配套K122019版高考物理总复习 专题六 机械能及其守恒习思用

小学+初中+高中+努力=大学

小学+初中+高中+努力=大学 专题六 机械能及其守恒

考点1功和功率的理解及计算

1.[2018河北张家口二模][多选]放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6 s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图甲、乙所示.下列说法正确的是 (

)

A.0~6 s内物体的位移大小为30 m

B.0~6 s内拉力做的功为70 J

C.合外力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功相等

D.滑动摩擦力的大小为5 N

2.[2018江西赣中南五校第一次联考][多选]质量为m的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度—时间图象如图所示.从t1时刻起汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff,则 (

)

A.0~t1时间内,汽车的牵引力做功的大小等于汽车动能的增加量

B.t1~t2时间内,汽车的功率等于(m+Ff)v1

C.汽车运动的最大速率v2=(+1)v1

D.t1~t2时间内,汽车的平均速率等于 小学+初中+高中+努力=大学

小学+初中+高中+努力=大学 3.[2014重庆高考,2,6分]某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶,受到的阻力分别为车重的k1和k2倍,最大速率分别为v1和v2,则 ( )

A.v2=k1v1 B.v2=v1 C.v2=v1 D.v2=k2v1

考点2动能定理的理解与应用

4.[2018河南郑州第一次质量预测][多选]如图所示,有三个斜面a、b、c,底边的长分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h,某质点与三个斜面间的动摩擦因数均相同,这个质点分别沿三个斜面从顶端由静止释放后,都可以加速下滑到底端.三种情况相比,下列说法正确的是 (

)

A.下滑过程经历的时间ta>tb=tc

B.质点到达底端的动能Eka>Ekb>Ekc

C.因摩擦产生的内能2Qa=2Qb=Qc

D.质点损失的机械能ΔEc=2ΔEb=4ΔEa

5.[2017湖南六校联考][多选]一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后,返回到斜面底端.已知小物块的初动能为Ek,它返回斜面底端时的速度大小为v,克服摩擦力做功为.若小物块冲上斜面的初动能变为2Ek,则有 ( )

A.返回斜面底端时的动能为Ek

B.返回斜面底端时的动能为Ek

C.返回斜面底端时的速度大小为2v

D.返回斜面底端时的速度大小为v

6.[多选]如图甲所示,质量m=2 kg的物块放在光滑水平面上,在B点的左方始终受到水平恒力F1的作用,在B点的右方除受到F1的作用外还受到与F1在同一直线上的水平恒力F2的作用.物块从A点由静止开始运动,在0~5 s内运动的v-t图象如图乙所示,由图可知 ( ) 小学+初中+高中+努力=大学

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A.t=2.5 s时,物块经过B点

B.t=2.5 s时,物块距B点距离最远

C.t=3.0 s时,恒力F2的功率P为10 W

D.在1~3 s的过程中,F1与F2做功之和为-8 J

7.[2018山东临沂检测]如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接一口深为H,宽度为d的深井CDEF,一个质量为m的小球放在曲面AB上,可从距BC面不同的高度处由静止释放.已知BC段长L,小球与BC间的动摩擦因数为μ,重力加速度g取10 m/s2.则:

(1)若小球恰好落在井底E点处,求小球释放点距BC面的高度h1;

(2)若小球不能直接落在井底,求小球打在井壁EF上的最小动能Ekmin和此时的释放点距BC面的高度h2.

考点3机械能守恒定律的理解与应用

8.[2017甘肃武威模拟][多选]如图所示,半径为R的光滑圆环竖直放置,环上套有质量分别为m和2m的小球A和B,A、B之间用一长为R的轻杆相连.开始时A在圆环的最高点,现将A、B由静止释放,则 (

)

A.B可以运动到圆环的最高点

B.A运动到圆环的最低点时速度为2 小学+初中+高中+努力=大学

小学+初中+高中+努力=大学 C.在A、B运动的过程中,A、B组成的系统机械能守恒

D.B从开始运动至到达圆环最低点的过程中,杆对B所做的总功为零

9.[2018福建莆田检测]如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的环,环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d,杆上的A点与定滑轮等高,杆上的B点在A点下方,与A点距离为d.现将环从A点由静止释放,不计一切摩擦阻力,下列说法正确的是 (

)

A.环到达B点时,重物上升的高度h=

B.环到达B点时,环与重物的速度大小之比为:2

C.环从A点到B点,环减少的机械能大于重物增加的机械能

D.环能下降的最大高度为

10.[2018安徽六安检测]如图所示,将一个内、外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落,从A点与半圆形槽相切进入槽内,则下列说法正确的是 (

)

A.小球在半圆形槽内运动的全过程中,只有重力对它做功

B.小球从A点运动到半圆形槽的最低点的过程中,小球处于失重状态

C.小球从A点经最低点运动到右侧最高点的过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒

D.小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒

11.[2018江西宜春检测]如图所示,倾角30°的光滑斜面上,轻质弹簧两端连接着两个质量均为m=1 kg的物块B和C,C紧靠着挡板P,B通过轻质细绳跨过光滑定滑轮与质量M=8 kg小学+初中+高中+努力=大学

小学+初中+高中+努力=大学 的物块A连接,细绳平行于斜面,A在外力作用下静止在圆心角为60°、半径R=2 m的光滑圆弧轨道的顶端a处,此时绳子恰好拉直且无张力;圆弧轨道最低端b与粗糙水平轨道bc相切,bc与一个半径r=0.2 m的光滑圆轨道平滑连接.由静止释放A,当A滑至b时,C恰好离开挡板P,此时绳子断裂.已知A与bc间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g取10 m/s2,弹簧的形变始终在弹性限度内,细绳不可伸长.

(1)求弹簧的劲度系数;

(2)求物块A滑至b处,绳子断后瞬间,A对圆轨道的压力大小;

(3)为了让物块A能进入圆轨道且不脱轨,则bc间的距离应满足什么条件?

考点4功能关系的理解与应用

12.[2017福建福州质检][多选]如图甲所示,在水平地面上固定一竖直轻弹簧,弹簧上端与一个

质量为0.1 kg的木块A相连,质量也为0.1 kg的木块B叠放在A上,A、B都静止.在B上施加一个竖直向下的力F使木块缓慢向下移动,力F大小与移动距离x的关系如图乙所示,整个过程弹簧都处于弹性限度内.下列说法正确的是 ( )

A.木块下移0.1 m过程中,弹簧的弹性势能增加2.5 J

B.弹簧的劲度系数为500 N/m

C.木块下移0.1 m时,若撤去力F,则此后B能达到的最大速度为5 m/s

D.木块下移0.1 m时,若撤去力F,则A、B分离时的速度为 5 m/s

13.[2018湖北襄阳四中高三检测][多选]在一水平向右匀速传输的传送带的左端A点,每隔时间T,轻放上一个相同的工件.已知工件与传送带间的动摩擦因数为μ,工件质量均为m,经小学+初中+高中+努力=大学

小学+初中+高中+努力=大学 测量,发现那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离为x,重力加速度为g,下列判断正确的是(

)

A.传送带的速度为

B.传送带的速度为

C.在一段较长的时间t内,传送带因传送工件而多消耗的能量为

D.每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为μmgx

14.[2017河北石家庄辛集中学检测]如图所示,倾角为θ的斜面底端固定一个挡板P,质量为m的小物块A与质量不计的木板B叠放在斜面上,A位于B的最上端且与挡板P相距L.已知A与B、B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,且μ1>tan θ>μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A与挡板P相撞的过程中没有机械能损失.将A、B同时由静止释放.

(1)求A、B释放瞬间小物块A的加速度大小a1;

(2)若A与挡板P不相撞,求木板B的最小长度l0;

(3)若木板B的长度为l,求整个过程中木板B运动的总路程.

考点5实验：探究动能定理

15.[2017四川南充三模]在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,某实验探究小组的实验装置如图甲所示.木块从A点静止释放后,在一根弹簧作用下弹出,沿足够长木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1,并记录此过程中弹簧对木块做的功为W0.用完全相同的弹簧两根、三根……并列在一起进行第2次、第3次……实验,每次实验木块均从A点静止释放,分别运动到B2、B3…停下,测得OB2、OB3…的距离分别为L2、L3…,作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的W-L图象,如图乙所示.

(1)根据图线分析,弹簧对木块做功W与木块在O点的速度vO之间的关系. .

(2)W-L图线为什么不通过原点? .

(3)弹簧被压缩的长度LOA为 . 小学+初中+高中+努力=大学

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16.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图甲所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.

(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法.

(2)请根据下表的实验数据在图乙中作出s-h关系的图象.

h(cm) 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0

s(cm) 19.5 28.5 39.0 48.0 56.5

(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40 kg、M=0.50 kg.根据s-h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ= (结果保留一位有效数字).

(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果 (填“偏大”或“偏小”).

考点6实验：验证机械能守恒定律