圖所示，一物體以初速度v0沖向光滑

6、斜面AB，并恰好能沿斜面升高h(yuǎn)，下列說法中正確的是（ ） A．若把斜面從C點(diǎn)鋸斷，物體沖過C點(diǎn)后仍升高h(yuǎn) B．若把斜面彎成圓弧形D，物體仍沿圓弧升高h(yuǎn) C．若把斜面從C點(diǎn)鋸斷或彎成圓弧狀，物體都不能升高h(yuǎn) D．若把斜面AB變成曲面AEB，物體沿此曲面上升仍能到B點(diǎn) 11. 物體做自由落體運(yùn)動，Ek代表動能，Ep代表勢能，h代表下落的距離，以水平地面為零勢能面。下列所示圖像中，能正確反映各物理量之間關(guān)系的是（ ） 12.如圖，卷揚(yáng)機(jī)的繩索通過定滑輪用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動。在移動過程中，下列說法正確的是（ ）

7、 F A．F對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩擦力所做的功之和 B．F對木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和 C．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力勢能 D．F對木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和 二、解答題： 1．如圖所示，用小鋼球及下列器材測定彈簧被壓縮時的彈性勢能：光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切，輕彈簧的一端固定在軌道的左端，OP是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的輕桿，且擺在某處就能停在該處，作為指示鋼球位置的標(biāo)桿． (1)還需要的器材是________、________． (2)該實(shí)驗(yàn)是間接測量彈簧的彈性勢能．實(shí)際上是把對彈性勢

8、能的測量轉(zhuǎn)化為對________的測量，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為對________和________的直接測量． 2．驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法： (1)用公式時對紙帶上起點(diǎn)的要求是________． (2)若實(shí)驗(yàn)中所用重錘質(zhì)量m＝1 kg，理想紙帶如圖示，打點(diǎn)時間間隔為0.02 s，則記錄B點(diǎn)時，重錘的速度vB＝________，重錘動能EkB＝________．從開始下落起至B點(diǎn)，重錘的重力勢能減少量是________，因此可得出的結(jié)論是________． 3．某同學(xué)利用圖1所示裝置做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的

9、運(yùn)動軌跡，但不慎將畫有軌跡圖線的坐標(biāo)丟失了一部分，剩余部分如圖2示，圖2中水平方向與豎直方向每小格的長度均代表0.10 m，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點(diǎn)，P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等． 完成下列填空：(重力加速度取9.8 m/s2) (1)設(shè)P1、P2和P3的橫坐標(biāo)分別為x1、x2和x3，縱坐標(biāo)分別為y1、y2和y3，從圖2中可讀出|y1-y2|＝_______m，|y1-y3|＝________，|x1-x2|＝_______m．(保留兩位小數(shù)) (2)若已知拋出后小球在水平方向上做勻速運(yùn)動．利用(1)中讀取的數(shù)據(jù)，求出小球從P1運(yùn)動到P2所用的時間為_

10、_______s，小球拋出后的水平速度為________m/s．(均可用根號表示) (3)已測得小球拋出前下滑的高度為0.50m．設(shè)E1和E2分別為開始下滑時和拋出時的機(jī)械能，則小球從開始下滑到拋出的過程中機(jī)械能的相對損失率________％(保留兩位有效數(shù)字)． 4．傾角為θ的固定斜面頂端有一滑輪，細(xì)線跨過滑輪連接A、B兩個質(zhì)量均為m的物塊．讓A物塊靜止在斜面底端，拉A的細(xì)線與斜面平行，B物塊懸掛在離地面h高處，如圖所示．斜面足夠長，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，不計其他阻力．釋放后B物塊下落，A物塊沿斜面上滑． 某同學(xué)在計算A物塊沿斜面上滑的時間時，解題方法如下： 運(yùn)用

11、能量守恒求B物塊落地時A物塊的速度v． mgh(1-sinθ-μcosθ)＝mv2/2， 從中解出v； 運(yùn)用牛頓第二定律求A的加速度a． 設(shè)繩的拉力為T 對B有：mg-T＝ma， 對A有：T-mgsinθ-μmgcosθ＝ma， 則有：mg(1-sinθ-μcosθ)＝2ma， 從中解出a＝g(1-sin θ-μcosθ)/2； A物塊沿斜面上滑的時間t＝v/a，代入數(shù)值可求得t． 你認(rèn)為該同學(xué)的解法是否有錯?如有錯誤請指出錯在哪里，并列出相應(yīng)正確的求解表達(dá)式(不必演算出最后結(jié)果)． 5．一質(zhì)量為m的小球，系于長為R的輕繩的一端，繩的另一端固定

12、在空間的O點(diǎn)，假定繩是不可伸長的、柔軟且無彈性的．今把小球從O點(diǎn)的正上方離O點(diǎn)的距離為8R/9的O1點(diǎn)以水平速度拋出，如圖所示．試求： (1)輕繩即將伸直時，繩與豎直方向的夾角為多少? (2)當(dāng)小球到達(dá)O點(diǎn)的正下方時，繩對小球的拉力為多大? 6．如圖所示，水平放置的傳送帶與一光滑曲面相接(間隙很小)，一小滑塊質(zhì)量為m＝0.1 kg，從距離傳送帶高h(yuǎn)＝0.2 m處由靜止滑下，傳送帶水平部分長s＝1.8 m，小滑塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ＝0.1(g取10m/s2)． (1)使傳送帶固定不動，問小滑塊能否滑離傳送帶?摩擦產(chǎn)生的熱量是多少? (2)傳送帶以v2＝1m/s的速度逆時

13、針勻速運(yùn)動，問小滑塊能否滑離傳送帶？產(chǎn)生的熱量是多少? 【答案與解析】 一、選擇題： 1、D 解析：汽車上坡時，司機(jī)要從高檔換到低檔，根據(jù)P=Fv，速度減小，故牽引力增大。 2.D 解析：根據(jù)動能定理 所以即，故D選項(xiàng)正確。 3.ACD 解析：根據(jù)動能定理，合外力做功等于動能變化，，合外力做功為1J，B錯誤，C正確；手對物體做功為,21J，B正確；物體克服重力做功，D正確。 4.D 解析：根據(jù)機(jī)械能守恒，可知小球動能減少一半，即勢能與動能相等。 ，可得， 5.D 解析：力F沒有持續(xù)作用在球上，故不能用ＦS求功。所以題中條件不足，無法算出小孩對球做功的多少，

14、故Ｄ選項(xiàng)正確。 6.C 解析：物體克服重力做功，重力勢能一定增加，但是可能動能不變，機(jī)械能增加，比如勻速上升；可能動能減少，如只受重力，機(jī)械能不變；可能動能增加，機(jī)械能增加，如在外力作用下加速上升。故C正確。 7.BD 解析：木塊對子彈的阻力與子彈對木塊的推力是作用力與反作用力的關(guān)系是相等，故A選項(xiàng)錯誤；因?yàn)?打擊木塊過程中，子彈的位移比木塊的位移大，所以子彈克服阻力做的功大于推力對木塊做的功，故B選項(xiàng)正確；根據(jù)動能定理子彈克服阻力做的功等于子彈動能的減少，推力對木塊做的功等于木塊動能的增加，由B選項(xiàng)可知C選項(xiàng)錯誤，D選項(xiàng)正確。 8.D 解析：人腳對皮帶的摩擦力是皮帶運(yùn)動的動力，故

15、A錯誤；皮帶運(yùn)動了，具有了動能，是人對皮帶做功的結(jié)果，故B錯誤；因?yàn)槠艿阶枇銥橐运俣葀勻速向后運(yùn)動，故其功率為，即人對皮帶做功的功率為，故D正確，C錯誤。 9、AC 解析：小球A擺下過程中，只有重力做功，故C正確，小球A與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 。根據(jù)小球A機(jī)械能守恒有：，在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律：，兩式聯(lián)立，解得：。再對B進(jìn)行受力分析，當(dāng)小球A未釋放之前，受重力，支持力，斜面給它的靜摩擦力，此時靜摩擦力大小等于重力的沿斜面的下滑分量為，當(dāng)拉力小于2mg，摩擦力逐漸減小，當(dāng)拉力大于2mg后，摩擦力方向變大，故A正確。 10、CD 解析：若把斜面從C點(diǎn)鋸斷，物體沖過C后做斜拋運(yùn)動

16、，由于物體機(jī)械能守恒，同時斜拋運(yùn)動到最高點(diǎn)，速度不為零，故不能到達(dá)h高處，故A錯誤；若把斜面彎成圓弧形D，如果能達(dá)到弧面最高處，由于合力充當(dāng)向心力，速度不為零，故會得到機(jī)械能增加，故B錯；綜合以上，C正確。 若把斜面AB變成曲面AEB，物體在最高點(diǎn)速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，物體沿曲面上升仍到達(dá)B點(diǎn)，故D正確。 11.B 解析：設(shè)物體的質(zhì)量為m，初狀態(tài)勢能為，則，故B選項(xiàng)正確。 12.CD 解析：由動能定理得，物體在上升過程中有，故有，由此判斷D正確。又因在此過程中重力做負(fù)功，所以木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力勢能，所以C選項(xiàng)正確。 二、解答題： 1．(1)天平刻度尺

17、 (2)重力勢能增加量 小球質(zhì)量 小球沿圓軌道上升高度 解析：在一切阻力忽略情況下，彈簧及小鋼球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，若彈簧被壓縮時的彈性勢能為Ek，質(zhì)量為m的小球被彈簧彈開后沿圓弧軌道上升的最大高度為h，由機(jī)械能守恒得Ep＝mgh，即只要知道小球的質(zhì)量及上升的高度，就可確定原彈簧的彈性勢能． 2．(1)初速度等于零 (2)0.585 m/s 0.171 J 0.172 J 在誤差允許范圍內(nèi)，重錘動能的增加量等于其重力勢能的減少量，重錘下落過程中機(jī)械能守恒 解析：(1)用公式驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的前提是重物的初速度為零，這樣在下落高度h的過程中，動能變化才為．

18、 (2)． ． ． ． 3．(1)0.61(或0.60) 1.61(或1.60，1.62) 0.60 (2)0.20(或在～范圍內(nèi)) 3.0(或在～范圍內(nèi)) (3)8.2％(在6.0％～10％范圍內(nèi)也正確) 解析：(2)P1和P2，P2和P3之間的水平距離相等，可知道P1到P2，P2到P3的時間也相等， 在豎直方向由可知 ． 在水平方向：． (3)選擇斜槽底端為零勢能參考面， E1＝mgh，E2＝． 所以小球從開始下滑到拋出過程中機(jī)械能的相對損失 ． 4．解析：有兩處錯誤， 一是運(yùn)用能量守恒時，等式右邊的質(zhì)量應(yīng)該是A、B的總質(zhì)量2m而不是

19、m． 正確的表達(dá)式為； 二是求A物塊沿斜面上滑的時間有錯，A物塊達(dá)速度v后還要減速上滑，該同學(xué)漏掉了這一段時間． 正確的表達(dá)式應(yīng)該是減速上滑時的加速度為a′＝g(sinθ +cosθ)， 減速上滑時的時間為t′＝v/a′， 整個上滑的時間應(yīng)該為t＝v/a+v/a′． 5．解析：(1)小球的運(yùn)動可分為三個過程：①小球做平拋運(yùn)動；②繩繃直過程；③小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動．注意在繩被拉直瞬時過程中機(jī)械能的瞬時損失． 第一過程：質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動．設(shè)繩即將伸直時，繩與豎直方向的夾角為θ， 則，，其中． 聯(lián)立解得，． (2)第二過程：繩繃直過程，繩繃直時，繩剛好水平，如圖所

20、示．由于繩不可伸長，故繩繃直時，v0損失，小球僅有速度，且． 第三過程：小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動．設(shè)小球到達(dá)O點(diǎn)正下方時，速度為v． 根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：． 設(shè)此時繩對小球的拉力為F，則，聯(lián)立解得：． 6．解析：(1)假設(shè)傳送帶足夠長，對整個過程運(yùn)用動能定理得，要使小滑塊停下來，傳送帶至少長．s＜s0，故小滑塊能滑離傳送帶．產(chǎn)生的熱量0.18 J． (2)傳送帶逆時針運(yùn)動，且s＜s0，因此小滑塊與傳送帶間始終有滑動摩擦力，小滑塊能滑離傳送帶．小滑塊在斜面上下落過程中，由機(jī)械能守恒得：，剛到達(dá)傳送帶時．由μmg＝ma得，小滑塊在傳送帶上運(yùn)動的加速度1 m/s2．由得，小滑塊在傳送帶上滑動的時間．所以傳送帶上任意一點(diǎn)在時間t內(nèi)通過的路程．總共產(chǎn)生的熱量．