（衡水萬卷）高三物理二輪復習 作業(yè)卷十七 功和機械能3（含解析）-人教版高三物理試題

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1、功和機械能3 一 、單選題（本大題共4小題 。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的） 1. 如圖甲所示，輕桿一端與一小球相連，另一端連在光滑固定軸上，可在豎直平面內自由轉動?，F(xiàn)使小球在豎直平面內做圓周運動，到達某一位置開始計時，取水平向右為正方向，小球的水平分速度vx隨時間t的變化關系如圖乙所示。不計空氣阻力。下列說法中正確的是（ ） A．t1時刻小球通過最高點，圖乙中S1和S2的面積相等 B．t2時刻小球通過最高點，圖乙中S1和S2的面積相等 C．t1時刻小球通過最高點，圖乙中S1和S2的面積不相等 D．t2時刻小球通過最高點，圖乙中S1和S2的面積不相等

2、 2. 一根質量為m、長為L的均勻鏈條一半放在光滑的水平桌面上，另一半懸在桌邊，桌面足夠高，如圖a所示。若將一個質量為m小球分別拴在鏈條左端和右端，如圖b、圖c所示。約束鏈條的擋板光滑，三種情況均由靜止釋放，當整根鏈條剛離開桌面時，關于它們的速度關系，下列判斷中正確的是 A．va＝vb＝vc 　　 B. va＜vb＜vc C. vc＞va＞vb　　　　　　 D. va＞vb＞vc 3. 一輕質彈簧，固定于天花板上的O點處，原長為L，如圖所示，一個質量為m的物塊從A點豎直向上拋出，以速度v與彈簧在B點相接觸，然后向上壓縮彈簧，到C點時物塊速度為零，在

3、此過程中無機械能損失，則下列說法正確的是（　?。? 　 A． 由A到C的過程中，物塊的動能和重力勢能之和不變 　 B． 由B到C的過程中，彈性勢能和動能之和不變 　 C． 由A到C的過程中，物體m的機械能守恒 　 D． 由B到C的過程中，物體的機械能和彈簧的彈性勢能之和不變 4. 如圖所示，一質量為m的足球，以速度v由地面踢起，當它到達離地面高度為h的B點處（取重力勢能在B處為零勢能參考平面）時，下列說法正確的是（　?。? 　 A． 在B點處重力勢能為mgh B． 在B點處的動能為mv2+mgh 　 C． 在B點處的機械能為mv2﹣mgh

4、D． 在B點處的機械能為mv2 二 、多選題（本大題共3小題 ） 5.如圖所示，質量為m的物體（可視為質點）以某一速度從A點沖上傾角為30°的固定斜面，其運動的加速度大小為g，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個過程中物體（　?。? 　 A． 重力勢能增加了mgh B． 克服摩擦力做功mgh 　 C． 動能損失了mgh D． 機械能損失了mgh 6. 如圖所示，P、Q兩物塊質量均為m，用輕彈簧相連，豎直放置在水平面上，處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)對P施加豎直向上的拉力F，P緩慢上升h時Q對水平面的壓力恰好為零．下列說法正確的有（　?。? 　 A． 彈簧的勁

5、度系數(shù)為 B． 彈簧的勁度系數(shù)為 　 C． 上述過程拉力做的功為Fh D． 上述過程拉力做的功為mgh 7.如圖所示，一質量為m的物體在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端向上做勻加速直線運動。若斜面足夠長，表面光滑，傾角為θ。經時間t恒力F做功80J，此后撤去恒力F，物體又經時間t回到出發(fā)點，且回到出發(fā)點時的速度大小為v，若以地面為重力勢能的零勢能面，則下列說法中正確的是 A．物體回到出發(fā)點時的機械能是80J B．在撤去力F前的瞬間，力F的功率是 C．撤去力F前的運動過程中，物體的重力勢能一直在增加，撤去力F后的運動過程中物體的重力勢能一直在減少 D．撤去力

6、F前的運動過程中，物體的動能一直在增加，撤去力F后的運動過程中物體的動能一直在減少 三 、簡答題（本大題共2小題 ） 8. （2015天津高考真題）某快點公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意圖如圖，皮帶在電動機的帶動下保持的恒定速度向右運動，現(xiàn)將一質量為的郵件輕放在皮帶上，郵件和皮帶間的動摩擦力因數(shù)，設皮帶足夠長，取，在郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，求 （1）郵件滑動的時間t （2）郵件對地的位移大小x （3）郵件與皮帶間的摩擦力對皮帶做的功W 9. 如圖所示，一輕繩一端連

7、一小球B，另一端固定在O點，開始時球與O點在同一水平線上，輕繩拉直，在O點正下方距O點L處有一鐵釘C，釋放小球后，小球繞鐵釘C恰好能做完整的豎直面內的圓周運動．求： (1)繩的長度． (2)小球第一次運動到最低點時的速度． (3)若讓小球自然懸掛，小球恰好與水平面接觸于F點，小球質量為m，在水平面上固定有傾角為θ的斜面，斜面高為h，小球與斜面AE及水平面EF間的動摩擦因數(shù)均為μ，EF段長為s，讓一質量與小球質量相等的滑塊從斜面頂端由靜止滑下，滑塊與小球碰撞后粘在一起，結果兩者一起恰好能繞C在豎直面內做圓周運動，則滑塊與小球碰撞過程中損失的機械能是多少(不計滑塊在E處碰撞的能量損失)?

8、 0.2016萬卷作業(yè)卷（十七）答案解析 一 、單選題 1. 【答案】A 【命題立意】考查對向心力，機械能守恒定律的靈活應用 【解析】小球在豎直平面內做圓周運動這個過程中只有重力對小球作用，因此小球機械能守恒，小球位置與高點時，重力勢能最大，所以動能最小，故小球的速度達到最小值且水平向右，因此t1時刻小球通過最高點；曲線與坐標軸圍成的面積表示小球在運動過程中的水平位移，圖乙中S1的面積表示小球從最低點運動到水平位置時小球在水平方向的位移，大小等于杠的長度，S2的面積表示小球從水平位置運動到最高點時小球在水平方向的位移，大小等于杠的長度。故圖乙中S1和S2的面積相等，綜上所示A正確

9、 2.【答案】C 3.【答案】D 考點： 功能關系；機械能守恒定律． 分析： 由A到C的過程中，物塊與彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，根據系統(tǒng)的機械能守恒進行分析即可． 解答： 解：A、由A到C的過程中，對于物塊與彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，即物塊的重力勢能、動能與彈簧的彈性勢能總和不變，而彈簧的彈性勢能增大，所以重力勢能、動能之和減小，故A錯誤． B、由B到C的過程中，系統(tǒng)的機械能守恒，即物塊的重力勢能、動能與彈簧的彈性勢能總和不變，物塊的重力勢能增大，則彈性勢能和動能之和減小，故B錯誤； C、由A到C的過程中，對

10、于物體m，由于彈簧的彈力做功，其機械能不守恒．故C錯誤． D、由B到C的過程中，對于物塊與彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒．故D正確． 故選：D． 點評： 本題關鍵抓住系統(tǒng)的機械能守恒，即重力勢能、動能與彈簧的彈性勢能總和不變，即可進行分析．而對于物體m來說，要注意其機械能并不守恒． 4.【答案】C 考點： 功能關系；機械能守恒定律． 分析： 足球在運動過程中，只有重力做功，機械能守恒．根據機械能守恒定律列式分析．根據動能定理，足球動能的初始量等于小明做的功． 解答： 解：A、由于設B處為零勢能面，故B處的重力勢能為零，故A錯誤； B、從A

11、到B過程，由機械能守恒定律得：mv2﹣mgh=mvB2，則在B處的動能：EK=mvB2=mv2﹣mgh，故B錯誤； C、在B點處的機械能EB=EK+EP=mv2﹣mgh，故C正確，D錯誤； 故選：C． 點評： 本題關鍵對踢球的過程運用動能定理，小球動能的增加量等于小明做的功；同時小球離開腳后，由于慣性繼續(xù)飛行，水平方向速度不變，只有重力做功，機械能守恒． 二 、多選題 5.【答案】CD 考點： 動能定理的應用；功能關系；機械能守恒定律． 專題： 動能定理的應用專題． 分析： 重力勢能的增加量等于克服重力做的功；動能變化等于力的總功；機械能變化量等于除重力

12、外其余力做的功． 解答： 解：A、加速度a==，而摩擦力f=，物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，所以重力勢能增加了mgh，故A錯誤； B、摩擦力f=，物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，發(fā)生的位移為2h，則克服摩擦力做功 ，故B錯誤； C、由動能定理可知，動能損失量為合外力做的功的大小△Ek=F合?s=mg?3L=mgL，故C正確； D、機械能的損失量為fs=mg?2L=mgh，故D正確． 故選CD． 點評： 本題關鍵根據功能關系的各種具體形式得到重力勢能變化、動能變化和機械能變化．重力勢能變化與重力做功有關；動能的變化與合力做功有關；機械能的變化與除重力以外的力做功有關．

13、 6. 【答案】BD 【解析】 A、原來彈簧被壓縮，kx1=mg，Q對水平面的壓力為零時彈簧被拉伸，kx2=mg，x1+x2=h，A錯誤， B正確； C、緩慢上升過程拉力F逐漸增大，不是恒力，C錯誤； D、全過程始末狀態(tài)彈性勢能相同，動能均為零，因此拉力做功僅增加了系統(tǒng)的重力勢能，D正確． 故選：BD． 點評：彈簧是高考的熱點之一，要注意明確在彈力做功時，彈性勢能與其他形式的能之間有相互的轉化． 7. 【答案】AB 解析：由于斜面光滑，因此在物體的整個運動過程中只有重力、拉力F做功，由于物體由靜止開始運動，因此，當力F做功80J后，撤去拉力F，無論物體運動至哪，其機械

14、能都變?yōu)?0J，故選項A正確；設有力F作用時，物體運動的加速度大小為，撤去拉力F作用后，物體運動的速度大小為，撤去拉力F前瞬間，物體的速度大小為,根據勻變速直線運動規(guī)律有：解得：，根據牛頓第二定律有，解得：，所以在撤去力F前的瞬時，力F的功率大小為：故選項B正確；撤去力F后瞬間，由于物體有沿斜面向上的速度，因此撤去力F后，物體將先沿斜面減速上升，再加速下滑，即重力勢能先增加后減少，動能先減少后增加，故選項CD錯誤。 三 、簡答題 8. 【答案】（1）0.2s；（2）0.1m； （3）-2J； 【解析】（1）設郵件放到與皮帶發(fā)生相對滑動過程中受到的滑動摩擦力為F，則有： 取向右為正方向

15、，對郵件應用動量定理，有： 聯(lián)立解得： （2）郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，對郵件應用動能定理，有： 聯(lián)立并代入數(shù)據解得： （3）郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，設皮帶相對地面的位移為s，則有： 摩擦力對皮帶做的功為： 代入相關數(shù)據解得： 9. 【解析】　(1)設輕繩長為R，則小球繞C在豎直面內做圓周運動時，半徑為R－L，恰好能做豎直面內的圓周運動，則在最高點mg＝m 根據機械能守恒有mg[R－2(R－L)]＝mv2解得R＝ L. (2)由機械能守恒定律，小球到最低點時mgR＝mv′2得到v′＝. (3)若滑塊與小球粘在一起且恰好能在豎直面內繞C做圓周運動，則碰撞后的共同速度也為v′＝ 對滑塊根據動能定理有mgh－μmg(hcot θ＋s)＝mv 根據功能關系：E機損＝mv－·2mv′2 解得E機損＝mgh－mgL－μmg(hcot θ＋s)． 答案　(1) L； 　(2)； (3)mgh－mgL－μmg(hcot θ＋s)