河北高考物理二轮练习高效专项冲刺练习二

河北 2019 年高考物理二轮练习高效专项冲刺练习二机械能及其守恒定律1、以下说法正确的选项是假如物体或系统所受到的合外力为零，那么机械能一定守恒假如合外力对物体或系统做功为零，那么机械能一定守恒物体沿光滑曲面自由下滑过程中，机械能一定守恒做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒A、 B、 C、 D、2、如下图，木板OA水平放置，长为L，在 A处放置一个质量为m的物体，现绕O点缓慢抬高到A端，直到当木板转到与水平面成角时停止转动. 这时物体受到一个微小的干扰便开始缓慢匀速下滑，物体又回到O点，在整个过程中持力对物体做的总功为mgL sin摩擦力对物体做的总功为零木板对物体做的总功为零木板对物体做的总功为正功A、 B、 C、 D、3、静止在粗糙水平面上的物块A 受方向始终水平向右、大小先后为做直线运动， t =4s 时停下，其速度时间图象如下图，物F1、 F2、 F3 的拉力作用块 A 与水平面间的动摩擦因数处处相同， 以下判断正确的选项是A、全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B、全过程拉力做的功等于零C、可能有F1+F3 2F2D、可能有F1+F3 2F24、质量为 m 的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为，在物体下落4 g5h 的过程中，以下说法错误的选项是A、物体动能增加了4B、物体的机械能减少了4mghmgh55C、物体克服阻力所做的功为D、物体的重力势能减少了1 mghmgh55、如下图，木板质量为M，长度为 L，小木块的质量为 m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和 m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为 . 开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为A、 mgLB、 2mgLC、mgLD、(Mm)gL26、如下图，一轻弹簧左端固定在长木板m2的左端，右端与小木块 m1连接，且 m1、m2及 m2与地面之间接触面光滑，开始时m1和 m2均静止，现同时对m1、 m2施加等大反向的水平恒力 F1和 F2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对m1、 m2和弹簧组成的系统整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度，正确的说法是A、由于 F1、 F2等大反向，故系统机械能守恒B、由于 F1、 F2分别对 m1、 m2做正功，故系统动能不断增加C、由于 F1、 F2分别对 m1、 m2做正功，故系统机械能不断增加D、当弹簧弹力大小与F1、 F2大小相等时， m1、 m2的动能最大7、用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，假如前后两过程的时间相同，不计空气阻力，那么A、加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大B、匀速过程中拉力的功一定比加速过程中拉力的功大C、两过程中拉力的功一样大D、上述三种情况都有可能8、如下图，滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下，然后在水平面上前进至B 点停下 .斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为，滑雪者包括滑雪板的质量为m， A、B两点间的水平距离为 L. 在滑雪者通过AB段的过程中，摩擦力所做的功A、大于mgLB、小于 mgLC、等于mgLD、以上三种情况都有可能9、如下图，在不光滑的平面上，质量相等的两个物体A、B 间用一轻弹簧相连接，现用一水平拉力 F 作用在 B 上，从静止开始经一段时间后，A、 B一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为k 时撤去水平力，最后系统停止运动，从撤去拉力F到系统停止运动的过程中，EF系统克服阻力做的功等于系统的动能Ek克服阻力做的功大于系统的动能Ek克服阻力做的功可能小于系统的动能Ek克服阻力做的功一定等于系统机械能的减少量A、 B、 C、 D、 1A球刚10、一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向向下运动，运动过程中，物体的机械能与位移的关系图象如下图，其中0s1 过程的图象为曲线，s1 s2 过程的图象为直线，依照该图象，以下说法正确的选项是 0 s1过程中物体所受拉力一定是变力，且不断减小 s1 s2 过程中物体可能在做匀变速直线运动 s1 s2 过程中物体可能在做变加速直线运动 0 s2过程中物体的动能可能在不断增大A、 B、 C、 D、11、一位同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系， 他的实验如下： 在离地面高度为 h 的光滑水平桌面上， 沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定， 右端与质量为m 的一小钢球接触. 当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如下图. 让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面上，水平距离为s.1请你推导出弹簧弹性势能Ep 与小钢球质量量的关系式： _.m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理2弹簧的压缩量x 与对应的钢球在空中飞行的水平距离s 的实验数据如下表所示：弹簧的压缩量x cm1.001.502.002.503.003.50钢球飞行的水平距离sm1.011.502.012.483.013.50依照以上实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能Ep 与弹簧的压缩量x 之间的关系，并说明理由： _12、在用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图. 其中O 点是起始点， A、 B、C 是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量O点到 A、 B、 C各点的距离，并记录在图中单位cm.2打点计时器电源频率为50Hz，重锤质量为m，当地重力加速度g=9.80m/s . 1这三组数据中不符合有效数字读数要求的是_. 2该同学用重锤取 OB段的运动来验证机械能守恒定律， 先计算出该段重锤重力势能的减小量为 _ ，接着从打点计时器打下的第一个点O数起，数到图中 B点是打点计时器打下的第9 个点，他用 vB=gt 计算跟 B 点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量为 _均保留三位有效数字. 如此他发明重力势能的减小量_ 填“大于”或“小于”动能的增加量，造成这一错误的缘故是_.13、一辆质量为的汽车，以恒定的输出功率P在倾角为 的斜坡上沿坡匀速行驶， 如下图，m汽车受到的摩擦阻力恒为f 忽略空气阻力 . 求：1汽车的牵引力 F 和速度 v 的表达式； 2依照 F 与 v 的表达式，联系汽车上、下坡的实际，你能得到什么启发？14、如下图，质量分别为 3、2、 的三个小球、 、用两mm mA B C根长为 L 的轻绳相连，置于倾角为30、高为 L 的固定光滑斜面上， A 球恰能从斜面顶端外竖直落下，弧形挡板使小球只能竖直向下运动，小球落地后均不再反弹.由静止开始释放它们，不计所有摩擦，求：要落地时的速度大小； 2 C球刚要落地时的速度大小.15、如下图，倾角为 的直角斜面体固定在水平地面上， 其顶端固定有一轻质定滑轮， 轻质弹簧和轻质细绳相连， 一端接质量为 m2 的物块 B，物块 B 放在地面上且使滑轮和物块间的细绳竖直，一端连接质量为 m1 的物块 A，物块 A放在光滑斜面上的 P点保持静止，弹簧和斜面平行，如今弹簧具有的弹性势能为Ep. 不计定滑轮、细绳、弹簧的质量，不计斜面、滑轮的摩擦，弹簧劲度系数为k，P点到斜面底端的距离为L. 现将物块 A缓慢斜向上移动，直到弹簧刚恢复原长时的位置，并由静止释放物块，当物块B刚要离开地A面时，物块A 的速度即变为零，求： 1当物块 B 刚要离开地面时，物块 A 的加速度； 2在以后的运动过程中物块A 最大速度的大小 .16、如下图， 光滑弧形轨道下端与水平传送带吻接，轨道上的A 点到传送带的竖直距离和传送带到地面的距离均为5m，把一物体放在A点由静止释放，假设传送带不动，物体滑上传送带后，从右端Bh=水平飞离，落在地面上的P 点， B、P 的水平距离 OP为 x=2m；假设传送带顺时针方向转动，传送带速度大小为v=5m/s，那么物体落在何处？这两次传送带对物体所做的功之比为多大？17、如下图， A、 B、C质量分别为 m=0.7kg ， m=0.2kg ， m=0.1kg ， B 为套在细绳上的圆环，ABCA与水平桌面的动摩擦因数 =0.2 ，另一圆环D固定在桌边，离地面高h2=0.3m，当、B1，C穿环而过，B被 D挡住，不计绳子质量和滑轮的摩擦，取 g=10m/s2C从静止下降 h =0.3m，假设开始时A 离桌面足够远 . 1请判断 C能否落到地面 . 2 A 在桌面上滑行的距离是多少？18、质量为的小物块 ，放在质量为的木板B的左端，B在水平拉mAM力的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且A、 B 相对静止 . 某时刻撤去水平拉力，通过一段时间，B 在地面上滑行了一段距离x， A在 B 上相关于 B 向右滑行了一段距离L设木板 B 足够长后 A和 B 都停下 . A、B间的动摩擦因数为，B 与地面间的动1摩擦因数为，且1，求 x 的表达式 .22参考答案1、答案： B 假如物体受到的合外力为零，机械能不一定守恒，如在光滑水平面上物体做匀速直线运动，其机械能守恒。在粗糙水平面上做匀速直线运动，其机械能就不守恒 . 因此错误；合外力做功为零，机械能不一定守恒 . 如在粗糙水平面上用绳拉着物体做匀速直线运动，合外力做功为零， 但其机械能就不守恒。 因此错误； 物体沿光滑曲面自由下滑过程中，只有重力做功，因此机械能守恒 . 因此正确；做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒，如自由落体运动， 因此正确 . 但有时也不守恒， 如在粗糙水平面上拉着一个物体加速运动，如今就不守恒 .2 、答案： D 物体从 A 点到 A/ 的过程中，只有重力G 和支持力 N 做功，由动能定理WN mgL sin0 ，在此过程中支持力做功为WmgL sin，从 A/ 回到 O点的过程中支持力N的方向与路径始终垂直，因此支持力不做功，正确. 重力做的总功为零，支持力做的总功WNmgLsin ，由动能定理得 WGWN W f0 得 W fmgL sin，不正确 . 木板对物体的作用力为支持力N和摩擦力 F，由 WWWf0 得 WWf0 即木板对物体做的功为零，GNN正确，错误 .3、答案： A 依照动能定理知正确，错误. 第 1s 内， Fmgma ， 1s 末到 3s 末，1F2mg0 ，第 4s 内，mgFma，因此 F1+F3=2F2.34、答案： B 物体下落的加速度为4，说明物体下落过程中受到的阻力大小为f1，由5gmg5动能定理，1 mgh4 mgh；其中阻力做功为，即机械能减少量；又重力Ekmgh1 mgh555做功总与重力势能变化相对应，故ACD正确， B 错误。正确的选项为B5、答案： A 假设使拉力 F 做功最少， 可使拉力 F 恰匀速拉木块， 容易分析得出F2 mg此时绳子上的拉力等于mg ，而位移为 L ，因此W Fs 2 mgL.22mgL6、答案： D 此题可采纳排除法 . F1 、F2 大于弹力过程，m1向右加速运动， m2向左加速运动，F1、F2 均做正功，故系统动能和弹性势能增加，A 错误；当 F1、F2 小于弹力，弹簧仍伸长，F1、F2 依旧做正功，但动能不再增加而是减小，弹性势能在增加，B 错；当 m1、 m2速度减为零， m1、 m2反向运动，这时F1、 F2 又做负功， C 错误 . 故只有 D 正确 .7、答案： D 因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力、拉力，这两个力的相互关系mgF决定了物体在竖直方向上的运动状态. 设匀加速提升重物时拉力为F1，加速度为a，由牛顿第 二 定 律 Fmg ma ， 因 此 有 F1mgma， 那 么 拉 力 F1做 功 为1匀速提升重物时， 设拉力为2，由平衡条件得2=，匀W1F1s1 m(g a)1at21m(ga)at 2FF mg22速直线运动的位移s2vt at2，力2 所做的功W2F2s2mgat2比较上述两种情况下拉F力 F1、 F2 分别对物体做功的表达式，能够发明，一切取决于加速度a 与重力加速度的关系 .假设 a>g 时， 1，那么 W>W；假设 a=g 时，1，那么 W=W；假设 a<g 时，( ga )g12(ga)g12221 ( ga )，那么 W1<W2. 因此 A、 B、 C 的结论均可能出现，故答案应选D、g28、答案： C 此题容易错选，错选的缘故确实是没有依照功的定义去计算摩擦力的功，而直截了当凭主观臆断去猜测答案，因此可设斜坡与水平面的夹角，然后依照摩擦力在斜坡上和水平面上的功相加即可得到正确答案为C、9、答案： C 当 A、 B 一起做匀加速直线运动时，弹簧一定处于伸长状态，因此当撤去外力F到系统停止运动的过程中，系统克服阻力做功应包含系统的弹性势能，因此能够得知正确.10、答案： C 选取物体开始运动的起点为重力零势能点，物体下降位移s，那么由动能定理得，1，那么物体的机械能为E1mv2 ( mgs)，在 Es 图象中，图mgs Fsmv 0Fs22象斜率的大小反映拉力的大小，0 s1 过程中，斜率变大，因此拉力一定变大，错；s s过程的图象为直线，拉力F不变，物体可能在做匀加速或匀减速直线运动，对12错；假如全过程都有mgF ，那么项就有可能 .11、答案： 1mgs2 3 分 2 Ep 与 x 的关系： Ep 与 x2 成正比 3 分猜测的理由：E p4h由表中数据可知，在误差范围内，x s，从mgs2 可猜测 Ep 与 x2 成正比 2 分Ep4h解析：由 h1 gt2 ， svt，因此 v sg ，依照机械能守恒定律：弹簧的弹性势能与22h小钢球离开桌面的动能相等，因此1mv2mgs2 .E p4h212、答案： 1OC 2 分 2 1.22m 3 分 1.23m3 分小于 2 分实际测得的高度比自由落体对应下落的高度小2 分解析： 1从有效数字的位数上不难选出OC不符合有效数字读数要求； 2重力势能的减少量为1.22m ， B 点的瞬时速度是AC 全程的平均速度，能够求出动能的增量为1 =1.23m；实验过程中由于存在阻力因素，实际上应是重力势能的减少量略大于动能的2 mv2B增加量，之因此出现这种可能，可能是实际测得的高度比自由落体对应的高度小.13、解析： 1汽车上坡时沿斜面做匀速运动，那么Ff mgsin ， 2 分1P F1v1 2 分 解得P1 分v1mg sinf2汽车下坡时，同理有f F2mg sin， 2 分 P Fv 2 分22解得P 1 分v2f mg sin上述计算结果告诉我们，汽车在输出功率一定的条件下，当1> 2 时，v1<2，即汽车沿FFv斜坡上行时，车速v1 小，换取汽车较大的牵引力F1；当汽车沿斜坡下行时，车的牵引力F2较小，那么车速 v2 较大 . 3 分14、解析： 1在 A 球未落地前， A、B、 C组成的系统机械能守恒，设A 球刚要落地时系统的速度大小为v1，那么 1( mAmm)v2mghAmBghmgh，2 分2BC1AB1CC1又 hAL ， hhL sin 301L 2 分代入数据并解得，vgL1 分B1C12122在A球落地后，B球未落地前，、组成的系统机械能守恒，设B球刚要落地时系统B C的速度大小为v2，那么 1 ( mm)v21 (mm )v 2 mghB2mgh， 2 分2BC22BC 1BC C2又 hB2L,hL sin 301L 2 分代入数据并解得，v23 gL 1 分C 222在 B球落地后， C球未落地前， C球在下落过程中机械能守恒，设 C球刚要落地时系统的速度大小为v3，那么1212， 2 分又hC3L，代入数据得，mC ghC 32mCv3mC v22v314 gL . 2 分215、解析： 1 B 刚要离开地面时，A 的速度恰好为零，即以后B 可不能离开地面 .当 B 刚要离开地面时，地面对B 的支持力为零，设绳上拉力为F.B受力平衡， F=mg 2 分对 A，由牛顿第二定律，设沿斜面向上为正方向，2m1gsin F=m1a 2 分联立解得，a=(sin m2)g 2 分由最初 A 自由静止在斜面上时，地面对m1mgsin <mg，B 支持力不为零，推得12即 sin < m故 A 的加速度大小为 (sin m2)g ，方向沿斜面向上2 分2m1m12由题意，物块 A 将以 P 为平衡位置振动，当物块回到位置 P 时有最大速度，设为 vm. 从 A 由静止释放，到 A 刚好到达 P 点过程，由系统能量守恒得，m1gx0 sin =Ep+ 1 m1vm2 2 分2当 A 自由静止在 P 点时， A 受力平衡， mgsin =kx 2分10联立式解得，2( m1g 2 sin 2E p ). 2分vmkm116、解析：原来进入传送带：由mgh1mv2 ，解得 v1=10m/s 2 分21离开 B：由1 gt2，解得 t 2=1s，xm/s 4 分h2v22t22因为 v2 vv1，因此物体先减速后匀速，由v2/ v5 m/s，解得 xv2t2 5 m4 分第一次传送带做的功：1 m( v2 2 2 分W1v12 )2第二次传送带做的功：1 m( v2 2 分W2v12 )2两次做功之比22W1v1v2W2v12v217、解析： 1设 B、 C一起下降后， A、C两者均静止，分别对得， 2 分96 3275 25h1 时， A、 B、C 的共同速度为 v， B 被挡住后， C 再下落 h A、 B、C一起运动 h1 和 A、C一起再下降 h 应用动能定理1 (mA 2 分(mBmC ) gh1mA gh1mBmC )v 22m ghmgh 01 (mAm)v2 2 分CA2C联立并代入数据解得，h=0.96m， 2 分显然 h>h2，因此 B被挡后 C能落至地面 . 2分2设 C落至地面时，对A、C应用能定理得，mC gh2mAgh21mC )(v/ 22 2 分(mAv)2对 A 应用动能定理得，mgs01 m v/ 2 2 分A2A联立并代入数据解得，s=0.165m 2 分因此 A滑行的距离为sAh1h2s= 0.3+0.3+0.165 =0.765m 2 分18、解析：设 A、 B相对静止一起向右匀速运动时的速度为v. 撤去外力后至停止的过程中，A受到的滑动摩擦力为f11mg 2 分其加速度大小af1g 2 分1m1如今 B 的加速度大小为2( mM ) gmg 2 分a2M1由于21，因此 a22g1ga1 4 分即木板 B 先停止后， A 在木板上接着做匀减速运动，且其加速度大小不变.对 A 应用动能定理得f1(Lx)01mv2 2 分2对 B 应用动能定理得1mgx2 (mM )gx012 2 分Mv2消去 v 解得，xML1. 3分( 21)( mM )