湖南省湘潭市凤凰中学2022届高考物理一轮复习 机械能检测试题

湖南省湘潭市凤凰中学2022届高考物理一轮复习机械能检测试题类型题：判断力对物体是否做功【例题1】小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（）PQA．垂直于接触面，做功为零；B．垂直于接触面，做功不为零；C．不垂直于接触面，做功不为零；D．不垂于接触面，做功不为零【巩固练习1-1】如图所示，质量为m的物体A静止于倾角为θ的斜面体B上，斜面体B的质量为M，现对该斜面体施加一个水平向左的推力F，使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动的位移为s，则在此运动过程中斜面体B对物体A所做的功为（）A．B．MgscotθC．0D．mgssin2θ【巩固练习1-2】下面列举的哪几种情况下所做的功是零（）A．卫星做匀速圆周运动，地球引力对卫星做的功B．平抛运动中，重力对物体做的功C．举重运动员，扛着杠铃在头上的上方停留10s，运动员对杠铃做的功D．木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功类型题：判断力对物体做正功还是负功【例题2】质量为m的物体，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是（）A．如果物体做加速直线运动，F一定做正功B．如果物体做减速直线运动，F一定做负功C．如果物体做减速直线运动，F可能做正功D．如果物体做匀速直线运动，F一定做正功类型题：弄清求恒力做功的方法【例题3】如图所示，均匀长直木板长L=40cm，放在水平桌面上，它的右端与桌边相齐，木板质量m=2kg，与桌面间的摩擦因数μ=0.2，今用水平推力F将其推下桌子，则水平推力至少做功为（）（g取10/s2）3-LFA．0.8JB．1.6JC．8JD．4J【巩固练习3-1】在光滑水平面上有一静止的物体。现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体，当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32J，则在整个过程中，恒力甲做的功等于_____________J，恒力乙做的功等于_______________J。类型题：弄清求变力做功的几种方法1、等值法（转化为恒力做功）【例题4】如图，定滑轮至滑块的高度为h，已知细绳的拉力为F（恒定），滑块沿水平面由A点前进S至B点，滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β。求滑块由A点运动到B点过程中，绳的拉力对滑块所做的功。10\nROF2、微元法【例题5】如图所示，某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力F做的总功应为（）A、0J　B、20πJ　　C、10J　D、20J3、平均力法【例题6】一辆汽车质量为105kg，从静止开始运动，其阻力为车重的0.05倍。其牵引力的大小与车前进的距离变化关系为F=103x+f0，f0是车所受的阻力。当车前进100m时，牵引力做的功是多少？【巩固练习6-1】边长为a的立方木块浮于水面，平衡时有一半露在水面。现用力向下压木块使之缓慢地下降，直到立方块上表面与水面齐平。求在这一过程中压力做的功，水的密度为ρ。FLmθ⑴用F缓慢地拉；⑵F为恒力；⑶若F为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。可供选择的答案有（）A．B．C．D．ABh【巩固练习7-1】如图所示，质量的物体从轨道上的A点由静止下滑，轨道AB是弯曲的，且A点高出B点。物体到达B点时的速度为，求物体在该过程中克服摩擦力所做的功。vBA【巩固练习7-2】如图所示，某人通过一根跨过定滑轮的轻绳10\n提升一个质量为m的重物，开始时人在滑轮的正下方，绳下端A点离滑轮的距离为H。人由静止拉着绳向右移动，当绳下端到B点位置时，人的速度为v，绳与水平面夹角为θ。问在这个过程中，人对重物做了多少功？【巩固练习7-3】如图所示，在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量均为m的小球，杆可绕无摩擦的轴O转动，使杆从水平位置无初速释放摆下。求当杆转到竖直位置时，轻杆对A、B两球分别做了多少功?ABOvAvB【巩固练习7-4】如图所示，质量m=2kg的物体，从光滑斜面的顶端A点以V0=5m/s的初速度滑下，在D点与弹簧接触并将弹簧压缩到B点时的速度为零，已知从A到B的竖直高度h=5m，求弹簧的弹力对物体所做的功。hABDv05、用W=Pt【例题8】质量为5t的汽车以恒定的输出功率75kW在一条平直的公路上由静止开始行驶，在10s内速度达到10m/s，求摩擦阻力在这段时间内所做的功。h1h26、用功能原理求变力做功【例题9】两个底面积都是S的圆筒，放在同一水平面上，桶内装水，水面高度分别为h1和h2，如图所示，已知水的密度为ρ。现把连接两桶的阀门打开，最后两桶水面高度相等，则这过程中重力所做的功等于_____________。【巩固练习9-1】如图所示，将一个质量为m，长为a，宽为b的矩形物体竖立起来的过程中，人至少需要做多少功？ab7、用图象法【例题10】放在地面上的木块与一劲度系数的轻弹簧相连。现用手水平拉弹簧，拉力的作用点移动时，木块开始运动，继续拉弹簧，木块缓慢移动了的位移，求上述过程中拉力所做的功。10\n类型题：弄清滑轮系统拉力做功的计算方法[来源:Zxxk.Com]【例题11】如图所示，恒定的拉力大小F=8N，方向与水平线夹θ=60°角，拉着绳头使物体沿水平面移动=2m的过程中，拉力做了多少功？F【巩固练习11-1】如图所示，在倾角为30°的斜面上，一条轻绳的一端固定在斜面上，绳子跨过连在滑块上的定滑轮，绳子另一端受到一个方向总是竖直向上，大小恒为F=100N的拉力，使物块沿斜面向上滑行1m(滑轮右边的绳子始终与斜面平行)的过程中，拉力F做的功是()30°FＡ．100JＢ．150JＣ．200JＤ．条件不足，无法确定类型题：求某力的平均功率和瞬时功率【例题12】质量为m=0.5kg的物体从高处以水平的初速度V0=5m/s抛出，在运动t=2s内重力对物体做的功是多少？这2s内重力对物体做功的平均功率是多少？2s末，重力对物体做功的瞬时功率是多少？（g取）【巩固练习12-1】跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是50kg，他一分钟跳绳180次。假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是__________W（g取10m/s2）。类型题：机车起动问题【例题13】汽车发动机额定功率为60kW，汽车质量为5.0×103kg，汽车在水平路面行驶时，受到的阻力大小是车重的0.1倍，试求：汽车保持额定功率从静止出发后能达到的最大速度是多少？【巩固练习13-1】质量为2t的农用汽车，发动机额定功率为30kW，汽车在水平路面行驶时能达到的最大时速为54km/h。若汽车以额定功率从静止开始加速，当其速度达到v=36km/h时的瞬时加速度是多大？【例题14】汽车发动机额定功率为60kW，汽车质量为5.0×103kg，汽车在水平路面行驶时，受到的阻力大小是车重的0.1倍，试求：若汽车从静止开始，以0.5m/s2的加速度匀加速运动，则这一加速度能维持多长时间？【巩固练习14-1】质量4t的机车，发动机的最大输出功率为100kW，运动阻力恒为，试求；（1）当机车由静止开始以0.5m/s2的加速度沿水平轨道做匀加速直线运动的过程中，能达到的最大速度和达到该最大速度所需的时间。（2）若机车保持额定功率不变行驶，能达到的最大速度以及速度为10m/s时机车的加速度。10\n【巩固练习14-2】额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s，汽车的质量是2t，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m/s2，运动过程中阻力不变。求：（1）汽车受到的阻力多大？（2）3s末汽车的瞬时功率多大？（3）汽车维持匀加速运动的时间是多少？【巩固练习14-3】电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m（已知此物体在被吊高接近90m时，已开始以最大速度匀速上升）所需时间为多少？类型题：用图象法巧解机车功率问题【例题15】火车在恒定功率下由静止出发，沿水平轨道行驶，5min后速度达到最大20m/s，若火车在运动过程中所受阻力大小恒定。则该火车在这段时间内行驶的距离（）A．可能等于3kmB．一定大于3kmC．一定小于3kmD．无法确定【巩固练习15-1】完全相同的两辆汽车，以相同速度在平直的公路上并排匀速行驶，当它们从车上轻推下质量相同的物体后，甲车保持原来的牵引力继续前进，乙车保持原来的功率继续前进，一段时间后（）A．甲车超前B．乙车超前C．仍齐头并进D．先是甲车超前，后乙车超前类型题：利用动能定理巧求动摩擦因数【例题16】如图所示，斜面倾角为，长为L，AB段光滑，BC段粗糙，且BC=2AB。质量为m的木块从斜面顶端无初速下滑，到达C端时速度刚好减小到零。求物体和斜面BC段间的动摩擦因数μ。[来源:Z_xx_k.Com]ABCθ【例题17】如图所示，小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而停止。已知斜面高为h，滑块运动的整个水平距离为s，设转角B处无动能损失，斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同，求此动摩擦因数。ABChS1S2α类型题：利用动能定理巧求机车脱钩问题[来源:学科网ZXXK]【例题18】总质量为M的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途脱节，司机发觉时，机车已行驶L的距离，于是立即关闭油门，除去牵引力，如图所示。设运动的阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的。当列车的两部分都停止时，它们的距离是多少？类型题：利用动能定理巧求速度【例题1910\n】将小球以初速度v0竖直上抛，在不计空气阻力的理想状况下，小球将上升到某一最大高度。由于有空气阻力，小球实际上升的最大高度只有该理想高度的80%。设空气阻力大小恒定，求小球落回抛出点时的速度大小v。类型题：应用动能定理简解多过程问题【例题20】如图所示，斜面足够长，其倾角为α，质量为m的滑块，距挡板P为s0，以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块在斜面上经过的总路程为多少？v0S0αP类型题：机械能守恒定律的条件【例题21】把一小球从地面上以20m/s的初速度斜向上抛出，初速度与水平方向夹角为30°，求小球离地面5m高时的速度大小（不计空气阻力）。【例题22】如图，质量相等的两个小球A、B分别用细线悬挂在等高的两点，A球的悬线比B球的悬线长，把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（以悬点所在平面为零势能面），A球动能与B球动能相比如何，两者机械能相比如何？ABO2O1【例题23】如图所示，轻弹簧一端与墙相连，质量为4kg的木块沿光滑的水平面以5m/s的速度运动并压缩弹簧k，求弹簧在被压缩过程中最大的弹性势能及木块速度减为3m/s时弹簧的弹性势能。ABO【例题24】如图所示，A和B两个小球固定在一根轻杆的两端，此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦转动。现使轻杆从水平状态无初速度释放，发现杆绕O沿顺时针方向转动，则杆从释放到转动90°的过程中：A．B球的重力势能减少，动能增加B．A球的重力势能增加，动能减少C．A球的重力势能和动能都增加了D．A球和B球的总机械能是守恒的类型题：机械能守恒定律与圆周运动综合【例题25】如图所示，质量分别为2m和3m的两个小球固定在一根直角尺的两端A、B，直角尺的顶点O处有光滑的固定转动轴。AO、BO的长分别为2L和L。开始时直角尺的AO部分处于水平位置而B在O的正下方。让该系统由静止开始自由转动，求：⑴当A到达最低点时，A小球的速度大小v；⑵B球能上升的最大高度h；⑶开始转动后B球可能达到的最大速度vm。10\nBOA类型题：机械能守恒定律与绳连问题综合【例题26】如图所示，跨过同一高度处的定滑轮的细线连接着质量相同的物体A和B，A套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆的高度h＝0.2m，开始时让连着A的细线与水平杆的夹角θ1=37°，由静止释放B，当细线与水平杆的类角θ2=53°时，A的速度为多大？在以后的运动过程中，A所获得的最大速度为多大？（设B不会碰到水平杆，sin37°=0．6，sin53°=0．8，取g=10m/s2）类型题：各力做功引起相应的能量变化重力做功与重力势能的改变量相等【例题27】在水平地面上铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h。如将砖一块一块地叠放起来，至少做多少功？n块nh【巩固练习27-1】如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态，现施力将物块1缓慢地竖直上提直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在此过程中，物块2的重力势能增加了____________，物块1的重力势能增加了___________。m1m2k2k112弹力做的功的数值与弹性势能的增加量相等【例题28】如图所示，质量m为2千克的物体，从光滑斜面的顶端A以v0=5米/秒的初速度滑下，与处于原长的弹簧接触并将弹簧压缩到B点时的速度为零，已知从A到B的竖直高度h=5米，求弹簧的弹力对物体所做的功。hABDv0摩擦力与该力对应的物体间相对位移的乘积数值上等于系统机械能的损失ABC【例题29】如图所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C。重物A（A视质点）位于B的右端，A、B、C的质量相等。现A和B以同一速度滑向静止的C，10\nB与C发生正碰。碰后B和C粘在一起运动，A在C上滑行，A与C有摩擦力。已知A滑到C的右端面未掉下。试问：从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间，C所走过的距离是C板长度的多少倍？h摩擦力做的负功应为物体受到的摩擦力与物体路程的乘积【例题30】下图所示，一个质量为m的小球自高为h的地方，由静止落下，空气阻力为小球重力的0.02倍。小球与地面碰撞无机械能损失，小球多次弹起落下，最后静止于地面。小球从下落开始到最后停下来运动的总路程为多少？【巩固练习30-1】如图所示，AB与CD为两个对称斜面，其上部都足够长，下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为1200，半径R=2.0m，一个物体在离弧底E高度为h=3.0m处，以初速度V0=4m/s沿斜面运动，若物体与两斜面的动摩擦因数均为μ=0.02，则物体在两斜面上（不包括圆弧部分）一共能走多少路程？（g=10m/s2）。ABCDOREh电场力做的功在数值上等于电势能的变化量【例题31】一个带正电的质点，电量q=2.0×10-9库，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力作的功为6.0×10-5焦，质点的动能增加了8.0×10-5焦，则a、b两点间的电势差为()。A．B．C．D．【巩固练习31-1】一质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平射出，小球的加速度为，则小球在下落h高度过程中（）A．小球的动能增加了B．小球的电势能增加了C．小球的重力势能减少了D．小球的机械能减少了安培力做的功在数值上等于整个闭合回路中的发热（无外力、纯电阻电路）。BabhFRθ【例题32】如图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽路不计。斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度。在这过程中（）A．作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于零B．作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于10\nmgh与电阻R上发出的焦耳热之和C．恒力F与安培力的合力所作的功等于零D．恒力F与重力的合力所作的功等于电阻R上发出的焦耳热安培力做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程。安培力做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能ab【例题33】如图所示，光滑的导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为T，磁场方向垂直导轨平面向外，导体棒长m，电阻Ω，导轨的电阻不计，当导体棒紧贴导轨匀速下滑时，均标有“6V3W”字样的两小灯泡恰好正常发光，求1、的运动速度；2、电路的电功率。各种力做功综合考虑ABC【例题34】如图所示，一物体从斜面上A点开始沿斜面向下运动，初动能为40J，经过B点时动能减少10J，机械能减少了30J，到达C点时恰好停止。如果从C点开始沿斜面向上运动，恰好到达A点停止，则它在C点时的动能为___________J。【巩固练习34-1】一个物体从斜面底端的A点冲上斜面，滑到B点时，其动能减少100J，机械能减少30J。当它再次返回A点时，动能为100J，那么当它刚冲上斜面通过A点时具有动能为___________J。BDCA类型题：会解用功能关系分析解答相关问题[来源:学_科_网]【例题35】如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。小球下降阶段下列说法中正确的是（）A．在B位置小球动能最大B．在C位置小球动能最大C．从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加D．从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加【巩固练习35-1】一传送带装置示意图如图，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，为画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）。已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的目为N。这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率P。[来源:学*科*网Z*X*X*K]湖南省湘潭市凤凰中学2022届高考物理一轮复习交流电检测试题10\nBLACDL10