湖南省邵阳市二中高三物理第一轮复习机械能第五章专题测试 新课标 人教版

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湖南省邵阳市二中高三物理第一轮复习机械能第五章专题测试 ‎ 一、选择题 ‎1．关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是 （ ）‎ ‎ A．只有重力和弹簧弹力作用时，机械能守恒 ‎ B．当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能守恒 ‎ C．当有其他外力作用时，只要合外力的功为零，机械能守恒 ‎ D．炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒 ‎2．一个人站在阳台上，以相同的速率v分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出不计空气阻力测三球落地时的速率 （ ）‎ ‎ A．上抛球最大 B．下抛球最大 C．平抛球最大 D．三球一样大 ‎3．如图所示，用力拉一质量为的物体。使它沿水平方向匀速移动距离，若物体和地面间的动摩擦因数为，则此力对物体做的功为（ ）‎ ‎ A． ‎ ‎ B．‎ ‎ C． ‎ ‎ D．‎ ‎4．一物体质量为‎2kg，以‎4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为‎4m/s，在这段时间内水平力做功为 （ ）‎ ‎ A．0 B．8J C．16J D．32J ‎5．如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中（ ）‎ ‎ A．木块的机械能增量fL B．子弹的机械能减少量为f(L+d)‎ ‎ C．系统的机械能减少量为fd D．系统的机械能减少量为f(L+d)‎ ‎6．一个质量为的物体以的加速度竖直向下运动， 则在此物体下降高度的过程中，物体的（ ）‎ ‎ A．重力势能减少了 B．动能增加了 ‎ C．机械能保持不变 D．机械能增加了 ‎7．将一物体以速度v从地面竖直上抛，当物体运动到某高度时，他的动能恰为重力势能的一半，不计空气阻力，则这个高度为 （ ）‎ ‎ A．v2/g B．v2/‎2g C．v2/‎3g D．v2/‎4g ‎ ‎8．自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开始，到压缩到弹簧的最大形变的过程中，以下说法中正确的是　　（　 ）‎ ‎ A．小球的动能逐渐减少 B．小球的重力势能逐渐减少 ‎ C．小球的机械能守恒 D．小球的加速度逐渐增大 ‎9．从空中某处平抛一个物体，不计空气阻力，物体落地时，末速度与水平方向的夹角为α.取地面物体重力势能为零，则物体抛出时，其动能与势能之比为 （ ）‎ A．sin2α B．cos2α C．tan2α D．cot2α ‎10．一足球运动员将质量为lkg的足球由静止以‎10m/s的速度用力踢出，假设运动员踢球瞬间的平均作用力为200N，球在水平方向上运动了‎30m停止，则人对球所做的功为（　　）‎ A．50J　 B．500J　　　　 C．200J　　 D．6000J ‎11．如图所示，质量为m的物体，以速度v离开高为H的桌子，当它落到距地面高为h的A点时，速度为VA,在不计空气阻力的情况下，下列哪些说法是正确的 （ 　）‎ ‎ A．物体在A点具有的机械是 ‎ B．物体在A点具有的机械能是 ‎ C．物体在A具有的动能是 ‎ D．物体在A点具有的动能是mg(H-h)‎ ‎12．足够长的传送带以v匀速传动，一质量为m的小物块A由静止轻放于传送带上，若小物体与传送带之间的动摩擦因数为，如图所示，当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量为　（　 ）‎ ‎ A．　　　　 B． ‎ ‎ C．　　　 D．‎ ‎13．如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为‎2 m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动.开始时OB与地面相垂直.放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是（ ）‎ A．A球到达最低点时速度为零 B．A球机械能减少量等于B球机械能增加量 C．B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度 A h D．当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度 ‎14．如图19所示，U型管内装有同种液体，右管管口用盖板A密 ‎ 封，两液面的高度差为h，U型管中液体总长为4h，U型管 ‎ 中的横截面面积各处相同。现拿去盖板A，液体开始流动，‎ ‎ 当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为：‎ ‎ A.; B. ; C. ; D. ‎ ‎15.子弹在射入木板前动能为E1，动量大小为P1；射穿木板后子弹动能为E2，动量大小为P2.若木板对子弹的阻力大小恒定，则子弹在射穿木板过程中的平均速度大小为 A、 B、 C、 D、‎ O ω O/‎ ‎16.如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物体重力的k倍，它与转轴OO/相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到一定值时，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（ ）‎ A.0 B.2πkmgR C.2kmgR D.kmgR 二、填空 L ‎17．一物体从高lm、长‎3m的光滑斜面的顶端由静止开始滑下，若不计阻力，物体滑下 　　　　　　　m远时，它的动能和重力势能相等；滑下 m远时，它的动能是重力势能的2倍。‎ ‎18．如图所示，将一根长L＝‎0.4m的金属链条拉直放在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，链条下端与斜面下边缘相齐，由静止释放后，当链条刚好全部脱离斜面时，其速度大小为_____m/s．(g取‎10 m/s2)‎ ‎19．取离开地球无限远处重力势能为零点，设地球的的质量为M，半径为R，万有引恒量为G，距地面高h、质量为m的人造地球卫星的势能为－G，则该卫星的总机械能为 。‎ ‎20．如图所示，一块均匀的正方形板的边长为a重为G,可绕通过O点的水平轴转动，从AO呈水平位置开始将板释放，摆动一定时间后最后静止，B点在O点的正下方，在这个过程中，方块板损失的机械能为 ‎ 三、计算题 ‎21、几节质量均匀且相同的过山车全长L，总质量为M，如图，它想要通过半径为R的光滑竖直圆形轨道，已知L>>2πR，求它刚上轨道时的最小速度为多少？若过山车全长L=4πR，R远大于每一节车厢的长度和高度，整个过山车共n节，刚好能通过光滑竖直圆轨道，两节车厢间的相互作用力远小于一节车厢的重力，求第一节车厢到达最高点时对轨道的压力。‎ ‎22．人从一定的高度落地容易造成骨折。一般人胫骨的极限抗压强度约为1.5×108N/m2，胫骨最小横截面积大多为‎3.2cm2。假若一质量为‎50kg的人从某一高度直膝双足落地，落地时其重心又约下降‎1cm。试计算一下这个高度超过多少时，就会导致胫骨骨折。（g取‎10m/s2）‎ ‎23．如图所示，质量都为m的A、B两环用细线相连后分别套在光滑细杆OP和竖直光滑细杆OQ上，线长L=‎0.4 m，将线拉直后使A和B在同一高度上都由静止释放，当运动到使细线与水平面成30°角时，A和B的速度分别为vA和vB，求vA和vB的大小.‎ ‎24．如图所示，斜面倾角θ=30 °，另一边与地面垂直，高为H，斜面顶点有一定滑轮，物块A和B的质量分别为m1和m2，通过轻而软的细绳连结并跨过定滑轮，开始时两物块都位于与地面的垂直距离为H的位置上，释放两物块后，A沿斜面无摩擦地上滑，B沿斜面的竖直边下落，若物块A恰好能达到斜面的顶点，试求m1和m2的比值.（滑轮质量、半径及摩擦均可忽略）‎ A E F P B ‎25．如图所示，质量为m的小球用长为L的细线系住悬于A点，A、B是过A点的竖直线，AE=L/2，过E作水平线EF，在EF上钉一钉子P，将小球拉起使悬线伸直并水平，由静止释放小球，若小球能绕钉子P在竖直面内做圆周运动，且绳子承受的最大拉力为9mg。求钉子安放的范围EP（不计绳与钉子碰撞时能量损失）。‎ ‎ ‎ ‎26、光滑圆柱被固定在水平平台上，质量为m1的小球用轻绳跨过圆柱与小球m2相连，开始时小球在平台上，两边绳竖直，两球从静止开始m1上升，m2下降，当m‎1升到圆柱的最高点时绳子突然断了，发现m1恰能做平抛运动，求m2应为多大？‎ ‎27、如图，匀质链条质量线密度为λ，长为，其中 能搭在半径为R固定不可转动的光滑滑轮上，链条左侧H段的下端恰好与水平地面自由接触，链条的右端连接质量为的小重物，开始时系统处于运动状态，小重物具有竖直向下的速度V0，为使小重物能达到地面，试求V0至少应为多大？‎ ‎28．面积很大的水池，水深为H，水面上浮着一正方体木块。木块边长为a，密度为水的1/2，质量为m。开始时，木块静止，有一半没入水中，如图所示。现用力F将木块缓慢地压到池底。不计摩擦。求 (1)从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中,池水势能的改变量。 (2)从开始到木块刚好完全没入水的过程中，力F所做的功。 （3）若将该木块放在底面为正方形（边长为a）的盛水足够深的长方体容器中，开始时，木块静止，有一半没入水中，如图所示，现用力F将木块缓慢地压到容器底部，不计摩擦。求从开始到木块刚好完全没入水的过程中，容器中水势能的改变量。‎ A B L C ‎29‎ ‎、在水平光滑细杆上穿着A、B两个刚性小球，两球间距离为L，用两根长度同为L的不可伸长的轻绳与C球连接（如图所示），开始时三球静止二绳伸直，然后同时释放三球。已知A、B、C三球质量相等，试求A、B二球速度V的大小与C球到细杆的距离h之间的关系。 ‎ ‎[参考答案]‎ 一、选择题 ‎1．A 2．D 3．D 4．A 5．ABC 6．BD 7．C 8．B 9．C 10．A 11．ABC 12．D ‎13.BCD 14.D 15.BC 16.D 二、填空 ‎17．1．‎5m ‎2m 18.m/s （滑到水平面上时）或m/s （滑到竖直面时） 19．－G 20． 21.V0= , FN=‎ ‎22．解析：由题胫骨最小处所受冲击力超过F=时会造成骨折。‎ ‎ 设下落地安全高度为h1，触地时重心又下降高度为h2，落地者质量为m，落地速度为v，与地碰撞时间为 由动能定理mg(h1+h2)-Fh2=0所以h1=‎ 代入数据得h1= 23. vA=m/s，vB=1 m/s ‎24．B下落过程中，对系统有：m2g=m1gsinθ+ (m1+m2)v2‎ 以后对A上升至顶点过程：m1v2=m‎1g(- Hsinθ) 所以=‎ ‎25.设EP=x L ≤x≤L 26.m2=‎ ‎27.V0＞‎ ‎3a‎/4‎ a/4‎ ‎28．参考解答： （1）图1中1和2分别表示木块在刚没人水中时和到达池 时的位置。木块 从1移到2，相当于使同体积的水从2移到1，所以 池水势能的改变量等于这部分水在位置1和在位置 2的势能之差，因为木块密度为水的1/2，木块的 质量为m，所以与木块同 体积的水的质量为‎2m。 故池水势能的改变量 　△E＝2mg（H－）一2mg·＝2mg（H一a）　 （2）因水池面积很大，可忽略因木块压人水中所引起的水深变化，木块刚好完全没人水中时，图2中原来处于划斜线区域的水被排开，后果等效于使这部分水平铺于水面，这部分水的质量为m，其势能的改变量为　 △E水：mgH-mg（H一3α/4）＝3mgα/4 　 木块势能的改变量为　　　 △E木＝mg（H - ）- mgH＝- mgα/2　 根据功能原理，力F所做的功W＝△E水十△E木＝1/4mgα 　　　　　　　 （3） 因容器水面面积为‎2a2，只是木块底面积的2倍，不可忽略因木块压入水中所引起的水深变化，木块刚好完全没入水中时，图8中原来处于下方划斜线区域的水被排开到上方划斜线区域。这部分水的质量为/2，其势能的改变量为： 。‎ ‎29分析与解：此题的关键是要找到任一位置时，A、B球的速度和C球的速度之间的关系。在如图21所示位置，BC绳与竖直方向成角。因为BC绳不能伸长且始终绷紧，所以B、C ‎ VB 图21‎ VC B C A θ 两球的速度VB和VC在绳方向上的投影应相等，‎ 即 VC.COS=VB.Sin ‎ 由机械能守恒定律，可得： ‎ mg(h-L/2)=mvC2/2+2(mvB2/2) ‎ 又因为tg2 =(L2-h2)/h2 ‎ 由以上各式可得：VB=. ‎