高三物理二輪復習 專題6 機械能練習

專題六 機械能知識內(nèi)容考試要求困惑必考加試追尋守恒量能量b功cc功率cc重力勢能cc彈性勢能bb動能和動能定理dd機械能守恒定律dd能量守恒定律和能源cd1如圖所示，無人機在空中勻速上升時，不斷增加的能量是 ( )A動能 B動能、重力勢能 C重力勢能、機械能D動能、重力勢能、機械能2快艇在運動中受到的阻力與速度平方成正比（即f=kv2）。若油箱中有20L燃油，當快艇以10m/s勻速行駛時，還能行駛40km。假設快艇發(fā)動機的效率保持不變，則快艇以20m/s勻速行駛時，還能行駛 ( )A80km B40km C10km D5km3如圖所示，輕質彈簧下懸掛一個小球，手掌托小球使之緩慢上移，彈簧恢復原長時迅速撤去手掌使小球開始下落。不計空氣阻力，取彈簧處于原長時的彈性勢能為零。撤去手掌后，下列說法正確的是 ( )A剛撤去手掌瞬間，彈簧彈力與小球重力大小相等B小球速度最大時，彈簧的彈性勢能為零C彈簧的彈性勢能最大時，小球的速度為零D小球運動到最高點時，彈簧的彈性勢能最大4蹦床運動是運動員從蹦床反彈起來后在空中表演技巧的運動。如圖所示，當運動員從最高處下降至最低處的過程中(不計空氣阻力)，運動員 ( )A動能一直增大 B所受重力始終做正功C動能一直減小 D重力勢能只轉變成動能5某同學站在陽臺上，從同一位置以相同的速率把a、b、c三個小球分別豎直向上、豎直向下和水平拋出。若空氣阻力可忽略，則三個小球落到水平地面時的速率 ( )Aa球最大 Bb球最大 Cc球最大 D一樣大6質量為m的小陶同學助跑跳起后，手指剛好能摸到籃球架的球框。該同學站立舉臂時，手指觸摸到的最大高度為h1。已知籃球框距地面的高度約為h2。則在助跑、起跳和摸框的整個過程中，該同學重力勢能的增加量最接近 ( )Amgh1 Bmgh2 Cmg(h2h1) Dmg(h2h1)7某同學的質量為50kg，所騎自行車的質量為15kg，設該同學在平直路面上正常騎行時腳踏自行車的功率為40W。若人與車受到的阻力是其重力的0.02倍，則正常騎行自行車時的速率約為 ( )A3m/s B4m/s C13m/s D30m/s8我國科學家正在研制航母艦載機使用的電磁彈射器。艦載機總質量為3.0104kg，設起飛過程中發(fā)動機的推力恒為1.0105N；彈射器有效作用長度為100m，推力恒定。要求艦載機在水平彈射結束時速度大小達到80m/s。彈射過程中艦載機所受總推力為彈射器和發(fā)動機推力之和，假設所受阻力為總推力的20%，則下列說法不正確的是 ( )A彈射器的推力大小為1.1106NB彈射器對艦載機所做的功為1.1108JC彈射器對艦載機做功的平均功率為8.8107WD艦載機在彈射過程中的加速度大小為32m/s29如圖所示，裝有足夠多沙子的圓桶上方有大小相同的實心鋼球和木球，現(xiàn)從同一高度由靜止釋放，不計空氣阻力，下列說法正確的是 ( ) A鋼球陷入沙子中的深度比木球大 B鋼球到達沙子表面的速度比木球大 C鋼球陷入沙子全過程的速度變化量比木球大 D鋼球陷入沙子全過程克服阻力做的功與木球相等10“低碳世博”是2010年上海世博會的核心理念，“低碳”要求我們節(jié)約及高效利用能源。關于能源與能量，下列說法正確的是 ( ) A能量被使用后就消滅了，所以要節(jié)約能源 B自然界中石油、煤炭等能源可供人類長久使用 C人類應多開發(fā)與利用風能、太陽能、核能等能源 D人類不斷地開發(fā)和利用新的能源，所以能量可以被創(chuàng)生 11如圖所示為“風光互補路燈”系統(tǒng)，在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風時通過幾力發(fā)電機發(fā)電，二者皆備時同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。該系統(tǒng) ( ) A只可以實現(xiàn)風能轉化為電能B只可以實現(xiàn)太陽能轉化為電能C可以實現(xiàn)太陽能轉化為風能D可以同時實現(xiàn)太陽能、風能轉化為電能12如圖所示為“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，在該實驗中 ( )A需要用秒表測量重物下落的時間B需要用刻度尺測量重物下落的高度C釋放紙帶時，重物應盡量遠離計時器D該計時器的工作電壓為交流10V以下13“探究做功與物體速度變化的關系”實驗裝置如圖所示。實驗中，要求通過調(diào)整木板的傾角來平衡摩擦阻力，判斷摩擦阻力已被平衡的方法是_。（填字母）A釋放小車后，小車能夠運動 B輕推一下小車，小車能夠勻速運動 C釋放小車后，拖著紙帶的小車能夠運動 D輕推一下小車，拖著紙帶的小車能夠勻速運動14如圖所示是“探究功與速度變化的關系”的實驗裝置，實驗中，通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變橡皮筋對小車做的功。下列做法正確的是_。（填字母） A實驗中不需要平衡阻力 B釋放小車后開啟打點計時器 C需要測量橡皮筋對小車做功的數(shù)值 D每次都要從同一位置由靜止釋放小車15在下列學生實驗中，需要用到打點計時器的實驗有_。（填字母）A“探究求合力的方法” B“探究加速度與力、質量的關系” C“探究做功與物體速度變化的關系” D“探究作用力與反作用力的關系” 16甲同學準備做“驗證機械能守恒定律”實驗，乙同學準備做“探究加速度與力、質量的關系”實驗。小車（1）圖1中A、B、C、D、E表示部分實驗器材，甲同學需在圖中選用的器材_；乙同學需在圖中選用的器材_。（填字母） （2）乙同學在實驗室選齊所需器材后，經(jīng)正確操作獲得如圖2所示的兩條紙帶和，紙帶_的加速度大（選填“”或“”），其加速度大小為_。17在“探究做功與速度變化的關系”實驗中，如圖所示是某同學所獲紙帶的一部分。已知打點計時器所接電源的頻率為50Hz，則A點到C點的時間為_s，在_點（填“A”或“C”）對應橡皮筋彈性勢能較大。18在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，將夾有紙帶的重物由靜止釋放，所打紙帶如圖所示（圖中數(shù)據(jù)單位是cm），相鄰點跡間的時間間隔為0.02s。（1）紙帶的_（填“左”或“右”）端與重物相連； （2）打點計時器打B點時，重物下落的速度vB=_m/s。19“驗證機械能守恒定律”的實驗，已有鐵架臺、鐵夾、電源、紙帶、打點計時器，還必須選取的器材是圖中的_。（填字母）某同學在實驗過程中，在重錘的正下方地面鋪海綿；調(diào)整打點計時器的兩個限位孔連線為豎直；重復多次實驗。以上操作可減小實驗誤差的是_。（填序號） 20現(xiàn)有30包大米，每包質量均為5kg，要你盡可能快地把它們搬上12m高處的庫房，你會怎樣做？你是一包一包地搬，還是一次都把它們搬上去？若你每次只搬1包，你將要為克服自身重力而消耗大量的能量；若你想一次都搬上去，則可能寸步難行。現(xiàn)在假設你身體可以提供的用于搬動物體的功率如圖所示，圖中曲線表示了你搬動物體的功率與被搬物體質量之間的關系。問：（1）圖中A點的物理意義是什么？（2）要盡可能快地把大米搬上庫房，每次應搬幾包大米？（3）估算用最大功率完成這一工作所用的時間，并說明理由。21如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)傾角=37的直軌道AB，與傾角可調(diào)的足夠長的直軌道BC順滑連接?，F(xiàn)將一質量m=0.1kg的小物塊，從高為hl=0.6m處靜止釋放，沿軌道AB滑下，并滑上傾角也為37的軌道BC，所能達到的最大高度是h2=0.3m。若物塊與兩軌道間的動摩擦因數(shù)相同，不計空氣阻力及連接處的能量損失。已知sin37=0.6，求： （1）物塊從釋放到第一次速度為零的過程中，重力所做的功； （2）物塊與軌道間的動摩擦因數(shù)； （3）若將軌道BC調(diào)成水平，物塊仍從軌道AB上高為h1=0.6m處靜止釋放，其在軌道 BC上滑行的最大距離。22如圖所示是跳臺滑雪的示意圖，雪道由傾斜的助滑雪道AB、水平平臺BC、著陸雪道CD及減速區(qū)DE組成，各雪道間均平滑連接。A處與水平平臺間的高度差h45m，CD的傾角為30。運動員自A處由靜止滑下，不計其在雪道ABC滑行和空中飛行時所受的阻力，運動員可視為質點。（1）求運動員滑離平臺BC時的速度大??；（2）為保證運動員落在著陸雪道CD上，雪道CD的長度至少為多少？（3）若實際的著陸雪道CD長度為150m，運動員著陸后滑到D點時具有的動能是著陸瞬間動能的80%。在減速區(qū)DE滑行s=100m后停下，求運動員在減速區(qū)所受平均阻力是其重力的多少倍？23如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定一半徑R=2m、圓心角為120的光滑圓弧軌道BEC，其中點E是最低點。在B、C兩端平滑、對稱地連接長度均為S=m的AB、CD兩段粗糙直軌道，直軌道上端A、D與最低點E之間的高度差均為h=2.5m?，F(xiàn)將質量m=0.01kg的小物塊由A點靜止釋放，物塊與直軌道間的動摩擦因數(shù)均為=0.25。求： （1）小物塊從靜止釋放到第一次過E點時重力做的功； （2）小物塊第一次通過E點時的動能；（3）小物塊在E點時受到支持力的最小值。24如圖1所示，游樂場的過山車可以底朝上在豎直圓軌道上運行，可抽象為圖2的模型。傾角為45的直軌道AB、半徑R=10m的光滑豎直圓軌道和傾角為37的直軌道EF分別通過水平光滑銜接軌道BC、CE平滑連接，另有水平減速直軌道FG和EF平滑連接，EG間的水平距離l=40m?，F(xiàn)有質量m=500kg的過山車，從高h=40m處的A點靜止下滑，經(jīng)BCDCEF最終停在G點，過山車與軌道AB、EF間的動摩擦因數(shù)均為1=0.2，與減速直軌道FG間的動摩擦因數(shù)2=0.75。過山車可視為質點，運動中不脫離軌道，求：（1）過山車運動至圓軌道最低點C時的速度大??；（2）過山車運動至圓軌道最高點D時對軌道的作用力；（3）減速直軌道FG的長度x。（已知sin37=0.3，cos37=0.8）圖2圖125如圖所示為某種彈射小球的游戲裝置，水平面上固定一輕質彈簧及長度可調(diào)節(jié)的豎直細管AB。細管下端接有一小段長度不計的圓滑彎管，上端B與四分之一圓弧彎管BC相接。每次彈射前，推動小球將彈簧壓縮到同一位置后鎖定。解除鎖定，小球即被彈簧彈出，水平射入細管A端，再沿管ABC從C端水平射出。已知彎管BC的半徑R=0.30m，小球的質量m=50g，當調(diào)節(jié)豎直細管AB的長度L至L0=0.90m時，發(fā)現(xiàn)小球恰好能到達管口C端。不計小球運動過程中的機械能損失。（1）求每次彈射時彈簧對小球所做的功W；（2）當L取多少時，小球落至水平面的位置離直管AB最遠？L/m00.3 0.6 0.9FN/N （3）調(diào)節(jié)L時，小球到達管口C時管壁對球的作用力FN隨相應變化?？紤]到游戲裝置的實際情況，L不能小于0.15m。請在坐標紙上作出FN隨長度L變化的關系圖線。（取管壁對球的作用力FN方向向上為正，并要求在縱軸上標上必要的刻度值。）參考答案1C2C3C4B5D6C7A8C9A10C11D12B13D14D15BC16（1）AB，BDE （2），2.50m/s2 170.08s，A18（1）左 （2）0.9819B，20（1）當一次搬15kg的物體時，人的功率達到最大值50W （2）3包（因總功一定，要使時間最短，只要每次的功率最大）（3）大于360s21（1）0.3J （2）0.25 （3）1.6m22（1）30m/s （2）120m （3）0.8423（1）0.25J （2）J （3）0.2N24（1）8m/s （2）7000N，方向豎直向上 （3）30m25（1）0.6J （2）0.3m （3）FN=L（0.15mL0.90m），圖略