2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)：機(jī)械能 拓展練習(xí)題

第四講機(jī)械能拓展練習(xí)題

一、選擇題

1.取水平地面為重力勢能零點(diǎn)。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點(diǎn)其動(dòng)能與重力勢能恰好相等。不計(jì)空氣

阻力。該物塊落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為

A.兀/6

C.K/3

2.如圖所示，小球以速度v沖向光滑斜面AB,并剛好能沿斜面升高h(yuǎn)。不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是

（）

A.若把斜面從C點(diǎn)鋸斷，小球沖出C點(diǎn)后仍能升高h(yuǎn)

B.若把斜面彎成如圖所示的弧狀，小球仍能沿AB，升高h(yuǎn)--

C.若把斜面從C點(diǎn)鋸斷或彎成如圖所示的半圓弧狀，小球都不能升高h(yuǎn),因?yàn)闄C(jī)械能不守恒yytI

D.若把斜面從C點(diǎn)鋸斷或彎成如圖所示的弧狀，小球都不能升高h(yuǎn)，但機(jī)械能守恒才

3.如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為M的小球A,若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放，小球A

能夠下降的最大高度為ho若將小球A換為質(zhì)量為2M的小球B,仍從彈簧原長位置由靜止釋放，則小球B下降

H時(shí)的速度為（不計(jì)空氣阻力）（）,，，，，，，<，.

A.個(gè)2ghB.y[gh

4.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A

的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對軌道沒有壓力。已知AP=2R,重力加速度

為g,則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過程中（）有

A.重力做功2mgR

B.機(jī)械能減少mgR

C.合外力做功mgR

D.克服摩擦力做功」一

5.如圖所示，粗細(xì)均勻，兩端開口的U形管內(nèi)裝有同種液體、開始時(shí)兩邊液面高度差為h,管中液柱總長度為

4h,后來讓液體自由流動(dòng)，當(dāng)兩液面高度相等時(shí)，右側(cè)液面下降的速度為（）

6.半徑為r和R（r<R）的光滑半圓形槽，其圓心均在同一水平面上，如圖所示，質(zhì)量相等的兩小球分別自半圓形

槽左邊緣的最高點(diǎn)無初速度地釋放，在下滑過程中兩小球

A機(jī)械能均逐漸減小

B.經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等

C.機(jī)械能總是相等的

D.最低點(diǎn)時(shí)，大半圓形槽中小球機(jī)械能大

7.如圖所示，Mi>Mz,滑輪光滑且質(zhì)量不計(jì)，空氣阻力不計(jì)。開始用手托著Mi,手移開后，在Mi下降一

定距離D的過程中，下列說法正確的是（）

A.Mi的機(jī)械能增加

B.M2的機(jī)械能增加曾

C.Mi和M2的總機(jī)械能增加占M

D.Mi和M2的總機(jī)械能減少也占

8.如圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜

止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù).通過

安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，則（）

A.ti時(shí)刻小球動(dòng)能最大

B.t2時(shí)刻小球動(dòng)能最大

C.t2?久這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先增加后減少

D.t2~t3這段時(shí)間內(nèi)，小球增加的動(dòng)能等于彈簧減少的彈性勢能

9.如圖所示，一個(gè)可以看作質(zhì)點(diǎn)的物體以一定的初速度沿水平面由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)，摩擦力做功大小為Wi；

若該物體從C點(diǎn)以一定的初速度沿兩個(gè)斜面滑到D點(diǎn)，兩斜面用光滑小圓弧連接，摩擦力做功大小為W2；已知

該物體與各接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，貝1（）

A.Wr>W2

B.=W2

C.Wr<W2

D.無法確定Wi和W2的大小關(guān)系

10.如圖所示，一物塊以速度V1從曲面上A點(diǎn)處下滑，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)處速度大小仍為vi,若物塊以速度vM

%）仍從A點(diǎn)下滑，則運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大小將（）

A.稍大于V2B.稍小于V2

C.等于V2D.稍小于vi

11.如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于光滑的平臺(tái)上，系在物體上的輕繩跨光滑的定滑輪，由地面上的人以恒定

的速度V。向右勻速拉動(dòng)，設(shè)人從地面上的平臺(tái)開始向右行至繩與水平方向夾角為45。處，在此過程中人對物體所

做的功為()

A強(qiáng)

,4

B.TTIVQ

Cmvo2

,2

D揚(yáng)旃

2

12.一環(huán)狀物體套在光滑水平直桿上，環(huán)狀物能沿桿自由滑動(dòng)。用繩子一端連接在物體上，另一端繞過定滑

輪，用大小恒定的力F拉著，使物體沿桿自左向右滑動(dòng)，如圖所示。物體在桿上通過A、B、C三點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別

為EA、EB、Ec,且AB=BC,滑輪質(zhì)量和摩擦不計(jì)，則下列關(guān)系中正確的是（）

13.物體以60J的初動(dòng)能，從A點(diǎn)出發(fā)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，在它上升到某高度時(shí)，動(dòng)能減少了30J,而機(jī)械能損

失了10J,空氣阻力恒定，則該物體落回到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為（）

A.50JB.40JC.30JD.20J

14.如圖所示，一根質(zhì)量分布均勻的木桿豎直立在水平地面上，在木桿傾倒過程中底部沒有滑動(dòng)。以地面為重

力勢能零點(diǎn)，則動(dòng)能恰好與重力勢能相等時(shí)，木行與水平地面間的夾角為（）

A.15°B.30°C.45°D.60°C

二、填空題

15.如圖所示，一塊均勻的正方形板，它的邊長為a,重為G,可繞通過O點(diǎn)的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從AO呈水平位

置開始將板釋放，擺動(dòng)一定時(shí)間后最后靜止，B點(diǎn)在。點(diǎn)的正下方，在這個(gè)過程中，方塊板損失的機(jī)械能為—

三、計(jì)算題

16.一根長為L、質(zhì)量不計(jì)的硬桿OA,桿的中點(diǎn)C及A端各固定一個(gè)質(zhì)量均為m的小球，桿、球系統(tǒng)可在豎

直平面內(nèi)繞。端的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。若開始時(shí)桿處于水平位置，并由靜止釋放，當(dāng)該系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中通

過豎直位置時(shí)，A端小球的速度vA為多大?中點(diǎn)小球的機(jī)械能比在水平位置時(shí)減少了多少？

：，

17.如圖所示，某人用滑板從圓弧形的豎直面某高度的A點(diǎn)滑至B點(diǎn)，接著沿水平路面滑至C點(diǎn)停止。若人與

滑板的總質(zhì)量為60kg。表中記錄了開始下滑到停止過程中的有關(guān)數(shù)據(jù)，請根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)求解下列問題：（取g=l

0N/kg）

位置ABc

速度(m/s)08.00

位置坐標(biāo)(m)(0,5)(10,0)(30,0)

⑴人與滑板從A滑至[]B的過程中，損失的機(jī)械能為多少?

(2)若滑板在BC段所受阻力恒定，則阻力為多大？

一、選擇題

1.B【解析】設(shè)物塊在拋出點(diǎn)的速度為Vo,落地時(shí)速度為v,拋出時(shí)重力勢能為Ep,由題意知Ep="詔;由機(jī)

2

械能守恒定律，得：|mv=Ep詔，解得：u=設(shè)落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角為0,則cos0=

冷冬解得"aB正確。

2.D【解析】由于不計(jì)空氣阻力，小球運(yùn)動(dòng)中只受重力和斜面或弧狀軌道的支持力，而支持力方向總是與小球運(yùn)

動(dòng)速度方向垂直，不做功。因此，運(yùn)動(dòng)中，只有重力對小球做功，小球與地球系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。若以A點(diǎn)為

重力勢能參考平面，小球具有的機(jī)械能總量為|山/或mgh0若把斜面從C點(diǎn)鋸斷，小球沖出C點(diǎn)后做斜拋運(yùn)

動(dòng)，經(jīng)過軌道最高點(diǎn)時(shí)具有水平速度，動(dòng)能不等于零，此時(shí)小球的重力勢能小于mgh,不能升至h高度；若把

斜面彎成如圖所示的弧狀，設(shè)想小球仍能沿AB，升高h(yuǎn)，則此時(shí)小球的速度為零，這與圓周運(yùn)動(dòng)物體恰能通過豎

直軌道最高點(diǎn)的條件(速度不小于胸)相悖，因此，小球不能沿AB，升高h(yuǎn)。選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤,D正確,本題選

D。

【點(diǎn)評】物體沿豎直軌道內(nèi)側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng)，或做斜拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度不等于零。

3.B【解析】小球A下降H過程，根據(jù)動(dòng)能定理，有：mgh-Wi=。

小球B下降H過程，根據(jù)動(dòng)能定理,有：2mgh-k=1.2mv2-0

聯(lián)立解得v=y[gh

4.D【解析】小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過程中，重力做功為：％=nigR.設(shè)摩擦力做功為Wf,由動(dòng)能定理有：mgR

+Wf=36詣，克服摩擦力做功為：叼，=-Wf-；又由動(dòng)能定理可知，這一過程中合力的功等于動(dòng)能的增量，即W

=如喏。解得：克服摩擦力做功為如調(diào)合外力做功；2mgR?？朔Σ亮ψ龉π柘臋C(jī)械能由功能關(guān)系知機(jī)械

能減少量等于克服摩擦力做的功，為巳根9兄選項(xiàng)A、B、C錯(cuò),D正確,本題選D。

【點(diǎn)評】重力做功與路徑無關(guān)，重力的功等于重力勢能的減少量；合力的功等于動(dòng)能的增量；克服某力做的功與

某力的功等值反號(hào)。

5.A【解析】當(dāng)兩液面高度相等時(shí)，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為整個(gè)液體的動(dòng)能，根據(jù)功能關(guān)系有：

解得:v=Jggh,故選A

6.C【解析】根據(jù)機(jī)械能守恒定律及條件，A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。經(jīng)過兩半圓槽最低點(diǎn)時(shí)，由于此時(shí)兩球重力勢能不

等，因此此時(shí)兩球動(dòng)能也不等，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。

7.B【解析】兩個(gè)物體系統(tǒng)中只有動(dòng)能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量守恒；Mi重力勢能減小，動(dòng)能增加，M

2重力勢能和動(dòng)能都增加，故Mi減小的重力勢能等于M2增加的重力勢能和兩個(gè)物體增加的動(dòng)能之和，Ml機(jī)

械能減少量等于M2機(jī)械能增加量。

8.C【解析】A、L時(shí)刻小球剛與彈簧接觸，與彈簧接觸后，彈力先小于重力，小球做加速度運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力增大到

與重力平衡，即加速度減為零時(shí)，速度達(dá)到最大，動(dòng)能達(dá)到最大，故A錯(cuò)誤；

B、t2時(shí)刻，彈力最大，故彈簧的壓縮量最大，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，速度等于零，故B錯(cuò)誤；

C、t2~t3這段時(shí)間內(nèi)，小球處于上升過程，先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)，

動(dòng)能先增大后減小，故C正確；

D、t2~t3段時(shí)間內(nèi)，小球和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故小球增加的動(dòng)能和重力勢能之和等于彈簧減少的彈性勢能，

故D錯(cuò)誤；故選：C

9.B【解析】設(shè)AB間的距離為L,則圖中摩擦力做功Wi=-iimgLoo下圖中把摩擦力做功分為兩段，即：

W2=—engcosa…1—1wngcos0■■-2=-fJ.mgQs^osa+s2cos0)=—nngLo所以W±=W2o故B正確,A、C、D

錯(cuò)誤。

故選B。

10.B【解析】物塊以大小為vi的初速度從曲面的A點(diǎn)下滑，在下滑過程中，重力做正功，摩擦力做負(fù)功，由于

物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度大小仍為vi,根據(jù)動(dòng)能定理可知重力做的正功等于物塊克服摩擦力做的功。

當(dāng)外〉也時(shí)，即物塊下滑的速度增大時(shí)，在軌道上同一點(diǎn)物塊對軌道的壓力增大，摩擦力增大，則物塊下滑過

程中克服摩擦力做功增大，重力做功相同，總功為負(fù)值，根據(jù)動(dòng)能定理得知，動(dòng)能減小，則有vB<方;故B正

確。

故選B。

11.A【解析】將人的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，在沿繩子方向的分速度大小等于物體的速度大

小，則有：餐％cos45。

根據(jù)動(dòng)能定理有：W=^-mv2=/''、、、、

2肉/、、、、

贏A。

12.A【解析】滑塊從A到B過程只有拉力F做功根據(jù)動(dòng)能定理，有：

F-Lr=EB-EA

滑塊從B到C過程，只有拉力F做功，根據(jù)動(dòng)能定理，有：

F-L2=EQ-EB

根據(jù)幾何關(guān)系，有：Li>L2

故EB-EA>Ec—EB

拉力一直做正功，故.EA<EB<Ec

故選A。

13.D【解析】由題可知上升到某一高度時(shí)，重力、阻力均做負(fù)功，所以根據(jù)功能關(guān)系有：

%+叼=&(①

重力做功對應(yīng)著機(jī)械能的變化，固有：We=△E口②將△EQ?30J,AEA10J,代入①②可得：WG=207,WF=

10/

由于上升過程中重力、阻力大小都恒定，而且是直線運(yùn)動(dòng)，因此重力和阻力做功關(guān)系為：

WG=2匹加加3

物體上升到最高點(diǎn)時(shí)由功能關(guān)系可得：W.^W=Ek.④

GBUFS