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2018高考物理备考之百所名校组合卷系列专题5 机械能守恒定律
【试题1】如图1所示,一个可视为质点的质量为m的小球以初速度v飞出高为H的桌面,当它经过距离地面高为h的A点时,所具有的机械能是(以桌面为零势能面,不计空气阻力)
( )
1212
A. mv B.mv+mgh 221212C.mv-mgh D.mv+mg(H-h) 22
图1
【解析】小球做平抛运动,只有重力做功,机械能守恒,故A正确. 【答案】A
【试题出处】2018·模拟
【试题2】在光滑的水平地面上,有质量相同的甲、乙两物体,甲原来静止,乙以速度v做匀速直线运动,俯视图如图2所示.某时刻它们同时受到与v方向垂直的相同水平恒力F的作用,经过相同时间后
图2
A.两物体的位移相同
B.恒力F对两物体所做的功相同 C.两物体的速度变化率相同 D.两物体的动能变化量相同
【解析】甲、乙两物体分别做匀变速直线运动和匀变速曲线运动,在相同时间内,位移不相同,A错误.由于在力的方向上的位移相同,恒力F对物体所做的功相同,B正确.速度变化率就是加速度,C正确.由动能定理知D也正确.
【答案】BCD
【试题出处】2018·模拟
【试题3】物体沿直线运动的v-t关系如图3所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则
( )
图3
A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4 W B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2 W C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W
D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W
【试题出处】2018·模拟
【试题4】如图4所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪
1
运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为g.在他从上向下滑到
3
底端的过程中,下列说法正确的是
( )
图4
A.运动员减少的重力势能全部转化为动能
1
B.运动员获得的动能为mgh
3
2
C.运动员克服摩擦力做功为mgh
3
1
D.下滑过程中系统减少的机械能为mgh
3
11
【解析】运动员的加速度为g,小于gsin30°,所以必受摩擦力,且大小为mg,克服
36
1h1
摩擦力做功为mg×=mgh,故C错;摩擦力做功,机械能不守恒,减少的势能没有
6sin30°3
1
全部转化为动能,而是有mgh转化为内能,故A错,D正确;由动能定理知,运动员获得的
3
1h2动能为mg×=mgh,故B错.
3sin30°3【答案】D
【试题出处】2018·模拟
【试题5】质量为10 kg的物体,在变力F作用下沿x轴做直线运动,力随坐标x的变化情况如图5所示.物体在x=0处,速度为1 m/s,一切摩擦不计,则物体运动到x=16 m处时,速度大小为
( )
A.22 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.17 m/s
图5
【解析】力—位移图象下所围图形的面积表示功,由图象可知,一部分正功与另一部分
1212
负功抵消,外力做的总功W=Fx=40 J,根据动能定理W=mv-mv0得v=3 m/s.
22
【答案】B
【试题出处】2018·模拟
【试题6】质量为m的汽车以恒定功率P沿倾角为θ的倾斜路面向上行驶,最终以速度v匀速运动.若保持汽车的功率P不变,使汽车沿这个倾斜路面向下运动,最终匀速行驶.由此可知(汽车所受阻力大小不变)
( )
A.汽车的最终速度一定大于v B.汽车的最终速度可能小于v
C.汽车所受的阻力一定大于mgsinθ D.汽车所受的阻力可能小于mgsinθ
【解析】由P=Fv可知,汽车上坡时的牵引力大于下坡时的牵引力,故下坡的速度一定大于v;阻力一定大于重力沿斜面的分力,否则不可能达到匀速运动.
【答案】AC
【试题出处】2018·模拟
【试题7】如图6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
( )
图6
A.小球的机械能守恒
B.弹性势能为零时,小球动能最大 C.小球在刚离开弹簧时动能最大 D.小球在刚离开弹簧时机械能最大
【解析】小球与弹簧组成的系统机械能守恒,故A错D对;小球刚离开弹簧时与弹性势能为零时是同一时刻,而小球动能最大时是重力与弹力相等时,此时弹簧还处在压缩状态,故B、C错.
【答案】D
【试题出处】2018·模拟
【试题8】物体做自由落体运动,Ek代表动能,Ep代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面.如下图所示的图象中,能正确反映各物理量之间关系的是
( )
【解析】由机械能守恒定律:Ep=E-Ek,故势能与动能的图象为倾斜的直线,C错;Ep12
=mg(H-h)=E-mgh,故势能与h的图象也为倾斜的直线,D错;且Ep=E-mv,故势能与
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