2022届高考二轮复习跟踪测试（物理）：机械能物理试卷本卷须知：1.本卷共100分，考试时间100分钟2.将答案写在答题卡的相应位置一、选择题（小题，每题分）1.关于功的概念，以下说法中正确的选项是A．力对物体做功多，说明物体的位移一定大B．力对物体做功小，说明物体的受力一定小C．力对物体不做功，说明物体一定没有移动D．物体发生了位移，不一定有力对它做功2.跳伞运发动在刚跳离飞机，其降落伞尚未翻开的一段时间内，以下说法中正确的选项是A．空气阻力做正功B．重力势能增加C．动能增加D．空气阻力做负功3.以下所述的实例中，遵循机械能守恒的是A．宇宙飞船从太空返回地面的过程B．飞机在竖直平面内做匀速圆周运动的过程C．标枪在空中飞行的过程（空气阻力不计）D．小孩沿滑梯匀速滑下的过程4.关于能源和能量，以下说法中正确的选项是A．自然界的能量是守恒的，所以地球上能源永不枯竭B．能源的利用过程中有能量耗散，这说明自然界的能量是不守恒的C．电磁波的传播过程也是能量传递的过程D．在电磁感应现象中，电能转化为机械能-13-/13\n5.关于能量转化有以下说法：①太阳能热水器把太阳能转化为水的内能；②电热水器把电能转化为水的内能；③燃气热水器把电能转化为水的内能；④空调把空气的内能转化为电能．其中正确的选项是A．①② B．①③ C．②③ D．①④6.物体在水平面上运动，当它的速度由9m/s减小到7m/s的过程中，内能增量是某个定值，如果物体继续运动，又产生相等内能增量，这时物体速度应是A．5.66m/sB．4.12m/sC．5m/sD．3m/s7.假设物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B，如以下图，那么重力所做的功为A．沿路径Ⅰ重力做功最大B．沿路径Ⅱ重力做功最大C．沿路径Ⅰ和Ⅱ重力做功一样大D．条件缺乏不能判断8.物体A和B质量相等，A置于光滑的水平面上，B置于粗糙水平面上，开场时都处于静止状态.在相同的水平力作用下移动相同的距离，那么A．力F对A做功较多，A的动能较大B．力F对B做功较多，B的动能较大C．力F对A和B做功相同，A和B的动能相同D．力F对A和B做功相同，但A的动能较大-13-/13\n9.半径为R的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶最低点，如以下图，小车以速度v向右做匀速运动、当小车遇到障碍物突然停顿时，小球在圆桶中上升的高度可能为A．等于B．大于C．小于D．等于2R10.如以下图为竖直平面内的直角坐标系。一个质量为m的质点，在恒力F和重力的作用下，从坐标原点O由静止开场沿直线OA斜向下运动，直线OA与y轴负方向成角(<90°)。不计空气阻力，那么以下说法正确的选项是A．当时，质点的机械能守恒B．当时，质点的机械能守恒C．当时，质点的机械能一定增大D．当时，质点的机械能可能减小也可能增大二、填空题（小题，每题分）-13-/13\n11.（4分）物体在地面附近以2m/s2的加速度匀减速竖直上升，那么在上升过程中，物体的动能将 ，物体的机械能将 。（选填增大、减小或不变）12.（5分）吊桶和水的质量为5Kg，均匀的系绳每米质量为0.1Kg，从20m深的井中匀速提起一桶水需要做的功为 J。13.（4分）质量为2Kg的物体沿倾角为300的斜面下滑，1秒内下滑了2m，那么其重力势能改变了______。1秒末重力的瞬时功率为______。 14.（8分）弹簧门是依靠弹簧形变后储存的弹性势能自动将翻开的门关闭，当将弹簧门翻开时，弹簧的弹力对外做______功，弹性势能______；当弹簧门关闭时，弹簧的弹力对外做______功，弹性势能______。15.（4分）一个人由高H=20m的高台上将质量为m=0.5kg的小球以v0=16m/s的初速度竖直向上抛出，那么人对小球所做的功为________J；小球落地时速度大小为24m/s，整个过程中小球抑制空气阻力做功为________J。（g=10m/s2）16.（6分）“神舟号”返回舱利用降落伞系统和缓冲发动机进一步降低着陆阶段的下降速度。为防止地面气流通过降落伞拖动已着陆的返回舱，在着陆前几秒种，必须自动割断伞绳，使返回舱在缓冲发动机工作下平稳着陆，割断伞绳后，返回舱在降落过程中__________（填“遵守”或“不遵守”）机械能守恒定律（不计空气阻力），其原因是______________________。三、实验题（小题，每题分）17.(6分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，（l）以下器材中不必要的是________（只需填字母代号A．重物 B．纸带 C．天平D．刻度尺-13-/13\n(2)由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致实验结果mgh________________mv2(选填“<”或“>”)。18.（6分）如以下图，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律。（1）假设选定物块A从静止开场下落的过程中进展测量，那么需要测量的物理量有_________。①物块的质量m1、m2；②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；③物块B下落的距离及下落这段距离所用的时间；④绳子的长度。（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：①绳的质量要轻；②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；④两个物块的质量之差要尽可能小。以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 。（3）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议： 。四、简答题（小题，每题分）-13-/13\n19.（5分）在探究出弹性势能的表达式之前，你猜测弹簧弹力功的表达式是什么形式？弹性势能的表达式是什么形式？20.（10分）有一种能伸缩的圆珠笔，其内装有一根小弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖就伸出。使笔的尾部朝下，将笔向下按，使小帽缩进，然后放手，笔将向上弹起至一定的高度。请你用这样的实验，粗测出压笔帽时，其内部弹簧弹性势能的增加量。五、计算题（小题，每题分）21.（9分）质量为0.5kg的物体静止于水平面上，在水平恒力F=8N的作用下运动了3m。已知滑动摩擦因素μ=0.4，求：（1）在这个过程中水平恒力F做了多少功？（2）在这个过程中物体获得了多少动能？22.（12分）轻绳一端挂一质量为M的物体，另一端系在质量为m的圆环上，圆环套在竖直固定的细杆上，定滑轮与细杆相距0.3m，如以下图，将环拉至与定滑轮在同一水平高度上，再将环由静止释放，圆环沿杆向下滑动的最大位移为0.4m，假设不计一切摩擦阻力，求：⑴物体与圆环的质量之比；⑵圆环下落0.3m时的速度大小。（g取10m/s2）23.（16分）如以下图，AB为光滑的水平面，BC是倾角为α的足够长的光滑斜面(斜面体固定不动)。AB、BC间用一小段光滑圆弧轨道相www.ks5u.com连。一条长为L-13-/13\n的均匀柔软链条开场时静止的放在ABC面上，其一端D至B的距离为L－a。现自由释放链条，那么：⑴链条下滑过程中，系统的机械能是否守恒？简述理由；⑵链条的D端滑到B点时，链条的速率为多大？24.（22分）一传送带装置示意图，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，未画出），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，放置时初速度为零，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，共运送小货箱的数目N个。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。求电动机的平均功率。-13-/13\n参考答案一、选择题（小题，每题分）1.D2. CD3.C4.C5.A6.B解析：设物体质量为m,v1=9m/s，v2=7m/s最终速度减为v3，由能量守恒定律有：代入数值得：v3=m/s=4.12m/s故B正确。7.C8.D9.ACD解析：小车遇到障碍物突然停顿，小球由于惯性此时速度为v，开场沿着轨道上升。当小球到达最高点速度为零时，由机械能守恒得，小球上升的高度h＝，那么当小球开场沿着轨道上升，当其高度不高于时，小球上升的高度h＝，选项A正确。当＜小球上升的高度＜2R时，小球会中途离开轨道作斜上抛运动，到达最高点时还具有水平速度，小球上升的高度小于，选项C正确。当-13-/13\nh＝＞2时，小球可能会经过轨道最高点，小球上升的高度等于2，选项D正确。选项B违背了机械能守恒定律。选项B错误。10.B二、填空题（小题，每题分）11.减小，增大12.1.2´10313.20J，40W14.负，增加，正，减少15.64J；20J。 16.不遵守；因为有缓冲发动机对飞船做负功。三、实验题（小题，每题分）17.C，>18.（1）①②或①③；（2）①③；（3）例如：“对同一高度进展屡次测量取平均值”，“选取受力后相对伸长尽量小的绳子”等等。解析：（1）通过连结在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化与动能变化是否相等，A、B连结在一起，A下降的距离一定等于B上升的距离；A、B的速度大小总是相等的，故不需要测量绳子的长度和B上升的距离及时间。（2）如果绳子质量不能忽略，那么A、B组成的系统势能将有一局部转化为绳子的动能，从而为验证机械能守恒定律带来误差；假设物块摇摆，那么两物体的速度有差异，为计算系统的动能带来误差；绳子长度和两个物块质量差应适当。-13-/13\n（3）屡次取平均值可减少测量误差，绳子伸长量尽量小，可减少测量的高度的准确度。四、简答题（小题，每题分）19.W弹＝；Ep＝(x为弹簧形变量)解析：类比重力做功，重力是恒力，当物体在竖直方向发生位移Δh时，重力做的功是WG＝－mgΔh＝mgh1－mgh2；因为弹簧的弹力F是一个变力，如果弹簧的伸长由x1变化到x2，弹力做的功大致的表达式可能是W弹＝(x1－x2)。弹力F与弹簧伸长量关系已经知道，F＝kx，由此可以构思出弹力做的功以及弹性势能的表达式。20.将圆珠笔向下按，使小帽缩进，笔内的弹簧被压缩，其弹性势能增加量为。放手后，弹簧的弹力对笔做功，弹簧中的弹性势能先转化为笔的动能，进而抑制重力做功转化为笔的重力势能。因此，只要估测出圆珠笔弹起的高度h，并测出笔的重力mg，就能得到笔内弹簧弹性势能的增加量=mgh。五、计算题（小题，每题分）21.解析：（1）由功的定义知：代入数据得到：（2）物体运动过程中受到的摩擦力合外力做的功：代入数据得到：物体动能的增加等于合外力做的功，即即此刻物体获得的动能为：22.解析：-13-/13\n⑴ 系统机械能守恒圆环下滑最低点时，圆环、物体速度都为零 mgh=MgH h=0.4m H=－0.3=0.2m M：m=2：1 ⑵ 系统机械能守恒 ++MgH1=mgh1 h1=0.3m H1=－0.3=0.3（－1）m V=v v=m/s=0.72m/s23.解析：⑴链条机械能守恒因为斜面是光滑的，www.ks5u.com只有www.ks5u.com重力做功，符合机械能守恒的条件-13-/13\nwww.ks5u.com⑵设链条质量为m：始末状态的重力势能变化可认为是由L－a段下降高度h引起的，即：而www.ks5u.com该局部的质量为：即重力势能变化www.ks5u.com量为：因为软链的初速度为零，所以有：由机械能www.ks5u.com守恒定律ΔEp减=ΔEk增得：即：24.解析：以地面为参考系（下同），设传送带的运动速度为v0，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动，设这段路程为s，所用的时间为t，加速度为a，那么对小货箱有 s=at2 ① v0=at ②在这段时间内，传送带运动的路程为s0=v0t ③由以上各式得s0=2s ④用f表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力，那么传送带对小箱做功为 A=fs=m ⑤ -13-/13\n传送带抑制小箱对它的摩擦力做功 A0=fs0=2×m ⑥ 两者之差就是抑制摩擦力做功发出的热量 Q=m ⑦ 可见，在小箱加速运动过程中，获得的动能与发热量相等。 T时间内，电动机输出的功为 W=T ⑧ 此功用于增加小箱的动能、势能以及抑制摩擦力发热，即 W=Nm+Nmgh+NQ ⑨ 已知相邻两小箱的距离为L，所以 v0T=NL ⑩联立⑦⑧⑨⑩式，得 = -13-/13
