高考物理一輪總復習 專題五課件(打包8套)[新人教版].zip
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專題五 機械能第1講功和功率一、單項選擇題1.(2015年浙江溫州八校聯(lián)考)如圖K511甲所示為一女士站立在臺階式自動扶梯上正在勻速上樓,如圖乙所示為一男士站立在履帶式自動人行道上正在勻速上樓.下列關于兩人受到的力做功判斷正確的是() 甲 乙圖K511A.甲圖中支持力對人做正功B.乙圖中支持力對人做正功C.甲圖中摩擦力對人做負功D.乙圖中摩擦力對人做負功2.(2015年廣東深圳一模)一汽車的額定功率為P,設在水平公路行駛所受的阻力恒定,最大行駛速度為vm.則()A.若汽車以額定功率啟動,則做勻加速直線運動B.若汽車勻加速啟動,則在剛達到額定功率時的速度等于vmC.無論汽車以哪種方式啟動,加速度與牽引力成正比D.汽車以速度vm勻速行駛,若要減速,則要減少牽引力3.一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t0時其速度為1 m/s.從此刻開始在滑塊運動方向上再施加一水平作用力F,力F和滑塊的速度v隨時間的變化規(guī)律分別如圖K512甲和乙所示.設在第1 s內、第2 s內、第3 s內力F對滑塊做的功分別為W1、W2、W3,則以下關系式正確的是()圖K512A.W1W2W3 B.W1W2W3C.W1W3W2 D.W1W2W34.一根質量為M的直木棒,懸掛在O點,有一只質量為m的猴子抓著木棒,如圖K513所示.剪斷懸掛木棒的細繩,木棒開始下落,同時猴子開始沿木棒向上爬.設在一段時間內木棒沿豎直方向下落,猴子對地的高度保持不變,忽略空氣阻力,則下列四個圖象中能正確反映猴子做功的功率隨時間變化的關系的是()圖K513 ABC D5.(2014年廣東十校聯(lián)考)完全相同的兩輛汽車,都拖著完全相同的拖車以相同的速度在平直公路上勻速齊頭并進,某一時刻兩拖車同時與汽車脫離之后,甲汽車保持原來的牽引力繼續(xù)前進,乙汽車保持原來的功率繼續(xù)前進,則一段時間后(假設均未達到最大功率)()A.甲車超前,乙車落后 B.乙車超前,甲車落后C.它們仍齊頭并進 D.甲車先超過乙汽車,后乙車又超過甲車6.如圖K514甲所示,靜止于光滑水平面上坐標原點處的小物塊,在水平拉力F作用下,沿x軸方向運動,拉力F隨物塊所在位置坐標x的變化關系如圖乙所示,圖線為半圓.則小物塊運動到x0處時F做的總功為()圖K514A.0 B.Fmx0 C.Fmx0 D.x7.(2015年江蘇徐州模擬)一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運動,運動過程中保持恒定的牽引功率,其加速度a和速度的倒數(shù)圖象如圖K515所示.若已知汽車的質量,則根據圖像所給的信息,不能求出的物理量是() 圖K515A.汽車的功率 B.汽車行駛的最大速度C.汽車所受到的阻力 D.汽車運動到最大速度所需的時間二、多項選擇題8.靜止在粗糙水平面上的物體A受方向始終水平向右、大小先后為F1、F2、F3的拉力作用做直線運動,t4 s時停下,其vt圖象如圖K516所示,已知物體A與水平面間的動摩擦因數(shù)處處相同,下列判斷正確的是()圖K516A.全過程中拉力做的功等于物體克服摩擦力做的功B.全過程拉力做的功等于零C.一定有F1F32F2D.可能有F1F32F29.如圖K517所示,小球A沿高為h、傾角為的光滑斜面以初速度v0從頂端滑到底端,而質量相同的小球B以同樣大小的初速度從等高處豎直上拋,則()圖K517A.兩小球落地時速度的大小相同B.兩小球落地時,重力的瞬時功率相同C.從開始運動至落地過程中,重力對它們做功相同D.從開始運動至落地過程中,重力對它們做功的平均功率相同10.(2015年廣東揭陽一中、金山中學、廣大附中聯(lián)考)汽車沿平直的公路以恒定功率P從靜止開始啟動,經過一段時間t達到最大速度v,若所受阻力始終不變,則在t這段時間內()A.汽車牽引力恒定B.汽車牽引力做的功為PtC.汽車加速度不斷減小D.汽車牽引力做的功為mv2三、非選擇題11.一輛汽車質量為1103 kg,最大功率為2104 W,在水平路面上由靜止開始做直線運動,最大速度為v2,運動中汽車所受阻力恒定.發(fā)動機的最大牽引力為3103 N,其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關系如圖K518所示.試求:(1)根據圖線ABC判斷汽車做什么運動?(2)v2的大小.(3)整個運動過程中的最大加速度.(4)勻加速運動過程的最大速度是多大?當汽車的速度為10 m/s時發(fā)動機的功率為多大?圖K518第2講動能、動能定理一、單項選擇題1.(2015年河北邯鄲摸底)如圖K521所示,跳水運動員最后踏板的過程可以簡化為下述模型:運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板(A位置)上,隨跳板一同向下運動到最低點(B位置).對于運動員從開始與跳板接觸到運動至最低點的過程中,下列說法正確的是()圖K521A.運動員到達最低點時,其所受外力的合力為零B.在這個過程中,運動員的動能一直在減小C.在這個過程中,跳板的彈性勢能一直在增加D.在這個過程中,運動員所受重力對她做的功大于跳板的作用力對她做的功2.(2015年山東青島檢測)如圖K522所示,相同材料制成的滑道ABC,其中AB段為曲面,BC段為水平面.現(xiàn)有質量為m的木塊,從距離水平面h高處的A點由靜止釋放,滑到B點過程中克服摩擦力做功為mgh;木塊通過B點后繼續(xù)滑行2h距離后,在C點停下來,則木塊與曲面間的動摩擦因數(shù)應為()圖K522A. B. C. D.3.物體A和B質量相等,A置于光滑的水平面上,B置于粗糙的水平面上,開始時都處于靜止狀態(tài),在相同的水平力F作用下移動相同的位移,則()A.力F對A做功較多,A的動能較大B.力F對B做功較多,B的動能較大C.力F對A和B做功相同,A和B的動能相同D.力F對A和B做功相同,但A的動能較大4.(2015年安徽江淮十校聯(lián)考)一物塊沿傾角為的斜坡向上滑動.當物塊的初速度為v時,上升的最大高度為H,如圖K523所示;當物塊的初速度為2v時,上升的最大高度記為h.重力加速度大小為g.物塊與斜坡間的動摩擦因數(shù)和h分別為()圖K523A.tan 和2H B.tan 和4H C.tan 和2H D.tan 和4H5.水平粗糙的地面上放著質量為0.5 kg的足球,一小孩用10 N的力踢球,使球沿水平面向前運動了2 m,這時速度大小為6 m/s并與豎直墻壁碰撞,碰撞后足球沿相反方向以大小相等的速度反彈回來,下列說法正確的是()A.小孩對足球做的功為20 J B.小孩對足球做的功為9 JC.墻對足球做的功為0 D.墻對足球做的功為18 J6.(2015年浙江寧波模擬)質量為10 kg的物體,在變力F作用下沿x軸做直線運動,力隨坐標x的變化情況如圖K524所示.物體在x0處,速度為1 m/s,一切摩擦不計,則物體運動到x16 m處時,速度大小為() 圖K524A.2 m/s B.3 m/s C.4 m/s D. m/s7.如圖K525所示,一塊長木板B放在光滑的水平面上,再在B上放一物體A,現(xiàn)以恒定的外力拉B,由于A、B間摩擦力的作用,A將在B上滑動,以地面為參考系,A、B都向前移動一段距離.在此過程中() 圖K525A.外力F做的功等于A和B動能的增量B.B對A的摩擦力所做的功,等于A的動能增量C.A對B的摩擦力所做的功,等于B對A的摩擦力所做的功D.外力F對B做的功等于B的動能的增量二、多項選擇題8.質量不同而具有相同動能的兩個物體,在動摩擦因數(shù)相同的水平面上滑行直到停止,則()A.質量大的物體滑動距離大B.質量大的物體滑行距離小C.質量大的物體做功多D.它們運動的加速度一樣大9.(2015年山西忻州四校聯(lián)考)如圖K526所示,足夠長的傳送帶以恒定速率逆時針運行,將一物體輕輕放在傳送帶頂端,第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度,第二階段物體與傳送帶相對靜止,勻速運動到達傳送帶底端.下列說法正確的是()圖K526A.第一階段摩擦力對物體做正功,第二階段摩擦力對物體做負功B.第一階段摩擦力對物體做的功大于第一階段物體動能的增加量C.第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機械能的增加量D.全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱等于從頂端到底端全過程機械能的增加量10.(2014年廣東執(zhí)信中學期中)如圖K527所示,水平傳送帶長為s,以速度v始終保持勻速運動,質量為m的貨物無初速度放到A點,貨物運動到B點時恰達到速度v,貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)為,當貨物從A點運動到B點的過程中,以下說法正確的是()圖K527A.摩擦力對物體做功為mv2 B.摩擦力對物體做功為mgsC.傳送帶克服摩擦力做功為mgs D.因摩擦而生的熱能為2mgs三、非選擇題11.(2015年廣東揭陽一中、金山中學、廣大附中聯(lián)考)如圖K528所示,半徑為r0.4 m的1/4圓形光滑軌道AB固定于豎直平面內,軌道與粗糙的水平地面相切于B點,CDE為固定于豎直平面內的一段內壁光滑的中空方形細管,DE段被彎成以O為圓心、半徑R0.2 m的一小段圓弧,管的C端彎成與地面平滑相接,O點位于地面,OE連線豎直.可視為質點的物塊b,從A點由靜止開始沿軌道下滑,經地面進入細管(b橫截面略小于管中空部分的橫截面),b滑到E點時受到細管下壁的支持力大小等于所受重力的1/2.已知物塊b的質量m0.4 kg,g取10 m/s2.(1)求物塊b滑過E點時的速度大小vE.(2)求物塊b滑過地面BC過程中克服摩擦力做的功Wf.(3)若將物塊b靜止放在B點,讓另一可視為質點的物塊a,從A點由靜止開始沿軌道下滑,滑到B點時與b發(fā)生彈性正碰,已知a的質量Mm,求物塊b滑過E點后在地面的首次落點到O點的距離范圍.圖K528第3講機械能守恒定律及其應用一、單項選擇題1.如圖K531所示,在光滑水平面上有一物體,它的左端連接著一輕彈簧,彈簧的另一端固定在墻上,在力F作用下物體處于靜止狀態(tài),當撤去力F后,物體將向右運動,在物體向右運動的過程中,下列說法正確的是() 圖K531A.彈簧的彈性勢能逐漸減少B.物體的機械能不變C.彈簧的彈性勢能先增加后減少D.彈簧的彈性勢能先減少后增加2.(2015年廣東惠東高級中學月考)如圖K532所示,輕彈簧一端固定在擋板上.質量為m的物體以初速度v0沿水平面開始運動,起始點A與輕彈簧自由端口距離為s,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為,物體與彈簧相碰后,彈簧的最大壓縮量為x,則彈簧被壓縮最短時,彈簧具有的彈性勢能為()圖K532A.mgsB.mvmg(sx)C.mvmgxD.mg(sx)3.如圖K533所示,在水平桌面上的A處有一個質量為m的物體以初速度v0被拋出,不計空氣阻力,當它到達B處時,其動能為()圖K533A.mvmgH B.mvmghC.mgHmgh D.mvmg(Hh)4.如圖K534所示,m1m2,滑輪光滑,且細繩質量不計,忽略空氣阻力,在m1下降距離d(m2未升高到與滑輪接觸)的過程中()圖K534A.m2的機械能守恒 B.m1的機械能增加C.m1和m2總的機械能減少 D.m1和m2總的機械能守恒5.(2014年新課標卷)如圖K535,一質量為M的光滑大圓環(huán),用一細輕桿固定在豎直平面內;套在大圓環(huán)上質量為m的小圓環(huán)(可視為質點),從大圓環(huán)的最高處由靜止滑下.重力加速度大小為g.當小圓環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點時,大圓環(huán)對輕桿拉力的大小為() 圖K535A.Mg5mg B.Mgmg C.Mg5mg D.Mg10mg6.(2015年湖北重點中學聯(lián)考)如圖K536所示,在地面上以速度v0拋出質量為m的物體,拋出后物體落在比地面低h的海平面上,若以地面為零勢能面,且不計空氣阻力,則() 圖K536A.物體在海平面的重力勢能為mghB.重力對物體做的功為mghC.物體在海平面上的機械能為mvmghD.物體在海平面上的動能為mvmgh二、多項選擇題7.(2015年廣東深圳一模)如圖K537所示,一質點在重力和水平恒力作用下,速度從豎直方向變?yōu)樗椒较?,在此過程中,質點的()圖K537A.機械能守恒 B.機械能不斷增加C.重力勢能不斷減小 D.動能先減小后增大8.(2015年廣東廣州檢測)如圖K538所示,一滑塊從固定斜面上勻速下滑,取斜面底為零勢面,能正確描述滑塊的動能Ek、勢能Ep、機械能E、下滑位移s與時間t關系的是()圖K538 A B C D9.一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊并留在其中,A、B用一根彈性良好的彈簧連在一起,如圖K539所示,則在子彈射入木塊A并壓縮彈簧的整個過程中,對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)()圖K539A.系統(tǒng)機械能守恒 B.系統(tǒng)機械能不守恒C.僅對A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒D.子彈穿入木塊A并相對A靜止后,系統(tǒng)的機械能守恒10.(2015年江蘇模擬)如圖K5310所示,在豎直平面內半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面CD平滑連接在一起,斜面足夠長.在圓弧軌道上靜止著N個半徑為r(rR)的光滑剛性小球,小球恰好將圓弧軌道鋪滿,從最高點A到最低點B依次標記為1、2、3N.現(xiàn)將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走,N個小球由靜止開始沿軌道運動,不計摩擦與空氣阻力,下列說法正確的是()圖K5310A.N個小球在運動過程中始終不會散開B.第N個小球在斜面上能達到的最大高度為RC.第1個小球到達最低點的速度vD.第1個小球到達最低點的速度v三、非選擇題11.(2015年廣東廣州檢測)如圖K5311所示,光滑的水平導軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接,傳送帶水平長度L0.8 m,皮帶以恒定速率v逆時針勻速運動.傳送帶的右端平滑連接著一個固定在豎直平面內、半徑為R0.4 m的光滑半圓軌道PQ;質量為m0.2 kg,且可視為質點的滑塊A置于水平導軌MN上,開始時滑塊A與墻壁之間有一壓縮的輕彈簧,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現(xiàn)松開滑塊A,彈簧伸展,滑塊脫離彈簧后滑上傳送帶,從右端滑出并沿半圓軌道運動到最高點Q后水平飛出,又正好落回N點.已知滑塊A與傳送帶之間的動摩擦因數(shù),取g10 m/s2.求:(1)滑塊A到達Q點時速度的大小.(2)滑塊A在半圓軌道P處對軌道的壓力.(3)壓縮的輕彈簧的彈性勢能Ep.圖K5311第4講功能關系能量轉化與守恒定律一、單項選擇題1.一質量均勻、不可伸長的繩索,重為G,A、B兩端固定在天花板上,如圖K541所示.現(xiàn)在最低點C處施加一豎直向下的力,將最低點緩慢拉至D點.在此過程中()圖K541A.繩的機械能守恒B.繩的機械能增大C.繩的機械能減小D.繩的重力做了正功,重力勢能減小2.運動員把原來靜止的足球踢出去,使足球獲得的能量為200 J,則運動員踢球過程中,運動員消耗的體能為()A.等于200 J B.大于200 JC.小于200 J D.無法判斷3.水流從高處落下,對水輪機做了3108 J的功,關于這句話的正確含義,可理解為()A.水流在對水輪機做功前,具有3108 J的能量B.水流在對水輪機做功時,具有3108 J的能量C.水流在對水輪機做功后,具有3108 J的能量D.在水流對水輪機做功的過程中,其能量減少了3108 J4.一子彈以水平速度v射入放在光滑水平地面上的木塊且不穿出,關于子彈克服阻力做的功W,下列說法正確的是()A.W等于子彈和木塊系統(tǒng)增加的內能B.W等于子彈和木塊系統(tǒng)減少的機械能C.W等于木塊增加的動能和系統(tǒng)損失的機械能之和D.W等于木塊增加的動能5.(2015年山東濰坊模擬)如圖K542所示,ABCD是一個盆式容器,盆內側壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧,B、C在水平線上,其距離d0.50 m.盆邊緣的高度為h0.30 m.在A處放一個質量為m的小物塊并讓其從靜止出發(fā)下滑.已知盆內側壁是光滑的,而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為0.10.小物塊在盆內來回滑動,最后停下來,則停下的位置到B的距離為() 圖K542A.0.50 m B.0.25 m C.0.10 m D.06.如圖K543所示,足夠長的傳送帶以恒定速率順時針運行.將一個物體輕輕放在傳送帶底端,第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度,第二階段與傳送帶相對靜止,勻速運動到達傳送帶頂端.下列說法中正確的是()圖K543A.第一階段摩擦力對物體做正功,第二階段摩擦力對物體不做功B.第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動能的增加量C.第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機械能的增加量D.物體從底端到頂端全過程機械能的增加量等于全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱7.(2015年山西大學附中月考)如圖K544所示,建筑工地上載人升降機用不計質量的細鋼繩跨過定滑輪與一電動機相連,通電后電動機帶動升降機沿豎直方向先勻加速上升后勻速上升.摩擦及空氣阻力均不計.則()圖K544A.升降機勻加速上升過程中,升降機底板對人做的功等于人增加的動能B.升降機勻加速上升過程中,升降機底板對人做的功等于人增加的機械能C.升降機勻速上升過程中,升降機底板對人做的功等于人增加的機械能D.升降機上升的全過程中,升降機拉力做的功大于升降機和人增加的機械能二、多項選擇題8.如圖K545所示,A、B兩物體質量分別為mA5 kg和mB4 kg,與水平地面之間的動摩擦因數(shù)分別為A0.4和B0.5,開始時兩物體之間有一壓縮的輕彈簧(不拴接),并用細線將兩物體拴接在一起放在水平地面上.現(xiàn)將細線剪斷,則兩物體將被彈簧彈開,最后兩物體都停在水平地面上.下列判斷正確的是()圖K545A.在彈簧彈開兩物體以及脫離彈簧后兩物體的運動過程中,整個系統(tǒng)機械能守恒B.在兩物體被彈開的過程中,A、B兩物體的動能先增大后減小C.A比B先停止運動D.A與B同時停止運動9.關于功和能,下列說法不正確的是()A.功和能的單位相同,它們的物理意義也相同B.做功的過程就是物體能量的轉化過程C.做了多少功,就有多少能量發(fā)生了轉化D.各種不同形式的能量可以互相轉化,但在轉化過程中,能的總量不一定守恒10.(2015年浙江溫州八校聯(lián)考)如圖K546所示,一質量為M的斜面體靜止在水平地面上,質量為m的木塊沿粗糙斜面加速下滑h高度,速度大小由v1增大到v2,所用時間為t,木塊與斜面體之間的動摩擦因數(shù)為.在此過程中()圖K546A.斜面體受水平地面的靜摩擦力為零B.木塊沿斜面下滑的距離為tC.如果給質量為m的木塊一個沿斜面向上的初速度v2,它將沿斜面上升到h高處速度變?yōu)関1D.木塊與斜面摩擦產生的熱量為mghmvmv三、非選擇題11.(2015年廣東惠東高級中學月考)小物塊A的質量為m,物塊與坡道間的動摩擦因數(shù)為,水平面光滑;坡道傾角為,頂端距水平面高度為h;物塊從坡道進入水平滑道時,在底端O點處無機械能損失,重力加速度為g.將輕彈簧的一端連接在水平滑道M處并固定在墻上,另一自由端恰位于坡道的底端O點,如圖K547所示.物塊A從坡道頂端由靜止滑下,求:(1)物塊滑到O點時的速度大小.(2)彈簧為最大壓縮量d時的彈性勢能.(3)物塊A被彈回到坡道時上升的最大高度.圖K547實驗五探究動能定理一、單項選擇題1.(2015年天津一中月考)關于“探究動能定理”的實驗中,下列敘述正確的是() A.每次實驗必須設法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值B.每次實驗中,橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致C.放小車的長木板應該盡量使其水平D.先接通電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出2.關于功與物體速度變化的關系,正確的探究結論是()A.Wv B.Wv2C.Wv3 D.W3.在“探究功與物體速度變化的關系”的實驗中,若畫出Wv的圖象,則應為下圖中的哪一個() A B C D4.在“探究功與物體速度變化的關系”的實驗中,若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,當小車速度最大時,關于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置(視小車為質點),下列說法正確的是()A.橡皮筋處于原長狀態(tài)B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)C.小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線5.在“探究功與物體速度變化的關系”的實驗中,下列4條紙帶哪一條是在該實驗中正確操作可能得到的紙帶() A B C D6.在探究功與速度變化的關系的實驗中,我們并不需要測出橡皮筋做的功到底是多少,只需測出以后各次實驗時橡皮筋對小車做的功是第一次實驗的多少倍,使用的方法是()A.用同樣的力對小車作用,讓小車通過的距離為s、2s、3s、進行第1次、第2次、第3次、實驗時,力對小車做的功就是W、2W、3W、 B.讓小車通過相同的距離,第1次力為F、第2次力為2F、第3次力為3F、實驗時,力對小車做的功就是W、2W、3W、 C.選用同樣的橡皮筋,在實驗中每次橡皮筋拉伸的長度保持一致,當用1條、2條、3條、同樣的橡皮筋進行第1次、第2次、第3次、實驗時,橡皮筋對小車做的功就是W、2W、3W、 D.利用彈簧測力計測量對小車的拉力F,利用直尺測量小車在力的作用下移動的距離s,便可求出每次實驗中力對小車做的功,可控制為W、2W、3W、7.在“探究功與物體速度變化關系”的實驗中,甲、乙兩位同學的實驗操作均正確.甲同學根據實驗數(shù)據作出了功和速度的關系圖線,即Wv圖,如圖S51甲,并由此圖線得出“功與速度的平方一定成正比”的結論.乙同學根據實驗數(shù)據作出了功與速度平方的關系圖線,即Wv2圖,如圖乙,并由此也得出“功與速度的平方一定成正比”的結論.關于甲、乙兩位同學的分析,你的評價是() 甲 乙圖S51A.甲的分析不正確,乙的分析正確B.甲的分析正確,乙的分析不正確C.甲和乙的分析都正確D.甲和乙的分析都不正確二、多項選擇題8.如圖S52所示,在“探究功與物體速度變化的關系”的實驗中,下列說法正確的是()圖S52A.為減小實驗誤差,長木板應水平放置B.通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加C.小車在橡皮筋拉力作用下做勻加速直線運動,當橡皮筋恢復原長后做勻速直線運動D.應選擇紙帶上點距均勻的一段計算小車的速度9.某實驗小組采用實驗裝置探究功與速度變化的關系,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行.實驗中木板略微傾斜,這樣做是為了()A.使釋放小車后,小車能勻加速下滑B.增大小車下滑的加速度C.使橡皮筋做的功等于合力對小車做的功D.使橡皮筋松弛后小車能做勻速運動10.在做“探究功與物體速度變化關系”的實驗時,下列有關此實驗的操作及數(shù)據處理,正確的是()A.此實驗不需要平衡摩擦力B.每次實驗中橡皮筋的規(guī)格要相同,拉伸的長度要相同C.可以通過改變小車的質量來改變拉力做功的數(shù)值D.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度三、非選擇題11.某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”.如圖S53所示,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0 cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器,記錄小車通過A、B兩處時的速度大小.小車中可以放置砝碼.圖S53(1)實驗主要步驟如下:測量_和拉力傳感器的總質量M1;把細線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過定滑輪與鉤碼相連;正確連接所需電路.將小車停在C點,然后_,小車在細線拉動下運動,記錄細線拉力及小車通過A、B點時的速度.在小車中增加砝碼,或_,重復步驟的操作.(2)下表是他們測得的一組數(shù)據,其中M是M1與小車中砝碼質量之和,|vv|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差,可以據此計算出動能變化量E,F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力,W是F在A、B間所做的功.表格中E3_J,W3_J.次數(shù)M/kg|vv|/(m2s2)E/JF/NW/J10.500.760.190.400.2020.501.650.410.840.4230.502.40E31.22W341.002.401.202.421.2151.002.841.422.861.43(3)根據上表,請在圖S54中作出EW圖線.圖S54實驗六驗證機械能守恒定律一、單項選擇題1.在用落體法驗證機械能守恒定律的實驗中,下列說法正確的是()A.需要用天平稱出物體的質量B.操作時應該先釋放紙帶再接通打點計時器電源C.選用下落物體時,質量小的較好D.選用下落物體時,質量大的較好2.在利用重錘自由下落驗證機械能守恒定律的實驗中,產生誤差的主要原因是()A.重錘下落的實際高度大于測量值B.重錘下落的實際高度小于測量值C.重錘實際末速度大于理論值gtD.重錘實際末速度小于理論值gt3.如圖S61所示,是用落體法驗證機械能守恒定律時得到的一條紙帶,我們選中n點來驗證機械能守恒定律,下面舉出一些計算n點速度的方法,其中正確的是()圖S61A.n點是第n個點,則vnngTB.n點是第n個點,則vn(n1)gTC.vnD.vn4.(2015年廣東惠東高級中學月考)在“驗證機械能守恒定律”實驗中,紙帶將被釋放瞬間的四種情景如照片所示,其中最合適的是() A B C D二、多項選擇題5.某位同學做“驗證機械能守恒定律”的實驗,下列操作步驟中錯誤的是()A.把打點計時器固定在鐵架臺上,用導線連接到低壓直流電源B.將連有重錘的紙帶穿過限位孔,將紙帶和重錘提升到一定高度C.先釋放紙帶,再接通電源D.更換紙帶,重復實驗,根據記錄處理數(shù)據6.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,下列說法正確的是()A.重錘的重力應遠大于重物所受的空氣阻力和紙帶所受打點計時器的摩擦力B.實驗時用天平測量物體的質量C.打點計時器應接在電壓為46 V的直流電源上D.測下落高度時,須從起始點算起,且選取的各點應距起始點適當遠一些三、非選擇題7.(2014年廣東華附、省實、深中、廣雅四校聯(lián)考)在用落體法驗證機械能守恒定律時,某小組按照正確的操作選得紙帶如圖S62所示.其中O是起始點,A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點.用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離,并記錄在圖中.(已知當?shù)氐闹亓铀俣萭9.80 m/s2,重錘質量為m,計算結果均保留三位有效數(shù)字)圖S62(1)圖中的三個測量數(shù)據中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是_段的讀數(shù),應記作 _cm.(2)甲同學用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒定律, 他用AC段的平均速度作為B點對應的即時速度vB,則求得該過程中重錘的動能增加量Ek_m, 重力勢能的減少量Ep_m.這樣驗證的系統(tǒng)誤差總是使Ek_Ep(填“”“”“” 或“”).(4)上述兩種處理方法中,你認為合理的是_同學所采用的方法.(填“甲”或“乙”) 8.(2015年福建南僑中學模擬)在驗證機械能守恒的實驗中,某同學利用圖S63甲中器材進行實驗,正確地完成實驗操作后,得到一條點跡清晰的紙帶,如圖乙所示.在實驗數(shù)據處理中,某同學取A、B兩點來驗證實驗.已知打點計時器每隔0.02 s打一個點,g取9.8 m/s2,圖中測量結果記錄在下面的表格中. 甲 乙圖S63項目x1/cmA點瞬時速度/(ms1)x2/cmB點瞬時速度/(ms1)AB兩點間距離/cm數(shù)據3.920.9812.8050.00(1)觀察紙帶,可知連接重物的夾子應夾在紙帶的_端;(填“左”或“右”)(2)將表格中未填項目填寫完整;(3)若重物和夾子的總質量為0.6 kg,那么在A到B運動過程中,動能的增加量為_J,重力勢能的減少量為_J.9.(2014年廣東十二校聯(lián)考)某研究性學習小組在做“驗證機械能守恒定律”的實驗中,已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz.查得當?shù)氐闹亓铀俣萭9.80 m/s2.測得所用重物的質量為1.00 kg.實驗中得到一條點跡清晰的紙帶,把第一個點記作O,每兩個計數(shù)點之間有四個點未畫出,另選連續(xù)的3個計數(shù)點A、B、C作為測量的點,如圖S64所示.經測量知道A、B、C各點到O點的距離分別為50.50 cm、86.00 cm、130.50 cm.圖S64根據以上數(shù)據,計算出打B點時重物的瞬時速度vB_m/s;重物由O點運動到B點,重力勢能減少了_J,動能增加了_J.根據所測量的數(shù)據,還可以求出物體在下落的過程中所受到的阻力為_N.(以上計算結果均保留兩位有效數(shù)字)10.有關“驗證機械能守恒定律”的實驗可以采用如圖S65所示的甲或乙方案來進行.圖S65圖S66(1)比較這兩種方案,_(填“甲”或“乙”)方案好些,理由是_.(2)圖S66是該實驗中得到的一條紙帶,測得每兩個計數(shù)點間的距離如圖所示,已知每兩個計數(shù)點之間的時間間隔T0.1 s,物體運動的加速度a_.該紙帶是采用_(填“甲”或“乙”)實驗方案得到的,簡要寫出判斷依據:_.專題提升五動能定理的解題例析1.(2015年海南卷)如圖Z51,一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置,軌道兩端等高;質量為m的質點自軌道端點P由靜止開始滑下,滑到最低點Q時,對軌道的正壓力為2mg,重力加速度大小為g.質點自P滑到Q的過程中,克服摩擦力所做的功為()圖Z51A.mgR B.mgR C.mgR D.mgR2.(2015年河北衡水中學三模)如圖Z52所示,有兩條滑道平行建造,左側相同而右側有差異,一個滑道的右側水平,另一個的右側是斜坡.某滑雪者保持一定姿勢坐在雪橇上不動,從h1高處的A點由靜止開始沿傾角為的雪道下滑,最后停在與A點水平距離為s的水平雪道上.接著改用另一個滑道,還從與A點等高的位置由靜止開始下滑,結果能沖上另一個傾角為的雪道上h2高處的E點停下.若動摩擦因數(shù)處處相同,且不考慮雪橇在路徑轉折處的能量損失,則()圖Z52A.動摩擦因數(shù)為tan B.動摩擦因數(shù)為C.傾角一定大于 D.傾角可以大于3.(2015年河北衡水中學三模)如圖Z53所示,質量為0.1 kg的小物塊在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飛離桌面,最終落在水平地面上,已知物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.5,桌面高0.45 m,若不計空氣阻力,取g10 m/s2,則()圖Z53A.小物塊的初速度是5 m/sB.小物塊的水平射程為1.2 mC.小物塊在桌面上克服摩擦力做8 J的功D.小物塊落地時的動能為0.9 J4.(2015年山西3月模擬)用傳感器研究質量為2 kg的物體由靜止開始做直線運動的規(guī)律時,在計算機上得到06 s內物體的加速度隨時間變化的關系如圖Z54所示.下列說法正確的是()圖Z54A.06 s內物體先向正方向運動,后向負方向運動B.06 s內物體在4 s時的速度最大C.物體在24 s內速度不變D.04 s內合力對物體做的功等于06 s內合力做的功5.(多選,2015年河北保定元月調研)如圖Z55所示,內壁光滑半徑大小為R的圓軌道豎直固定在桌面上,一個質量為m的小球靜止在軌道底部A點.現(xiàn)用小錘沿水平方向快速擊打小球,擊打后迅速移開,使小球沿軌道在豎直面內運動.當小球回到A點時,再次用小錘沿運動方向擊打小球,通過兩次擊打,小球才能運動到圓軌道的最高點.已知小球在運動過程中始終未脫離軌道,在第一次擊打過程中小錘對小球做功W1,第二次擊打過程中小錘對小球做功W2.設先后兩次擊打過程中小錘對小球做功全部用來增加小球的動能,則的值可能是()圖Z55A. B. C. D.16.(2015年浙江卷)如圖Z56所示,用一塊長L11.0 m的木板在墻和桌面間架設斜面,桌子高H0.8 m,長L21.5 m.斜面與水平桌面的傾角可在060間調節(jié)后固定.將質量m0.2 kg的小物塊從斜面頂端靜止釋放,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)10.05,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為2,忽略物塊在斜面與桌面交接處的能量損失.(重力加速度取g10 m/s2;最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(1)求角增大到多少時,物塊能從斜面開始下滑;(用正切值表示)(2)當角增大到37時,物塊恰能停在桌面邊緣,求物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)2;(已知sin 370.6,cos 370.8)(3)繼續(xù)增大角,發(fā)現(xiàn)53時物塊落地點與墻面的距離最大,求此最大距離xm.圖Z567.(2015年北京西城模擬)一小孩自己不會蕩秋千.爸爸讓他坐在秋千板上,將小孩和秋千板一起拉到某一高度,此時繩子與豎直方向的偏角為37,然后由靜止釋放.已知小孩的質量為25 kg,小孩在最低點時離系繩子的橫梁2.5 m.重力加速度g10 m/s2.sin370.6,cos370.8.忽略秋千的質量,可把小孩看做質點.(1)假設小孩和秋千受到的阻力可以忽略,當擺到最低點時,求:a.小孩的速度大?。籦.秋千對小孩作用力的大小.(2)假設小孩和秋千受到的平均阻力是小孩重力的0.1倍,求從小孩被釋放到停止經過的總路程.8.如圖Z57所示是某公司設計的“2009”玩具軌道,是用透明的薄壁圓管彎成的豎直軌道,其中引入管道AB及“200”管道是粗糙的,AB是與“2009”管道平滑連接的豎直放置的半徑為R0.4 m的圓管軌道,已知AB圓管軌道半徑與“0”字型圓形軌道半徑相同.“9”管道是由半徑為2R的光滑圓弧和半徑為R的光滑圓弧以及兩段光滑的水平管道、一段光滑的豎直管道組成,“200”管道和“9”管道兩者間有一小縫隙P.現(xiàn)讓質量m0.5 kg的閃光小球(可視為質點)從距A點高H2.4 m處自由下落,并由A點進入軌道AB,已知小球到達縫隙P時的速率為v8 m/s,g取10 m/s2.求:(1)小球通過粗糙管道過程中克服摩擦阻力做的功.(2)小球通過“9”管道的最高點N時對軌道的作用力.(3)小球從C點離開“9”管道之后做平拋運動的水平位移.圖Z57專題五機械能第1講功和功率1A解析:甲圖中,人勻速上樓,不受靜摩擦力,摩擦力不做功,支持力向上,與速度方向為銳角,則支持力做正功,故A正確,C錯誤;乙圖中,支持力與速度方向垂直,支持力不做功,摩擦力方向與速度方向相同,做正功,故BD錯誤2D解析:當汽車以額定功率啟動時,由PFv可知,牽引力隨著速度的增大而減小,故不能做勻加速直線運動,故A錯誤;汽車勻加速啟動時,剛達到額定功率時加速度不為零,此后還要繼續(xù)加速,故沒有達到最大速度,故B錯誤;因汽車受到阻力,故加速度和牽引力與阻力的合力成正比,故C錯誤;汽車勻速行駛時,牽引力等于阻力,故要減速時,應減少牽引力,故D正確,故選D.3B解析:在第1 s內,滑塊的位移為s111 m0.5 m,力F做的功為W1F1s110.5 J0.5 J;第2 s內,滑塊的位移為s211 m0.5 m,力F做的功為W2F2s230.5 J1.5 J;第3 s內,滑塊的位移為s311 m1 m,力F做的功為W3F3s321 J2 J;所以W1W2W3,故應選B.4B5A解析:拖車與汽車脫離之前,牽引力等于摩擦力,脫離之后,汽車受到的摩擦力f減小,因為甲汽車的牽引力F保持不變,所以其將做勻加速直線運動,加速度大小為a,而乙汽車保持原來的功率不變做加速運動,根據PFv可知,其牽引力會隨其速度的逐漸增大而減小,其加速度大小也會從a逐漸減小,可見,甲車的速度較大,甲車超前,乙車落后選項A正確6C解析:F為變力,但Fx圖象包圍的面積在數(shù)值上表示拉力做的總功由于圖線為半圓,又在數(shù)值上Fmx0,故所求WFFmx0Fmx0.7D8AC解析:根據動能定理WFWf0,即WFWf,A正確,B錯誤;第1 s內,F(xiàn)1mgma1,第1 s末到第3 s末,F(xiàn)2mg0;第4 s內,mgF3ma2,因為a1a2,所以F1F32F2,C正確,D錯誤9AC10.BC11解:(1)題圖中圖線AB段牽引力F不變,阻力Ff不變,汽車做勻加速直線運動,圖線BC的斜率表示汽車的功率P,P不變,則汽車做加速度減小的加速運動,直至達到最大速度v2,此后汽車做勻速直線運動(2)當汽車的速度為v2時,牽引力為F11103 N,v2 m/s20 m/s.(3)汽車做勻加速直線運動時的加速度最大阻力Ff N1000 Na m/s22 m/s2.(4)與B點對應的速度為v1 m/s6.67 m/s當汽車的速度為10 m/s時處于圖線BC段,故此時的功率最大,為Pm2104 W.第2講動能、動能定理1C解析:從接觸跳板到最低點,彈力一直增大,合力先減小后增大,故A錯誤加速度的方向先向下后向上,速度先和加速度同向再和加速度反向,可知速度先增大后減小,動能先增大后減小,故B錯誤形變量一直在增大,彈性勢能一直在增加,故C正確根據動能定理,重力做正功,彈力做負功,動能在減小,所以運動員所受重力對他做的功小于跳板的作用力對他做的功,故D錯誤,故選C.2A3.D4D解析:以速度v上升過程中,由動能定理可知mgHmgcos 0mv2,以速度2v上升過程中,由動能定理可知mghmgcos 0m(2v)2,聯(lián)立解得tan ,h4H,故D正確5C6.B7.B8.BD9AC解析:對物體受力分析,受到重力、支持力和摩擦力,摩擦力開始時方向向下,對物體做正功;當與傳送帶相對靜止時,摩擦力方向向上,故摩擦力做負功,故A正確;根據動能定理,第一階段合力做的功等于動能的增加量,由于重力和摩擦力都做功,故第一階段摩擦力對物體做的功小于第一階段物體動能的增加量,故B錯誤;除重力外其余力做的功是機械能變化的量度,由于支持力不做功,故物體從頂端到共速過程機械能的增加量等于此過程摩擦力對物體所做的功,故C正確;全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱也就是第一階段摩擦生熱,根據答案C的分析可知全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱不等于從頂端到底端全過程機械能的增加量,選項D錯誤10AB11解:(1)物塊b滑過E點時重力和支持力的合力提供向心力,根據牛頓第二定律得mgNm代入 Nmg聯(lián)立解得vE m/s1 m/s.(2)物塊b從A點到E點的過程中,由動能定理得mg(rR)Wfmv解得Wf0.6 J.(3)物塊a從A滑到B的過程機械能守恒,設物塊a滑到B點時速度為v,則有Mv2Mgr解得v2 m/s設碰撞后物塊a、b的速度分別為va、vb,碰撞過程由動量守恒和機械能守恒得MvMvamvbMv2Mvmv聯(lián)立解得vbv因為Mm,由上式可知,碰撞后vvb2v,即2 m/svb4 m/s物塊b從B點到E點的過程中,由動能定理得mgRWfmvE2mv物塊b離開E點后做平拋運動,設時間為t,首次落點到O點的距離為x,則有xvEtRgt2由以上三式聯(lián)立解得0.2 mx1 m.第3講機械能守恒定律及其應用1D2B解析:物體受到的滑動摩擦力大小為fmg,對物體與彈簧及地面組成的系統(tǒng),由能量守恒定律可得:Epmg(sx)mv,解得Epmvmg(sx),所以選項B正確,ACD錯誤故選B.3B4.D5.C6B解析:以地面為零勢能面,海平面在地面以下h處,高度為h,所以物體在海平面的重力勢能是mgh,A錯重力做功和路徑無關,和初末位置高度差有關,從地面到海平面,位移豎直向下為h,重力也向下,重力對物體做功mgh,B對從地面到海平面過程只有重力做功,機械能守恒,在海平面機械能等于在地面機械能,在地面重力勢能為0,動能為mv,機械能為E0mvmv,C錯海平面機械能同樣Emv,而海平面重力勢能為mgh,所以EmvEk(mgh),得動能Ekmvmgh,D錯7BD解析:除重力外還有恒力做功,機械能不守恒,故A錯誤;除重力做功外,還有水平恒力對物體做正功,故物體的機械能增加,所以B正確;從M到N,物體在豎直方向上上升,故物體的重力勢能不斷增加,故C錯誤;因為質點速度方向恰好改變了90,可以判斷合力方向應為右下方,產生的加速度不變,且與初速度的方向夾角要大于90小于180才能出現(xiàn)末速度與初速度垂直的情況,因此合力先做負功,當達到速度與合力方向垂直后,合力做正功,動能先減小后增大,故D正確故選BD.8BD9.BD10AD解析:在下滑的過程中,水平面上的小球要做勻速運動,而曲面上的小球要做加速運動,則后面的小球對前面的小球有向前壓的作用,所以小球之間始終相互擠壓,沖上斜面后后面的小球把前面的小球往上壓,所以小球之間始終相互擠壓,故N個小球在運動過程中始終不會散開,故A正確;把N個小球看成整體,則小球運動過程中只有重力做功,機械能守恒,弧AB的長度等于小球全部到斜面上的長度,而在圓弧上的重心位置比在斜面上的重心位置可能高也可能低,所以第N個小球在斜面上能達到的最大高度可能比R小,也可能比R大,故B錯誤;同樣對整體在AB段時,重心低于,所以第1個小球到達最低點的速度v,故C錯誤,D正確故選AD.11解:(1)滑塊B從Q飛出后做平拋運動,有LvQt2Rgt2由式解得vQ2 m/s.(2)滑塊B從P運動到Q過程中滿足機械能守恒,有mv2mgRmv在P點由牛頓第二定律得Nmg由式解得N12
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