高三物理模拟试题分类汇编机械能
高考物理复习力学机械能模拟训练题精选100题WORD版含答案

高考物理复习力学机械能模拟训练题精选100题WORD版含答案一、选择题1.如图所示,小物块以初速度从O点沿斜面向上运动,同时从O点斜向上抛出一个速度大小也为的小球,物块和小球在斜面上的P点相遇。
已知物块和小球质量相等(均可视为质点),空气阻力忽略不计,则下列说法正确的是()。
A. 斜面可能是光滑的B. 小球运动到最高点时离斜面最远C. 在P点时,小球的动能大于物块的动能D. 小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率不相等2.如图所示,固定于地面、倾角为的光滑斜面上有一轻质弹簧,轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接,另一端与物块A连接,物块A上方放置有另一物块B,物块A、B质量均为m且不粘连,整个系统在沿斜面向下的外力F作用下处于静止状态。
某一时刻将力F撤去,在弹簧将A、B弹出过程中,若A、B能够分离,重力加速度为g。
则下列叙述正确的是()A. A、B刚分离的瞬间,两物块速度达到最大B. A、B刚分离的瞬间,A的加速度大小为gsinθC. 从力F撤去到A、B分离的过程中,A物块的机械能一直增加D. 从力F撤去到A、B分离的过程中,A、B物块和弹簧构成的系统机械能守恒3.如图所示,一根轻弹簧一端固定在O点,另一端固定一个带有孔的小球,小A球套在固定的竖直光滑杆上,小球位于图中的A点时,弹簧处于原长现将小球从A点由静止释放,小球向下运动,经过与A点关于B点对称的C点后,小球能运动到最低点D点,OB垂直于杆,则下列结论正确的是A. 小球从A点运动到D点的过程中,其最大加速度一定大于重力加速度gB. 小球从B点运动到C点的过程,小球的重力势能和弹簧的弹性勢能之和可能增大C. 小球运动到C点时,重力对其做功的功率最大D. 小球在D点时弹簧的弹性势能一定最大4.如图所示,长为l的轻杆两端各固定一个质量均为m的小球a、b,系统置于倾角为的光滑斜面上,且杄可绕位于中点的转轴平行于斜面转动,当小球a位于最低点时给系统一初始角速度,不计一切阻力,则A. 在轻杆转过180°的过程中,角速度逐渐减小B. 只有o大于某临界值,系统才能做完整的圆周运动C. 轻杆受到转轴的力的大小始终为D. 轻杆受到转轴的力的方向始终在变化5.如右图所示,一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动,现将质量为m 的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端,已知物体m和木板之间的动摩擦因数为,为保持木板的速度不变,从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中,须对木板施一水平向右的作用力F,那么外力对物体m做功的数值为A. B. C. D.6.如图所示,一根轻弹簧一端固定在O点,另一端固定一个带有孔的小球,小A球套在固定的竖直光滑杆上,小球位于图中的A点时,弹簧处于原长现将小球从A点由静止释放,小球向下运动,经过与A点关于B点对称的C点后,小球能运动到最低点D点,OB垂直于杆,则下列结论正确的是A. 小球从A点运动到D点的过程中,其最大加速度一定大于重力加速度gB. 小球从B点运动到C点的过程,小球的重力势能和弹簧的弹性勢能之和可能增大C. 小球运动到C点时,重力对其做功的功率最大D. 小球在D点时弹簧的弹性势能一定最大7.如图所示,NPQ是由光滑细杆弯成的半圆弧,其半径为R,半圆弧的一端固定在天花板上的N点,NQ是半圆弧的直径,处于竖直方向,P点是半圆弧上与圆心等高的点。
2023北京高三一模物理汇编:机械能守恒定律章节综合

2023北京高三一模物理汇编机械能守恒定律章节综合1.(2023·北京海淀·统考一模)如图所示,轻弹簧下端连接一重物,用手托住重物并使弹簧处于压缩状态。
然后手与重物一同缓慢下降,直至重物与手分离并保持静止。
在此过程中,下列说法正确的是()A.弹簧的弹性势能与物体的重力势能之和先减少再增加B.弹簧对重物做的功等于重物机械能的变化量C.重物对手的压力随下降的距离均匀变化D.手对重物做的功一定等于重物重力势能的变化量2.(2023·北京海淀·统考一模)如图所示,轻杆的一端固定在通过O点的水平转轴上,另一端固定一小球,轻杆绕O点在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动,其中A点为最高点、C点为最低点,B点与O点等高,下列说法正确的是()A.小球经过A点时,所受杆的作用力一定竖直向下B.小球经过B点时,所受杆的作用力沿着BO方向C.从A点到C点的过程,小球重力的功率保持不变D.从A点到C点的过程,杆对小球的作用力做负功3.(2023·北京西城·统考一模)如图所示,将拱形桥面近似看作圆弧面,一辆汽车以恒定速率通过桥面abc,其中a、c两点高度相同,b点为桥面的最高点.假设整个过程中汽车所受空气阻力和摩擦阻力的大小之和保持不变.下列说法正确的是()A.在ab段汽车对桥面的压力大小不变B.在bc段汽车对桥面的压力逐渐增大C .在ab 段汽车的输出功率逐渐增大D .在ab 段汽车发动机做功比bc 段多4.(2023·北京朝阳·统考一模)质量为m 的同学原地跳绳时,上下运动,其速度大小v 随时间t 的变化图像如图所示。
重力加速度为g 。
则( )A .0~0t 内,该同学的最大速度约为035gtB .0~0t 内,该同学上升的最大高度约为20950gt C .该同学克服重力做功的平均功率约为209200mg t D .每跳一次,地面对该同学所做的功约为2209200mg t 5.(2023·北京石景山·统考一模)如图所示,中国自行研制、具有完全知识产权的“神舟”飞船某次发射过程简化如下:飞船在酒泉卫星发射中心发射,由“长征”运载火箭送入近地点为A 、远地点为B 的椭圆轨道上,在B 点通过变轨进入预定圆轨道。
最新-高三物理复习机械能专项训练 精品

高三物理复习机械能专项训练:新课标 机械能第I 卷(选择题,共31分)一、单项选择题:(本题共5小题,每题3分,共计15分。
每小题只有一个选项符合题意。
)1. 如图所示,质量为m 的物块,始终固定在倾角为α的斜面上,下面说法中正确的是 ①若斜面向左匀速移动距离s ,斜面对物块没有做功②若斜面向上匀速移动距离s ,斜面对物块做功mgs③若斜面向左以加速度a 移动距离s ,斜面对物块做功ma s ④若斜面向下以加速度a 移动距离s ,斜面对物块做功m (g +a )s A.①②③ B.②④ C.②③④ D.①③④2. 在光滑水平面上有a 、b 两质点,其质量均为2.0kg ,a 质点只在水平恒力F a =4.0N 作用下由静止开始运动了4.0s ,b 质点只在水平恒力F b =16N 作用下由静止开始移动了4.0m 。
比较这两个过程,可以得出的正确结论是A.a 质点获得的动量比b 质点的大B.a 质点获得的动能比b 质点的少C.力F a 做的功比力F b 做的功多D.以上三种说法都不对3. 质量为m=2 kg 的物体,在水平面上以v 1=6 m/s 的速度匀速向西运动,若有一个F =8N 、方向向北的恒力作用于物体,在t =2 s 内物体的动能增加了A.28 JB.64 JC.32 JD.36 J4. 质量为m 的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为A.41mgR B.31mgR C.21mgR D.mgR5. 如图所示,小球在竖直向下的力F 作用下,将竖直轻弹簧压缩,若将力F 撤去,小球将向上弹起并离开弹簧,直到速度为零时为止,则小球在上升过程中 ①小球的动能先增大后减小②小球在离开弹簧时动能最大③小球动能最大时弹性势能为零④小球动能减为零时,重力势能最大 以上说法中正确的是A.①③B.①④C.②③D.②④ 二、多项选择题:本题共4小题,每题4分,共计16分。
高中物理中的机械能测试题

高中物理中的机械能测试题在高中物理的学习中,机械能是一个重要的概念,它涉及到动能、势能以及它们之间的相互转化。
为了帮助同学们更好地掌握这部分知识,下面为大家准备了一套机械能测试题。
一、选择题(每题 5 分,共 30 分)1、一个物体在光滑水平面上以一定的初速度运动,水平方向不受力,在运动过程中,下列说法正确的是()A 物体的动能保持不变B 物体的势能保持不变C 物体的机械能保持不变D 以上说法都正确2、一物体从高处自由下落,忽略空气阻力,在下落过程中()A 重力势能减小,动能增大B 重力势能增大,动能减小C 机械能增大D 机械能减小3、下列实例中,机械能守恒的是()A 做自由落体运动的物体B 水平抛出的物体(不计空气阻力)C 被起重机吊起的物体匀速上升D 物体在粗糙水平面上做加速运动4、一个物体以初速度 v₀竖直上抛,不计空气阻力,能达到的最大高度为 H,当它上升到高度为 h 时,其动能和势能相等,则 h 等于()A H/2B H/3C H/4D 无法确定5、如图所示,一轻质弹簧固定在水平地面上,O 点为弹簧原长时上端的位置,一个质量为 m 的物体从 O 点正上方的 A 点由静止释放,物体下落压缩弹簧到最低点 B 后又被弹起。
不计空气阻力,在这一过程中,下列说法正确的是()A 物体从 A 到B 的过程中,动能先增大后减小B 物体从 B 到 A 的过程中,动能先增大后减小C 物体从 A 到 B 的过程中,机械能守恒D 物体从 B 到 A 的过程中,机械能守恒6、把一个小球用细线悬挂起来,成为一个摆,摆长为 L,最大偏角为θ。
如果不计空气阻力,小球运动到最低点时的速度为 v,则下列说法正确的是()A 小球在运动过程中机械能守恒B 小球在最低点时的动能为mgL(1 cosθ)C 小球在最低点时的机械能为mgL(1 cosθ)D 以上说法都正确二、填空题(每题 6 分,共 30 分)1、一个质量为 2kg 的物体在水平面上以 4m/s 的速度运动,它具有的动能为______J。
高三物理测试题之机械能

高三物理测试题之机械能-----------------------作者:-----------------------日期:2002-2003学年度上学期高中学生学科素质训练高三物理测试题—机械能(6)一、 选择题:每小题4分,共48分 1.以下说法正确的是( )A .作用力和反作用力做功的绝对值一定相等B .作用力做正功时,反作用力一定做负功C .外力对物体所做的功为零时,则物体动能、动量均不变D .受平衡力作用,物体在运动中机械能不一定守恒2.一物体静止在光滑的水平面上,先对物体施一水平向右的恒力F 1,经t 秒后撤去F 1,立即再对它施一水平向左的恒力F 2,又经t 秒后物体回到出发点,在这一过程中,F 1、F 2分别对物体做功W 1和W 2,则( )A .W 2=W 1B .W 2=2W 1C .W 2=3W 1D .W 2=5W 13.如图所示,初速度为0υ的物体从D 点出发沿DBA 滑到A 点时速度刚好为零。
如果物体从D 点以初速0υ′出发沿DCA 滑到A 点且速度也刚好为零。
物体与各处的动摩擦因数相同,则( )A .0υ′>0υB .0υ′=0υC .0υ′<0υD .无法比较0υ′0υ的大小4.质量均为m 的汽车甲和乙,均从车站由静止开出。
设所受阻力相等。
甲车以恒定功率行驶,乙车作匀加速直线运动,经过相同时间两车速度相同,上述过程汽车中发动机所做的功分别为W甲和W乙,那么()A.W甲>W乙B.W甲=W乙C.W甲<W乙D.无法比较5.蹦极运动员将弹性长绳系在双脚上,弹性绳的另一端固定在高处的跳台上,运动员从跳台上跳下后,会在空中上下往复多次,最后停在空中。
如果把运动员视为质点,忽略运动员起跳时的初速度和水平方向的运动,以运动员一长绳和地球作为一个系统,规定绳没有伸长时的弹性势能为零,以跳台处为重力势能的零点,运动员从跳台上跳下后,则()①由于有机械能损失,第一次反弹后上升的最大高度一定低于跳台的高度②第一次下落到最低位置处系统的动能为零,弹性势能最大③跳下后系统动能最大时刻的弹性势能为零④最后运动员停在空中时,系统的机械能最小A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④6.如图所示,一个轻弹簧竖直固定在地面上,在它的正上方H高处有一个铁球自由下落,落到弹簧上后将弹簧压缩。
高三物理测试卷机械能

高三物理测试卷机械能高三物理测试卷:机械能本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分,考试用时120分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题,每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.1.如右图所示,一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在A中,A、B用一根轻质弹簧连在一起,则在子弹打击木块及弹簧压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统()A.动量守恒,机械能也守恒B.动量守恒,机械能不守恒A BC.动量不守恒,机械能守恒D.无法判定动量、机械能是否守恒2.如图所示,物体以100J的初动能从斜面底端向上运动,当它通过斜面某一点M时,其动能减少80J,机械能减少32J,假如物体能从斜面上返回底端,则物体到达底端时的动能为()A.20J B.48JC.60J D.68J3.某人用手将1Kg物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s(g取10m/s2),则下列说法正确的是()A.手对物体做功12J B.合外力做功2JC.合外力做功12J D.物体克服重力做功10J4.如右图所示,在两个质量分别为m和2m的小球a、b间,用一根长为L的轻杆连接,两小球可绕杆的中点O无摩擦地转动,现使杆由水平位置无初速地开释,在杆转动至竖直位置的过程中,下列说法错误的是()A.b球的重力势能减少,动能增加,机械能守恒B.杆对a球的弹力对a球做正功C.a球的机械能增加D.a球和b球组成的系统总机械能守恒5.利用能量间相互转化,能够储存能量。
如图为抽水蓄能电站示意图,它可调剂电力供应,深夜用电低谷时,用过剩电能把下蓄水池的水抽到高处的水库内,用电高峰时,则通过闸门放水发电以补充电能不足。
若水库面积为1.2×106m2,抽水机每天从深夜11时至清晨4时抽水使水库水面增高1m,而抽水过程中水上升高度近似看成保持为10m不变,若抽水机工作效率为80%,则所有抽水机抽水总功率为(g=10m/s2,ρ(水)=103Kg/m3)()A.6.7×106W B.8.3×106W C.108W D.107W6.如图所示,在光滑水平面上紧挨着放置A、B二物块,一颗子弹沿水平直线射穿物块A 并进入物块B,最后留在物块B内,设子弹在两物块内运动时所受阻力大小恒定。
高三物理模拟试题专项汇编 机械能守恒定律(含解析)-人教版高三全册物理试题

机械能守恒定律题号一二三四五六七总分得分一、单项选择题(本大题共10小题,共40.0分)1.假设不考虑空气阻力的影响,如下情形中物体机械能守恒的是〔〕A.匀速下降的电梯B.自由下落的钢球C.沿着斜面匀速下滑的木块D.加速上升的火箭2.如下列图,轻杆AB长l,两端各连接一个小球〔可视为质点〕,两小球质量关系为m A=m B=m,轻杆绕距B端处的光滑固定O轴在竖直平面内顺时针自由转动.当轻杆转至水平位置时,A球速度为,如此在以后的运动过程中〔〕A.A球机械能守恒B.当B球运动至最低点时,球A对杆作用力不等于0C.当B球运动到最高点时,杆对B球作用力等于0D.A球从图示〔和O轴等高点〕位置运动到最低点的过程中,杆对A球做功等于-mgl3.如下关于功和机械能的说法,正确的答案是〔〕A.在有阻力作用的情况下,物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B.合外力对物体所做功为零,物体机械能改变量也为零C.运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量D.物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用,其大小与势能零点的选取有关4.愤怒的小鸟是风靡全球的2D画面游戏〔图甲〕,是通过调节发射小鸟的力度与角度达到轰击肥猪堡垒的目的.现简化为图乙模型:假设小鸟从离草地高度为h处用弹弓抛射,初速度v0斜向上且与水平方向成α角,肥猪的堡垒到抛射点水平距离为L,忽略空气阻力,重力加速度为g〔将小鸟和肥猪堡垒均视为质点〕.如此〔〕A.当v0一定时,α角越大,小鸟在空中运动时间越短B.当α角一定时,v0越小,其水平射程越长C.小鸟从开始到上升到最高点的过程中增加的势能为mv02sin2αD.假设α=0°,如此要想击中目标,初速度应满足v0=L5.竖直向上抛出一个物体,由于受到空气阻力作用,物体落回抛出点的速率小于抛出时的速率,如此在这过程中〔〕A.物体的机械能守恒B.物体的机械能不守恒C.物体上升时机械能减小,下降时机械能增大D.物体上升时机械能增大,下降时机械能减小6.在水平面上竖直放置一轻质弹簧,有一个物体在它的正上方自由落下,在物体压缩弹簧至其速度减为零时〔〕A.物体的重力势能最大B.物体的动能最大C.弹簧的弹性势能最大D.弹簧的弹性势能最小7.下面的实例中,对机械能守恒判断正确的答案是〔〕A.小球自由下落,落在竖直弹簧上,将弹簧压缩后又被弹簧弹起来,小球与弹簧组成的系统机械能守恒B.拉着物体沿光滑的斜面匀速上升,物体的机械能守恒C.跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降,运动员与伞组成的系统机械能守恒D.飞行的子弹击中并射入放在光滑水平桌面上的木块,子弹与木块组成的系统机械能守恒8.如下列图,两质量一样的小球A、B分别用线悬在等高的O1、O2点,A球的悬线比B球的长.把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,如此经最低点时〔以悬点为零势能点〕如下说法不正确的答案是〔〕A.A球的速度大于B球的速度B.A球的动能大于B球的动能C.A球的机械能大于B球的机械能D.A球的机械能等于B球的机械能9.正方体空心框架ABCD-A1B1C1D1下外表在水平地面上,将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内〔包括边界〕沿不同的水平方向分别抛出,落点都在△B1C1D1平面内〔包括边界〕.不计空气阻力,以地面为重力势能参考平面.如此如下说法正确的答案是〔〕A.小球初速度的最小值与最大值之比是1:B.落在C1点的小球,运动时间最长C.落在B1D1线段上的小球,落地时机械能的最小值与最大值之比是1:2D.轨迹与AC1线段相交的小球,在交点处的速度方向都一样10.一物体从H高处自由下落,当其动能等于重力势能时〔以地面为零势能面〕,物体的速度为〔〕A. B. C.2 D.二、多项选择题(本大题共10小题,共40.0分)11.一质量m的物体,在竖直向上拉力F作用下由静止开始运动,加速度大小为g,当物体上升高度为2h时,如不考虑空气阻力,如此如下说法正确的答案是〔〕A.物体的动能增加了mghB.拉力F所做的功为2mghC.物体的机械能增加了3mghD.物体的重力势能减少了mgh12.如下列图,圆弧形光滑轨道ABC固定在竖直平面内,O是圆心,OC竖直,0A水平.A点紧靠一足够长的平台MN,D点位于A点正上方,如果从D点无初速度释放一个小球,从A点进入圆弧轨道,有可能从C点飞出,做平抛运动,落在平台MN上.如下说法正确的答案是〔〕A.只要D点的高度适宜,小球可以落在MN上任意一点B.在由D运动到M和由C运动到P的过程中重力功率都越来越大C.由D经A、B、C点到P过程中机械能守恒D.如果DA距离为h,如此小球经过圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为2mg+13.如下列图,如下关于机械能是否守恒的判断正确的答案是〔〕A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,A机械能守恒B.乙图中,A置于光滑水平面,物体B沿光滑斜面下滑,物体B机械能守恒C.丙图中,不计任何阻力时A加速下落,B加速上升过程中,A、B机械能守恒D.丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒14.如下列图,光滑水平面上放有质量分别为2m和m的物块A和B,用细线将它们连接起来,两物块中间夹有一压缩的轻质弹簧〔弹簧与物块不相连〕,弹簧的压缩量为x.现将细线剪断,此刻物块A的加速度大小为a,两物块刚要离开弹簧时物块A的速度大小为v,如此〔〕A.物块开始运动前,弹簧的弹性势能为mv2B.物块开始运动前,弹簧的弹性势能为3mv2C.物快B的加速度大小为a时弹簧的压缩量为D.物块A从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为x15.如下列图,在光滑水平面上停放着质量为m装有光滑弧形槽的小车,质量为m的小球以水平速度v沿槽向车上滑去,到达某一高度后,小球又返回车右端,如此〔〕A.小球以后将做自由落体运动B.小球以后将向右做平抛运动C.小球在弧形槽上升的最大高度为D.小球在弧形槽上升的最大高度为16.某货场有一简易的节能运输装置,如下列图.小车在轨道顶端时,自动将货物装入车中,然后小车载着货物沿不光滑的轨道无初速度下滑,到达斜面底端后,小车前端的缓冲弹簧被压缩,当弹簧被压缩至最短,立即锁定并自动将货物卸下.卸完货物后随即解锁,小车恰好能被弹回到轨道顶端,此后重复上述过程.如此如下说法中正确的答案是〔〕A.小车在往复运动过程中机械能是守恒的B.小车上滑时经过轨道中点的加速度大于下滑时经过该点的加速度C.小车上滑过程中抑制摩擦力阻力做的功小于小车下滑过程中抑制摩擦阻力做的功D.小车下滑到最低点时弹簧弹性势能的最大值等于货物减少的重力势能17.如下列图,质量为m1、带有正电荷q的金属小球和质量为m2、不带电的小木球之间用绝缘细线相连,置于竖直向上、场强为E、范围足够大的匀强电场中,两球恰能以速度v匀速竖直上升.当小木球运动到A点时细线突然断开,小木球运动到B点时速度为零,重力加速度为g,如此〔〕A.小木球的速度为零时,金属小球的速度大小为B.小木球从点A到点B的过程中,A、B组成的系统,机械能在增加C.A、B两点之间的电势差为D.小木球从点A到点B的过程中,小木球动能的减少量等于两球重力势能的增量,而电场力对金属小球所做的功等于金属小球的机械能增加量18.如下几种运动,物体机械能守恒的是〔〕A.小球做平抛运动B.火车进站停靠C.雨滴匀速直线下落D.滑块沿光滑固定斜面自由下滑19.竖直上抛一个小球,从抛出到落回原抛出点的过程中,它的速度、重力势能、位移、加速度随时间变化的函数图象〔如下列图〕中正确的答案是〔不计空气阻力,以竖直向下为正方向,图中曲线为抛物线,抛出点为零势能点〕〔〕A. B. C. D.20.游乐场的一种滑梯,它是由很小一段弧形轨道将倾斜直轨道和水平轨道连接组成的,如下列图.一位小朋友从斜轨道顶端由静止开始自由下滑,经过很小一段弧形轨道滑到水平轨道上,继续滑动一段距离后停下.如此小朋友〔〕A.沿倾斜轨道下滑过程中重力势能减小B.沿水平轨道滑动过程中,重力对他做正功C.沿水平轨道滑动过程中,摩擦力对他做负功D.在整个滑动过程中,轨道对他的支持力都不做功三、填空题(本大题共10小题,共40.0分)21.一个物体做自由落体运动,重力做正功,物体的重力势能 ______ 〔填“增加〞、“不变〞、“减少〞〕,物体的动能 ______ 〔填“增加〞、“不变〞、“减少〞〕.22.质量为1kg的物体从离地面1.5m高处以速度10米每秒抛出,不计空气阻力,假设以地面为零势能面,物体的机械能是 ______ J,落地时的机械能是 ______ J,假设以抛出点为零势能面,物体的机械能是 ______ J,落地时的机械能是 ______ J.〔g取10米每二次方秒〕23.在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以 ______ ,而总的机械能______ .24.将2.0kg的物体从静止开始,以1.0m/s2的加速度竖直提升8.0m,需要做的功为______ J,物体的重力势能增加 ______ J.〔g取10m/s2〕25.如下列图,质量m=1kg的小球,从距桌面h1=1.2m高处的A点下落到地面上的B点,桌面高h2=0.8m.以桌面为零重力势能的参考平面,小球在A点时的重力势能为 ______ J;小球从A下落到B点的过程中机械能减少了 ______ J.〔g取10m/s2〕26.如下列图,方盒A在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动.现将一滑块B无初速度放在盒内,盒的质量是滑块质量的2倍,滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ,假设滑块与盒的左右壁发生无机械能损失的碰撞,滑块在盒中来回运动屡次后相对盒静止,如此此时盒的速度大小为 ______ ;滑块相对盒运动的路程 ______ .27.如下列图,有一质量为M的大圆环,半径为R,被一轻杆固定后悬挂在O点,有两个质量为m的小环〔可视为质点〕,同时从大环两侧的对称位置由静止滑下.两小环同时滑到大环底部时,速度都为v,如此此时大环对轻杆的拉力大小为 ______ .28.在离地面80m处无初速释放一小球,小球质量为m=200g,不计空气阻力,g取10m/s2,取最高点所在水平面为参考平面,如此在第2s末小球的重力势能为 ______ J,在第3s内重力势能的变化量 ______ J.29.如下列图,OAB是刚性轻质直角三角形支架,边长AB=20cm,∠OAB=30°;在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球,A角处小球质量为1kg,B角处小球质量为3kg.现将支架安装在可自由转动的水平轴上,使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动.装置静止时,AB边恰好水平.假设将装置顺时针转动30°,至少需做功为 ______ J,假设将装置顺时针转动30°后由静止释放,支架转动的最大角速度为 ______ rad/s.30.在竖直平面内有一条光滑弯曲轨道,一个小环套在轨道上,从3.0m的高处无初速度释放.轨道上各个高点的高度如下列图.如此第 ______ 高点是小环不可超越的;小环随后将如何运动? ______ .四、实验题探究题(本大题共3小题,共27.0分)31.如下列图,右边传送带长L=15m、逆时针转动速度为v0=16m/s,左边是光滑竖直半圆轨道〔半径R=0.8m〕,中间是光滑的水平面AB〔足够长〕.用轻质细线连接甲、乙两物体,中间为一压缩的轻质弹簧,弹簧与甲、乙两物体不拴连.甲的质量为m1=3kg,乙的质量为m2=1kg,甲、乙均静止在光滑的水平面上.现固定甲物体,烧断细线,乙物体离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离为S m=12m.传送带与乙物体间动摩擦因数为0.6,重力加速度g取10m/s2,甲、乙两物体可看作质点.〔细线烧断后,可认为弹簧势能全部转化为物体的动能〕〔1〕假设固定乙物体,烧断细线,甲物体离开弹簧后进入半圆轨道,求通过D点时轨道对甲物体的压力大小;〔2〕假设甲、乙两物体均不固定,烧断细线以后,问甲物体和乙物体能否再次在AB面上发生水平碰撞?假设碰撞,求再次碰撞前瞬间甲、乙两物体的速度;假设不会碰撞,说明原因.32.某同学用气垫导轨做侧滑块加速度和验证机械能守恒定律实验,A、B为气垫导轨上的两个光电门,当滑块在气垫导轨上滑动通过两光电门时,连接在光电门上的数字计时器记录滑块上的挡光片挡光时间,两光电门间的距离为L.〔1〕先用一螺旋测微器测量挡光片的宽度,如图2所示,读数为d= ______ cm.〔2〕实验开始先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定气垫导轨是否水平?______〔3〕让滑块在图示1位置由静止开始在悬挂重物的牵引下向左运动,牵引滑块的细绳始终保持水平,滑块通过A、B两光电门的时间分别为t1、t2,如此此次运动过程中,滑块运动的加速度大小为 ______ 〔用题设中各物理量符号表示〕.要利用此过程验证机械能守恒定律,还需要测量的物理量为 ______ 〔填物理量与符号〕,要验证机械能守恒的表达式为 ______ 〔用顺设中各物理量符号表示〕.33.如图为某探究小组设计的测量弹簧弹性势能的装置,小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动〔小球与弹簧不相连〕,现测得小球的质量为m,桌子的高度为h,小球落地点到桌边的水平距离为s,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g,如此弹簧被压缩时的弹性势能为______ .五、计算题(本大题共10小题,共100.0分)34.如下列图,光滑水平台面MN上放两个一样小物块A、B,物块A、B质量均为m=1kg.开始时A、B静止,A、B间压缩一轻质短弹簧.现解除锁定,弹簧弹开A、B,弹开后B向后滑动,A掉落到地面上的Q 点,水平台面高h=0.8m,Q点与水平台面间右端间的距离S=1.6m,g取10m/s2.〔1〕求物块A脱离弹簧时速度的大小;〔2〕求弹簧储存的弹性势能.35.如下列图,质量M=0.040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点,水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上,另一端与靶盒A连接.Q处有一固定的发射器B,它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0=50m/s,质量m=0.010kg的弹丸,当弹丸打入靶盒A后,便留在盒内,碰撞时间极短.不计空气阻力.求:〔1〕弹丸进入靶盒A后,弹丸与靶盒A的共同速度设为v;〔2〕弹丸进入靶盒A后,弹簧的最大弹性势能为多少?36.把质量为5kg的石块从10m高处以30°角斜向上方抛出,初速度是v0=5m/s,不计空气阻力,石块落地时的速度是多大?37.上世纪风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方法叫“头脑风暴法〞,某学校的一个“头脑风暴实验研究小组〞,以“保护鸡蛋〞为题,要求制作一个装置,让鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏;鸡蛋要不被摔坏,直接撞击地面的最大速度不能超过2.0m/s.现有一位同学设计了如下列图的一个装置来保护鸡蛋,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离s=0.45m,当鸡蛋相对夹板运动时,A、B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍,现将该装置从距地面某一高处自由落下,装置碰地后速度为0,且保持竖直不反弹,不计装置与地面作用时间.g=10m/s2.求:〔1〕如果没有保护,鸡蛋自由下落而不被摔坏的最大高度h;〔2〕如果使用该装置保护,刚开始下落时装置的末端离地面的最大高度H?38.如下列图,质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上,小车左端放一个质量为m的木块,车的右端固定一个轻质弹簧.现给木块一个水平向右的初速度v0,木块便沿小车向右滑行,在与弹簧相碰后又沿原路返回,并且恰好能到达小车的最左端.试求:〔1〕木块返回到小车最左端时小车的动能;〔2〕弹簧获得的最大弹性势能.39.某游乐场中一种玩具车的运动情况可以简化为如下模型:如下列图,轨道ABCD位于竖直平面内,水平轨道AB与竖直半圆轨道BCD相切于B点,C点与圆心O等高,质量m=10kg的小车Q〔可视为质点〕静止在水平轨道上的点A,A点与B点相距L=40m〔图中AB之间的虚线表示未画完整的水平轨道〕,竖直圆轨道的半径R=3m,圆弧光滑;小车在水平轨道AB间运动时受到的阻力恒为其重力的0.25倍.其它摩擦与空气阻力均忽略不计.〔g 取10m/s2〕〔1〕假设小车在水平轨道上运动时受到水平向右的恒力F的作用,使小车恰好能到达半圆轨道的C点,求恒力F的大小.〔2〕假设小车在适当的拉力作用下,恰好能到达竖直半圆轨道的最高点D,求小车经过半圆轨道B点时受到的支持力大小.〔3〕假设小车用自带的电动机提供动力,电动机输出功率恒为P=50W,要使小车不脱离轨道,求发动机工作时间t需满足的条件〔设经过所求的时间,小车还没到B点〕.40.如下列图,光滑水平面上滑块A、C质量均为m=1kg,B质量为M=3kg.开始时A、B 静止,现将C以初速度v0=2m/s的速度滑向A,与A碰后C的速度变为零,而后A向右运动与B发生碰撞并粘在一起.求:①A与B碰撞后的共同速度大小;②A与B碰撞过程中,A与B增加的内能.41.如下列图,一足够长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻定滑轮,绳两端各系一小球a和b,a球静置于地面,并用手托住b球,使轻绳刚好绷紧,此时b球距地面高度h=0.6m.由静止释放b球,在b球着地前的瞬间,a球立即与轻绳脱离.m b=2m a,g取10m/s2,不计空气阻力.求:〔1〕b球着地时的速度大小;〔2〕a球从开始脱离轻绳至再次回到地面的时间.42.质量分别为m和2m的两个小球P和Q,中间用轻质杆固定连接,杆长为3L,在离P球L处有一个光滑固定轴O,如下列图,现在把杆置于水平位置后自由释放,在Q球顺时针摆动到最低位置时,求:〔1〕小球P的速度大小〔2〕在此过程中小球P机械能的变化量〔3〕要使Q球能做完整的圆周运动,给Q球的初速度至少为多大?43.如下列图,光滑弯曲的杆,一端固定在墙壁上的O点,小球a、b套在杆上,小球b与轻质弹簧拴接,在杆的水平局部处于静止,弹簧右端固定.将小球a自杆上高于O点h的某点释放,与b发生弹性碰撞后被弹回,恰能到达杆上高于O点的位置,a的质量为m,求①小球a下滑过程中受到的冲量;②小球b的质量;③弹簧的最大弹性势能.六、简答题(本大题共10小题,共80.0分)44.如下列图,在距地面高h1=2m的光滑水平台面上,一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣k锁住,储存的弹性势能E p=4.5J.现打开锁扣K,物块与弹簧别离后将以一定的水平速度向右滑离平台,并恰好从B点沿切线方向进入光滑的BC斜面,B点距水平地面的高h2=1.2m,小物块过C点无机械能损失,并与水平地面上长为L=10m的粗糙直轨道CD平滑连接,小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞,重力加速度g=10m/s2,空气阻力忽略不计.试求:〔1〕小物块运动到平台末端A的瞬时速度V A大小;〔2〕小物块从A到B的时间、水平位移大小以与斜面倾角θ的正切〔tanθ〕大小;〔3〕假设小物块与墙壁碰撞后速度等大反向,只会发生一次碰撞,且不能再次经过C 点,那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件.45.如下列图,质量为M、内有半径R的半圆形轨道的槽体放在光滑的平台上,左端紧靠一台阶,质量为m的小球从槽顶端A点由静止释放,假设槽内光滑.求:①小球滑到圆弧最低点时,槽体对其支持力F N的大小;②小球在槽右端上升的最大高度h.46.如下列图,载人小车和弹性球静止在光滑长直水平面上,球的质量为m,人与车的总质量为10m.人将球以水平速率v0推向竖直墙壁,球又以速率v0弹回,然后人接住球并与球一起运动.求:①人推球的过程中,人和车组成的系统所获得的动能E K;②人接住球后,人和车的共同速度大小.47.如下列图,长为4L的杆竖直固定在天花板上,其上穿有a、b两个小球〔小球可看成质点〕,质量分别为m a=m,m b=3m.a球与杆之间没有摩擦力,b球与杆之间的滑动摩擦力恰好等于其重力,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现将b球放在天花板下方距天花板距离为L处,且处于静止状态,a球与天花板接触并由静止释放.设两球碰撞时间极短,且无机械能损失,求两球能否在杆上发生第二次碰撞.48.如下列图,光滑水平面上有三个滑块A、B、C,其质量分别为m,2m,3m,其中B,C两滑块用一轻质弹簧连接.某时刻给滑块A向右的初速度v0,使其在水平面上匀速运动,一段时间后与滑块B发生碰撞,碰后滑块A立即以v=的速度反弹,求:〔1〕发生碰撞过程中系统机械能的损失为多少?〔2〕碰后弹簧所具有的最大弹性势能?49.如下列图,在水平光滑的平面上,停着一辆平板小车,小车的质量为M=10kg.在小车的A处,放有质量为m=5kg的小物块,现给物块一个I=30N•s的瞬时冲量,物块便在平板车上滑行.与固定在平板车的水平弹簧作用后又弹回,最后刚好回到A点与车保持相对静止,物块与平板间动摩擦因数μ=0.4.〔g=10m/s2〕求:〔1〕物块最后回到A处的瞬时速度v1;〔2〕弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能E P;〔3〕物块相对于车所通过的总路程x:50.如下列图,一质量为m的光滑弧形槽,槽下端切线水平,并与水平面平滑相通.开始槽固定在光滑水平面上,弧形槽的高为h,一质量为m的物块B静止放在光滑水平面上O 点,物块B上连一轻质弹簧,现让一质量也为m的物块A从弧形槽的顶端由静止下滑,重力加速度为g,问:①弹簧能获得的最大弹性势能多大?②假设弧形槽不固定,如此物块A由弧形槽顶端由静止下滑后,与弹簧相碰,弹簧获得的最大弹性势能又为多大?51.如下列图,光滑水平面上有A、B两个物体,A物体的质量m A=1kg,B物体的质量m B=4kg,A、B两个物体分别与一个轻弹簧拴接,B物体的左端紧靠竖直固定墙壁,开始时弹簧处于自然长度,A、B两物体均处于静止状态,现用大小为F=10N的水平恒力向左推A,将弹簧压缩了20cm时,A的速度恰好为0,然后撤去水平恒力,求:〔1〕弹簧的最大弹性势能与运动过程中A物体的最大速度;〔2〕运动过程中B物体的最大速度.52.如下列图,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮.一柔软的轻细线跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连接,A的质量为4m,B的质量为m.开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升.物块A与斜面间无摩擦.设当A沿斜面下滑S距离后,细线突然断了,求:〔1〕细线断的瞬间,物体A的速度大小v;〔2〕放开手后,物块B上升的最大高度H.53.如下列图,质量均为m的木板AB和滑块CD紧靠在一起静置在光滑水平面上,木板AB的上外表粗糙,滑块CD的外表是光滑的四分之一圆弧,其始端D点切线水平且与木板AB上外表相平.一可视为质点的物块P,质量也为m,从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB,过B点时的速度为,然后滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD的最高点C处.重力加速度为g.求:〔i〕物块滑到B点时木板的速度v;〔ii〕滑块CD圆弧的半径R.七、综合题(本大题共2小题,共24.0分)。
高考物理模拟试题分类汇编机械能

避躲市安闲阳光实验学校高考物理模拟试题分类汇编:机械能1、(八校第一次联考)如图八所示,木块静止在光滑水平面上,子弹A、B从木块两侧同时水平射入木块,最终都停在木块中,这一过程中木块始终保持静止。
现知道子弹A射入的深度d A 大于子弹B射入的深度d B。
若用t A、t B表示它们在木块中运动的时间,用E kA、E kB表示它们的初动能,用v A 、v B表示它们的初速度大小,用m A、m B 表示它们的质量,则可判断 BCA.t A>t B B.E kA>E kB C.v A>v B D.m A>m B2、(部分重点中学十一月联考)如图所示,一轻质弹簧与质量为m 的物体组成弹簧振子,在竖直方向的A、B两点间做简谐运动,O为平衡位置,振子的振动周期为T,某一时刻物体正经过C点向上运动(C点在平衡位置上方h高处),从此时刻开始的半个周期内()ABDA、重力对物体做功2mghB、重力对物体的冲量大小为mgT/2C、振子的加速度方向始终不变D、振子所受的回复力(重力和弹力的合力)做功为零3、(部分重点中学十一月联考)如图所示,半径为R、质量为M内表面光滑的半球物体放在光滑的水平面上,左端紧靠着墙壁,一个质量为m的物块从半球形物体的顶端a点无初速释放,图中b点为半球的最低点,c点为半球另一侧与a等高的顶点,关于物块M和m的运动,下列说法正确的有()BDA、m从a点运动到b点过程中,m与M系统的机械能守恒、动量守恒B、m从a点运动到b点过程中,m的机械能守恒C、m释放后能到达右侧最高点cD、当m首次从右向左到达最低点b时,M的速度达到最大4、(湖北部分重点中学理综第一次联考)如图所示(4),由电动机带动的水平传送带以速度为v=2.0m/s匀速运行,A端上方靠近传送带料斗中装有煤,打开阀门,煤以流量为Q=50kg/s落到传送带上,煤与传送带达共同速度后被运至B 端,在运送煤的过程中,下列说法正确的是()BCA.电动机应增加的功率为100WB.电动机应增加的功率为200WC.在一分钟内因煤与传送带摩擦生的热为6.0×103JD.在一分钟内因煤与传送带摩擦生的热为1.2×104J5、(2007-部分学校联考)如图所示,一质量为m、电荷量为q 的带电液滴以速度v沿与水平面成θ角的方向斜向上进入匀强电场,在电场中做直线运动,则液滴向上运动过程中()ACA.电场力不可能小于mgcosθB.液滴的动能一定不变C.液滴的机械能一定变化D.液滴的电势能一定不变6、(2007-部分学校联考)一辆汽车在平直的公路上以初速度V0开始加速行驶,经过一段时间t后,汽车前进的位移大小为s,此时汽车恰好达到其最大速度Vm,设在此过程中汽车牵引力的功率P始终不变,汽车在运动时受到的阻力恒为f。
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高三物理模拟试题分类汇编:必修2:机械能1.(2011东城期末)把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫做动车。
而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 .120km/hB .240km/C .320km/hD .480km/h2.(2011丰台期末)如图4所示,,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动。
在移动过程中,下列说法正确的是A .F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和 B .F 对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C .木箱克服重力做的功大于木箱增加的重力势能D .F 对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和 3.(2011石景山期末)如图2所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m 的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A 点,弹簧处于原长h .让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中()A .圆环机械能守恒B .弹簧的弹性势能先增大后减小C .弹簧的弹性势能变化了mghD .弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大4.(2011怀柔一模)如图3a 、3b 所示,是一辆质量m=6×103kg 的公共汽车在t=0和t=4s 末两个时刻的两张照片。
当t=0时,汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动).图3c 是车内横杆上悬挂的拉手环(相对汽车静止)经放大后的图像,测得θ=150.根据题中提供的信息,可以估算出的物理量有A .4s 内汽车牵引力所做的功B .4s 末汽车牵引力的功率C .汽车所受到的平均阻力D .汽车的长度5.(2011丰台二模)(16分)如图所示,竖直平面内有四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上,圆心为O 点。
一小滑块自圆弧轨道A 处由静止开始自由滑下,在B 点沿水平方向飞出,落到水平地面C 点。
已知小滑块的质量为m =1.0kg ,C 点与B 点的水平距离为1m ,B 点高度为1.25m ,圆弧轨道半径R =1m ,g 取10m/s 2。
求小滑块:(1)从B 点飞出时的速度大小;(2)在B 点时对圆弧轨道的压力大小;(3)沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力所做的功。
6.(2011丰台二模)(20分)如图所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A ,。
车上有两个小滑块B 和C (都可视为质点),B 与车板之间的动摩擦因数为μ,而C 与车板之间的动摩擦因数为2μ.开始时B 、C 分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度v o 相向滑行。
经过一段时间,C 、A 的速度达到相等,此时C 和B 恰好发生碰撞。
已知C 和B 发生碰撞时两者的速度立刻互换,A 、B 、C 三者的质量都相等,重力加速度为g 。
设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力。
(1)求开始运动到C 、A 的速度达到相等时的时间;(2)求平板车平板总长度;图图2(3)已知滑块C 最后没有脱离平板,求滑块C 最后与车达到相对静止时处于平板上的位置。
7.(2011海淀二模)(18分)在2010年温哥华冬奥会单板滑雪女子U 型池决赛中,我国小将刘佳宇名列第四名。
虽然无缘奖牌,但刘佳宇已经创造中国单板滑雪在冬奥会上的最好成绩。
单板滑雪U 型池的比赛场地截面示意图如图11所示,场地由两个完全相同的1/4圆弧滑道AB 、CD 和水平滑道BC 构成,圆弧滑道的半径R =3.5m ,B 、C 分别为圆弧滑道的最低点,B 、C 间的距离s =8.0m ,运动员在水平滑道以一定的速度冲向圆弧滑道CD ,到达圆弧滑道的最高位置D 后竖直向上腾空跃起,在空中做出翻身、旋转等动作,然后再落回D点。
裁判员根据运动员腾空的高度、完成动作的难度和效果等因素评分,并要求运动员在滑动的整个过程中,身体的任何部位均不能触及滑道。
假设某次比赛中运动员经过水平滑道B 点时水平向右的速度v 0=16.2m/s ,运动员从B 点运动到C 点所用的时间t =0.5s ,从D 点跃起时的速度v D =8.0m/s 。
设运动员连同滑板的质量m =50kg ,忽略空气阻力的影响,重力加速度g 取10m/s 2。
求:(1)运动员从D 点跃起后在空中完成动作的时间;(2)运动员从C 点到D 点运动的过程中需要克服摩擦阻力所做的功;(3)为使运动不断持续,运动员从D 点滑回到A 点时的速度应不小于D 点的速度。
那么运动员在水平滑道BC 段滑动的过程中是否可能增加其动能呢?试进行判断,并说明理由。
8.(2011东城二模)(16分)如图所示,在竖直平面内,由倾斜轨道AB 、水平轨道BC 和半圆形轨道CD 连接而成的光滑轨道,AB 与BC 的连接处是半径很小的圆弧,BC 与CD 相切,圆形轨道CD 的半径为R 。
质量为m 的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h =2.5R 处由静止开始下滑。
求:(1)小物块通过B 点时速度v B 的大小; (2)小物块通过圆形轨道最低点C 时圆形轨道对物块的支持力F 的大小; (3)试通过计算说明,小物块能否通过圆形轨道的最高点D 。
9.(2011西城二模)(18分)2010年11月5日,在新疆召开的“引渤入疆”(指引渤海水进入新疆)研讨会,引起了全国舆论的广泛关注。
其中一个方案是:从天津取水,由黄旗海—库布齐沙漠—毛乌素沙漠—腾格里沙漠—乌兰布和沙漠—巴丹吉林沙漠,走河西走廊,经疏勒河自流进入罗布泊。
此路径中最高海拔约为1200m ,从罗布泊到下游的艾丁湖,又有近1000m 的落差。
此方案是否可行,涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。
下面我们仅从能量角度来分析这个方案。
取重力加速度g =10m/s 2,水的密度ρ1=1.0×103kg/m 3。
(1)通过管道提升海水,电能的利用率η1=60%,将1吨海水提升到海拔1200m ,需要耗多少电能?利用水的落差发电,发电效率也为η1=60%,在1000m 的落差中1吨水可以发多少电能?(2)如果每年调4×109m 3海水入疆,尽管利用落差发的电可以全部用来提升海水,但还需要额外提供电能。
(i )额外需要的电能可从三峡水电站输送。
已知三峡水电站水库面积约 1.0×109m 2,年平均流量Q =5.0×1011m 3,水库水面与发电机所在位置的平均高度差h =100m ,发电站的发电效率η1=60%。
求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。
(ii )我国西北地区风能充足,额外需要的电能也可通过风力发电来解决。
通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能。
取空气密度ρ2=1.25kg/m 3。
某风力发电机的发电效率η2=40%,其风轮机一个叶片旋转一周扫过的面积S=400m 2。
某地区风速υ=10m/s 的时间每年约为5500小时(合2.0×107s)。
求在该地区建多少台这样的风力发电机才能满足“引渤入疆”工程额外需要的电能?图11C B10.(2011东城一模)(16分)如图所示,水平台面AB 距地面的高度h =0.80m 。
质量为0.2kg 的滑块以v 0=6.0m/s 的初速度从A 点开始滑动,滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.25。
滑块滑到平台边缘的B 点后水平飞出。
已知AB 间距离s 1=2.2m 。
滑块可视为质点,不计空气阻力。
(g 取10m/s 2)求: (1)滑块从B 点飞出时的速度大小;(2)滑块落地点到平台边缘的水平距离s 2。
(3)滑块自A 点到落地点的过程中滑块的动能、势能和机械能的变化量各是多少。
10.(2011西城一模)(16分)一滑块(可视为质点)经水平轨道AB 进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC 。
已知滑块的质量m =0.50kg ,滑块经过A 点时的速度υA =5.0m/s ,AB 长x =4.5m ,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,圆弧形轨道的半径R =0.50m ,滑块离开C 点后竖直上升的最大高度h =0.10m 。
取g =10m/s 2。
求(1)滑块第一次经过B 点时速度的大小;(2)滑块刚刚滑上圆弧形轨道时,对轨道上B 点压力的大小;(3)滑块在从B 运动到C 的过程中克服摩擦力所做的功。
11.(2011朝阳一模)(16分)如图所示,摩托车运动员做特技表演时,以v 0=9.0m/s 的初速度冲向高台,然后从高台水平飞出。
若摩托车冲向高台的过程中牵引力的平均功率P =4.0kW ,冲到高台顶端所用时间t =3.0s ,人和车的总质量m =1.5×102kg ,高台顶端距地面的高度h =7.2m ,摩托车落地点到高台顶端的水平距离x =10.8m 。
不计空气阻力,取g =10m/s 2。
求:(1)摩托车从高台顶端飞出到落地所用时间;(2)摩托车落地时速度的大小;(3)摩托车冲上高台的过程中克服摩擦阻力所做的功。
12.(2011丰台一模)(20分) 如图所示,P 为质量为m =1kg 的物块,Q 为位于水平地面上的质量为M =4kg 的特殊平板,平板与地面间的动摩因数μ=0.02。
在板上表面的上方,存在一定厚度的“相互作用区域”,区域的上边界为MN 。
P刚从距高h =5m 处由静止开始自由落下时,板Q 向右运动的速度为v o =4m/s 。
当物块P 进入相互作用区域时,P 、Q 之间有相互作用的恒力F =kmg ,其中Q 对P 的作用竖直向上,k =21,F 对P 的作用使P 刚好不与Q 的上表面接触。
在水平方向上,P 、Q 之间没有相互作用力,板Q 足够长,空气阻力不计。
(取g =10m/s 2,以下计算结果均保留两位有效数字)求:(1)P 第1次落到MN 边界的时间t 和第一次在相互作用区域中运动的时间T ;(2)P 第2次经过MN 边界时板Q 的速度v ;(3)从P 第1次经过MN 边界到第2次经过MN 边界的过程中,P 、Q 组成系统损失的机械能△E ;(4)当板Q 速度为零时,P 一共回到出发点几次?13.(2011怀柔一模)(16分)一滑块经水平轨道AB ,进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道BC 。
已知滑块的质量m =0.60kg ,在A 点的速度v A =8.0m/s ,AB 长x =5.0m ,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,圆弧轨道的半径R =2.0m ,滑块离开C 点后竖直上升h =0.20m ,取g =10m/s 2。