新人教高三物理機械能守恒定律同步練習(有答案)

1、新人教高三物理機械能守恒定律同步練習 （有答案）機械能守恒是高考必備重點知識點，以下是查字典物理網(wǎng)整理的機械能守恒定律同步練習，希望幫助大家提高成績。第卷 ( 選擇題，共50 分 )一、選擇題：本卷共10 小題，每小題5 分，共 50 分，每小題有一個或多個選項正確，全部選對得5 分，選不全的得3分，有選錯或不答的得0 分。1. 質(zhì)量為 m的物體，在距地面 h 高處以 g3 的加速度由靜止豎直下落到地面，下列說法中不正確的是A. 物體的重力勢能減少mgh3B.物體的機械能減少2mgh3C. 物體的動能增加mgh3D.重力做功 mgh2. 從合肥開往南京、上海的動車組開始運行，動車組的最大優(yōu)點是

2、列車的運行速度快 . 提高列車運行速度的一個關鍵技術問題是提高機車發(fā)動機的功率 . 動車組機車的額定功率是普通機車的 27 倍，已知勻速運動時，列車所受阻力與速度的平方成正比，即 f=kv2 ，則動車組運行的最大速度是普通列車的 ()A.1 倍 B.2 倍 C.3 倍 D.9 倍3. 從某一高處水平拋出一個物體，物體著地時的速度方向與水平方向成角 . 不計空氣阻力，取地面為重力勢能的參考平面，則物體拋出時的動能與重力勢能之比為()第 1頁A.sin2 B.cos2C.tan2 D.cot24. 汽車在平直公路上以速度v0 勻速行駛，發(fā)動機功率為P，牽引力為F0，t1 時刻，司機減小了油門，使汽

3、車的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2 時刻，汽車又恢復了勻速直線運動 . 能正確表示這一過程中汽車牽引力 F 和速度 v 隨時間 t 變化的圖象是 ()5. 如圖甲所示，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(huán)，沿桿方向給環(huán)施加一個拉力F，使環(huán)由靜止開始運動，已知拉力F 及小環(huán)速度v 隨時間 t 變化的規(guī)律如圖乙所示，重力加速度g 取 10 m/s2. 則以下判斷正確的是 ()A. 小環(huán)的質(zhì)量是1 kgB. 細桿與地面間的傾角是30C. 前 3 s 內(nèi)拉力 F 的最大功率是2.25 WD. 前 3 s 內(nèi)小環(huán)機械能的增加量是5.75 J6. 如圖所示，一塊木板

4、可繞過 O點的光滑水平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，木板上放有一木塊，木板右端受到豎直向上的作用力 F，從圖中實線位置緩慢轉(zhuǎn)動到虛線位置，木塊相對木板不發(fā)生滑動 . 則在此過程中 ()A. 木板對木塊的支持力不做功B. 木板對木塊的摩擦力做負功C. 木板對木塊的摩擦力不做功第 2頁D.F 對木板所做的功等于木板重力勢能的增加7. 質(zhì)量為 1 kg 的物體以某一初速度在水平地面上滑行，由于受到地面摩擦阻力作用，其動能隨位移變化的圖線如圖所示， g=10 m/s2 ，則物體在水平地面上()A. 所受合外力大小為5 NB. 滑行的總時間為2 sC. 滑行的加速度大小為1 m/s2D. 滑行的加速度大小為2.5

5、 m/s28. 如圖所示， A、B 兩物體用一根跨過定滑輪的細繩相連，置于固定斜面體的兩個斜面的相同高度，處于靜止狀態(tài)，兩斜面的傾角分別是 53 和 37，若不計摩擦，剪斷細繩后下列說法中正確的是 ()A. 兩物體著地時的速度相同B. 兩物體著地時的動能相同C. 兩物體著地時的機械能相同D. 兩物體著地時所受重力的功率相同9. 如圖所示，一個質(zhì)量為 m的圓環(huán)套在一根固定的水平長直桿上，環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為 . 現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度 v0，同時對環(huán)施加一個豎直向上的作用力F，并使 F 的大小隨v的大小變化，兩者關系F=kv，其中 k 為常數(shù)，則環(huán)在運動過程中克服摩擦所做的功大小可能為()A.1

6、2mv20第 3頁B.0C.12mv20+m3g22k2D.12mv20-m3g22k210. 如圖所示，木箱高為 L，其底部有一個小物體 Q(質(zhì)點 ) ，現(xiàn)用力豎直向上拉木箱，使木箱由靜止開始向上運動. 若保持拉力的功率不變，經(jīng)過時間t ，木箱達到最大速度，這時讓木箱突然停止，小物體會繼續(xù)向上運動，且恰能到達木箱頂端 . 已知重力加速度為g，不計空氣阻力，由以上信息，可求出的物理量是()A. 木箱的最大速度B. 時間 t 內(nèi)拉力的功率C. 時間 t 內(nèi)木箱上升的高度D. 木箱和小物體的質(zhì)量第卷 ( 非選擇題，共 50 分)二、實驗題：本題共2 小題，共 12 分。把答案填在題中的橫線上或按照

7、題目要求作答。11.(6分 ) 與普通自行車相比，電動自行車騎行更省力. 下表為某一品牌電動自行車的部分技術參數(shù). 在額定輸出功率不變的情況下，質(zhì)量為60 kg 的人騎著此電動自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的0.04 倍. 當此電動車達到最大速度時，牽引力為_N，當車速為2 m/s 時，其加速度為 _ m/s2.(g=10 m/s2)第 4頁規(guī)格后輪驅(qū)動直流永磁鐵電機車型 14 電動自行車額定輸出功率200 W整車質(zhì)量40 kg 額定電壓 48 V最大載重120 kg 額定電流4.5 A12.(6分 ) 在驗證機械能守恒定律的實驗中，選出一條紙帶如圖所示 . 其中 O點為起始點，

8、 A、B、C 為從合適位置開始選取的三個點，打點計時器通一50 Hz 的交流電，用最小刻度為mm的刻度尺，測得OA=11.13 cm，OB=17.69 cm，OC=25.9 cm.記錄的這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的是_，應寫成 _ cm. 在記數(shù)點A 和 B 之間、 B 和 C 之間還各有一個點未畫出 . 重錘的質(zhì)量是 0.5 kg. 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，打 B 點時，重錘的重力勢能比開始減少了 _J，這時它的動能是 _J.(g=9.8 m/s2，結果取三位有效數(shù)字)三、計算題：本題共3 小題，共 38 分。解答時應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(shù)值計算

9、的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.(10分 ) 某彈性小球從距地面高度H 處靜止下落，假設小球與地面發(fā)生彈性碰撞( 沒有損失能量 ) ，但由于空氣阻力的影響，小球只能上升34H. 現(xiàn)為了使小球與地面碰撞后還能上升原來的高度H，則必須給小球多大的初速度v0?14.(13分 ) 如圖所示，水平傳送帶正以2 m/s 的速度運行，第 5頁兩端水平距離l=8 m，把一質(zhì)量m=2 kg 的一個物塊輕輕放到傳送帶的A 端，物塊在傳送帶的帶動下向右運動，若物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.1 ，則把這個物塊從A 端傳送到B端的過程中，不計物塊的大小，g 取 10 m/s2 ，求：(1) 摩擦力做功的平均

10、功率;(2) 摩擦力做功的最大功率.15.(15分 ) 如圖所示，半徑為R 的光滑圓形軌道固定在豎直面內(nèi) . 小球 A、B 質(zhì)量分別為m、3m.A 球從左邊某高處由靜止釋放，并與靜止于軌道最低點的B 球相撞，碰撞后A 球被反向彈回，且A、 B 球能達到的最大高度均為14R. 重力加速度為 g. 問：(1) 碰撞剛結束時 B 球?qū)壍赖膲毫Υ笮?;(2) 通過計算說明，碰撞過程中 A、 B 球組成的系統(tǒng)有無機械能損失 ?若有損失，求出損失了多少 ?參考答案1.A 解析：由物體的受力分析知，mg-f=ma=mg3，則 f=2mg3，向上，對物體做負功，機械能減少. 重力勢能變化由重力做功引起，重力

11、做正功mgh，則重力勢能減少mgh.機械能變化由外力引起， 外力即 f 做功 -2mgh3，機械能減少2mgh3.動能變化由合外力做功引起，合外力為mg3，做功為 mgh3，動能增加 mgh3.2.C 解析：列車以最大速度行駛時的功率P=fv=kv3 ，所以動第 6頁車組機車的額定功率是普通機車的27 倍時，動車組的最大行駛速度為普通列車的3 倍，故 C 項正確 .3.D 解析：根據(jù)平拋運動知識可以求出水平速度和豎直速度之間的關系，即vyvx=tan.求出動能和重力勢能分別為Ep=mgh=mgvyt2=12mv2y， Ek=12mv20=12mv2x，則EkEp=(vxvy)2=cot2，故

12、D 項對 .4.AD 解析：由 P=Fv 可判斷，開始時汽車做勻速運動， 則 F0=f ，P=F0v0，v0=P/f ，當汽車功率減小一半 P=P/2 時，汽車開始做變減速運動， 其牽引力為 F1=P/v=P/2v=F0/2 ，加速度大小為 a=(f-F1)/m=f/m-P/(2mv)，由此可見， 隨著汽車速度 v 減小，其加速度a 也減小，最終以v=v0/2 做勻速運動，故A項正確 ; 同理，可判斷出汽車的牽引力由F1=F0/2 最終增加到 F0，所以， D 項也正確 .5.AD 解析：設小環(huán)的質(zhì)量為 m，細桿與地面間的傾角為，由題圖乙知，小環(huán)在第 1 s 內(nèi)的加速度 a=0.51 m/s2

13、=0.5 m/s2 ，由牛頓第二定律得： 5-mgsin=ma,4.5=mgsin ，得 m=1 kg，A項正確 ;sin=0.45 ， B 項錯誤 ; 分析可得前 3 s 內(nèi)拉力 F 的最大功率以 1 s 末為最大， Pm=Fv=50.5 W=2.5 W， C 項錯誤 ;前 3 s 內(nèi)小環(huán)沿桿上升的位移 x=0.521 m+0.52 m=1.25 m ，前 3 s 內(nèi)小環(huán)機械能的增加量 E=12mv2+mgxsin=5.75 J ，故D 項正確 .6.C 解析：由于摩擦力是靜摩擦力，并且和運動方向始終垂第 7頁直，所以摩擦力不做功，物體重力勢能增加，動能不變，所以彈力對木塊做正功，故A、 B

14、 兩項錯， C 項對 ; 力 F 對木板所做的功等于木板和木塊重力勢能的增加，故D項錯 .7.D 解析：根據(jù)題中圖象可知物體受到的摩擦力為2.5 N ，加速度為2.5 m/s2，根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可以求出時間為 4 s.8.D 解析：兩物體著地時速度的大小相同，但方向不同，故A 項錯 ; 由于兩側(cè)斜面的角度不同并開始時處于靜止狀態(tài)，所以質(zhì)量不同，落地時的動能和機械能也不同，故B、 C 兩項錯 ; 物體的重力沿斜面方向的合力大小相等，著地時速度大小也相等，且也沿斜面方向，所以著地時所受重力的功率相同，故 D 項對 .9.ABD 解析：分情況進行討論，如果開始時重力和 F 相等，則圓環(huán)做勻速

15、運動，動能不變， A 項正確 ; 如果重力大于 F，則減速過程中摩擦力逐漸增大， 最終靜止， B 項正確 ; 如果開始時重力小于 F，則做減速運動時摩擦力逐漸減小到零，D項正確 .10. AC解析：最大速度 vm=2gL，此時 F=(M+m)g， P=Fvm，由動能定理， Pt-(M+m)gh=12(M+m)v2m，質(zhì)量約去，可以求得高度 h.11.(6 分 )40 0.612.(6 分 )25.9 cm( 或 OC段 ) 25.90 0.867 0.852第 8頁13.(10分 ) 解析：靜止下落時，由動能定理可得：mg14H-f74H=0解得： f=17mg以初速度v0 下落時，由動能定理

16、可得：-f2H=0-12mv20 ，解得 v0=47gH.答案： 47gH14.(13分 ) 解析：物體剛放到傳送帶上時，由于與傳送帶有相對運動，物塊受向右的滑動摩擦力，物塊做加速運動，摩擦力對物塊做功，求出物塊在摩擦力作用下的位移和運動時間，由 P=Wt和 P=Fv 分別求出平均功率和最大功率.(1) 物塊受向右的摩擦力f=mg=0.1210 N=2 N ，加速度a=fm=g=0.110 m/s2=1 m/s2當物塊與傳送帶相對靜止時的位移x=v22a=2221 m=2 m摩擦力做功為：W=fx=22 J=4 J相對靜止后物塊與傳送帶之間無摩擦力，此后物塊勻速運動到 B 端，物塊由A 端到 B 端所用的時間為t=va+l-xv=21 s+8-22 s=5 s則物塊在被傳送過程中所受摩擦力的平均功率為P=Wt=45 W=0.8 W.(2) 當物塊在傳送帶上加速到與傳送帶速度相同時，摩擦力的功率最大，則Pm=fv=22 W=4 W.第 9頁答案： (1)0.8 W (2)4 W15. 解析： (1) 因 A、B 球能達到的最大高度均為14R，由機械能守恒定律，得到碰撞后小球的速度大小為12mv2=14mgR， vA=vB=gR2設 B 球受到的支持力大小為N，根