高三物理单元练习5机械能.docx
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高三物理单元练习5机械能
机械能
内容
要求
说明
1.功,功率
2.动能,做功跟动能改变的关系
3.重力势能,做功跟重力势能改变的关系
4.弹性势能
5.机械能守恒定律及其应用
B
B
B
A
B
1.在处理功能关系时,可不用负功的说法
2.弹性势能只要求定性了解
练习题:
1.关于力对物体做功,以下说法正确的是
A.恒力做功与路径无关
B.合外力不做功,物体必定作匀速直线运动
C.在相同时间内作用力与反作用力作的功一定大小相等,一正一负
D.滑动摩擦力一定对物体作负功
F
F
F
F
2.大小不变的力F按如图所示的四种方式作用在物体上,使物体前进了s,其中力F做功最少的是
=0.3
=0.4
=0.1
=0.2
D
C
B
A
3.如图所示,小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上。
从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力
A.垂直于接触面,做功为零
B.垂直于接触面,做功不为零
C.不垂直于接触面,做功为零
D.不垂直于接触面,做功不为零
4.如图所示,物块右端有一个质量不计的滑轮,细绳的一端系在墙上B点,另一端绕过滑轮受到恒力F的作用,力F跟水平面夹角为θ,跟B点相连的细绳处于水平。
在力F作用下,物块沿水平方向移动s的过程中,恒力F做功大小是____________。
5.如图所示,用竖直向下的力F通过定滑轮拉质量为m的木块,从位置A拉到位置B.在两个位置上拉物体的绳与水平方向的夹角分别为α和β.设滑轮距地面高为h,在此过程中恒力F所做的功为____________。
6.如图所示,某人通过定滑轮拉住一个重力等于G的物体使物体缓慢上升,这时人从A点走到B点,前进的距离为s,绳子的方向由竖直方向变为与水平方向成θ角。
若不计各种阻力,在这个过程中,人的拉力所做的功等于__________。
7.小球用绳系住在光滑的水平面上做匀速圆周运动。
当拉力由F增达到8F时,圆运动的半径从r减小到r/2。
在这一过程中拉力所做的功为
A.4FrB.7Fr/2C.7Fr/4D.3Fr/2
8.如图所示,两个底面积分别为2S和S的圆桶,放在同一水平面上,桶内部装水,水面高分别是H和h。
现把连接两桶的闸门打开,最后两水桶中水面高度相等。
设水的密度为ρ,问这一过程中重力做的功是多少?
9.有质量相同的物体A、B、C,自同一高度以相同的速率分别向上、向下和水平抛出,比较三种情况下重力所做的功W和重力的平均功率P有
A.WA=WB=WCPA=PB=PC
B.WA≠WB≠WCPA≠PB≠PC
C.WA=WB=WCPA>PC>PB
D.WA=WB=WCPB>PC>PA
10.木块m沿着倾角为θ的光滑斜面从静止开始下滑,当下降的高度为h时,重力的瞬时功率为
A.
B.
C.
D.
11.质量为m的汽车,以恒定功率P在平直马路上行驶,匀速行驶时的速度为v1,则汽车的速度为v2时(v2 A. B. C. D. 12.一辆汽车的质量为10t,在水平路面行驶时发动机的功率和阻力都不变。 汽车以5m/s的速度行驶时,加速度为0.75m/s2;速度为10m/s时,加速度为0.25m/s2。 则发动机的功率为___,阻力为______,汽车能达到的最大速度为_____m/s。 13.质量为m的汽车在倾角为θ的斜坡上匀速行驶,上坡时的速度为v1,下坡时的速度为v2。 设汽车所受摩擦阻力的大小不变,且上下坡时汽车的功率相等。 则汽车的功率是____________。 14.汽车保持恒定功率做直线运动,汽车受到的阻力恒定,则 A.汽车可能做匀速运动 B.汽车可能做匀加速运动 C.汽车可能做加速度减小的加速运动 D.汽车可能做加速度减小的减速运动 15.下列哪些实例满足机械能守恒? A.物体作自由落体运动 B.在水平拉力作用下物体沿光滑水平面作直线运动 C.物体沿斜面下滑 D.电子垂直射入匀强磁场后的运动 16.物体作变速运动,则 A.若改变物体速度的是重力,则物体的机械能不变 B.若改变物体速度的是摩擦力,则物体的机械能一定减小 C.若改变物体速度的是摩擦力,则物体的机械能可能增大 D.在物体速度增大的过程中,物体的机械能可能减小 17.材料相同的两块滑块mA>mB,在同一个粗糙的水平面上以相同的初速度运动,则两滑块的滑行距离有关系 A.sA>sBB.sA=sBC.sA 18.子弹穿过一块木板后速度减小了八分之一,穿过这块木板后还能打穿同样的木板________块。 19.一物体以初速度v0从倾角为α的斜面底端冲上斜面,到达某一高度后又返回,回到斜面底端的速度为vt,则斜面与物体间的摩擦系数为____________。 20.一个物体从光滑斜面的顶端,由静止开始下滑,取斜面底为势能的零参考面,则当下滑到斜面的中点时,物体的动能与重力势能的比值为_______;当下滑的时间等于滑到底部的时间的一半时,物体的动能与势能的比值为_________。 21.物体沿斜面向上运动经过A点时具有动能100J,当它向上滑到B点时,动能减少了80J,其中机械能损失了20J,则物体回到A点时的动能为_______J。 22.质量为m的滑块与倾角为θ的斜面间的动摩擦因数为μ,μ 斜面底端有一个和斜面垂直放置的弹性挡板,滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能损失,如图所示,若滑块从斜面上高度为h处以速度v0开始沿斜面下滑,设斜面足够长,求: (1)滑块最终停在何处? (2)滑块在斜面上滑行的总路程是多少? 23.质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。 设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为 A.mgR/4B.mgR/3C.mgR/2D.mgR 24.如图所示,小滑块沿光滑曲面自高度为h处由静止开始下滑,经过摩擦系数恒定的水平面AB后再滑上另一光滑曲面,C是AB的中点,如果滑块经过A、C两点的速率之比为4: 3,则滑块滑上另一曲面的最大高度是________。 25.如图所示,轻质长绳水平地跨在相距2l的两个小定滑轮A、B上,质量为m的物块悬挂在绳上O点,O点与A、B两滑轮的距离相等。 在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg。 先托住物块,使绳处于水平拉直状态。 静止释放物块,在物块下落过程中,保持C、D两端的拉力F不变。 (1)当物块下落距离h为多大时,物块的加速度为零? (2)在物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力F做功W为多少? (3)求物块下落过程中的最大速度vm和最大距离H。 26.如图所示,倔强系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接,倔强系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡状态。 现施力将物块1缓慢地竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面。 在此过程中,物块2的重力势能增加_________,物块1的重力势能增加了_________。 27.重物m系在上端固定的轻弹簧下端,用手托起重物,使弹簧处于竖直方向,弹簧的长度等于原长时,突然松手,重物下落的过程中,对于重物、弹簧和地球组成的系统来说,有 A.重物的动能最大时,重力势能和弹性势能的总和最小 B.重物的重力势能最小时,动能最大 C.弹簧的弹性势能最大时,重物的动能最小 D.重物的重力势能最小时,弹簧的弹性势能最大 28.物体从某一高处自由落下,落到直立在地面的轻弹簧上,在A处,物体开始跟弹簧接触,到B处物体的速度为零,然后被弹回。 下列说法正确的是 A.物体从A下降到B的过程中,动能逐渐减小 B.物体从B上升到A的过程中,动能逐渐增大 C.物体从A下降到B以及从B上升到A的过程中,动能都是先增大后减小 D.物体从A下降到B的过程中,动能和重力势能的总和逐渐减小 29.一端固定在地面上的竖直轻弹簧,在它的正上方H高处有一个小球自由落下,落到轻弹簧上,将弹簧压缩。 如果分别从H1和H2(H1>H2)高处释放小球,小球落到弹簧上将弹簧压缩的过程中获得的最大动能分别是EK1和EK2,在具有最大动能时刻的重力势能分别是EP1和EP2,比较EK1、EK2和EP1、EP2的大小,有 A.EK1=EK2,EP1>EP2B.EK1>EK2,EP1=EP2 C.EK1>EK2,EP1>EP2D.EK1>EK2,EP1 30.甲、乙两个物体的质量分别是m和4m,从同一高度同时竖直上抛,上抛时的初动能相等,不计空气阻力。 在上升运动过程的第一秒末,甲、乙两个物体的动能分别为EK1和EK2,势能分别是Ep1和Ep2.则有 A.EK1=EK2,Ep1=Ep2B.EK1>EK2,Ep1=Ep2 C.EK1 31.如图所示,把小球拉起使悬线呈水平状态后,无初速地释放小球。 球运动到最低点时绳碰到钉子A,AO是整个绳长的2/3,以下说法正确的是 A.碰到钉子A后悬线对球的拉力是碰到钉子前的3倍 B.碰到钉子A后小球的速度是碰到钉子前的3倍 C.碰到钉子前后的瞬间小球的机械能保持不变 D.碰到钉子A以后小球能越过最高点 32.长为L的细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在O点,细线可承受的最大拉力为7mg。 将小球拉起,并在水平位置处释放,小球运动到O点的正下方时,悬线碰到一钉子。 求: (1)钉子与O点的距离为多少时,小球刚好能通过圆周的最高点? (2)钉子与O点的距离为多少时,小球能通过圆周的最高点? 33.在轻质弹簧的末端挂一个质量为m的小球,另一端悬挂起来,把小球拉到使弹簧处于水平位置,这时弹簧的长度等于它的原长L0,然后释放小球,使小球在竖直平面内运动,当小球摆到最低点时,弹簧长为L,则 A.vB> B.vB< C.vB= D.无法确定 34.质量为1.0kg的小球沿光滑的圆轨道在竖直平面内做圆周运动,圆轨道的半径为10m。 若小球在轨道的最低点的重力势能是50J,则小球在最低点对轨道的压力最小值是________N,小球具有的机械能最少是________J。 35.在竖直平面内有一个半径为R的光滑圆环轨道,一个质量为m的小球穿在圆环轨道上做圆周运动,如图所示,到达最高点C时的速率是vC= ,则下列说法中正确的是 A.此小球的最大速率是 B.小球到达C点时对轨道的压力是4mg/5 C.小球在任一直径两端点上的动能之和相等 D.小球沿圆轨道绕行一周所用的时间小于 36.一个倾斜的直轨道与圆轨道相接,处在竖直平面内,圆轨道的半径为R,一个小圆环套在轨道上,并能沿轨道无摩擦滑动,以下说法正确的是 A.要使小环能通过圆轨道的最高点,小环在最低点的速度只需大于 B.要使小环能通过圆轨道的最高点,小环在最低点的速度只需大于 C.如果小环自直轨道上高为3R处由静止开始滑下,小环到达圆轨道的最高点时,小环挤压轨道的外侧 D.如果小环自直轨道上高为3R处由静止开始滑下,小环到达圆轨道的最高点时,小环挤压轨道的内侧 37.如图所示,光滑管形圆轨道半径为R(管径远小于R),小球a、b大小相同,质量相同,均为m,其直径略小于管径,能在管中无摩擦运动。 两球先后以相同速度v通过轨道最低点,且当小球a在最低点时,小球b在最高点。 以下说法正确的是 A.速度v至少为 ,才能使两球在管内做圆周运动 B.当v= 时,小球b在轨道最高点对轨道无压力 C.当小球b在最高点对轨道无压力时,小球a比小球b所需向心力大4mg D.只要v≥ ,小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg 38.一根内壁光滑的细圆钢管,形状如图所示。 一小钢球从A处正对管中射入。 第一次小球恰能达到C点;第二次小球从C孔平抛出恰好落回A孔。 这两次小球进入A孔时的动能之比为____________。 39.如图所示,有一个半径为0.2m的竖直平面的光滑半圆轨道,小球从A点射入,如果刚好能通过轨道的最高点B,那么小球在A点的速度应该是多大? 小球从B点射出后再落回水平地面时和A点的距离是多大? 40.如图所示,位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,最后落在地面上C点处,不计空气阻力,求: (1)小球刚运动到B点时,对轨道的压力多大? (2)小球落地点C与B点水平距离S多少? (3)比值R/H为多少时,小球落地点C与B点水平距离S最远? 该水平距离最大值是多少? 41.一根长为l质量为m的绳子搭在光滑的轻小滑轮上,两边下垂的长度相等。 在受到一扰动后从一边下滑,则绳子离开滑轮时的速度为__________(绳始终未着地)。 42.如图所示,半径为r质量不计的圆盘盘面与地面垂直,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,在盘的最右边缘固定一个质量为m的小球A,在O点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B。 放开盘让其自由转动,问: (1)当A球转到最低点时,两小球的重力势能之和减少了多少? (2)A球转到最低点时的线速度是多少? (3)在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少? 43.一根铁链长为2L,重为2G,摊放在水平地面上。 手拉铁链的一端向上提起,当铁链的另一端刚好离开地面时,铁链的速度为v,则提起铁链的过程中,拉力做功为 A.2GLB.4GLC.2GL+Gv2/gD.4GL+Gv2/g 44.关于摩擦力做功,下列说法正确的是 A.滑动摩擦力一定对物体做负功,使物体的机械能减小 B.滑动摩擦力一定引起系统机械能减小 C.静摩擦力一定不对物体做功 D.静摩擦力做功可以使系统的机械能在内部传递,不会引起系统机械能减小 45.一木块静置于光滑水平面上,一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中。 当子弹进入木块的深度达到最大值2.0cm时,木块沿水平面恰好移动距离1.0cm。 在上述过程中系统损失的机械能与子弹损失的动能之比为 A.1: 2B.1: 3C.2: 3D.3: 2 46.一质量为m的物体以某一速度从A点冲上一个倾角为30°的斜面,其运动的加速度为3g/4。 这个物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这过程中 A.物体的重力势能增加了3mgh/4B.物体的机械能损失了mgh/2 C.物体的动能损失了mghD.物体的重力势能增加了mgh 47.质量为100kg的木箱放在水平地面上,如图所示,一个人采用翻滚的办法把它移动10m,这个人至少要做功________J。 (g取10m/s2) 参考答案 1.A2.D3.B4.FS(1+cos) 5.Fh(csc-csc)6.Gs(sec-tg)7.D8. gs(H-h)2 9.D10.D11.C12.50kW,2.5103N,20 13. 14.ACD15.AD16.ACD 17.B18。 319. 20.1: 1,1: 3 21.50J22.档板处, 23.C24. 25. L,( -1)FL,, , L 26. g2,m1g2( + )27.ACD 28.CD29.B30.D31.CD 32.d= L, L≤d≤ L33.B34.60,30035.ACD 36.BD37.BCD38.4: 539.3.2m/s,0.4m 40.3mg,2 , ,H41. 42. , ,37 43.C44.BD45.C46.BD47.2070
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