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文档介绍
2013届高三各地模拟考试试题汇编:功和能
θ θ F 第4题图 L 4(2013安徽合肥一模)..长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球,开始时绳竖直,小球与一个倾角 的静止三角形物块刚好接触,如图所示。现在用水平恒力F向左推动三角形物块,直至轻绳与斜面平行,此时小球的速度速度大小为V,重力加速度为g,不计所有的摩擦。则下列说法中正确的是 A.上述过程中,斜面对小球做的功等于小球增加的动能 B.上述过程中,推力F做的功为FL C.上述过程中,推力F做的功等于小球增加的机械能 D.轻绳与斜面平行时,绳对小球的拉力大小为 答案:B 4(2013山东济宁期末).一个小孩在蹦床上做游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度,小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中,他的运动速度v随时间t变化的图线如图所示,图中只有Oa段和cd段为直线.则根据该图线可知,蹦床的弹性势能增大的过程所对应的时间间隔为( ) A.仅在t1到t2的时间内 B.仅在t2到t3的时间内 C.仅在t1到t3的时间内 D.在t1到t5的时间内 答案:C 8(2013山东济宁期末).如图所示,质量均为m的两个完全相同的小球A、B(可看成质点),带等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上.当突然加一水平向右的匀强电场后,两小球A、B将由静止开始运动.则在以后的运动过程中,对两个小球和弹簧所组成的系统(设整个过程中不考虑两电荷之间的库仑力作用且弹簧不超过弹性限度),以下说法正确的是( ) A.系统的机械能守恒 B.当两小球速度为零时,系统的机械能一定最小 C.当小球所受的电场力与弹簧的弹力平衡时,系统动能最大 D.因电场力始终对球A和球B做正功,故系统的机械能不断增加 答案:C F B A 第10题图 10(2013安徽合肥一模)..如图所示,质量分别为m和2m的A、B两物块用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A靠紧竖直墙。现用力F向左缓慢退物块B压缩弹簧,当力F做功为W时,突然撤去F,在A物体开始运动以后,弹簧弹性势能的最大值是 A. B. C. D.W 答案:A 18(2013广东增城一模). 一木块沿粗糙斜面匀速下滑的过程中 A.木块的机械能不守恒 B.木块的动能转化为重力势能 C.木块的重力势能转化为动能 D.木块减小的机械能转化为内能 答案:AD 10(2013山东济宁期末).如图所示,一个小物体在足够长的斜面上以一定初速度释放,斜面各处粗糙程度相同,初速度方向沿斜面向上,则物体在斜面上运动的过程中( ) A.动能先减小后增大 B.机械能一直减小 C.如果某段时间内摩擦力做功与物体动能的改变量相同,则此后物体动能将不断增大 D.如果某段时间内摩擦力做功W,再经过相同的时间,两段时间内摩擦力做功可能相等 答案:BCD 21(2013广东增城一模).如图是利用太阳能驱动小车的装置,若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶,经过时间t 前进距离s,速度达到最大值 vm,在这一过程中电动机的功率恒为P,小车所受阻力恒为F,那么这段时间内 A.小车做匀加速运动 B.电动机所做的功为 Pt C.电动机所做的功为 D.电动机所做的功为 答案:BD 1(2013四川绵阳二诊). 当你骑自行车下坡时,虽然有空气阻力作用,你也没有蹬车,但车的速率越来越大, 在这个过程中,你和自行车的 A. 机械能守恒,减少的重力势能等于增加的动能 B. 机械能守恒,减少的重力势能大于增加的动能 C. 机械能不守恒,减少的重力势能小于增加的动能 D. 机械能不守恒,减少的重力势能大于增加的动能 答案:D 18(2013安徽池州期末).如图所示,半径为R的金属环竖直放置,环上套有一质量为m的小球,小球开始时静止于最低点。现给小球一冲击,使它以初速度。 小球运动到环的最高点时与环恰无作用力,小球 从最低点运动到最高点的过程中( ) A.小球机械能守恒 B.小球在最低点时对金属环的压力是6mg C.小球在最高点时,重力的功率是 D.小球机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0 5mgR。 答案:D 11(2013上海青浦区期末)、物体做自由落体运动,以地面为重力势能零点,下列所示图像中,能正确描述物体的重力势能与下落速度的关系的图像是 ( ) O EP v O EP v O EP v O EP v (A) (B) (C) (D) 答案: C 15(2013江西景德镇二检).如图所示,光滑固定斜面C倾角为θ,质量均为m的两物块A、B一起以某一初速沿斜面向上做匀减速直线运动。已知物块A上表面是水平的,则在该减速运动过程中,下列说法正确的是 A.物块A受到B的摩擦力水平向左 B.物块B受到A的支持力做负功 C.物块B的机械能减少 D.两物块A、B之间的摩擦力大小为mgsinθ cosθ 答案:D 8(2013上海徐汇区期末).下列运动过程中机械能守恒的是( ) (A)跳伞运动员打开降落伞在竖直方向向下做匀速直线运动 (B)悬点固定的单摆摆球获得一初速后在竖直平面内做圆周运动 (C)摩天轮在竖直平面内匀速转动时,舱内的乘客做匀速圆周运动 (D)带电小球仅在电场力作用下做加速运动 答案:B Ek/J x/m 0 2 4 4 9 12(2013上海徐汇区期末).质量m=2kg的物块放在粗糙水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示。已知物块与水平面间的动摩擦因数m=0.2,重力加速度g取10m/s2,则下列说法中正确的是( ) (A)x=1m时物块的速度大小为2m/s (B)x=3m时物块的加速度大小为2.5m/s2 (C)在前2m位移的运动过程中物块所经历的时间为2s (D)在前4m位移的运动过程中拉力对物块做的功为9J 答案:C 60º m1 C B A R O m2 19(2013上海徐汇区期末).如图所示,圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上,OC与OA的夹角为60°,轨道最低点A与桌面相切. 一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边,开始时m1位于C点,然后从静止释放。则( ) (A)在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等 (B)在m1由C点下滑到A点的过程中重力对m1做功的功率先增大后减少 (C)若m1恰好能沿圆弧下滑到A点,则m1=2m2 (D)若m1恰好能沿圆弧下滑到A点,则m1=3m2 答案:BC 20(2013上海闸北期末).在电场强度大小为E的匀强电场中,将一个质量为m、电量为q的带电小球由静止开始释放,带电小球沿与竖直方向成q角斜向下做直线运动。已知重力加速度为g,不计空气阻力。关于带电小球的电势能e和机械能W的判断正确的是 ( ) A.若q<90°且sinq=qE/mg,则e、W一定不变 B.若45°<q<90°且tanq=qE/mg,则e一定减小、W一定增加 C.若0<q<45°且tanq=qE/mg,则e一定减小、W一定增加 D.若0<q<45°且tanq=qE/mg,则e可能减小、W可能增加 答案:ABD 15. (2013黄冈期末理综) 某种型号轿车净重1500kg,发动机的额定功率为140kW,最高时速可达252km/h。右图为车中用于改变车速的挡位,手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度,从“1”~“5”速度逐渐增大,R是倒车挡,则 A.轿车要以最大动力上坡,变速杆应推至“1”挡 B.轿车要以最大动力上坡,变速杆应推至“5”挡 C.在额定功率下以最高速度行驶时,轿车的牵引力为2000N D.在额定功率下以最高速度行驶时,轿车的牵引力为15000N 答案:AC 18(2013河北唐山期末).如图所示是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施。管道除D点右侧水平部分粗糙外,其余部分均光滑。若挑战者自斜管上足够高的位置滑下,将无能量 损失的连续滑入第一个、第二个圆管形管道A、B内部(圆 管A比圆管B高)。某次一挑战者自斜管上某处滑下,经过 第一个圆管形管道A内部最高位置时,对管壁恰好无压力。 则这名挑战者 A.经过管道A最高点时的机械能大于经过管道B最低点时的机械能 B.经过管道A最高点时的动能大于经过管道B最低点时的动能 C.经过管道B最高点时对管外侧壁有压力 D.不能经过管道B的最高点 答案:C 8(2013山东淄博期末).如图所示,光滑斜面倾角为,c为斜面上固定挡板,物块a和b通过轻质弹簧连接,a、b处于静止状态,弹簧压缩量为x.现对a施加沿斜面向下的外力使弹簧再压缩3菇,之后突然撤去外力,经时间t,物块a沿斜面向上运动的速度为,此时物块刚要离开挡板.已知两物块的质量均为m,重力加速度为g.下列说法正确的是 A.弹簧的劲度系数为 B.物块b刚要离开挡板时,a的加速度为 C.物块a沿斜面向上运动速度最大时,物块b对挡板c的压力为0 D.撤去外力后,经过时间t,弹簧弹力对物块a做的功为 答案:AD 15(2013广东佛山质量检测).汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启动,经过一段时间t达到最大速度v,若所受阻力始终不变,则在t这段时间内 A. 汽车牵引力恒定 B. 汽车牵引力做的功为Pt C. 汽车加速度不断增大 D. 汽车牵引力做的功为 答案:B 14(2013广东东莞期末调研). 物体做下列几种运动,其中物体的机械能守恒的是 A.平抛运动 B.竖直方向上做匀速直线运动 C.水平方向上做匀变速直线运动 D.竖直平面内做匀速圆周运动 答案:A 15(2013广东东莞期末调研). 汽车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受阻力始终不变,在此过程中,下列说法 正确的是 A.汽车牵引力逐渐减小 B.汽车牵引力逐渐增大 C.发动机输出功率不变 D.发动机输出功率逐渐增大 答案:D A B v 16(2013广东潮州期末).如图,汽车从拱形桥顶点A匀速率运动到桥的B点.下列说法正确的是 A.汽车在A点处于平衡态 B.机械能在减小 C.A到B重力的瞬时功率恒定 D.汽车在A处对坡顶的压力等于其重力 答案:B 15.(2013北京房山区期末) 动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组,如图所示. 假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等. 若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h;则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为 A.300km/h B.320km/h C.340km/h D.360km/h 答案:B 1. (2013北京西城期末)h/m E机/J 0 2.0 30 50 1.0 3.0 图2 如图1所示,物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m。选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能E机随高度h的变化如图2所示。g = 10m/s2,sin37° = 0.60,cos37° = 0.80。则 v0 图1 α A.物体的质量m = 0.67kg B.物体与斜面间的动摩擦因数μ = 0.40 C.物体上升过程的加速度大小a = 10m/s2 D.物体回到斜面底端时的动能Ek = 10J 答案:CD B a b M A 第9题图 9(2013南通第一次调研).如图所示,一个表面光滑的斜面体M置于在水平地面上,它的两个斜面与水平面的夹角分别为a、b,且a 2 Wl C.W3>2 W2 D. W2<2Wl 答案:B 9(2012无锡一中期中).如图所示,在倾角=30°的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为lkg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m。斜面底端与水平面之间有一光滑短圆弧相连,两球从静止开始下滑到光滑地面上,g取l0m/s2。 则下列说法中正确的是 ( ) A.下滑的整个过程中A球机械能守恒 B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒 C.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2 m/s D.系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为 答案:BD 6(2013泰兴市期中调研).如图所示,固定斜面倾角为整个斜面分为AB、BC段,且,小物块P(可视为质点)与AB、BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为、。已知P由静止开始从A点释放,恰好能滑动到C点而停下,那么、、间应满足的关系是 A. B. C. D. 答案:D 1(2012无锡一中期中).如图所示,一个质量为m的小球用一根不可伸长的绳子系着,将球拉到水平位置由静止释放,则小球运动到最低点的过程中,小球所受重力的功率 ( ) A.一直增大 B.一直减小[来源:学科网] C.先增大后减小 C.先减小后增大 答案:C 3(2013南京学情调研). (15分)如图所示,质量m=0.2kg的小物体,从光滑曲面上高度H=0.8m处释放,到达底端时水平进入轴心距离L=6m的水平传送带,传送带可由一电机驱使逆时针转动。已知物体与传送带间的动摩擦因数(取g=10m/s2)。 (1)求物体到达曲面底端时的速度大小?[来源:学&科&网Z&X&X&K] (2)若电机不开启,传送带不转动,则物体滑离传送带右端的速度大小和在传送带上所用时间分别为多少? (3)若开启电机,传送带以速率5m/s逆时针转动,则物体在传送带上滑动的过程中产生多少热量? 答案:14. 解:(1)物体从曲面上下滑时机械能守恒,有 解得物体滑到底端时的速度(4分) (2)设水平向右为正方向,物体滑上传送带后向右做匀减速运动,期间物体的加速度大小和方向都不变,加速度为(1分) 物体滑离传送带右端时速度为v1 (2分) 由得,(2分) (3)以地面为参考系,则滑上逆时针转动的传送带后,物体向右做匀减速运动. 由以上计算可知,期间物体的加速度大小和方向都不变,所以到达右端时速度大小为2m/s,所用时间为2s,最后将从右端滑离传送带。此段时间内, 物体向右运动位移大小显然为6m 皮带向左运动的位移大小为 物体相对于传送带滑行的距离为(3分) 物体与传送带相对滑动期间产生的热量为(3分) 4.. (2013徐州摸底)如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的糨糙斜面底端,弹簧处于自然状态时上端位于A点.质量为m的物体从斜面上的B点幽静止下滑,与弹簧发生相互作用后,最终停在斜面上。下列说法正确的是 A.物体最终将停在A点 B.物体第一次反弹后不可能到达B点 C.整个过程中重力势能的减少量大予克服摩擦力做的功 D.整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能 答案:BC 8(2013泰兴市期中调研).在如图所示的装置中.表面粗糙的斜面固定在地面上.斜面的倾角为30°;两个光滑的定滑轮的半径很小,用一根跨过定滑轮的细线连接甲、乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向60°.现同时释放甲、乙两物体,乙物体将在竖直平面内摆动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好末滑动.已知乙物体的质量为,若重力加速度取10m/s2 .下列说法正确的是 A.乙物体运动经过最高点时悬线的拉力大小为5 N B.乙物体运动经过最低点时悬线的拉力大小为20 N C.斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小为l5 N D.甲物体的质量为2.5 kg 答案:ABD 10(2013泰兴市期中调研).如图所示,a 、b 两物块质量分别为 m 、2m ,用不计质量的细绳相连接,悬挂在定滑轮的两侧,不计滑轮质量和一切摩擦.开始时,a 、b 两物块距离地面高度相同,用手托住物块 b ,然后突然由静止释放,直至 a、b 物块间高度差为 h .在此过程中,下列说法正确的是 A.物块 a 的机械能逐渐增加 B.物块 b 机械能减少了 C.物块 b 重力势能的减少量等于细绳拉力对它所做的功 D.物块 a 重力势能的增加量小于其动能增加 答案:AB 12(2013泰兴市期中调研).(1)某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C 为弹簧测力计,不计绳与滑轮的摩擦。实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。 ①该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为O点,顺次选取5个点,分别测量这5个点到O之间的距离,并计算出它们与O点之间的速度平方差△v2(△v2=v2-v02),填入下表: 点迹 s/cm △v 2/m2·s-2 O / / 1 1.60 0.04 2 3.60 0.09 3 6.00 0.15 4 7.00 0.18 5 9.20 0.23 请以△v2为纵坐标,以s为横坐标在方格纸中作出△v2—s图象.若测出小车质量为0.2kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为_______N ②若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数,明显超出实验误差的正常范围.你认为主要原因是__________________________________________________,实验操作中改进的措施是________________________________________________。 (2)卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面几乎没有压力,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量.假设某同学在这种环境设计了如图所示装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量:给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动.设航天器中具有基本的测量工具. ①物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计,原因是 ▲ ; ②实验时需要测量的物理量是 ▲ ▲ ; ③待测物体质量的表达式为m= ▲ 。 12.(1)0.496m/s2 (0.495 m/s2-0.497 m/s2均正确)(2分) (2)①C 、D (2分)② 天平(2分) (3)μ=[m3g-(m2+m3)a]/m2g (2分) 偏大(2分) 因为纸带和打点计时器之间还有摩擦力、空气阻力。(2分) 13(2013泰兴市期中调研).某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律,实验的简易示意图如下,当 有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.所用的XDS-007 光电门传感器可测的最短时间为0.01ms.将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色磁带 贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门.某同学测得各段黑色磁 带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi,并将部分数据进行了处理,结果如下表 所示。(取g=9.8m/s2,注:表格中M为直尺质量) 透明直尺 2 1 3 4 5 △h1 △h2 △h3 △h4 黑磁带 计算机 i (10-3s) vi (m·s-1) △E ki= △hi (m) Mg△hi 1 1.21 3.13 2 1.15 3.31 0.58M 0.06 0.58M 3 1.00 3.80 2.24M 0.23 2.25M 4 0.95 4.00 3.10M 0.32 3.14M 5 0.90 0.41 (1)从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是: ▲ ▲ . (2)请将表格中数据填写完整.=____▲____,△E k5 =_____▲____,Mg△h5=__ ▲___ (3)通过实验得出的结论是: ▲ ▲ ▲ . (4)根据该实验请你判断下列k-△h图象中正确的是( ▲ ) A O O O O △h △h △h △h B C D △Ek △Ek △Ek △Ek 13.(1)瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度 (2分) (2)4.22 ; 4.00M或4.01M; 4.01M或4.02M (3分) (3)在误差允许的范围内,重力势能的减少量等于动能的增量 (2分) (4)C (3分) 17(2013泰兴市期中调研).(18分)水上滑梯可简化成如图所示的模型:倾角为θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接,起点A距水面的高度H=7.0m,BC长d=2.0m,端点C距水面的高度h=1.0m. 一质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员 与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.10.(取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6,运动员在运动过程中可视为质点) (1)求运动员沿AB下滑时加速度的大小a; (2) 求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小υ; A H B C θ h d B′ C′ h′ (3)保持水平滑道端点在同一竖直线上,调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时,运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大,求此时滑道B′C′距水面的高度h′. 17.(18分)解析:(1)运动员沿AB下滑时,受力情况如图所示 (2分) mg FN Ff 根据牛顿第二定律: (2分) 得运动员沿AB下滑时加速度的大小为: a=gsinθ-μgcosθ = 5.2 m/s2 (1分)(直接用此式可得5分) (2)运动员从A滑到C的过程中,克服摩擦力做功为: (3分) (2分) 得运动员滑到C点时速度的大小 v= 10 m/s (2分) (3)在从C点滑出至落到水面的过程中,运动员做平抛运动的时间为t, , (1分) 下滑过程中克服摩擦做功保持不变W=500J (1分) 根据动能定理得:, (2分) 运动员在水平方向的位移: 当时,水平位移最大 (2分) 5(2013聊城三中期中) .一辆质量为m的汽车在发动机牵引力F的作用下,沿水平方向运动。在t0时刻关闭发动机,其运动的v-t图象如图所示。已知汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重量的k倍,则( ) A.加速过程与减速过程的平均速度比为1:2 B.加速过程与减速过程的位移大小之比为1:2 C.汽车牵引力F与所受阻力大小比为3:1 D.汽车牵引力F做的功为 答案:BCD 6(2013聊城三中期中). 如图所示,有两个光滑固定斜面AB和CD,A和C两点 在同一水平面上,斜面BC比斜面AB长。一个滑块自A点以速 度vA上滑,到达B点时速度减小为零,紧接着沿BC滑下。设 滑块从A点到C点的总时间为tC,那么在滑动过程中,下列关 于运动速度v、加速度的大小a、动能Ek、机械能E的四个图象, 正确的是( ) 答案:BC 10(2013聊城三中期中).如图所示,水平面上的轻弹簧一端与物体相连,另一端固定在墙上的P点,已知物体的质量为m,物体与水平面间的动摩擦因数μ,弹簧的劲度系数k。现用力拉物体,使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始缓慢向左移动一段距离,这时弹簧具有弹性势能Ep。撤去外力后,物体在O点两侧往复运动的过程中( ) A.在整个运动过程中,物体第一次回到O点时速度不是最大 B.在整个运动过程中,物体第一次回到O点时速度最大 C.物体最终停止时,运动的总路程为 D.在物体第一次向右运动的过程中,速度相等的位置有2个 答案:AD 13(2013聊城三中期中).(10分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1. 00㎏的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点.如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02 s打一次点,当地的重力加速度g=9. 80m/s2.那么: (1)纸带的 端(选填“左”或“右’)与重物相连; (2)根据图上所得的数据,应取图中O点和 点来验证机械能守恒定律; (3)从O点到所取点,重物重力势能减少量= J,动能增加量 = J;(结果取3位有效数字) (4)实验的结论是 。 13、答案:(1)左 (2)B (3)1.88 1.84 (4)在误差范围内,重物下落过程中机械能守恒 14(2013聊城三中期中).(8分)如图所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b。a球质量为2m,静置于地面;b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b后,求a可达到的最大高度. 14、解析:在b球落地前,a.b球组成的系统机械能守恒,且a.b两球速度大小相等,设为v,根据机械能守恒定律有:3mgh-2mgh=(2m+3m)v2, 解得: b球落地时,a球高度为h,之后a球向上做竖直上抛运动,由机械能守恒有, (2m)v2=2mgΔh Δh==0.2h 所以a球可能达到的最大高度为H=h+0.2h=1.2h. 13(2013南京、盐城一模)(15分)光滑水平面上有质量为M、高度为h的光滑斜面体A,斜面上有质量为m的小物体B,都处于静止状态。从某时刻开始释放物体B,在B沿斜面下滑的同时斜面体A沿水平方向向左做匀加速运动。经过时间t,斜面体水平移动s,小物体B刚好滑到底端。 S A B h (1)求运动过程中斜面体A所受的合力; (2)分析小物体B做何种运动?并说明理由; (3)求小物体B到达斜面体A底端时的速度大小。 13.解析 (1)对A,在匀加速运动过程中 由牛顿第二定律得 (2)物体B做匀加速运动。因为A做匀加速运动,B对A的作用力一定,由牛顿第三定律知,A对B的作用力也一定,B还受到重力作用,重力也是恒力,所以B受到的合力是恒力,B做匀加速运动。 (3)对AB组成的系统,机械能守恒,由机械能守恒定律得 解得: 6(2013无锡高三期末).如图,木块A放在木板B的左端, A、B间接触面粗糙,用恒力F将木块A拉到木板B的右端.第 一次将B固定在水平地面上,第二次将B放在光滑水平地面上,则前后两个过程中相同的量是 A.物块A运动的加速度 B.物块A的运动时间 C.力F对物块A做的功 D.系统产生的摩擦热 答案AD 9(2013苏北三市一模).倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽,劲度系数k=20N/m、原长l0=0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连,开始时杆在槽外的长度=0.3m,且杆可在槽内移动,杆与槽间的滑动摩擦力大小Ff=6N,杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。质量m=1kg的小车从距弹簧上端L=0.6m处由静止释放沿斜面向下运动。已知弹性势能Ep,式中x为弹簧的形变量。g=10m/s2 ,sin37º=0.6。关于小车和杆的运动情况,下列说法正确的是: 37° l m L 槽 轻杆 l0 A.小车先做匀加速运动,后做加速度逐渐减小的变加速运动 B.小车先做匀加速运动,然后做加速度逐渐减小的变加速 运动,最后做匀速直线运动 C.杆刚要滑动时小车已通过的位移为0.9m D.杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为0.1s 答案:BCD 10(2013苏北三市一模).(8分)某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律。 B A 甲 刻 度 尺 乙 1 0 2 4 3 10 0 20 ⑴某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径,读数如图甲所示,小球直径为 ▲ cm。图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出,先后通过光电门A、B,计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55ms、5.15ms,由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB,其中vA= ▲ m/s。 ⑵用刻度尺测出光电门A、B间的距离h,已知当地的重力加速度为g,只需比较 ▲ 是否相等,就可以验证机械能是否守恒(用题目中涉及的物理量符号表示)。 ⑶通过多次的实验发现,小球通过光电门A的时间越短,⑵中要验证的两数值差越大,试分析实验中产生误差的主要原因是 ▲ 。 10答案.⑴ 1.020,4(4.0或4.00 也算对)(每空2分); ⑵ gh和(2分); ⑶ 小球上升过程中受到空气阻力的作用; 速度越大,所受阻力越大(2分) 13(2013苏北三市一模).(15分)如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高。质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2,sin37º=0.6 cos37º=0.8。 ⑴求滑块与斜面间的动摩擦因数。 ⑵若使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值。 ⑶若滑块离开C处的速度大小为4m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t。 37° A B C O D 13答案.(15分)解: ⑴A到D过程:根据动能定理 有 3分 1分 ⑵若滑块能到达C点,根据牛顿第二定律 有 1分 1分 A到C的过程:根据动能定理 有 2分 2分 ⑶离开C点做平抛运动 2分 1分 解得 2分 15(2013南通第一次调研).(16分)某农田自动灌溉的喷射装置的截面图如图所示,它主要由水泵、竖直的细输水管道和喷头组成,喷头的喷嘴(长度可忽略不计)离地面的高度为h.水泵启动后,水从水池通过输水管道压到喷嘴并沿水平方向喷出,在地面上的落点与输水管道中心的水平距离为R,此时喷嘴每秒钟喷出水的质量为m0,整个供水系统的效率恒为η,忽略水池中水泵与地面的高度差,不计水进入水泵时的速度以及空气阻力,重力加速度为g. R h 喷嘴 输水管道 第15题图 (1)求水从喷嘴喷出时的速率v; (2)求水泵的功率P; (3)若要浇灌离输水管道中心R1处的蔬菜,求喷嘴每秒钟喷出水的质量m1和水泵的功率P1. 15答案.(16分)解:(1)水从喷嘴喷出后作平抛运动,则 R=vt, (2分) 解得 (2分) (2)设在Δ t时间内出水质量为m,由功能关系有 (3分) 且有 解得 (2分) (3)设水的密度为ρ,速度为v1,喷嘴的横截面积为S,则 , 由平抛运动有 , (2分) 解得 (2分) 由 (2分) 解得 (1分) 12(2013北京丰台期末).如图,滑块A以一定初速度从粗糙斜面体B的底端沿B向上滑,然后又返回,整个过程中斜面体B与地面之间没有相对滑动。那么滑块向上滑和下滑的两个过程中 A. 滑块向上滑动的时间大于向下滑动的时间 B. 斜面体B受地面的摩擦力大小改变、方向不变 C. 斜面体B受地面的支持力大小始终等于A与B的重力之和 D. 滑块上滑过程中损失的机械能大于下滑过程中损失的机械能 答案:B 10(2013北京东城期末).如图所示,一质量为m的滑块以初速度v0从固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面,到达某一高度后返回A,斜面与滑块之间有摩擦。下列各项分别表示它在斜面上运动的速度v、加速度a、重力势能Ep和机械能E随时间变化的图像,可能正确的是 ( ) 答案:C 21.(2013北京朝阳期末)(10分)如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切。质量为m的的带正电小球B静止在水平轨道上,质量为2m的带正电小球A从LM上距水平轨道高为h处由静止释放,在A球进入水平轨道之前,由于A、B两球相距较远,相互作用力可认为是零,A球进入水平轨道后,A、B两球间相互作用视为静电作用。带电小球均可视为质点。已知A、B两球始终没有接触。重力加速度为g。求: (1)A、B两球相距最近时,A球的速度v; (2)A、B两球相距最近时,A、B两球系统的电势能EP; (3)A、B两球最终的速度vA、vB的大小。 A N M B L h 21答案.(10分)[来源:学.科.网] 解答: (1) 对A球下滑的过程,根据动能定理 当A球进入水平轨道后,A、B两球组成的系统动量守恒,当A、B相距最近时,两球速度相等。所以有: (3分) (2) 根据能的转化和守恒定律: (3分) (3)当A、B相距最近之后,由于静电斥力的相互作用,它们将会相互远离,当它们相距足够远时,它们之间的相互作用力可视为零,电势能也视为零,它们就达到最终的速度,该过程中,A、B两球组成的系统动量守恒、能量也守恒。 得: (4分) 36(2013广东肇庆统一检测).(18分)如右图所示,用轻弹簧相连的质量均为2 kg的A、B两物块都以v=6 m/s A B C v 的速度在光滑水平地面上运动,弹簧处于原长,质量4 kg的物块C静止在前方,B与C碰撞后二者粘在一起运动。在以后的运动中,求: (1)当弹簧的弹性势能最大时,物体A的速度多大? (2)弹性势能的最大值是多大? (3)A的速度有可能向左吗?为什么? 36答案.(18分) 解:(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大. 由于A、B、C三者组成的系统动量守恒: (mA+mB)v=(mA+mB+mC)vA′ ① ( 3分) 由①式解得 vA′=3 (m/s) ② ( 2分) (2) B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒,设碰后瞬间B、C两者速度为v′,则: mBv=(mB+mC)v′③( 2分) 由③式解得: v′=2(m/s) ④ 设物A速度为vA′时,弹簧的弹性势能最大为Ep,根据能量守恒: Ep=(mB+mC) +mAv2-(mA+mB+mC) ⑤ ( 2分) 由⑤式解得:Ep==12(J)⑥ ( 2分) (3)系统动量守恒:mAv+mBv=mAvA+(mB+mC)vB ⑦ ( 2分) 设 A向左,vA<0,vB>4 m/s 则作用后A、B、C动能之和: E′=mAvA2+(mB+mC)vB2>(mB+mC)vB2=48 (J) ⑧ ( 2分) 实际上系统的机械能 E=Ep+ (mA+mB+mC)· =12+36=48 (J)⑨ ( 2分) 根据能量守恒定律,>E是不可能的,所以A不可能向左运动 ( 1分) 34(2013广东潮州期末).(Ⅰ)物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如下图的实验装置。 (1)某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s,通过光电门时的速度v,试探究外力做的功mgs与小球动能变化量的定量关系。 (2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据。 ①用天平测定小球的质量为0.50kg; ②用 测出小球的直径为10.0mm;(选填:刻度尺,游标卡尺,螺旋测微器) ③用刻度尺测出电磁铁下端到 的距离为80.40cm; ④电磁铁先通电,让小球 。 ⑤让电磁铁断电,小球自由下落。 ⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s。 ⑦计算得出重力做的功为4.02J,小球动能变化量为 J。(g取10m/s2,结果保留三位有效数字) (3)试根据在(2)中条件下做好本实验的结论: 。 34答案(Ⅰ) (2) ②游标卡尺, ③光电门, ④吸在电磁铁下端 ⑦ 4.00 (3) 在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等 共7分②③④每空1分,余者每空2分 36(2013广东潮州期末).如图所示,高为H=0.45m的台面上有轻质细绳, 绳的一端系一质量为m=0.1kg的小球P,另一端挂在光滑的水平轴上O上,O到小球P的距离为R=0.1m,小球与台面接触,但无相互作用,在小球两侧等距离各为L=0.5m处,分别固定一光滑斜面及一水平向左运动的传送带,传送带长为d=0.9m,运行速度大小为v=3m/s,现有一质量也为m可视为质点的小滑块Q从斜面上的A处无初速滑下(A距台面高h=0.7m),至C处与小球发生弹性碰撞,已知滑块与台面的动摩擦因数为μ1=0.5,与传送带之间动摩擦因数为μ2=0.25,不计传送带高度,及滑轮大小对问题的影响。(重力加速度g=10m/s2) 求(1)当小球被撞后做圆周运动到最高点时对轻绳的作用力大小? B C D E A O P Q L L (2)滑块的最终位置与传送带末端的E的距离? (3)整个过程传送带电机消耗的电能? 36.答案 (1) 对滑块Q从A到C根据动能定理有: 得 2分 PQ发生弹性碰撞,因质量相等,故交换速度,撞后P的速度为 P运动至最高点的速度为,根据机械能守恒定律有:得 P在最高点根据牛顿第二定律有: 2分 根据牛顿第三定律知轻绳受力大小 (2)PQ再撞后再次交换速度对物块有 对物块从C到D根据动能定理有:得 物块进入传送带做匀减速运动,设加速度大小为α1则根据牛顿第二定律有: 得 由运动学公式知减速至速度为零时间为 1分 进入传送带位移为: 因S1查看更多