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- 2022-07-20 发布
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机械能及其守恒定律试题一、选择题θθm2F图1Fm11.如图1所示，质量分别为m1和m2的两个物体，m1W2B.W1，B.<，C.=，D.30.某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又降下0.5m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力为自身重力的A.8倍B.10倍C.2倍D.5倍31.如图16所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置缓慢地移到Q点，如图所示，则此过程中力F所做的功为QF图16θA.mglcosθB.FlsinθC.D.32.一足球运动员将质量为lkg的足球由静止以10m/s的速度用力踢出，假设运动员踢球瞬间的平均作用力为200N，球在水平方向上运动了30m停止，则人对球所做的功为 A.50J B.500JC.200J D.6000J33.物体从状态1运动到状态2，力对物体所做功的代数和为零，则物体：A.一定处于静止或匀速直线运动状态B.物体的动能一定不发生变化C.物体的动能的增量一定为零D.物体和地球组成的系统机械能守恒34.下列情况中,运动物体机械能一定守恒的是A.物体所受的合外力为零B.物体不受摩擦力C.物体受到重力和摩擦力D.物体只受重力35.关于机械能是否守恒,下列叙述中正确的是A.作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B.作匀变速运动的物体机械能可能守恒Fengguang59第19页2021-10-5\nC.外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D.只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒36.下列说法中正确的是A.一个物体所受的合外力为零,它的机械能一定守恒B.一个物体所受的合外力恒定不变,它的机械能可能守恒C.一个物体作匀速直线运动,它的机械能一定守恒D.一个物体作匀加速直线运动,它的机械能可能守恒37.以下运动中机械能守恒的是A.物体沿斜面匀速下滑B.物体从高处以g/3的加速度竖直下落C.不计阻力,细绳一端拴一小球,使小球在竖直平面内作圆周运动D.物体沿光滑的曲面滑下38.一列火车在恒定功率的牵引下由静止从车站出发，沿直轨道运动，行驶5min后速度达到20m／s，设列车所受阻力恒定，则可以判定列车在这段时间内行驶的距离A.一定大于3kmB.可能等于3kmC.一定小于3kmD.以上说法都不对t1t2t4图170Ft339.质点所受的力F随时间变化的规律如图17所示，力的方向始终在一直线上.已知t=0时质点的速度为零.在图17所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，质点动能最大的时刻是A.t1B.t2C.t3D.t440.下列情况中，运动物体机械能一定守恒的是A.作匀速直线运动的物体B.作平抛运动的物体C.物体不受摩擦力D物体只受重力HBAh图1841.如图18所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为A.B.C.D.42.关于重力势能，下列说法中正确的是A.重力势能的大小只由重物本身决定B.重力势能恒大于零C.在地面上的物体具有的重力势能一定等于零D.重力势能实际上是物体和地球所共有的P图19M43.关于重力势能与重力做功,下列说法中正确的是A.物体克服重力做的功等于重力势能的增加B.在同一高度,将物体以初速v0向不同的方向抛出,从抛出到落地过程中,重力做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功D.Fengguang59第19页2021-10-5\n用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力的功与物体所增加的重力势能之和.44.如图19所示,一个质量为M的物体放在水平地面上,物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧,现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动,直到物体离开地面一段距离.在这一过程中,P点的位移(开始时弹簧为原长)是H,则物体重力势能增加了A.MgHB.C.D.图2045.如图20所示,一升降机在箱底装有若干个弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦力,则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中A.升降机的速度不断减小B.升降机的加速度不断变大C.先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功D.到最低点时,升降机加速度的值一定大于重力加速度的值46.如图21所示,两个底面积都是S的圆桶,放在同一水平面上,桶内装水,水面高度分别为h1和h2,如图所示.已知水的密度为ρ,现把连接两桶阀门打开,最后两桶水面高度相等,则在这过程中重力做的功等于h2h1图21A.ρgS(h1一h2)B.C.D.图22l2l47.如图22所示,质量相同的两个小球,分别用长l和2l的细绳悬挂在天花板上,分别拉起小球使线伸直呈水平状态,然后轻轻释放.当小球到达最低位置时A.两球运动的线速度相等B.两球运动的角速度相等C.两球的向心加速度相等D.细绳对两球的拉力相等图23m1m248.如图23所示,通过定滑轮悬拌两个质量为m1、m2的物体(m1>m2),不计绳子质量、绳子与滑轮问的摩擦,在m1向下运动一段距离的过程中,下列说法中正确的是A.m1势能的减少量等于m2动能的增加量B.m1势能的减少量等于m2势能的增加量C.m1机械能的减少量等于m2机械能的增加量D.m1机械能的减少量大于m2机械能的增加量49.一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于A.物体势能的增加量B.物体动能的增加量C.物体动能的增加量加上物体势能的增加量Fengguang59第19页2021-10-5\nD.物体动能的增加量加上克服重力所做的功50．如图25所示，在离地面高处以初速抛出一个质量为的物体，不计空气阻力，取抛出位置为零势能面，则物体着地时的机械能为hv0图25A．B．C．D．51.质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面。下列说法中正确的是A. 物体的重力势能减少mghB. 物体的动能增加mghC. 物体的机械能减少mghD. 重力做功mgh52.关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是A.只有重力和弹力作用时，机械能守恒B.当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能守恒C.当有其他外力作用时，只要合外力的功为零，机械能守恒abc图27D.炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒53.如图27所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中A.小球和弹簧总机械能守恒B.小球的重力势能随时间均匀减少C.小球在b点时动能最大dL图28D.到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量54.如图28所示，木块静止在光滑水平桌面上，一颗子弹水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中A.木块的机械能增量fLB.子弹的机械能减少量为f（L+d）Fengguang59第19页2021-10-5\nC.机械能保持不变D.机械能增加了55．如图29所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下.不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B的过程中图29A．弹簧与重物的总机械能守恒B．弹簧的弹性势能增加C．重物的机械能不变D．重物的机械能增加56.下面的实例中，机械能守恒的是：A.小球自由下落，落在竖直弹簧上，将弹簧压缩后又被弹簧弹起来B.拉着物体沿光滑的斜面匀速上升C.飞行的子弹击中放在光滑水平面上的木块D.跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降57.有三个完全相同的时钟，时钟A放在地面上，时钟B、C分别放在两个火箭上，以速度vB和vC朝同一方向飞行，vB＜vC．对于地面上的观察者来说，则以下说法中正确的是：A．时钟A走得最慢B．时钟B走得最慢C．时钟C走得最慢D．时钟C走得最快58．经典力学适用于解决A．宏观高速问题B．微观低速问题C．宏观低速问题D．微观高速问题59．爱因斯坦的光子说理论认为，光在传播过程中，是不连续的，是由数值分立的“光子”组成，每个光子的能量，式中的为光子的频率，为普朗克常量，其值为，对于能量是的光子，其频率为A．B．C．D．附：2007年文科基础广东高考题图30tv0bats0d才60.下列物理量为标量的是A.速度B.加速度C.位移D.功61.如图30所示，是描述指点a、b、c、d做直线运动的速度图象和位移图像。根据图像，下列判断正确的是A.a匀加速运动，b静止不动，c匀加速运动，d静止不动B.a静止不动，b匀速运动，c匀速运动，d匀加速运动C.a匀速运动，b匀加速运动，c静止不动，d匀速运动D.a静止不动，b匀速运动，c静止不动，d匀加速运动Fengguang59第19页2021-10-5\n图31FAB62.如图31所示，水平桌面上A和B的物体通过轻绳相连，在水平外力F的作用下做匀速直线运动。已知绳中的拉力为T，桌面对两物体的摩擦力分别为是fA和fB，则有A.F=fA+fB+TB.F=fA+fB-TC.F=fBD.T=fA63.下列运动过程满足机械能守恒的是A.电梯匀速下降过程B.物体做自由落体运动C.起重机吊起重物过程D.考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程64.当人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时，下列税法正确的是A.在同一轨道上，卫星质量越大，运动速度越大B.同质量的卫星，轨道半径越大，向心力越大C.轨道半径越大，运动周期越大D.轨道半径越大，运动速度越大二、填空题（每题5分，共20分）65.子弹以700m／s的速度射穿一块木板后速度减为500m／s，则继续射穿完全相同的第二块木板后的速度将减为______m／s.66.汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F将______，加速度a将________(选填“增大”或“减小”).图3067.如图30所示，物体质量为2kg，光滑的动滑轮质量不计，今用一竖直向上的恒力向上拉，使物体匀速上升4m距离，则在这一过程中拉力做的功为______J.68.自由下落的物体，下落1m和2m时，物体的动能之比是______；下落1s和2s后物体的动能之比是______.69.乌鲁木齐市达坂城地区风力发电网每台风力发电机4张叶片总共的有效迎风面积为s，空气密度为ρ、平均风速为v.设风力发电机的效率(风的动能转化为电能的百分比)为η，则每台风力发电机的平均功率P=______.70.把一根长为l、质量为m且分布均匀的木棒,从平卧在水平地面的位置缓缓提升至竖直,这个过程中棒的重力势能增加_____,外力需做功_____.图31HhABv071.质量10t的汽车，额定功率是60kw，在水平路面上行驶的最大速度为15m/s，设它所受运动阻力保持不变，则汽车受到的运动阻力是________;在额定功率下，当汽车速度为10m/s时的加速度________。72.如图31所示，在水平台面上的A点，一个质量为ｍ的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，则它到达B点时速度的大小为___________v0图32h73.如图32所示，在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门。球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量mFengguang59第19页2021-10-5\n，则红队球员将足球踢出时的速度v0=__________，该队员踢球时对足球做功W=____________。（不计空气阻力）74.从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为___________三、实验题75.⑴在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中，需要通过计算得到的有A.重锤的质量B.重力加速度C.重锤下落的高度D.与重锤下落高度对应的重锤的即时速度⑵在利用重锤自由落下验证机械能守恒定律的实验中，产生误差的主要原因是A.重锤下落的实际高度大于测量值B.重锤下落的实际高度小于测量值C.重锤实际末速度v大于gtD.重锤实际末速度v小于gt76.在验证机械能守恒定律的实验中,要验证的是重锤重力势能的减少等于它动能的增加,以下步骤中仅是实验中的一部分,在这些步骤中多余的或错误的有______(填代号).A.用天平称出重锤的质量.B.把打点计时器固定在铁架台上,并用导线把它220V交流电源连接起来.C.把纸带的一端固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,把重锤提升到一定的高度.D.接通电源,释放纸带E.用秒表测出重锤下落的时间.77．在《验证机械能守恒定律》的实验中：(1)有下列器材可供选择：重锤，铁架台，打点计时器，低压交流电源，天平，刻度尺，秒表，导线，电键。其中不必要的器材是__________和___________。(2)实验时应挑选第1、2两点间距离接近__________mm的纸带。(3)在实际操作和计算中，重力势能的减少量_________动能的增加量（填“大于”、“等于”或“小于”）。 图3378．在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，重物的质量为m．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图33所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），那么：（1）纸带的________端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=________；（3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEpFengguang59第19页2021-10-5\n=___________，此过程中物体动能的增加量ΔEk=________（取三位有效数字）；（4）通过计算，数值上ΔEp________ΔEk（填“＞”“=”或“＜”＝，这是因为________；（5）实验的结论是________．产生误差的主要原因是什么？______________________________________________ _____________________________________________________。BA图3479．如图34所示，将轻弹簧放在光滑的水平轨道上，一端与轨道的A端固定在一起，另一端正好在轨道的B端处，轨道固定在水平桌面的边缘上，桌边悬一重锤．利用该装置可以找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系．（1）为完成实验，还需下列那些器材？答：．A．秒表B．刻度尺C．白纸D．复写纸E．小球F．天平（2）某同学在上述探究弹簧弹性势能与弹簧压缩量的关系的实验中，得到弹簧压缩量x和对应的小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表，则由此可以得到的实验结论是．实验次序1234x/cm2.003.004.005.00s/cm10.2015.1420.1025.30四、计算题80.起重机将质量为m的重物竖直向上移动了h，下列情况下，求各力所做的功及外力做的总功（不计阻力）求（1）匀速提高；（2）匀加速提高，加速度a；Fengguang59第19页2021-10-5\n81.如图35所示，一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，测得停止处与开始运动处的水平距离为s，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并认为斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同，求动摩擦因数μ.图3582.质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力不变。求：①汽车所受阻力的大小。②3s末汽车的瞬时功率。③汽车做匀加速运动的时间。④汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。Fengguang59第19页2021-10-5\n83.某海湾共占面积1.0×107m2,涨潮时水深20m,此时关上水坝闸门,可使水位保持20m不变.退潮时,坝外水位降至18m.假如利用此水坝建水力发电站,且重力势能转变为电能的效率是10％,每天有两次涨潮,问该电站一天能发出多少电能?(g=10m/s2)图3684．游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，如图36所示，我们把这种情况抽象为如图37所示的模型：已知半径为R圆弧轨道,下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。实验发现，只要ｈ大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点.已知小球的质量为m.（不考虑空气及摩擦阻力）若小球恰能通过最高点，则小球在最高点的速度至少多大?此时对应的ｈ多高？图37若ｈ=4R，则小球在通过圆轨道的最高点时对轨道的压力是多少？Fengguang59第19页2021-10-5\n85.如图38所示，斜面倾角θ=30°，另一边与地面垂直，高为H，斜面顶点有一定滑轮，物块A和B的质量分别为m1和m2，通过轻而软的细绳连结并跨过定滑轮，开始时两物块都位于与地面的垂直距离为H/2的位置上，释放两物块后，A沿斜面无摩擦地上滑，B沿斜面的竖直边下落，若物块A恰好能达到斜面的顶点，试求m1和m2的比值.（滑轮质量、半径及摩擦均可忽略）ABH/2H图38θ图3986.如图39所示,面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方体木块,木块边长为a,密度为水的1/2,质量为m.开始时,木块静止,有一半没入水中,现用力F将木块缓慢地压到池底,不计摩擦,求:(1)从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中,池水势能的改变量.(2)从开始到木块刚好完全没入水的过程中,力F所做的功.Fengguang59第19页2021-10-5\n87.如图40所示，水平传送带正以v=2m／s的速度运行，两端的距离为l=10m.把一质量为m=1kg的物体轻轻放到传送带上，物体在传送带的带动下向右运动.如物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，则把这个物体从传送带左端传送到右端的过程中，求：图40①摩擦力对物体其做了多少功?②摩擦力做功的平均功率有多大?（g=10m/s2）③传动时，动力对系统多做了多少功？AlO600BCD图4188．如图41所示，让质量为0.5㎏小球从图中的A位置（细线与竖直方向的夹角为60O）由静止开始自由下摆，正好摆到最低点B位置时细线被拉断，设摆线长l＝1.6m，悬点O到地面的竖直高度为H＝6.6m，不计空气阻力，g=10m/s2求：（1）细线被拉断之前的瞬间对小球的拉力大小;（2）小球落地时的速度大小；（3）落地点D到C的距离。Fengguang59第19页2021-10-5\n参考答案题号12345678910答案CDCADCBDDCDD题号11121314151617181920答案BCDCDADBCDACDADA题号21222324252627282930答案CBDCCBDCADBD题号31323334353637383940答案DACDBDBDCDABBD题号41424344454647484950答案BDABCCDCCDCCDD题号51525354555657585960答案ABCAADABABACCAD题号61626364答案CDBC65答案:100(提示:利用动能定理，子弹射穿两块木板时阻力所做的功相同，动能的减少量相同)66答案:减小，减小67答案:78.468答案:1:2；1:469答案:70答案:,71.4.0×103N0.20m/s72.72.若选桌面为参考面，则解得73.，mgh+mv2Fengguang59第19页2021-10-5\n74.H/k75.D，D76.AE77.①天平秒表②2③大于78.①0②0.98m/s③0.491m0.480m④>重锤减小的重力势能略大于其增加的动能，其原因是重锤在下落时要克服阻力（对纸带的摩擦力、空气阻力）作用而做功，减小的重力势能等于增加的动能加上克服阻力所做的功。⑤在允许的范围内，重锤减小的重力势能等于其动能的增加，验证了机械能守恒定律。实验误差主要原因：打点计时器限位孔对纸带的摩擦力、空气阻力和测量误差等。79.①BCDE②弹簧的弹性势能与弹簧的伸长量平方成正比。80.①WG=mghW拉=mghW合=0②WG=mghW拉=m（g+a）hW合=mah81.h/s82.解析：①所求的是运动中的阻力，若不注意“运动中的阻力不变”，则阻力不易求出。以最大速度行驶时，根据P=Fv，可求得F=4000N。而此时牵引力和阻力大小相等。②由于3s时的速度v=at=6m/s，而牵引力由F—Ff=ma得F=8000N，故此时的功率为P=Fv=4.8×104W。③设匀加速运动的时间为t，则t时刻的速度为v=at=2t，这时汽车的功率为额定功率。由P=Fv，将F=8000N和v=2t代入得t=5s。④虽然功率在不断变化，但功率却与速度成正比，故平均功率为额定功率的一半，从而得牵引力的功为W=Pt=40000×5J=2×105J.点评：③中的时间，有的学生用v=at，得t=vm/a=10s，这是错误的。要注意，汽车不是一直匀加速到最大速度的。83.4×1010J84.①5R/2②3mgR85.B下落过程中，对系统有：m2g=m1gsinθ+（m1+m2）v2以后对A上升至顶点过程：m1v2=m1g（-Hsinθ）所以=Fengguang59第19页2021-10-5\n86.2mg(H-a)87.2J1/3W（做功时间是6s，而不是2s）4J88.解：（1）由机械能守恒得mg（L—Lcos60o）=(1分)故(1分)球经B点时，由牛顿第二定律有(1分)得(1分)（2）由机械能守恒得(2分)得=10.8m/s(1分)（3）设球平抛运动时间为t，则有(1分)得(1分)所以C、D间距(1分)Fengguang59第19页2021-10-5
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