(完整版)高中物理机械能守恒定律综合复习测试题(附答案详解)

1、专题测试机械能守恒定律 专题测试卷注意事项：1. 本试题分第I卷和第n卷两部分：第I卷为选择题，48 分；第n卷为非选择题，72 分；全卷 满分 120 分,考试时间为 100 分钟；2. 考生务必将班级、姓名、学号写在相应的位置上；第I卷（选择题共 48 分）一、选择题（本题包括 12 个小题，每小题 4 分，共 有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得 选错或不选的不得分）1.物体做自由落体运动，E代表动能，巳代表势能，48 分.每小题给出的四个选项中，4 分，选对但不全的得 2 分,h代表下落的距离，以水平地面为2.下面关于摩擦力做功的叙述，正确的是A.静摩擦力对物体一定不

2、做功B.零势能面。下列所示图像中，能正确反映各物理量之间关系的是（）动摩擦力对物体一定做负功C.一对静摩擦力中，一个静摩擦力做正功，另一静摩擦力一定做负功D.一对动摩擦力中，一个动摩擦力做负功，另一动摩擦力一定做正功3.如图所示，长为L的小车置于光滑的水平面上，小车前端放一小物块，用大小为 的水平力将小车向右拉动一段距离 为f，在此过程中（）A.摩擦力对小物块做的功为C.力F对小车做的功为f L4. 下列说法中，正确的是（s，物块刚好滑到小车的左端。物块与小车间的摩擦力B.D.)摩擦力对系统做的总功为0小车克服摩擦力所做的功为f sA.机械能守恒时，物体一定不受阻力 重力和弹力作用C.物体处于

3、平衡状态时，机械能必守恒 械能也可以守恒5.如图所示，DO是水平的，AB是斜面，DBA#动到顶点A时速度刚好为零，DCA骨动到A点且速度刚好为零。 的动摩擦因数处处相同且不为零）A.大于VoB. 等于Vo6如图所示，水平地面附近，B球射出的同时，A.B.C.D.初速度为 如果斜面改为则物体具有的初速度（）小于VoD.C.小球机械能守恒时，物体一定只受物体所受的外力不等于零，其机AC（已知物体与路面之间取决于斜面的倾角v0的物体从D点出发沿 让该物体从D点出发沿B以初速度v斜向上瞄准另一小球A射出，恰巧在A球由静止开始下落，不计空气阻力。则两球在空中运动的过程中（）A做匀变速直线运动，B做变加速

4、曲线运动 相同时间内B速度变化一定比A的速度变化大 两球的动能都随离地面竖直高度均匀变化AB两球一定会相碰7.假如在足球比赛中， 某球员在对方禁区附近主罚定位球，h,足球飞入球门的速度为v,足球的质量为W为（不计空气阻力）（）.大于mgh mVC.小于2 2所以做功的大小无法确定梁踢进球门。如图所示，球门的高度为球员将足球踢出时对足球做的功A.等于mghmV2B2D.因为球的轨迹形状不确定，并将球从球门右上角擦着横m则该&上题中，若球员将足球以速度V从地面上踢起。其他条件不变（即球门的，取横梁高度处为零势能参考面,高度仍为h,足球的质量仍为 则下列说法中正确的是（A.球员对足球做的功等

5、于m不计空气阻力)12 .mV mgh12mV2B.球员对足球做的功等于mgh1D.足球在B点处的动能为mV29.一物体由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物体做的功等于（）A. 物体动能的增加量B.物体重力势能的减少量与物体克服摩擦力做的功之和C.物体重力势能的减少量和物体动能的增加量以及物体克服摩擦力做的功之和D.物体动能的增加量与物体克服摩擦力做的功之和10.如图所示，光滑半球的半径为R球心为0,固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB高度为R/2.轨道底端水平并与半球顶端相切质量 为m的小球由A点静止滑下.小球在水平面上的落点为。，则（ ）A.B.C.足球

6、在A点处的机械能为2mgh小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点小球将从B点开始做平抛运动到达C点0C之间的距离为2RD. OC之间的距离0C.为 2R11.如图所示，质量相等的甲、乙两物体开始时分别位于同一水平线上的A、B两点.当甲物体被水平抛出的同时，乙物体开始自由下落.曲线AC为甲物体的运动轨迹，直线BCA为乙物体的运动轨迹，两轨迹相交于C点，空气阻 力忽略不计.则两物体（）A.在C点相遇B .经C点时速率相等 C .在C点时具有的机械能相等D.在C点时重力的功率相等12 .如图所示，小球以大小为Vo的初速度由A端向右运动，到B端时的速度减小为VB；若以同样大小的初速度由B端向左运动，

7、到A端时的速度减小为 已知小球运动过程中始终未离开该粗糙轨道。比较 结论是（）A.VAVB曲线AC为甲物体的运动轨迹，直线B.VA=VBC.VAVVBD.VA。VA、VB的大小，A +无法确定第n卷（非选择题共 72 分）注意事项：第n卷用圆珠笔或钢笔直接写在试卷上 .二、填空题（本题共 5 个小题，其中第 17 小题 12 分，其余每小题 5 分，共 32 分）13. 质量为m的小球从高h处由静止开始自由下落，以地面作为零势能面。当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为 _ .14. 以初速度V1竖直上抛一个质量为m的物体，物体落回到抛出点时的速度为V2,如果物体在上升和下降过程中受到

8、的空气阻力大小相等，物体能上升的最大高度为_.15. 法国人劳伦特菲合尔在澳大利亚的伯斯冒险世界进行了超高特技跳水表演，他从30m 高的塔上跳下，准确地落入水池中，若已知水对他的阻力(包括浮力)是他重力的 3.5倍，他在空中时,空气阻力是他重力的 0.2 倍，则水池的深度至少为 _m16. 物体的质量为m与转台间的 r 动摩擦因数为 ，与转轴间距离为R物体随转台由静止开始加速转动， 当转速增加至某值时， 物体即将在转台上相对滑动， 此时起转台做匀速 转动，此过程中摩擦力对物体做的功为 _。17.北京奥运会为体现“绿色奥运”的理念， 奥组委在各比赛场馆使用了新型节能环保 电动车，湖北江汉大学的5

9、00名学生担任了司机，负责接送比赛选手和运输器材.在检测某款电动车性能的实验中，让电动车由静止开始沿平直公路行驶，利用仪器测得不同时刻1电动车的牵引力F与对应的速度v,绘出的F图象如图所示(图中AB BD均为直线,vC点为实线与虚线的分界点).假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则由图象可知：(1)电动车所受的阻力为_ N ; (2 )电动车在AB段做运动；(3)BC段的斜率表示电动车的额定功率，大小为_也;(4)电动车的最大速度为m/s 。三、计算题(本题共 4 个小题，共 40 分)18. (10 分)如图所示，是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道 有一个小坡度，电车进站时要

10、上坡，出站时要下坡如果坡高 2m,电车到a点时的速度是25.2km/h，此后便切断电动机的电源，如果不考虑电车所受的摩擦力，则电车到a点切断电源后，能否冲上站台？如果能冲上，它到达b点时的速度多大？如果不能，请说明理由.19.(8 分)(上海卷)质量为 5 103kg 的汽车在t= 0 时刻速度vo= 10m/s，随后以P= 6 104W 的额定功率沿平直公路继续前进，经72s 达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为 2.5 10 No 求：(1) 汽车的最大速度Vm；(2) 汽车在 72s 内经过的路程s。21.（ 14分）如图所示，竖直平面内的轨道ABC由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧

11、轨道CD组成，AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道固定在水平面上。一个质量为 块（可视为质点）从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB,沿着轨道运动， 由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平轨道AB长为L。求：（1）小物块与水平轨道的动摩擦因数（2） 为了保证小物块不从轨道的D端离开轨道，圆弧轨道的半径R至少是 多大？（3）若圆弧轨道的半径R取第（2）问计算出的最小值，增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R处，试求物块的初动能并分析物块能否停在水平轨道上。如果能，将停在何处？如果不能，将以多大速度离开水平轨道?m的小物机械能守恒定律专题测试卷详细参考答案1. B

12、提示:由机 M 能守恒定律故势能与动鉅的圉稼为駆斜的直线,C 错;由朋能宝理=忑=即 和 4丄吨轴酬仔 i热茁势能 2h的图曜也黄衙斜閔直络 D 且号泄一 4 対山 故期出迪窿凶團僚 为开口向 T 的抛惭编 3对扌同理忖山勢能与时间菸剧稼也汁开口向下的抛檢鮭 Aflh2. C 提示：一对誦摩瘵力曲忙用点不发主栢对秽陆，艺们朗合珀対零，它们的功可以一正一负：可以都为零; 一对団障瘵尢的阿用点浚生相对移也它们的舍功畑値它门时功可以一正一更可以一零一鼠可以两负一3D1D 捏示；忙械醴守叵定從是在便有重力或禅力时恸慷做功时”能矍在动能、重力势能、陣比勢能之囘转化 證、初体前机械能总堂噪蒔不吏.旦舉牛悬

13、.旦育車 th 強力对物饰戲功.当物依辻干半衡忠时.旦机械能氓口 能増加也可能腫卜还育可能不更.故 D正确 n乞 E 提示本融考査动能定理与滑动寧擦力的相互亟.如石團所示.靭俶沿曙面滑动过程可以应用动说 理井析.物愀次就 I 邃產旳从 D 出发沿 D5）滑动的迫融 一刚鼻一弹餾民目一尹吨“g.Ea 二一斗1% 由几何丟炙可知Mccsa=SG1,左梯 4席迪二耳仇_式可以化商为-曲帥-中關如二-*郴叮 说朋韧低沿斜面运动时，只娶上升册高度不雯物障克股惑力敕的功与斜面的傾肃无关，所限物体沿氏和运 动过程.基冏悔体到入时的速度咱歼谶斯零钛 D 点出祓的速庫借尢& C 提示：卫，厅在运或过程中

14、均貝受重丿 J 作用，郛呆饲吏湮运甜，且在相尋时阊内说度变化相同，能百 相碰与 3 孫的初违度大小有关.7A 靳：廉旨将足球陽土后氏不计至耳匪力.足滦在空卬运和时诲程卬机嘅亞寻恒，球霭出前朋能和重 力蚂能都対寥由功眨关糸箒竦员将定咖出时时定璘値的功 F 戶幡酬+丄耕说 A 项止嘯.2& D9. D 提示：根据动能定理可知：物体沿粗糙斜面下滑，重力对物体做正功为WG，物体克服摩擦力做功为W，即WGWfEk，则WGEkWf，D 项正确，A、C 项错误，另外重力对物体做正功就等于物体重力势能的减少量，故B 项错误。10.BC 提示：根据动能定 理求出小球滑到B点时的速度为v=、gR,再根据平

15、抛运动规律求出0C之间的距离为.2R.11.AD程克服阻力做功多，动能损失多，末动能小，选A。解得v2V：2gh 722 10 2m/s=3m/s.定大，滑动摩擦力也大，克服阻力做的功多。所以小球向右运动全过12.A 提示：小球向右通过凹槽C时的速率比向左通过凹槽C时的速率大，由向心力方2程FNAmg罟可知，对应的弹力 克服阻力做的功多；又小球向右通过凸起FNA定大，滑动摩擦力也大,时的速率小，由向心力方程mgFNBD时的速率比向左通过凸起D2鸣可知，对应的弹力FNB一亠R4 FNAmg13.mg gh；2 2Vt v21214.H- 提示：由动能定理,上升过程：mgH FH 0mvt,下降4

16、g22 22只ViV2过程：mgH FHmv20，联立以上两式，可得H -.24g15.9.6 解析：在空中时空气阻力f=0.2mg，在水中的阻力F=3.5mg在空中时运动 卡 30m,设水池深度至少为h米.由动能定理有：mg(H h) fH Fh 0,得h= 9.6m.116.1mgR提示：即将开始滑动时，最大静摩擦力（近似等于滑动摩擦力）提供向2动能增量Ek.17. （ 1）400；（ 2）匀变速；（3）6000；（ 4）15提示：由图象可知，AB段电动车的牵引力F不变，又电动车行驶中所受的阻力恒定，所以电动车在AB段由A到B的过程中沿平直公路做匀加速运动；电动车由A到B的过程中，牵引力F

17、不变，速度增大，故电动车的功率变大，至B点电动车的功率达到达到最大值，即达到额定功率，BC段的斜率为Fv表示电动车的额定功率；电动车在BC段由B到C的过程中以额定功率做加速度减小的加速运动，C点为实践与虚线的分界点，电动车至C点时的加速度减小到 0,速度达到最大值Vm=15m/s,此时电动车所受的牵引力等于阻力，所以电动车 所受的阻力为f=F=400N,电动车的额定功率Pw=fvm=6000W.1218. 解析：取a点所在水平面为零势能面，电车在a点的机械能为E1Ek1mvf，2其中V1=25.2km/h=7m/s设电车所能达到的最大高度为h，则由机械能守恒定律有心力,mg2Vm一 ,此时物体

18、动能为EkR1mgR，此过程中摩擦力对物体做的功等于2程克服阻力做功多，动能损失多，末动能小，选A。解得v2V：2gh 722 10 2m/s=3m/s.因为h/h，所以能冲上站台.设电车到达b点时的速度为V2,则由机械能守恒定律得mgh1mv2，所以有h22乞2.45m2gD6JO419解析：(1)当达到需犬诔毆，F=F*“g=7=nu=24m$(2)从开始到 71 时刻依据功能定理峯：Pr=叫 T 鬧，解耳 s=H：+2=1252.2O.RT：(1) I 员筒內的水经诗 FmIHm 后増加的內矜为：乂二。二 m Z ?x 侨 x)6xlXflh得的能愛为:1260 J mm,所以每分钟每狂方匣米所获得的挺壘为：5=1260 (3-10 -m-) =4.2J (awcm.：2)以丈阳対中心以日地距宦为三径尸做一个球面，则地玫表面每平芳 II 米面秩上所获得的太阳於为,4.2 (4:%00%) =0 153J,上述地球的麦面积：