《2019年高考物理专题复习：机械能专题（含答案）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理专题复习：机械能专题（含答案）（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械能专题一、单选题1如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为的光滑斜面由静止滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度由静止落下。下列说法正确的是（ ）A. 从释放至落地瞬间，重力对两球做的功相同B. 落地前的瞬间A球的速度大于B球的速度C. 落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率D. 从释放至落地瞬间，两球重力的平均功率相同【答案】A【解析】根据W=mgh知，重力对两球做功相同。故A正确；根据动能定理两球下落时都只有重力做功，两球落地时的速率相同，故B错误；由于A、B落地时速度大小相等，根据P=mgvcos知，A球着地时重力的功率小于B球着地时重力的功率，故C错误；在斜面上下
2、滑的小球沿斜面向下的加速度a=gsin，且沿斜面方向的位移大于竖方向下落的位移，故可知沿斜面上运动的时间长，而重力做功相同，根据P=W/t可知，重力做功平均功率不同，故D错误。故选A。点睛：解决本题的关键掌握重力做功的特点，以及知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法2如图所示,劲度系数为k的竖直轻弹簧下面挂一个质量为m的物体，物体在竖直方向做简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长。则物体在振动过程中（ ）。A. 物体在最低点时受的弹力大小为mg B. 弹簧的最大弹性势能等于2m2g2kC. 弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变 D. 物体的最大动能应等子2m2g2k【答案】B
3、【解析】小球从最高点先向下加速，到达平衡位置时速度达到最大，此后继续向下做减速运动；平衡位置，有mg=kx，故最低点弹力k（2x）=2mg，A错误；小球到最低点时，动能减为零，由系统机械能守恒定律得到，弹性势能最大，重力势能减小量等于弹性势能的增加量，等于mg2x=mg(2mgk)=2m2g2k，B正确；小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总量守恒，C错误；当物体运动到平衡位置时，动能最大，根据系统机械能守恒定律，有mgx=Ep+Ek，mg=kx，故Ekm2g2k，D错误；【点睛】本题为竖直方向的弹簧振子，重力势能、动能和弹性势能三者间相互转化，机械能总量保持不变本题关键是要根据小球和弹簧系统
4、机械能守恒列式分析，特别要注意小球机械能不守恒3如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩至最短,现将子弹,木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( )A. 动量守恒,机械能守恒B. 动量不守恒,机械能不守恒C. 动量守恒,机械能不守恒D. 动量不守恒,机械能守恒【答案】B【解析】此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中水平方向受到墙壁对系统的向右的作用力，所以系统的动量不守恒；子弹在进入木块的过程中，子弹相对于木块有一定的位移，所以子弹与木块组成的系统有一定的内能产
5、生，所以系统的机械能也不守恒，故B正确，ACD错误。点睛：分析清楚物体运动过程、掌握系统动量守恒的条件、机械能守恒的条件是解题的关键，以及知道当系统只有动能和势能之间相互转化时，系统机械能守恒，分析清楚运动过程即可正确解题。4蹦床运动是我国在奥运会的优势项目，运动员在比赛中从最高点下落与蹦床碰后又上升，在空中可以做出各种惊险的动作，若空气阻力不计，则下列说法不正确的是（ ）A. 运动员从与蹦床接触到最低点的过程中，受到的合外力先减小后增大B. 运动员从与蹦床接触到最低点的过程中，机械能先增大后减小C. 运动员从最高点到最低点的过程中，合外力做功为零D. 运动员从最高点到最低点的过程中，弹力的冲
6、量与重力冲量大小相等【答案】B【解析】（1）运动员从与蹦床接触到最低点的过程中，运动的速度先变大后变小，加速度先变小后变大，根据牛顿第二定律可知，运动员受到的合外力先减小后增大，选项A正确；（2）运动员从与蹦床接触到最低点的过程中，蹦床对运动员的弹力做负功，因此该过程运动员的机械能逐渐减小，选项B错误；（3）运动员从最高点落下到最低点的过程中，在最高点动能为零，在最低点动能也为零，根据动能定理可知，运动员受到的合外力做功为零，选项C正确；（4）运动员从最高点落下至最低点的过程中，根据动量定理可知，弹力的冲量与重力冲量大小相等、方向相反，选项D正确。不正确的为B选项故本题选B5下列有关功和功率的
7、说法正确的是( )A. 功是标量，功有正负值，功的的正负表示功的大小B. 功的正负是由位移和力的方向共同决定的C. 由功率公式P=Wt可知做功的时间越长，功率一定越小D. 由公式P=Fv可知汽车的最大速度只由汽车的额定功率决定【答案】B【解析】A、功只有大小，没有方向，是标量，功的正负表示动力做功还是阻力做功，故A错误。B、由W=Fxcos可知，正功表示力和位移两者之间夹角小于90，负功表示力和位移两者之间夹角大于90，故B正确。C、在力做功多少不知道的情况下，不能得出时间t越长，功率越小的结论，故C错误。D、汽车的速度最大时，牵引力等于阻力，从公式P=Fv可知，行驶的最大速度由额定功率和阻力
8、决定，故D错误。故选B。【点睛】本题主要考查了对功的理解，注意功是标量，只有大小，没有方向，要注意正确理解正负功的意义。知道功率是表示做功的快慢的物理量，做的功多，功率也不一定大。要注意可用P=Wt来计算平均功率，P=Fv计算瞬时功率。6如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为的斜面，其运动的加速度为34g，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中A. 重力势能增加了34mghB. 机械能损失了mghC. 动能损失了mghD. 物体所受的合外力对物体做功为-32mgh【答案】D【解析】A、物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，则重力势能增加了mgh。故A错
9、误。B、根据牛顿第二定律得：mgsin30+f=ma，解得摩擦力大小为f=14mg ，物体克服摩擦力做功为Wf=f2h=12mgh，所以物体的机械能损失了12mgh故B错误。C、D、合外力对物体做功为W合=-ma2h=32mgh，则根据动能定理得知物体动能损失了32mgh,故C错误，D正确。故选D。【点睛】本题的关键要掌握常见的几对功和能的关系：重力做功与重力势能的关系有关，合力做功与动能的变化有关，除重力以外的力做功与机械能的变化有关7如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为（）A.
10、 m gh，减少mg(H-h)B. mg h，增加mg(H+h)C. mgh，增加mg(H-h)D. mgh，减少mg(H+h)【答案】D【解析】以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能为：Ep1=-mgh；整个过程中小球高度降低，重力势能减少，重力势能的减少量为：Ep=mgh=mgH+h，D正确【点睛】物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定。物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越大，其表达式为Ep=mgh8将质量为1kg的物体以20m/s的速度竖直向上抛出。当物体落回原处的速率为16m/s。在此过程中物体克服阻
11、力所做的功大小为（ ）A. 72J B. 128J C. 200J D. 0J【答案】A【解析】整个过程中，根据动能定理得，空气阻力对物体做功为W=12mv22-12mv12=121162-202=-72J，则物体克服阻力所做的功是72J，A正确9汽车以恒定功率从水平路面上坡时，司机要通过变速杆进行“换挡”，其目的是()A. 增大速度，增大牵引力B. 减小速度，减小牵引力C. 增大速度，减小牵引力D. 减小速度，增大牵引力【答案】D【解析】为了容易爬坡，应增大牵引力，因为功率恒定，所以根据公式P=Fv可知在爬坡的时候换档减小速度可增大牵引力，故D正确10一辆汽车以额定功率50kW在平直公路上匀
12、速行驶，已知运动中阻力大小为2000N，则汽车运动的速度是（ ）A. 40m/s B. 25km/h C. 40km/h D. 25m/s【答案】D【解析】P=50kW=50000W，因为是匀速行驶，所以牵引力和阻力相等，故有P=Fv=fv，解得v=Pf=500002000=25m/s，D正确11在下列情况下机械能守恒的有：A. 在空气中匀速下落的降落伞B. 在竖直面做匀速圆周运动的物体C. 做自由落体运动的物体D. 沿斜面匀速下滑的物体【答案】C【解析】降落伞从空中匀速下落，动能不变，重力势能减少，则其机械能减少，A错误；在竖直面做匀速圆周运动的物体，动能恒定，但重力势能在变化，其机械能变化
13、，B错误；做自由落体运动，只受重力，机械能守恒，C正确；沿斜面匀速下滑的物体，动能不变，重力势能减小，故机械能不守恒，D错误【点睛】判断机械能是否守恒常用三种方法：1、条件法，从功的角度，看是不是只有重力或弹力做功；2、总量法，如动能和势能的总量变化，机械能一定不守恒。3、从能量的角度，没有发生机械能与其他能之间的转化，机械能守恒，否则，机械能不守恒。12如图所示，在距地面h高处以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法正确的是（）A. 物体在c点比a点具有的机械能大B. 物体在b点比c点具有的动能大C. 物体在a、b、c三点具有的机械能一样大D. 物体在a、
14、b、c三点具有的重力势能一样大【答案】C【解析】沿水平方向抛出的物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，只有重力做功，机械能守恒。所以物体在a、b、c三点具有的机械能相等，A错误C正确；根据动能定理得物体在下落过程中，重力做正功，动能增加，重力势能减小，故b点的动能小于c点的动能，a点重力势能最大，c点重力势能最小，BD错误13某人提着50N的水桶在水平地面上匀速行走了12m,在整个过程中,人对水桶所做的功为A. 600J B. 200J C. 0J D. -600J【答案】C【解析】人对水桶的力竖直向上，而发生的位移沿水平方向，两者垂直，所以人对桶的作用力不做功，为零，C正确【点睛】本题要注意
15、理解功的定义，功是力与力的方向上发生的位移的乘积，当两者垂直时做功为零14如图所示,两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上,使物体发生一段位移,F1对物体做功4J,F2对物体做功3J,则力F1与F2的合力对物体做功为() A. 3.5 J B. 1 J C. 5 J D. 7 J【答案】D【解析】功是标量，合力做的功等于各个力做的功的代数和，故为3J+4J=7J，D正确【点睛】因为功是标量，求标量的和，几个量直接相加即可这是求总功的方法之一，要注意掌握15关于功率概念,下列说法中正确的是( )A. 力对物体做的功越多,力做功的功率越大B. 功率是描述物体做功快慢的物理量C. 从公式P=Fv可知,汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而提高D. 由P=W/t算出的功率是瞬时值【答案】B【解析】功率是描述物体做功快慢的物理量，定义式P=Wt，做功多，可能所用时间较短，功率不一定大，该公式求解的为平均功率，AD错误B正确；根据公式P=Fv可知，当F一定时，P随v的增大而增大，C错误
