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高考物理二轮总复习专题过关检测 机械能(附参考答案)
(时间:90分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题包括10小题，共40分.每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 1.(2010河北保定高三第一学期末调研，19)水平传送带在外力的作用下始终以速度v匀速运动，某时刻放上一个小物体，质量为m，初速度大小也是v,但方向与传送带的运动方向相反，已知小物体与传送带间的动摩擦因数为μ,最后小物体的速度与传送带相同.在小物体与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物体做的功为W，摩擦生成的热为Q，则下面的判断中正确的是( ) A.W=0，Q=0 B.W≠0，Q=0 C.W≠0，Q≠0 D.W=0,Q≠0 解析:以传送带传送速度v方向为正方向，小物体以－v的初速度放到传送带上到后来速度变为和传送带相同为v的过程中，根据动能定理可知:因小物体的初末动能相等，故合外力做功为0，重力和支持力均未做功，故摩擦力做功W=0，但小物体和传送带在此过程中发生了相对运动，故热量Q≠0，选项D正确. 答案:D
2.如图5-1所示,在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间,用一根长为L的轻杆连接,两小球可绕穿过轻杆中心O的水平轴无摩擦转动.现让轻杆处于水平位置,然后无初速释放,重球b向下,轻球a向上,产生转动,在杆转至竖直的过程中( )
图5-1
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球和b球的总机械能守恒 D.a球和b球的总机械能不守恒
解析:两球组成的系统,在运动中除动能和势能外没有其他形式的能转化(增加或减少),所以系统的机械能守恒. 答案:AC
3.如图5-2所示,在北戴河旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB′(均可看做斜面).甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙橇从A点由静止开始沿AB和AB′滑下，最后都停在水平沙面BC上.设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势在滑沙橇上不动.则下列说法中正确的是( )
图5-2
A.甲在B点的速率一定大于乙在B′点的速率 配套学习资料K12页脚内容
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B.甲在B点的动能一定大于乙在B′点的动能 C.甲滑行的总路程一定等于乙滑行的总路程
D.甲全部滑行的水平位移一定等于乙全部滑行的水平位移
解析:设坡高为h，斜坡的倾角为α，水平滑行位移为s,据动能定理:mgh??mgcos?h1cotα越小，v越大，?mv2?0,即v2=2gh－2μgh·cotα,显然α越大，
sin?2cos?hhcos??s?,而h??mgs?0,h?s恰好sin??sin?sin?A正确.对于全过程:mgh??mgcos?为全部滑行的水平位移，所以D正确.
答案:AD
4.两质量相同的小球A、B分别用轻绳悬在等高的O1、O2点,A球的悬绳比B球的悬绳长,把两球的悬绳均拉到水平位置无初速释放,则小球经最低点时(取悬绳水平时所在的平面为零势能面),如图5-3所示.则( )
图5-3
A.A球的速度大于B球的速度 B.A、B两小球对绳的拉力相同 C.A球的机械能大于B球的机械能 D.A球的机械能等于B球的机械能
解析:小球由水平位置无初速释放至经过最低点的过程中,机械能守恒,得mgl?12mv,由此可2知小球经过最低点时的速度v?2gl,由于la＞lb,所以A球的速度大于B球的速度,A选项正确.
mv2,将v?2gl代入,得到T=3mg,由于设小球对绳的拉力为T,则由向心力公式得t?mg?l两小球质量相同,所以A、B两小球对绳的拉力相同,B选项正确.两小球在最低点的机械能都等于释放时的机械能,即都为零,所以C错,D对. 答案:ABD
5.(2010安徽皖南八校二联，19)汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，所受阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是( ) A.汽车发动机的输出功率保持不变 B.汽车发动机的输出功率逐渐增大
C.在任意两相等的位移内，汽车的动能变化相等 D.在任意两相等的位移内，汽车的速度变化相等 解析:对汽车由牛顿第二定律可得
P?f?ma,可知a、f不变时，v增大，P增大，故A错，vB正确；汽车做匀加速运动时，汽车受到的合外力F合不变.由F合·s=ΔEk知C正确；由Δv=at,汽车匀加速运动时，经相同的位移所需的时间不一样，故汽车的速度变化也不相等，D错误. 答案:BC
6.动能相等质量不等的两个物体A、B，mA＞mB,A、B均在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，配套学习资料K12页脚内容
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滑行距离分别为sA、sB后停下，则( ) A.sA＞sB B.B滑行时间短 C.sA＜sB D.它们克服摩擦力做功一样多
解析:根据动能定理:对A:－μmagsA=0－Ek 对B:－μmBgsB=0－Ek
因为mA＞mB，所以sA＜sB,C正确.
克服摩擦力的功都等于Ek,D正确.A、B的加速度大小相同，由s?12at,sA＜sB可得tB＞tA,B2错误.故选择CD. 答案:CD
7.内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为2R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图5-4所示，由静止释放后( )
图5-4
A.下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能 B.下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能 C.甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点
D.杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点
解析:甲、乙组成的系统机械能守恒，A正确，B错误.若甲沿凹槽下滑到凹槽最低点，乙则到达与圆心等高处，由于乙的质量大，这样违背机械能守恒，C错误.从右向左滑时，由系统机械能守恒，乙球一定能回到原来的位置，即槽的最低点，D正确. 答案:AD
8.一质量为m的物体以速度v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，假设t=0时刻物体在轨迹最低点且重力势能为零，那么，下列说法正确的是( )
vt) R12vB.物体运动的过程中，动能随时间的变化关系为Ek?mv?mgR(1?cost)
2R12C.物体运动的过程中，机械能守恒，且机械能为E?mv
212vD.物体运动的过程中，机械能随时间的变化关系为E?mv?mgR(1?cost)
2Rvt解析:设自t=0时刻开始小球转过的角度为θ,据几何关系有??
RvEp?mgh?mgR(1?cost), A正确.由于做匀速圆周运动，动能不随时间变化，
R1Ek?mv2,B错.小球在运动过程中动能不变，重力势能变化，所以机械能不守恒，机械能随
2A.物体运动的过程中，重力势能随时间的变化关系为Ep?mgR(1?cos配套学习资料K12页脚内容