届高三高考物理专题机械能守恒定律练习题.docx
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届高三高考物理专题机械能守恒定律练习题
绝密★启用前
2019届高三高考物理专题机械能守恒定律练习题
试卷副标题
考试范围:
xxx;考试时间:
100分钟;命题人:
xxx
题号
一
二
三
四
五
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人
得分
一、单选题
1.如图,两质量相同的小球A、B,分别用细线悬挂在等高的O1、O2点,A球的悬线比B的长,把两球均拉到悬线水平后将小球由静止释放,则两球经最低点时(以悬点为零势能点),说法正确的是()
A.机械能A球大于B球
B.悬绳对球的拉力A球大于B球
C.向心加速度A球等于B球
D.A球的速度等于B球的速度
2.下述几个物理过程中,物体机械能守恒的是( )
A.物体沿粗糙曲面下滑的过程B.跳伞运动员匀速下落的过程
C.物体做自由落体运动的过程D.铁球在泥浆中下沉的过程
3.一轻质弹簧,固定于天花板上的O点处,原长为L,如图所示,一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出,以速度v与弹簧在B点相接触,然后向上压缩弹簧,到C点时物块速度为零,在此过程中无机械能损失,则下列说法正确的是
A.由A到C的过程中,动能和重力势能之和不变
B.由B到C的过程中,弹性势能和动能之和不变
C.由A到C的过程中,物体m的机械能守恒
D.由B到C的过程中,物体与弹簧组成的系统机械能守恒
4.一个人站在阳台上在同一位置,以相同的速率分别把三个球竖直向上抛出,竖直向下抛出,水平抛出,不计空气阻力。
则三球落地时的速度大小( )
A.上抛球最大B.下抛球最大C.平抛球最大D.三球一样大
5.在不计空气阻力的情况下,下列运动中加点物体机械能守恒的是
A.雨滴在空中匀速下落
B.乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程
C.物体在光滑的固定斜面上滑行
D.重物被起重机悬吊着匀加速上升
6.小黄用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实脸.关于该实验,下列说法正确的是( )
A.重锤的质量一定是越大越好
B.必须用秒表测出重锤下落的时间
C.把秒表测得的时间代入
,计算重锤的速度
D.释放纸带前,手捏住纸带上端并使纸带处于竖直
7.如图所示,质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下,另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下,结果两球同时落地.下列说法正确的是()
A.重力对两球做的功不等
B.落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度
C.落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率
D.两球重力的平均功率相同
8.如图甲所示,某兴趣小组将一带有小孔、质量为m的小球和轻质弹簧穿在竖直固定的光滑细杆上,并在弹簧下端固定一力学传感器,从小球由高h处自由下落开始计时,t1时刻小球开始接触弹簧,传感器显示弹簧弹力与时间t的关系如图乙所示,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.t1时刻小球的动能最大B.t2时刻小球的机械能最大
C.t3~t5时间内,小球的机械能一直在增大D.0~t5时间内,小球的机械能守恒
9.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示,将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点()
A.P球的速度一定大于Q球的速度
B.P球的动能一定小于Q球的动能
C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力
D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
10.在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为()
A.
B.
C.
D.
11.物体在平衡力作用下运动,下面哪种说法正确()
A.物体机械能不变,动能和重力势能可以相互转化
B.物体的动能不变,重力势能一定变化
C.机械能一定不变
D.如果物体的重力势能有变化,那么物体的机械能一定有变化
评卷人
得分
二、多选题
12.如图所示,固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°,质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧,斜面底端有一与斜面垂直的挡板。
开始时用手按住物体M,此时M距离挡板的距离为s,滑轮两边的细绳恰好伸直,且弹簧处于原长状态。
已知M=2m,空气阻力不计。
松开手后,关于二者的运动下列说法中正确的是( )
A.M和m组成的系统机械能守恒
B.当M的速度最大时,m与地面间的作用力为零
C.若M到达挡板处速度恰好为零,则此时m的速度为零
D.若M到达挡板处速度恰好为零,则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和
13.如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为
和
的两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上.现使B瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象信息可得
A.在
时刻两物块达到共同速度1m/s,且弹簧都处于伸长状态
B.从到
时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
C.两物体的质量之比为
=1∶2
D.在
时刻A与B的动能之比为
14.一轻质弹簧,上端悬挂于天花板,下端系一质量为
的平板,处在平衡状态.一质量为
的均匀环套在弹簧外,与平板的距离为
,如图所示.让环自由下落,撞击平板.己知碰后环与板以相同的速度向下运动,使弹簧伸长.下列说法正确的是()
A.若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总动量守恒
B.若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总机械能守恒
C.环撞击板后,板的新的平衡位置与
的大小无关
D.在碰后板和环一起下落的过程中,它们减少的动能等于克服弹簧力所做的功
15.内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为
R的轻杆,一端固定有质量m的小球甲,另一端固定有质量为2m的小球乙.现将两小球放入凹槽内,初始时刻小球乙位于凹槽的最低点(如图所示),由静止释放后( )
A.下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能
B.下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能
C.甲球沿凹槽下滑不可能到达槽的最低点
D.杆从右向左滑回时,乙球一定不能回到凹槽的最低点
16.如图所示,质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长l=1.5m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2,则
A.物块滑上小车后,滑块和小车构成的系统动量守恒
B.物块滑上小车后,滑块和小车构成的系统机械能守恒
C.若v0=2m/s,则物块在车面上滑行的时间为0.24s
D.若要保证物块不从小车右端滑出,则v0不得大于5m/s
17.如图所示,在光滑水平面上停放着质量为m装有光滑弧形槽的小车,质量为m的小球以水平速度v沿槽向车上滑去,到达某一高度后,小球又返回车右端,则( )
A.小球以后将做自由落体运动
B.小球以后将向右做平抛运动
C.小球在弧形槽上升的最大高度为
D.小球在弧形槽上升的最大高度为
18.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mgh
C.物体的机械能减少mghD.重力做功mgh
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
三、填空题
19.改变汽车的质量和速度,都可能使汽车的动能发生变化:
如果质量不变,速度增大到原来2倍,则动能变为原来的________倍;
如果速度不变,质量增大到原来2倍,则动能变为原来的________倍;
如果质量减半,速度增大到原来4倍,则动能变为原来的________倍;
如果速度减半,质量增大到原来4倍,则动能变为原来的________倍.
20.如图所示,轻绳的一端固定在O点,另一端系一小钢球.现将小球拉到A点,由静止释放,小钢球在竖直平面内沿圆弧运动,不计空气阻力.小钢球在A点的机械________ (选填“大于”、“小于”或“等于”)在B点的机械能;通过B点时小钢球受到轻绳的拉力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)自身所受的重力.
21.汽车沿一段坡面向下行驶,通过刹车使速度逐渐减小,在刹车过程中重力势能________(填“增加”或“减少”),机械能_________填“不守恒”或“守恒”
评卷人
得分
四、实验题
22.用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点.现选取一条符合实验要求的纸带,如图所示,O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其它点未画出).已知打点计时器每隔0.02s打一个点,重力加速度g=9.8m/s2.那么:
①根据图所得数据,应该选取图中O点和________点来验证机械能守恒定律;
②所选取的点的瞬时速度为________ m/s.(结果取三位有效数字)
③从O点到所选取的点,重物的动能增加量△Ek=________J.(结果取三位有效数字)
23.在用落体法验证机械能守恒定律时,某小组按照正确的操作选得纸带如图.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中.(已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,重锤质量为m=1kg,计算结果均保留3位有效数字)
图中的三个测量数据中不符合有效数字读数要求的是________段的读数,应记作________cm;
②甲同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,他用AC段的平均速度作为B点对应的瞬时速度vB,则求得该过程中重锤的动能增加量ΔEk=________J,重力势能的减少量ΔEp=________J;这样验证的系统误差总是使ΔEk________ΔEp(选填“>”、“<”或“=”);
③乙同学根据同一条纸带,同一组数据,也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,将打点计时器打下的第一个点O记为第1个点,图中的B是打点计时器打下的第9个点.因此他用v=gt计算与B点对应的瞬时速度vB,求得动能的增加量ΔEk=________J这样验证的系统误差总是使ΔEk________ΔEp(选填“>”、“<”或“=”).
④上述两种处理方法中,你认为合理的是________同学所采用的方法.(选填“甲”或“乙”)
24.在验证机械能守恒定律的实验中:
(1)下列器材中不必要的是_______(只需填字母代号)
A. 重物 B. 纸带 C. 天平 D. 刻度尺
(2)由于阻力作用,这样会导致重力势能的减小量________动能的增加量(选填“<”或“>”)
25.用如图甲所示,实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒,m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。
图乙给出的是实验中获取的一条纸带:
0是打下的第一个点,每相邻两个计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示。
已知
、
,则:
(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下计数点5时的速度
__________m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增加量
_____J,系统势能的减少量
_____J,由此得出的结论是:
________;
(3)若某同学作出的
-h图象如图丙所示,则当地的实际重力加速度
______m/s2。
评卷人
得分
五、解答题
26.如图所示,A为一具有光滑曲面的固定轨道,轨道底端是水平的,质量M=40kg小车B静止于轨道右侧,其板面与轨道底端靠近且在同一水平面上,一个质量m=20kg的物体C以2.0m/s的初速度从轨道顶滑下,冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动.若轨道顶端与底端水平面的高度差h为0.8m,物体与小车板面间的动摩擦因数μ为0.40,小车与水平面间的摩擦忽略不计,(取g=10m/s2)求:
(1)从物体冲上小车到与小车相对静止所用的时间;
(2)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离.
27.如图1是用传送带传送行李的示意图.图1中水平传送带AB间的长度为8m,它的右侧是一竖直的半径为0.8m的1/4圆形光滑轨道,轨道底端与传送带在B点相切.若传送带向右以6m/s的恒定速度匀速运动,当在传送带的左侧A点轻轻放上一个质量为4kg的行李箱时,箱子运动到传送带的最右侧如果没被捡起,能滑上圆形轨道,而后做往复运动直到被捡起为止.已知箱子与传送带间的动摩擦因数为0.1,重力加速度大小为g=10m/s2,求:
(1)箱子从A点到B点所用的时间及箱子滑到圆形轨道底端时对轨道的压力大小;
(2)若行李箱放上A点时给它一个5m/s的水平向右的初速度,到达B点时如果没被捡起,则箱子离开圆形轨道最高点后还能上升多大高度?
在如图2给定的坐标系中定性画出箱子从A点到最高点过程中速率v随时间t变化的图象.
参考答案
1.C
2.C
3.D
4.D
5.C
6.D
7.D
8.C
9.C
10.A
11.D
12.BD
13.BD
14.AC
15.AC
16.ACD
17.AD
18.AD
19.4;2;8;1
20.等于;大于
21.减少;不守恒
22.B;1.92;1.84
23.OC15.701.201.22<1.23>甲
24.
(1)C
(2)>
25.2.40.580.60在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒9.7
26.
(1)
(2)
27.
(1)120N
(2)1m;如图;
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