（衡水萬卷）高三物理二輪復(fù)習(xí) 周測卷十 功和機械能2（含解析）-人教版高三物理試題

功和機械能2一 、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. 如圖所示，木塊A放在木塊B的左端上方，用水平恒力F將A拉到B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功W1，生熱Q1；第二次讓B在光滑水平面可自由滑動，F(xiàn)做功W2，生熱Q2，則下列關(guān)系中正確的是（） A W1W2，Q1=Q2 B W1=W2，Q1=Q2 C W1W2，Q1Q2 D W1=W2，Q1Q22. 如圖所示，質(zhì)量相同的物體分別自斜面AC和BC的頂端由靜止開始下滑，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)都相同，物體滑到斜面底部C點時的動能分別為Ek1和Ek2，下滑過程中克服摩擦力所做的功分別為W1和W2，則（）AEk1Ek2W1W2BEk1Ek2W1=W2CEk1=Ek2W1W2DEk1Ek2W1W23. 如圖所示，具有一定初速度的物塊，沿傾角為30°的粗糙斜面向上運動的過程中，受一個恒定的沿斜面向上的拉力F作用，這時物塊的加速度大小為6m/s2，方向沿斜面向下，g取10m/s2，那么，在物塊向上運動的過程中，下列說法正確的是（）A物塊的機械能一定減小B物塊的機械能一定增加C物塊的機械能可能不變D物塊的機械能可能增加也可能減小4. 如圖所示，一小球從斜軌道的某高度處由靜止滑下，然后沿豎直光滑軌道的內(nèi)側(cè)運動已知圓軌道的半徑為R，忽略一切摩擦阻力則下列說法正確的是（）A在軌道最低點、最高點，軌道對小球作用力的方向是相同的B小球的初位置比圓軌道最低點高出2R時，小球能通過圓軌道的最高點C小球的初位置比圓軌道最低點高出0.5R時，小球在運動過程中能不脫離軌道D小球的初位置只有比圓軌道最低點高出2.5R時，小球在運動過程中才能不脫離軌道二 、多選題（本大題共3小題 ）5. 如圖所示，離水平地面一定高處水平固定一內(nèi)壁光滑的圓筒，筒內(nèi)固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧處于自然長度現(xiàn)將一小球從地面以某一初速度斜向上拋出，剛好能水平進入圓筒中，不計空氣阻力下列說法中正確的是（）A彈簧獲得的最大彈性勢能等于小球拋出時的動能B小球上升的過程中處于失重狀態(tài)C小球壓縮彈簧的過程中小球減小的動能等于彈簧增加的勢能D小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過程中小球的機械能守恒6.（2015長寧區(qū)一模）圖中，固定的光滑豎直桿上套有一質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與水平放置輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧另一端固定在墻壁上的A點，圖中彈簧水平時恰好處于原長狀態(tài)現(xiàn)讓圓環(huán)從圖示位置（距地面高度為h）由靜止沿桿滑下，滑到桿的底端B時速度恰好為零則在圓環(huán)下滑至底端的過程中（）A圓環(huán)的機械能守恒B彈力對圓環(huán)做負功，大小為mghC圓環(huán)所受合力做功為零D圓環(huán)到達B時彈簧彈性勢能為mgh7. 如圖所示，輕彈簧的上端懸掛在天花板上，下端掛一質(zhì)量為m的小球，小球處在靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)在小球上加一豎直向上的恒力F使小球向上運動，小球運動的最高點與最低點之間的距離為H，則此過程中（g為重力加速度，彈簧始終在彈性限度內(nèi)）（）A小球的重力勢能增加mgHB小球的動能增加（Fmg）HC小球的機械能增加FHD小球的機械能守恒三 、簡答題（本大題共2小題 ）8. 如圖所示，質(zhì)量m=1kg的物體從高為h=0.2m的光滑軌道上P點由靜止開始下滑，滑到水平傳送帶上的A點，物體和皮帶之間的動摩擦因數(shù)為=0.2，傳送帶AB之間的距離為L=5m，傳送帶一直以v=4m/s的速度勻速運動，求：（1）物體從A運動到B的時間是多少？（2）物體從A運動到B的過程中，摩擦力對物體做了多少功？（3）物體從A運動到B的過程中，產(chǎn)生多少熱量？9. 如圖所示，傾斜傳送帶與水平面的夾角，勁度系數(shù)的輕質(zhì)光滑彈簧平行于傳送帶放置，下端固定在水平地面上，另一端自由狀態(tài)時位于Q點。小滑塊質(zhì)量，放置于傳送帶P點，滑塊與傳送帶間的滑動摩擦因數(shù)。 已知傳送帶足夠長，最大靜摩擦力可認為和滑動摩擦力相等， 整個過程中小滑塊未脫離傳送帶，彈簧處于彈性限度內(nèi)，彈簧的彈性勢能，x為彈簧的形變量 (重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8）(1)若傳送帶靜止不動，將小滑塊無初速放在P點，PQ距離，求小物塊滑行的最大距離；(2)若傳送帶以速度逆時針傳動，將小滑塊無初速放在P點， PQ距離，求小物塊滑行的最大距離。0.2016萬卷周測卷（十）答案解析一 、單選題1. 【答案】：A【分析】：正確解答本題的關(guān)鍵是理解功的定義以及如何求相互作用的系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，根據(jù)W=Fscos，比較克服摩擦力所做的功，摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對，通過比較相對位移比較摩擦產(chǎn)生的熱量【解析】： 解：木塊A從木塊B左端滑到右端克服摩擦力所做的功W=fs，因為木塊B不固定時木塊A的位移要比固定時長，所以W1W2，；摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對，兩次都從木塊B左端滑到右端，相對位移相等，所以Q1=Q2故選：A【點評】： 解決本題的關(guān)鍵掌握摩擦力做功的求法，以及知道摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fs相對，明確摩擦力做功和產(chǎn)生熱量的不同2. 【答案】：B分析：根據(jù)摩擦力做功的公式比較在兩個斜面上物體克服摩擦力所做的功，再通過動能定理比較到達底部的動能解答：解：設(shè)斜面的傾角為，滑動摩擦力大小為mgcos，則物體克服摩擦力所做的功為mgscos而scos相同，所以克服摩擦力做功相等根據(jù)動能定理得，mghmgscos=EK0，在AC斜面上滑動時重力做功多，克服摩擦力做功相等，則在AC面上滑到底端的動能大于在BC面上滑到底端的動能，即Ek1Ek2故B正確，A、C、D錯誤故選B點評：解決本題的關(guān)鍵掌握功的公式W=Fscos，以及會靈活運用動能定理3. 【答案】：A分析：當(dāng)物體只有重力做功，物體的機械能守恒當(dāng)除重力以外的做功時，機械能將發(fā)生變化，先根據(jù)牛頓第二定律確定出除重力以外各力的合力方向，結(jié)合功能關(guān)系判斷解答：解：物體的加速度為a=6m/s2，方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律得：mgsin30°+fF=ma，解得fF=mamgsin30°=6m5m=m0，說明除重力以外各力的合力方向沿斜面向下，與物體運動方向相反，所以這個合力對物體做負功，根據(jù)功能關(guān)系可知物塊的機械能一定減小，故A正確，BCD錯誤故選：A點評：解決本題的關(guān)鍵理解機械能守恒的條件，掌握功能原理，知道當(dāng)除重力以外的力做功的代數(shù)和不為零，機械能不守恒4. 【答案】：C分析：使小球能夠通過圓軌道最高點，那么小球在最高點時應(yīng)該是恰好是物體的重力作為物體的向心力，由向心力的公式可以求得此時的最小的速度，再由機械能守恒可以求得離最低點的高度h解答：解：A、小球在最高點時，若受彈力，則彈力一定豎直向上；而在最低點，支持力與重力的合力充當(dāng)向心力，故作用力一定向上，故A錯誤；B、要使小球能通過最高點，則在最高點處應(yīng)有：mg=；再由機械能守恒定律可知mgh=mg2R+mv2；解得小球初位置的高度至少為h=R；故小球高出2.5R時，小球才能通過最高點，故B錯誤；C、若小球距最低點高出0.5R時，由機械能守恒可知，小球應(yīng)到達等高的地方，即0.5R處，小球受到圓軌道的支持，不會脫離軌道，故C正確；D、由C的分析可知，若小球的初位置低于0.5R時，也不會脫離軌道，故D錯誤；故選：C點評：本題考查機械能守恒及向心力公式，明確最高點的臨界速度，并注意小球在軌道內(nèi)不超過R時也不會離開軌道二 、多選題5. 【答案】：CB分析：平拋運動可以沿水平和豎直方向正交分解，根據(jù)運動學(xué)公式結(jié)合幾何關(guān)系可以列式求解；小球拋出到將彈簧壓縮過程，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能總量守恒解答：解：A、小球拋出到將彈簧壓縮過程，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能總量守恒，小球的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能和彈簧的彈性勢能，故A錯誤；B、小球向上運動的過程中只受重力，小球處于完全失重狀態(tài)，故B對；C、小球壓縮彈簧的過程，小球的動能和彈簧的彈性勢能總量守恒，所以小球減小的動能等于彈簧增加的勢能，故C正確；D、小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，而小球的機械能不守恒，故D錯誤故選：C點評：本題關(guān)鍵抓住機械能守恒定律求解，注意整個過程中是系統(tǒng)機械能守恒，小球機械能不守恒6.【答案】：BCD分析：分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力彈簧的拉力做功，所以圓環(huán)機械能不守恒，系統(tǒng)的機械能守恒；根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒進行分析解答：解：A、圓環(huán)沿桿滑下過程中，彈簧的拉力對圓環(huán)做功，圓環(huán)的機械能不守恒，故A錯誤，B、圖中彈簧水平時恰好處于原長狀態(tài)，在圓環(huán)下滑的過程中，彈簧對圓環(huán)有拉力，此拉力對圓環(huán)做負功，則由功能原理知圓環(huán)的機械能減小，根據(jù)動能定理可知彈力做功為mgh故B正確C、對于圓環(huán)，兩個過程中動能的變化量為零，根據(jù)動能定理可知圓環(huán)所受的合力做功為零，故C正確D、對于圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)而言，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，可知圓環(huán)的機械能減少了mgh，那么彈簧的彈性勢能增大mgh，故D正確故選：BCD點評：對物理過程進行受力、運動、做功分析，是解決問題的根本方法這是一道考查系統(tǒng)機械能守恒的基礎(chǔ)好題7. 【答案】：AC分析：重力勢能的增加量等于克服重力做的功；動能的增加量等于合外力做的功；機械能的增加量等于重力以外的力做的功解：A、重力勢能的增加量等于克服重力做的功，故A正確；B、在最高點時，動能為零，從最低到最高的過程中，小球的動能增加量為零，故B錯誤；C、對于小球而言，根據(jù)機械能的增加量等于重力以外的力做的功，故小球的機械能增加了FH，故C正確，D錯誤；故選：AC點評：解決本題的關(guān)鍵是搞清楚外力所做的功轉(zhuǎn)化成什么能量三 、簡答題8. 分析：分別求出物體在傳送帶上向左運動的時間、向右勻加速運動時間及向右勻速運動時間，三者之和即可所求時間；解答：解：（1）物體下滑到A點的速度為v0，由機械能守恒定律有：mv02=mgh 代入數(shù)據(jù)得：v0=2m/s物體在摩擦力作用下先勻加速運動，后做勻速運動，有： 代入數(shù)據(jù)得：s1=3m （2）摩擦力做的功：Wf=mgS1=0.2×10×3=6 J （3）在t1時間內(nèi)，皮帶做勻速運動 S皮帶=vt1=4mQ=mgS=mg（S皮帶S1）代入數(shù)據(jù)得：Q=2J答：（1）物體從A運動到B的時間是1.5s；（2）從A運動到B的過程中，摩擦力對物體做功6J；（3）物體從A運動到B的過程中，產(chǎn)生2J熱量點評：本題主要考察了動能定理及運動學(xué)基本公式的應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析物體的運動情況，難度適中9.（1）對全程，設(shè)彈簧最大形變量為x，由能量守恒得： （2）當(dāng)小滑塊達到與傳送帶共速時，其滑行距離設(shè)為，由動能定理得： 小滑塊再滑行 時， 即將與彈簧接觸，設(shè)此時速度為v，由動能定理得： 小滑塊接觸彈簧后，當(dāng)速度減小到與傳送帶速度相等時，彈簧的壓縮量設(shè)為，由能量守恒得： 然后小滑塊繼續(xù)減速至零，此時彈簧的壓縮量設(shè)為，由能量守恒得：