上海高考物理复习练习机械能.docx

公众号：上海试卷 机械能 一、选择题 1．质量为m的物体，在距地面为h的高处，以g/3的恒定加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中不正确的是（ ） A．物体的重力势能减少mgh/3 B．物体的机械能减少2mgh/3 C．物体的动能增加mgh/3 D．重力做功mgh 2．质量为 m 的小球A，在光滑水平面以初动能Ek与质量为 2m 的静止小球 B 发生正碰，碰撞后 A 球停下，则撞后B球的动能为 ( ) A . 0 B . Ek/ 2 C .2Ek/3 D , Ek 3．质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为 （ ） A．mgh，减少mg(H-h) B．mgh，增加mg(H+h) C．-mgh，增加mg(H-h) D．-mgh，减少mg(H+h 4．物体沿直线运动的v-t关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则 （ ） A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W。 B．从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2W。 C．从第5秒末到第7秒末合外力做功为W。 D．从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W。 F t 0 F0 2F0 t0 2t0 5．一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是，则： ( ) A． B． C． D． 6．如图所示，一物体以初速度v0冲向光滑斜面AB，并恰好能沿斜面升高h，下列说法中正确的是（ ） A．若把斜面从C点锯断，物体冲过C点后仍升高h B．若把斜面弯成圆弧形D，物体仍沿圆弧升高h C．若把斜面从C点锯断或弯成圆弧状，物体都不能升高h D．若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到B点 7．如图所示，滑块以速率v1沿斜面由底端向上滑行，至某一位置后返回，回到出发点时的速率变为v2，且v2 ＜v1，则下列说法中错误的是（ ）　 A．全过程中重力做功为零 v1 B．在上滑和下滑两过程中，摩擦力做功相等 C．在上滑过程中摩擦力的平 均功率大于下滑过程中摩擦力的平均功率 D．上滑过程中机械能减少，下滑过程中机械能增加 8．如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（ ） A．重力势能增加了 B．重力势能增加了mgh C．动能损失了mgh D．机械能损失了 二、填空和实验题 9、人骑自行车由静到动，除了要增加人和车的动能以外，还要克服空气及其他阻力做功．为了测量人骑自行车的功率，某活动小组进行了如下实验：在离出发线5m、10m、20m、30m、……70m的地方分别划上8条计时线，每条计时线附近站几个学生，手持秒表．听到发令员的信号后，受测者全力骑车由出发线启动，同时全体学生都开始计时．自行车每到达一条计时线，站在该计时线上的几个学生就停止计时，记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下（每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值）： 运动距离s（m） 0 5 10 20 30 40 50 60 70 运动时间t(s) 0 2.4 4.2 6.3 7.8 9.0 10.0 11.0 12.0 各段速度（m/s） 2.08 ① 4.76 6.67 8.33 ② 10.0 10.0 （1）以纵轴代表自行车运动的距离s，横轴代表运动的时间t，试作出s-t图。 （2）根据（1）作出的s-t图知，自行车在每一路段内的速度变化不是很大，因此可以用每一段的平均速度代替该段的速度．请计算出上述表格中空缺的①、②处的数据： ① （m/s）；② （m/s）。 （3）本次实验中，设运动过程中，学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比，其比例系数为15Ns/m则在20m—30m路段的平均阻力f1与30 m—40 m路段的平均阻力f2之比f1∶f2= ；若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变，则P= W。 10、质量为m、额定功率为P的汽车在平直公路上行驶。若汽车行驶时所受阻力大小不变，并以额定功率行驶，汽车最大速度为v1，当汽车以速率v2（v2<v1）行驶时，它的加速度为 11、如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m的砖码，则当砝码着地的瞬间（小车未离开桌子）小车的速度大小为__________________，在这过程中，绳的拉力对小车所做的功为________________。 12．质量为m的人造地球卫星，在环绕地球的椭圆轨道上运行，在运行过程中它的速度最大值为，当卫星由远地点运行到近地点的过程中，地球引力对它做的功为W，则卫星在近地点处的速度为__________________，在远地点处的速度为__________________。 13．物体以J的初动能从斜面底端沿斜面向上运动，当该物体经过斜面上某一点时，动能减少了80J，机械能减少了32J，则物体重返斜面底端时的动能为_________J。 三、计算题 14、一质量m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37º足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机做出了小物块上滑过程的速度—时间图线，如图所示。（取sin37º=0.6，cos37º=0.8，g =10m/s2）求： （1）小物块冲上斜面过程中加速度的大小； （2）小物块与斜面间的动摩擦因数； （3）小物块返回斜面底端时的动能. θ C mB O1 mA O2 15、如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角θ=60°，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰．现将小物块从C点由静止释放，试求： （1）小球下降到最低点时，小物块的机械能（取C点所在的水平面为参考平面）； （2）小物块能下滑的最大距离； （3）小物块在下滑距离为L时的速度大小． 16、如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求： （1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离； （2）当皮带轮以角速度ω=20 rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离； （3）试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系，并画出S—ω图象．（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度ω取正值，水平距离向右取正值） 7 公众号：上海试卷 机械能参考答案 9、答案：（1）作出s-t图． （2）①2.78（m/s）；②10.0（m/s）． （3）f1∶f2 = 0.8；P=1500W． 10、解析：F-f=ma 其中， 得 11．， 提示：以地面为零势能面，由机械能守恒得， 解得。根据动能定理，绳对小车做功 12．， 提示：因从远地点到近地点，地球引力做正功W，故在近地点处有最大速度。设远地点的速度为v，则，∴。 13．20J 提示：根据题意，当物体滑到斜面某一点时，机械能减少32J，动能减少80J，即重力势能增加J。当物体滑到斜面的最高点时，机械以有减少，即摩擦力的功为，动能减少100J，即重力势能增加。由于物体在斜面上作匀变速运动，因此，即，解得J，即物体从斜面底端滑到斜面顶端时克服摩擦力做功40J。当物体再次滑到斜面底端时的动能为J。 14解：（1）由小物块上滑过程的速度—时间图线，可知：m/s2 小物块冲上斜面过程中加速度的大小为8.0m/s2。 （2）如图所示，小物块受重力、支持力、摩擦力，沿斜面建立直角坐标系， 代入数据解得 （3）设物块冲上斜面所能达到的最高点距斜面底端距离为s，物块返回到斜面底端时的动能为Ek 向上运动阶段 沿斜面运动全过程中根据动能定理 代入数据： 15、解：（1）设此时小物块的机械能为E1．由机械能守恒定律得 （2）设小物块能下滑的最大距离为sm，由机械能守恒定律有 而 代入解得 ； （3）设小物块下滑距离为L时的速度大小为v，此时小球的速度大小为vB，则 解得 16、解：由机械能守恒定律可得： ，所以货物在B点的速度为V0=10m/s （1）货物从B到C做匀减速运动，加速度 设到达C点速度为VC，则：，所以：VC=2 m/s 落地点到C点的水平距离： （2）皮带速度 V皮=ω·R=4 m/s， 同（1）的论证可知：货物先减速后匀速，从C点抛出的速度为VC=4 m/s， 落地点到C点的水平距离： （3）①皮带轮逆时针方向转动： 无论角速度为多大，货物从B到C均做匀减速运动：在C点的速度为VC=2m/s，落地点到C点的水平距离S=0.6m ②皮带轮顺时针方向转动时： Ⅰ、0≤ω≤10 rad/s时， S=0.6m Ⅱ、10＜ω＜50 rad/s时， S=ω·R=0.06ω Ⅲ、50＜ω＜70 rad/s时， S=ω·R=0.06ω Ⅳ、ω≥70 rad/s时， S=＝4.2m S—ω图象如图　　（图象全对得分，有错误0分） ω/rad·s－1 S/m 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 10 20 30 40 50 6 70 80