高中物理动能定理机械能守恒练习.doc

高中物理动能定理 ---机械能守恒练习 一、选择题 1、如图所示，高h的光滑斜面，一质量为m的物块，在沿斜面向上的恒力F作用下，能匀速沿斜面向上运动，若把此物块放在斜面顶端，用2F的恒力沿斜面向下拉动，使其由静止向可滑动， 滑至底端时其动能的大小为
A.2mgh    B. 3mgh   C. 2Fh      D. 3Fh 2、两个材料相同的物体，甲的质量大于乙的质量，以相同的初速度在同一水平面上滑动，它们滑行的最大距离（　　） A．乙大 B．甲大  C．一样大     D．无法比较 3、如图所示，物体在AB间做匀变速直线运动，C是AB上的一点．AB长为l，AC长为
，若物体由A到C过程中所受合力做功为W1，由A到B过程中所受合力做功为W2，则W1：W2等于（）
A．1：3    B．1：2    C．1：4    D．3：1 4、如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的正方形木块，abcd为半径是R的
光滑圆弧形轨道，a为轨道的最高点，de面水平且长度也为R，将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处沿切线进入轨道内运动，不计空气阻力，则（　　）
A．只要h大于r，释放后小球就能通过a点 B．只要改变h的大小，就能使小球通过a点后，既可能落回轨道内，又可能落到de面上 C．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内 D．调节h的大小，不能使小球飞出de面之外（即e的右侧） 5、在《探究功与物体速度变化关系》的实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确。甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，即
图线，如图甲，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即
图，如图乙，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是
A. 甲的分析正确，乙的分析不正确 B. 甲的分析不正确，乙的分析正确 C．甲和乙的分析都正确 D．甲和乙的分析都不正确 6、如图，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上．现对b物体施加一个水平向右的力F，让a物体匀速向上运动，b始终未离开桌面．在此过程中（     ）
A．b物体向右做匀速直线运动 B．b物体向右做匀加速直线运动 C．a、b组成的系统机械能守恒 D．b物体受到的摩擦力增大 7、如图所示，一物体以初速度v0冲向光滑斜面AB，并能沿斜面恰好上升到高度为h的B点，下列说法中正确的是（   ）
A.若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律可知，物体冲出C点后仍能升高h B.若把斜面弯成圆弧形AB′，物体仍能沿AB′升高h C.无论是把斜面从C点锯断还是把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，因为机械能不守恒 D.无论是把斜面从C点锯断还是把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，但机械能守恒 8、质量为m的木块以4m/s的速度从半径为R的半球形的碗口下滑到碗底的过程中，如果由于摩擦力的作用使得木块速率不变，则（    ）
A、因为速率不变，所以木块下滑过程中合外力都为零 B、因为速率不变，所以木块下滑过程中的摩擦力不变 C、若木块以3m/s的速度从碗口下滑，则木块不能到达碗底 D、若木块以5m/s的速度从碗口下滑，则木块到达碗底的速度小于5m/s 9、由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上，下列说法正确的是(     )
  A．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2
  B．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2
  C．小球能从细管A端水平抛出的条件是H=2R   D．小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin=
R 10、如图所示，在竖直平面内有一半径为R的3/4圆弧轨道，半径OA水平.OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，不计空气阻力，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知PA=2.5R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中(     )

A.重力做功2.5mgR               B.动能增加mgR C.克服摩擦力做功mgR           D.机械能减少1.5mgR 二、多项选择 11、人通过滑轮将质量为m的物体沿粗糙的斜面由静止开始匀加
速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，如图所示．则在此过程中(  　)
A．物体所受的合外力做功为
B．物体所受的合外力做功为
C．人对物体做的功为
D．物体重力势能的增加量为
12、物体在水平拉力和恒定摩擦力的作用下，在水平面上沿直线运动的
关系如图所示，已知第1秒内合外力对物体做功为
，摩擦力对物体做功为
，则                     
                              A．从第1秒末到第3秒合外力做功为
，摩擦力做功为
       B．从第4秒末到第6秒合外力做功为0，摩擦力做功也为0        C．从第5秒末到第7秒合外力做功为
，摩擦力做功为2
       D．从第3秒末到第4秒合外力做功为
，摩擦力做功为
13、如图所示，粗糙斜面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点。现将物块拉到A点后由静止释放，物块运动到最低点B，图中B点未画出。下列说法正确的是 A．B点一定在O点左下方 B．速度最大时，物块的位置可能在O点左下方 C．从A到B的过程中，物块和弹簧的总机械能一定减小 D．从A到B的过程中，物块减小的机械能可能大于它克服摩擦力做的功 14、如右图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与一弹性橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的A点，橡皮绳竖直时处于原长h。让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑过程中 （整个过程中橡皮绳始终处于弹性限度内）（    ）   A．橡皮绳的弹性势能一直增大 B．圆环的机械能先不变后减小 C．橡皮绳的弹性势能增加了mgh D．橡皮绳再次到达原长时圆环动能最大
三、实验,探究题 15、某位同学用图示的装置做“探究合力的功与动能改变关系”的实验，他通过成倍增加位移的方法来进行验证．先将光电门固定在水平轨道上的B点（甲图），并用重物通过细线拉小车，然后保持小车和重物的质量不变．通过改变小车释放点A到光电门的距离S，并进行多次实验，每次实验都要求小车从静止释放：
（1）用游标卡尺测出遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=   cm； （2）设遮光条通过光电门的时间为t，小车到光电门的距离为S，通过描点作出线性图象来反映合外力的功与动能改变的关系，则他作出的图象关系是下列哪一个，才能符合实验要求         A．s﹣t    B．s﹣t2   C．s﹣
    D．s﹣
（3）下列哪些实验操作能够减小实验误差    A．调整轨道倾角，平衡摩擦力 B．必须满足重物的质量远小于小车的质量 C．必须保证每次都从静止释放小车 D．增加实验次数． 16、某兴趣小组设计出如图甲所示的实验装置探究小车的加速度跟合外力的关系，图中与小车左端相连的是测力传感器，小车放置在表面各处粗糙程度相同的水平长木板上，按甲图装配好实验器材，先测出小车运动时所受摩擦阻力，逐渐向沙桶中添加细沙粒，当观察到小车刚开始运动时，记下传感器的最大示数为F0，可认为摩擦阻力为F0．
（1）将小车放回初位置并用手按住，继续向沙桶中添加一定量的沙粒，记下传感器的示数F1，接通频率外为50Hz的交流电源，使打点计时器工作，然后释放小车，打出一条纸带，再继续在桶中添加沙粒，多次重复实验，打出多条纸带，图乙为某次实验打出的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个计时点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6六个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离（单位：cm），分别标注在相应计数点的下方，则小车的加速度a=   m/s2，（结果保留三位有效数字） （2）算出各次小车的加速度和合力F（F=F1﹣F0），获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系图象，纸带与打点计时器间的摩擦可忽略，图中可能正确的是    ．
（3）写出一条提高实验结果准确程度有益的建议：       ． 17、 “验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行．
（1）比较这两种方案，　 　（选填“甲”或“乙”）方案好些． （2）如图丙是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s．物体运动的加速度a=　 　；该纸带是采用　 　（选填“甲”或“乙”）实验方案得到的． （3）如图丁是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是 　 A．vN=gnT        B．vN=
     C．vN=
      D．vN=g（n﹣1）T． 18、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，测得所用重物的质量为1.00kg．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所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），那么：
①纸带的   端端与重物相连； ②打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=    m/s； ③从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=    J，此过程中物体动能的增加量△Ek=   J（取g=9.8m/s2）；（结果保留三位有效数字） ④实验的结论是在    ． 四、计算题 19、光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图所示装置，其中直轨道bc粗糙，直轨道cd光滑，两轨道相接处为一很小的圆弧．质量为m=0.1kg的滑块（可视为质点）在圆轨道上做圆周运动，到达轨道最高点a时的速度大小为v=4m/s，当滑块运动到圆轨道与直轨道bc的相切处b时，脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道bc滑行，到达轨道cd上的d点时速度为零．若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计，已知圆轨道的半径为R=0.25m，直轨道bc的倾角θ=37°，其长度为L=26.25m，滑块与轨道之间得动摩擦因数为0.8，d点与水平地面间的高度差为h=0.2m，取重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6．求： （1）滑块在圆轨道最高点a时对轨道的压力大小； （2）滑块在直轨道bc上能够运动的时间．
20、如图甲所示，竖直平面内的光滑
轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C、D为圆轨道的最低点和最高点)，且∠BOC＝θ＝37°。可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象。求：(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8) (1)滑块的质量和圆轨道的半径； (2)通过计算判断是否存在某个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点。
21、如图所示，由于街道上的圆形污水井盖破损，临时更换了一个稍大于井口的红色圆形平板塑料盖。为了测试因塑料盖意外移动致使盖上的物块滑落入污水井中的可能性，有人做了一个实验：将一个可视为质点、质量为m的硬橡胶块置于塑料盖的圆心处，给塑料盖一个沿径向的水平向右的初速度v0，实验的结果是硬橡胶块恰好与塑料盖分离。设硬橡胶块与塑料盖间的动摩擦因数为μ，塑料盖的质量为2m、半径为R，假设塑料盖与地面之间的摩擦可忽略，且不计塑料盖的厚度。 (1)求硬橡胶块与塑料盖刚好分离时的速度大小； (2)通过计算说明实验中的硬橡胶块是落入井内还
是落在地面上。
22、如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止.人与雪橇的总质量为70kg.表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题： (1)人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少？ (2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小.(g=10m/s2)
23、如图一轻绳跨过定滑轮，两端分别栓有质量为M1=m，M2=2 m的物块，M2开始是静止于地面上，当M1自由下落H距离后，绳子突然被拉紧且不反弹（绷紧时间极短），设整个运动过程中M1都不着地。
求：（1）绳子
绷紧过程中，绳对M2物块的冲量I大小？ （2）M2物块落回地面前，M2离地面的最大高度？ 24、V一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状．此队员从山沟的竖直一侧，以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面．如图所示，以沟底的O点为原点建立坐标系Oxy．已知，山沟竖直一侧的高度为2h，坡面的抛物线方程为y=
x2，探险队员的质量为m．人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g． （1）求此人落到坡面时的动能； （2）此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少？
高一资料介绍 高一上期中考部分 1.2017—2018学年高一第一学期期中质量检测（物理） 2.2017—2018学年高一第一学期期中质量检测（语文） 3.2017—2018学年高一第一学期期中质量检测（数学）两份 4.2017—2018学年高一第一学期期中质量检测（化学） 物理部分 高一物理运动学综合练习--基础 高一物理运动学综合练习--提升 高一物理牛顿定律综合练习--基础 高一物理牛顿定律综合练习--提升 5.高中物理动能定理、机械能守恒练习 数学部分 1.2018年数学必修二专项练习 2.2018年数学必修三专项练习 3.2018年数学必修四专项练习 4.2018年数学必修一能力提高卷 高一上期末考部分 1.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（语文） 2.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（数学）必修一二 3.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（数学）必修一三 4.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（数学）必修一四 5..2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（英语） 6.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（物理） 7.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（化学） 8.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（生物） 9.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（历史） 10.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（政治） 11.2017—2018学年高一第一学期期末质量检测（地理）    
参考答案 一、选择题 1、B
考点：考查了动能定理的应用 【名师点睛】应用动能定理应注意的几个问题(1)明确研究对象和研究过程，找出始末状态的速度。(2)要对物体正确地进行受力分析，明确各力做功的大小及正负情况(待求的功除外)。(3)有些力在物体运动过程中不是始终存在的。若物体运动过程中包括几个阶段，物体在不同阶段内的受力情况不同，在考虑外力做功时需根据情况区分对待 2、解：对任一物体，由动能定理得： ﹣μmgS=0﹣

可得 S=

据题知，μ和v0相同，则它们滑行的最大距离相等． 故选：C． 3、A 4、解：A、小球恰能通过a点的条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律： mg=m
解得：v=
根据动能定理：mg（h﹣R）=
mv2 得：h=1.5R 可知只有满足h≥1.5R，释放后小球才能通过a点，故A错误； BCD、小球离开a点时做平抛运动，用平抛运动的规律， 水平方向的匀速直线运动：x=vt 竖直方向的自由落体运动：R=
gt2， 解得：x=
R＞R，故无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内，小球将通过a点不可能到达d点．只要改变h的大小，就能改变小球到达a点的速度，就有可能使小球通过a点后，落在de之间或之外．故BD错误，C正确． 故选：C． 5、B 6、D 7、D 8、D 9、考点：机械能守恒定律；平抛运动． 专题：机械能守恒定律应用专题． 分析：从D到A运动过程中只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出A点速度，从A点抛出后做平抛运动，根据平抛运动规律求出水平位移，细管可以提供支持力，所以到达A点的速度大于零即可． 解答：  解：A、从D到A运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律得：
mvA2+mg2R=mgH 解得：vA=
从A点抛出后做平抛运动，则 t=
则x=vAt=2
．故A错误，B正确； C、细管可以提供支持力，所以到达A点抛出时的速度大于零即可， 即vA=
＞0 解得：H＞2R，故CD错误． 故选：B 点评：本题涉及的知识点较多，有机械能守恒定律、平抛运动基本公式及圆周运动达到最高点的条件．小球到达A点的临界速度是零． 10、C 二、多项选择 11、【答案】BD 【解析】 AB、对物体受力分析可知，物体受重力、拉力及摩擦力的作用；由动能定理可知，合外力做功一定等于动能的改变量，即等于
，故A错误B正确； C、由动能定理可知，人做的功等于克服重力的功、克服摩擦力的功及增加的动能之和，大于
，故C错误； D、物体重力势能的增加量等于克服重力做的功，则
，故D正确。 故选BD。 【考点】动能定理；功 12、CD 13、【答案】BCD 【命题立意】本题旨在考查功能关系和功的计算。 【解析】A、弹簧处于自然长度时物块处于O点，所以在O点，重力沿斜面的分量等于静摩擦力，则滑动摩擦力大于重力沿斜面的分量，物体从A向B运动过程，受重力、支持力、弹簧的拉力和滑动摩擦力，当平衡时速度最大，由于摩擦力平行斜面向上，所以当弹力和重力沿斜面的分量等于摩擦力时，速度最大，此时弹簧处于伸长状态，所以速度最大时，物块的位置在O点上方，而B点速度为零，由于不知道滑动摩擦力的具体大小，所以无法判断B点在O点的上方还是左下方，A错误，B正确；C、从A到B的过程中，滑动摩擦力一直做负功，所以物块和弹簧的总机械能一定减小，C正确；D、从A到B的过程中，根据能量守恒定律，物块减小的机械能等于弹性势能的减小量和克服摩擦力做的功之和，若弹簧的弹性势能增加时，则物块减小的机械能大于它克服摩擦力做的功，D正确。 故本题选择BCD。 【易错警示】本题要理解物体从A向B运动过程，受重力、支持力、弹簧的拉力和滑动摩擦力，当平衡时速度最大；重力势能、弹性势能、动能和内能之和守恒。求解本题关键是明确物体的受力情况、运动情况和系统的能量转化情况，知道在平衡点动能最大，从而正确选择答案。 14、【知识点】机械能守恒定律、弹性势能、功和能关系综合考查题。E3、E6。 【答案解析】BC。A、圆环沿杆滑下，滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功，即环的重力和橡皮绳的拉力；所以圆环的机械能不守恒，如果把圆环和橡皮绳组成的系统作为研究对象，则系统的机械能守恒，故A错误．B、橡皮绳的弹性势能随橡皮绳的形变量的变化而变化，由图知橡皮绳先缩短后再伸长，故橡皮绳的弹性势能先不变再增大．故B正确．C、根据系统的机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh，那么橡皮绳的机械能的减小量等于弹性势能增大量，为mgh．故C正确．D、在圆环下滑过程中，橡皮绳再次到达原长时，该过程中动能一直增大，但不是最大，沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大．故D错误．故选择BC答案。 【思路点拨】本题要分析圆环下滑时的受力情况和各力做功情况，只有重力和橡皮绳的弹力做功，圆环的机械能不守恒，系统机械能守恒，汉沿杆方向的合力为零，圆环的速度最大，即动能最大。从而正确选择答案。本题是考核系统机械能守恒的一道好题。 三、实验,探究