《2019年高中物理阶段质量检测三机械能守恒定律含解析新人教版必修220190531249.wps》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高中物理阶段质量检测三机械能守恒定律含解析新人教版必修220190531249.wps（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、机械能守恒定律 (时间：60分钟；满分：100分) 一、单项选择题(本题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分) 1如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这 个过程中，人脚所受的静摩擦力( ) A等于零，对人不做功 B水平向左，对人做负功 C水平向右，对人做正功 D斜向上，对人做正功 2(2016黄冈高一检测)关于功和能，下列说法不正确的是( ) A滑动摩擦力对物体可以做正功 B当作用力对物体做正功时，反作用力可以不做功 C做曲线运动的物体，由于速度不断地变化，一定有外力对物体做功 D只受重力作用的物体，在运动过程中机械能一定守恒 3如图所示，细线的一端固
2、定于 O 点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒 定速率在竖直平面内由 A 点运动到 B 点。在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是( ) A逐渐增大 B逐渐减小 C先增大，后减小 D先减小，后增大 4某物体同时受到两个在同一直线上的力 F1、F2的作用，物体由静止开始做直线运动， 其位移与力 F1、F2的关系图象如图所示，在这 4 m 内，物体具有最大动能时的位移是( ) A1 m B2 m C3 m D4 m 5(2016如皋高一检测)如图所示，质量为 m 的物块与转台之间能出现最大静摩擦力， 且为物块重力的 k 倍，它与转轴 OO相距 R，物块随转台由静止开始转动，当转速缓慢地增加
3、到某一定值时，物块即将在转台上滑动。在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物 块做的功为( ) 1 A0 B2mgR 1 C2kmgR D. kmgR 2 二、多项选择题(本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分) 6如图所示，两个质量相同的物体 A 和 B，在同一高度处，A 物体自由落下，B 物体沿光 滑斜面下滑，则它们到达地面时(空气阻力不计)( ) A速度大小相等，动能相同 BB 物体的速率大，动能也大 CA、B 两物体在运动过程中机械能都守恒 DB 物体重力所做的功比 A 物体重力所做的功多 7如图所示，利用倾角为 的传送带把一个质量为 m 的木箱匀速传送 L 距离，这时木
4、箱 升高 h，木箱和传送带始终保持相对静止。关于此过程，下列说法正确的是( ) A木箱克服重力做功 mgh B摩擦力对木箱做功为零 C摩擦力对木箱做功为 mgLcos ，其中 为摩擦因数 D摩擦力对木箱做功为 mgh 8(2016梅州高一检测)如图所示两个单摆，摆球 A、B 的质量相同，摆线长 LALB，悬 点 O、O等高，把两个摆球拉至水平后，选 O、O所在的平面为零势能面，都由静止释放， 不计阻力，摆球摆到最低点时( ) AA 球的动能大于 B 球的动能 BA 球的重力势能大于 B 球的重力势能 C两球的机械能总量相等 D两球的机械能总量小于零 三、非选择题(本题共 4 小题，共 52 分
5、) 9(10 分)(2016湘潭高一检测)某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设 计了如下实验，他的操作步骤是： 2 按图摆好实验装置，其中小车质量 M0.20 kg，钩码总质量 m0.05 kg； 释放小车，然后接通打点计时器的电源(电源频率为 f50 Hz)，打出一条纸带。 (1)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图所示。把打下的第一点 记作 0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有 4 个点未画出，用厘米刻度尺测得各计 数点到 0 点距离分别为 d10.004 m，d20.055 m,d30.167 m，d40.256 m，d50.360 m，d6 0.4
6、80 m，他把钩码重力(当地重力加速度 g9.8 m/s2)作为小车所受合力，并算出打下 0 点到打下第 5 点合力做的功 W_ J(结果保留三位有效数字)，把打下第 5 点时小车 动能作为小车动能的改变量，算得 Ek_ J。(结果保留三位有效数字) (2)多选此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量” 的结论，且误差很大。通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是( ) A钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 B没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 C释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小 D没
7、有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的主要原因 10(12 分)在“验证机械能守恒定律”实验中，打出的纸带如图所示，其中 A、B 为打点 计时器打下的第 1、2 个点，AB2 mm，D、E、F 为点迹清晰时连续打出的计时点，测得 D、E、 F 到 A 的距离分别为 s1、s2、s3(图中未画出)。设打点计时器的打点频率为 f，重物质量为 m， 实验地点重力加速度为 g。一位学生想从纸带上验证打下 A 点到打下 E 点过程中，重物的机械 能守恒。 (1)多选实验中，如下哪些操作是必要的( ) A用秒表测量时间 B重物的质量应尽可能大些 C先接通电源后释放纸带 D先释放纸带后接通电源
8、(2)重物重力势能减少量 Ep_，动能增加量 Ek_。 (3)比较 Ep和 Ek发现，重物重力势能的减少量 Ep大于动能的增加量 Ek，造成这 一误差的原因是_。 11(14分)如图甲所示，质量 m1 kg 的物体静止在光滑的水平面上，t0 时刻，物体 受到一个变力 F 作用，t1 s 时，撤去力 F，某时刻物体滑上倾角为 37 的粗糙斜面；已知 物体从开始运动到斜面最高点的 vt 图象如图乙所示，不计其他阻力，求： 3 (1)变力 F 做的功。 (2)物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率。(sin 370.6，cos 370.8) (3)物体回到出发点的速度。 12(16
9、分)(2016盐城高一检测)光滑水平面 AB 与竖直面内的半圆形导轨在 B 点连接， 导轨半径 R0.5 m，一个质量 m2kg 的小球在 A 处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接。用 手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能 Ep49 J，如图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧，沿 半圆形轨道向上运动恰能通过最高点 C，g 取 10 m/s2。求： (1)小球脱离弹簧时的速度大小； (2)小球从 B 到 C 克服阻力做的功； (3)小球离开 C 点后落回水平面时的动能大小。 答 案 1解析：选 C 人随扶梯沿斜面加速上升，人受到重力、支持力和水平向右的静摩擦力， 且静摩擦力方向与运动方向的夹角小于 90
10、，故静摩擦力对人做正功。 2解析：选 C 滑动摩擦力可以做负功、也可以做正功或不做功，A 正确；作用力做正功， 反作用力可能做正功、负功或不做功，B 正确；匀速圆周运动中，合外力(即向心力)不做功， C 错误；物体只受重力时机械能一定守恒，D 正确。 3解 析：选 A 小球上升的过程中，重力做负功，水平拉力 F 做正功，由动能定理得 WF 1 1 WG mv2 mv20，所以 WFWG，即拉力做的功和克服重力做的功总是相等的，则拉力做功的 2 2 功率和克服重力做功的功率也总是相等的，小球上摆过程中，竖直方向的分速度一直增大，克 服重力做功的功率 Pmgv一直增大，所以拉力做功的功率也是逐渐增
11、大的，A 正确。 4解析：选 B x2 m 前， F1F2，合力做正功，动能增加；x2 m 后，F1F2，合力做 负功，动能减小；x4 m 时，F1、F2合力做功为零，动能为零；x2 m 时，合力做功最多，动 能最大，B 正确。 v2 1 5解析：选 D 设物块开始滑动时的速度大小为 v，则 kmgm ，而根据动能定理 W R 2 1 mv2，故转台对物块做的功 W kmgR，D 正确。 2 6解析：选 AC 两物体在运动中只有重力做功，故机械能守恒，C 正确；重力做的功 W 1 mgh 也相同，D 错误；由机械能守恒定律 mgh mv2可知，两物体落地时的速度大小相等，动 2 能相同，A 正
12、确，B 错误。 7解析：选 AD 木箱和传送带间的摩擦力为静摩擦力，对木箱做正功，木箱匀速运动， 4 根据动能定理，摩擦力对木箱做的功等于木箱克服重力做的功 mgh，A、D 正确。 1 8解析：选 AC 根据动能定理 mgL mv2，所以摆球摆到最低点时 A 球的动能大于 B 球 2 的动能，A 正确；在最低点，A 球的高度更低，由 Epmgh 知 A 球的重力势能较小，B 错误；A、 B 两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，两球的机械能总量保持 0 不变，所以在 最低点，两球的机械能总量仍为 0，故 C 正确，D 错误。 1 d6d4 9解析：(1)Wmgd50.176 J，由 E
13、k Mv ，v5 ，T0.1 s，解得 Ek0.125 J。 52 2 2T (2)钩码向下加速运动时，细绳的拉力比钩码重力小，且钩码质量越大，这种差别越大，A 正确；本实验应平衡小车的摩擦力，这样绳的拉力所做的功才等于小车动能的改变量，B 正确； 而 C、D 两选项都不是产生较大误差的主要原因。 答案：(1)0.176 0.125 (2)AB 10解析：(1)实验中根据打点计时器打点频率计算时间，不需要秒表，A 错误；重物的 质量应尽可能大些，这样可以减小阻力引起的误差，B 正确；打点计时器使用时，都是先接通 电源，待打点稳定后再释放纸带，C 正确，D 错误。 (2)因为 AB2 mm，则
14、A 点为自由落体运动的初始位置，即 vA0。从 A 点到 E 点过程中， 重力势能的减小量为：Epmgs2。 s3s1 s3s1f E 点的瞬时速度：v 2T 2 则动能增量为： 1 ms3s12f2 Ek mv2 2 8 (3)因为实验中有阻力作用，所以减小的重力势能大于增加的动能。 ms3s12f2 答 案：(1)BC (2)mgs2 8 (3)实验过程中有阻力作用 11解析：(1)物体 1 s 末的速度 v110 m/s， 1 根据动能定理得：WF mv250 J 1 2 (2)物体在斜面上升的最大距离： 1 x 110 m5 m 2 物体到达斜面时的速度 v210 m/s，到达斜面最高
15、点的速度为零，根据动能定理： 1 mgxsin 37Wf0 mv 2 2 解得：Wf20 J， Wf P 20 W t 1 1 (3)设物体重新到达斜面底端时的速度为 v3，则根据动能定理：2Wf mv2 mv2 3 2 2 解得：v32 5 m/s 此后物体做匀速直线运动，到达原出发点 的速度为 2 5 m/s 答案：(1)50 J (2)20 W (3)2 5 m/s 12解析：(1)根据机械能守恒定律 5 1 Ep mv 21 2 2Ep 2 49 v1 m/s7 m/s m 2 (2)由动能定理得 1 1 mg2RWf mv mv 2 21 2 2 v 2 小球恰能通过最高点，故 mgm R 由得 Wf24 J (3)根据机械能守恒定律 1 mg2REk mv 2 2 由得 Ek25 J 答案：(1)7 m/s (2)24 J (3)25 J 6 7