(完整版)机械能守恒定律单元测试题及答案

一、选择题1．有一质量m=2kg 的带电小球沿光滑绝缘的水平面只在电场力的作用下，以初速度v 0＝2m/s 在x 0＝7m 处开始向x 轴负方向运动。

电势能E P 随位置x 的变化关系如图所示，则小球的运动范围和最大速度分别为（ ）A. 运动范围x≥0B. 运动范围x≥1mC. 最大速度v m ＝2m/sD. 最大速度v m ＝3m/s 【答案】BC 【解析】试题分析：根据动能定理可得W 电＝0−12mv 02＝−4J ，故电势能增大4J ，因在开始时电势能为零，故电势能最大增大4J ，故运动范围在x≥1m ，故A 错误，B 正确；由图可知，电势能最大减小4J ，故动能最大增大4J ，根据动能定理可得W ＝12mv 2−12mv 02；解得v＝2√2m/s ，故C 正确，D 错误；故选：BC 考点：动能定理；电势能.2．如图所示，竖直平面内光滑圆弧轨道半径为R ，等边三角形ABC 的边长为L ，顶点C 恰好位于圆周最低点，CD 是AB 边的中垂线．在A 、B 两顶点上放置一对等量异种电荷．现把质量为m 带电荷量为+Q 的小球由圆弧的最高点M 处静止释放，到最低点C 时速度为v 0．不计+Q 对原电场的影响，取无穷远处为零电势，静电力常量为k ，则（ ）A. 小球在圆弧轨道上运动过程机械能守恒B. C 点电势比D 点电势高C. M 点电势为（mv 02﹣2mgR ）D. 小球对轨道最低点C 处的压力大小为mg+m +2k【答案】C 【解析】试题分析：此题属于电场力与重力场的复合场，根据机械能守恒和功能关系即可进行判断．解：A、小球在圆弧轨道上运动重力做功，电场力也做功，不满足机械能守恒适用条件，故A错误；B、CD处于AB两电荷的等势能面上，且两点的电势都为零，故B错误；C、M点的电势等于==，故C正确；D、小球对轨道最低点C处时，电场力为k，故对轨道的压力为mg+m+k，故D错误；故选：C【点评】此题的难度在于计算小球到最低点时的电场力的大小，难度不大．3．如图，平行板电容器两极板的间距为d，极板与水平面成45°角，上极板带正电。

机械能守恒定律专题练习姓名：分数：专项练习题第一类问题：双物体系统的机械能守恒问题例1. （2007·江苏南京）如图所示，A 物体用板托着，位于离地面处，轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态，已知A 物体质量，B 物体质量，现将板抽走，A将拉动B上升，设A与地面碰后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，问：B 物体在上升过程中离地的最大高度为多大？（取）（例1）（例2）例2. 如图所示，质量分别为2m、m的两个物体A、B可视为质点，用轻质细线连接跨过光滑圆柱体，B着地A恰好与圆心等高，若无初速度地释放，则B上升的最大高度为多少？第二类问题：单一物体的机械能守恒问题例3. （2005年北京卷）是竖直平面内的四分之一圆弧形轨道，在下端B点与水平直轨道相切，如图所示，一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑，已知圆轨道半径，不计各处摩擦，求：为R，小球的质量为m（1）小球运动到B点时的动能；（2）小球下滑到距水平轨道的高度为R时速度的大小和方向；（3）小球经过圆弧形轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力各是多大。

例4. （2007·南昌调考）如图所示，O点离地面高度为H，以O点为圆心，制作点等高的圆弧最高点滚下后水平抛出，试求：四分之一光滑圆弧轨道，小球从与O（1）小球落地点到O点的水平距离；（2）要使这一距离最大，R应满足何条件？最大距离为多少？第三类问题：机械能守恒与圆周运动的综合问题例5. 把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆（如图所示），摆长为l ，最大偏角为，小球运动到最低位置时的速度是多大？（例5）（例6）例6. （2005·沙市）如图所示，用一根长为L 的细绳，一端固定在天花板上的O点，另一端系一小球A ，在O 点的正下方钉一钉子B ，当质量为m 的小球由水平位置静止释放后，小球运动到最低点时，细线遇到钉子B ，小球开始以B 为圆心做圆周运动，恰能过B 点正上方C ，求OB 的距离。

《机械能及其守恒定律》单元检测一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．1—6题只有一个选项正确，7--10题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内) 1．以初速度v 0水平抛出一个质量为m 的物体，当物体的速度为v 时，重力做功的瞬时功率为( )A ．mgvB ．0mgvC ．0()mg v v -D ．220mg v v -2．运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是( )A ．阻力对系统始终做负功B ．系统受到的合外力始终向下C ．重力做功使系统的重力势能增加D ．任意相等的时间内重力做的功相等3．如图所示，在地面上以速度v 0抛出质量为m 的物体，抛出后物体落到比地面低h 的海平面上．若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则①物体到海平面时的势能为mgh②重力对物体做的功为mgh③物体在海平面上的动能为12m v 02＋mgh ④物体在海平面上的机械能为12m v 02 其中正确的是( )A ．①②③B ．②③④C ．①③④D ．①②④ 4．一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物体做的功等于( )A ．物块动能的增加量B ．物块重力势能的减少量及物块克服摩擦力做的功之和C ．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D ．物块动能的增加量及物块克服摩擦力做的功之和5．如图3所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F 拉绳，使滑块从A 点起由静止开始上升．若从A 点上升至B 点和从B 点上升至C 点的过程中拉力F 做的功分别为W 1、W 2，滑块经B 、C 两点时的动能分别为E k B 、E k C ，图中AB ＝BC ，则一定有( )A ．W 1>W 2B ．W 1<W 2C ．E k B >E k CD ．E k B <E k C6．如图所示，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( )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7．一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小及碰撞前相同．则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为()A．Δv＝0 B．Δv＝12 m/sC．W＝0 D．W＝10.8 J8．物体沿直线运动的v－t关系如图2所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则()A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB．从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2WC．从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD．从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W9．如图，一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h.下列说法中正确的是(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0)()A．若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后上升的最大高度仍为hB．若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达B点C．若把斜面弯成圆弧形D，物体仍沿圆弧升高hD．若把斜面从C点以上部分弯成及C点相切的圆弧状，物体上升的最大高度有可能仍为h10．如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱及轨道的动摩擦因数为36，木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．下列选项正确的是() A．m＝M B．m＝2MC．木箱不及弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D．在木箱及货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能二、实验题(本题共2小题，共16分)11.（6分）如图所示，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。

（完整版）机械能守恒定律练习题含答案机械能守恒定律练习题一、选择题（每题6分，共36分）1、下列说法正确的是：（选CD）A、物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。

（是只有重力和弹力做功）B、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。

（吊车匀速提高物体）C、在重力势能和动能的相互转化过程中，若物体除受重力外，还受到其他力作用时，物体的机械能也可能守恒。

（受到一对平衡力）D、物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其他力对物体做功。

2、两个质量不同而动能相同的物体从地面开始竖直上抛(不计空气阻力)，当上升到同一高度时，它们(选C)A.所具有的重力势能相等（质量不等）B.所具有的动能相等C.所具有的机械能相等（初始时刻机械能相等）D.所具有的机械能不等3、一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。

今将一质量为m的物体挂在弹簧的下端，用手托住物体将它缓慢放下，并使物体最终静止在平衡位置。

在此过程中，系统的重力势能减少，而弹性势能增加，以下说法正确的是（选A）A、减少的重力势能大于增加的弹性势能（手对物体的支持力也有做功，根据合外力做功为0）B、减少的重力势能等于增加的弹性势能C、减少的重力势能小于增加的弹性势能D、系统的机械能增加（动能不变，势能减小）4、如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（选B）A、mghB、mgHC、mg（H+h）D、mg（H-h）6、质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块，并留在其中，下列说法正确的是（选BD）A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等（与木块和子弹的动能，还有热能）B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等（子弹的合外力是阻力）C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功（一部分转化成热能）二、填空题（每题8分，共24分）7、从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为 H/k 。

一、选择题1．质量为m 的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，OA 段为直线，从1t 时刻起汽车保持额定功率不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f ，则（ ）A ．10t 时间内，汽车的牵引力等于11v mt B ．12t t 时间内，汽车做匀加速运动 C ．12t t 时间内，汽车的功率等于1fv D ．12t t 时间内，汽车运动的路程等于()()22221212m v t t v v f--- 2．如图所示，质量为m 的物体置于粗糙的质量为()M m M <的斜面体上，斜面体M 置于光滑的水平面上，当物体m 以速度0v 沿斜面体M 底端冲上顶端的过程中，下列说法正确的是（ ）A ．物体m 受到的力的个数比斜面体M 受到的力的个数要少B ．物体m 和斜面体M 组成的系统机械能守恒C ．斜面体M 对物体m 的作用力不做功D ．物体m 的机械能增大3．直立在水平面上的轻弹簧上端位置为A ，如图甲所示。

在弹簧上放一个质量为2m 的物体a ，或者将质量为m 的物体b 与弹簧上端连接后再在b 上放质量为m 的物体c ，结果弹簧上端被压缩至位置O （图中未画出），A 、O 间距离为x 0；若同时对a 、c 施加竖直向下的压力将弹簧上端缓慢压缩至B 处，此时压力大小为F ，如图乙、丙所示，A 、B 间距离为x ；突然撤去压力F ，a 、b 、c 在向上运动的过程中，物体a 在某处脱离弹簧上端继续向上运动，重力加速度为g ，弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能E p =21()2k x ∆，k 为弹簧的劲度系数，Δx 为弹簧的形变量，不计空气阻力。

下列说法正确的是（ ）A ．压力F 大于2mgB ．物体c 会在位置O 脱离物体bC ．撤去压力F 瞬间，a 、b 处于超重状态，c 处于失重状态D ．向上运动过程中c 对b 的压力先增大后减小4．在高处的某同一点将甲、乙两个质量相同的小球以相同的速率0v 分别竖直上抛、平抛。

机机械械能能守守恒恒定定律律练练习习一、选择题1、以下说法正确的是A ．只有物体所受合外力为零时动能才守恒B ．若合外力对物体做功为零则物体机械能守恒C ．物体所受合外力为零时动能必守恒D ．物体除受重力，弹力外不受其它力，机械能才守恒2、下列哪些过程机械能守恒A ．物体在竖直平面内做匀速圆周运动B ．在倾角为θ的斜面上匀速下滑的物体C ．铁球在水中下落D ．用细线拴着小球在竖直平面内做圆周运动3、球m 用轻弹簧连接，由水平位置释放，在球摆至最低点的过程中A ．m 的机械能守恒B．m的动能增加C．m的机械能减少D．m、弹簧、和地球构成的系统的机械能守恒4、重为100N长1米的不均匀铁棒平放在水平面上，某人将它一端缓慢竖起，需做功55J，将它另一端竖起，需做功A．45J B．55J C．60J D．65J5、下列说法正确的是A．摩擦力对物体做功，其机械能必减少B．外力对物体做功，其机械能必不守恒C．做变速运动的物体可能没有力对它做功D．物体速度增加时，其机械能可能减少6、如图，一小物块初速V1，开始由A点沿水平面滑至B点时速度为V2，若该物块仍以速度V1从A点沿两斜面滑动至B点时速度为V2ˊ，已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同，则A。

V2＞V2ˊB．V2＜V2ˊC．V2＝V2ˊD．沿水平面到B点时间与沿斜面到达B点时间相等7、右图M l＞M2滑轮光滑轻质，阻力不计，M l离地高度为H在M l下降过程中A．M l的机械能增加B．M2的机械能增加C．M l和M2的总机械能增加D．M l和M2的总机械能守恒8、一个物体在运动过程中始终有加速度，则A．它的动能必有变化B．它的机械能必有变化C．它的动量必有变化D．一定受到恒力作用9、如图，光滑水平面上，子弹m水平射人木块后留在木块内现将子弹、弹簧、木块合在一起作为研究对象，则此系统从子弹开始射人木块到弹簧压缩到最短的整个过程中，系统A．动量守恒机械能不守恒B．动量不守恒机械能不守恒C．动量机械能均守恒D．动量不守恒机械能守恒10、如图，小球用细线悬挂在光滑静止的小车上，细线呈水平位置，现无初速释放小球，下摆过程中A．线的拉力对小球不做功B．合外力对小球不做功C．细线拉力对小车做正功D．小球和小车的总机械能、总动量均守恒二、填空题(每题4分，4×5＝20)11、如图，小球m从斜面上高H处自由下滑，后进入半径为R的圆轨道，不计摩擦，则H为＿＿＿＿＿才能使球m能运动到轨道顶端12、如图，均匀链条长为L，水平面光滑，L／2垂在桌面下，将链条由静止释放，则链条全部滑离桌面时速度为＿＿＿＿＿＿。

机械能守恒定律单元测试 （机械能定恒定律）第一卷（选择题，共9题）一、单项选择题（每题4分共16分）13．如图所示，A 、B 叠放着，A 用绳系在固定的墙上，用力F 将B 拉着右移，用T 、f AB 和f BA 分别表示绳子中拉力、A 对B 的摩擦力和B 对A 的摩擦力，则下面正确的叙述是（ ）A 、F 做正功，f AB 做负功，f BA 做正功，T 不做功 B 、F 和f BA 做正功，f AB 和T 做负功C 、F 做正功，f AB 做负功，f BA 和T 不做功D 、F 做正功，其它力都不做功14．汽车发动机的额定功率为60kW ，汽车质量为5t ，当汽车在水平路面上行驶时，设阻力是车重的0.1倍，若汽车从静止开始保持以1m/s 2的加速度作匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间（ ）A 、3sB 、6sC 、9sD 、12s15．如图所示，质量为m 的物体被用细绳经过光滑小孔而牵引在光滑的水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值F 时转动半径为R ，当拉力逐渐减小到F/4时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2R ，则外力对物体所做的功的大小是（ ）A 、FR/4B 、3FRC 、5FR/2D 、016．一个质量为m 的物体，从倾角为θ高为h 的斜面上端A 点，由静止开始下滑，到底端B 点时的速度为v ，然后又在水平面上滑行s 位移后停止在C 点，物体从A 点开始下滑到B 点的过程中克服摩擦力所做的功及物体与水平面间的动摩擦因数分别为（ ）A 、gs v mv mgh 2222，-B 、gs v mv mgh 222，-C 、gs v mv mgh 2222，+D 、gs v mv mgh 222，+二、双项选择题（每题6分共60分）21．关于重力势能的说法，正确的是（ ）A 、重力势能只由重物决定B 、重力势能不能有负值C 、重力势能的大小是相对的D 、物体克服重力做功等于重力势能的增加 22．如图所示，某人以拉力 F 将物体沿斜面拉下，拉力大小等于摩擦力，则下列说法中正确的是（ ）A 、物体做匀速运动B 、合外力对物体做正功C 、物体的机械能不变D 、物体的机械能减小23．质量为m 的物体从地面上方H 高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h 的坑，在此过程中以下说法正确的是（ ）A 、重力对物体做功为mgHB 、物体的重力势能减少了mg （H ＋h ）C 、此过程物体机械能守恒D 、地面对物体的平均阻力为hh H mg )(+24．两质量相同的小球A 、B ，分别用线悬在等高的O 1、O 2点，A 球的悬线比B 球的长。

一、第八章机械能守恒定律易错题培优（难）1．一足够长的水平传送带上放置质量为m=2kg小物块（物块与传送带之间动摩擦因数为0.2μ=），现让传送带从静止开始以恒定的加速度a=4m/s2开始运动，当其速度达到v=12m/s后，立即以相同大小的加速度做匀减速运动，经过一段时间后，传送带和小物块均静止不动。

下列说法正确的是（）A．小物块0到4s内做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动直至静止B．小物块0到3s内做匀加速直线运动，之后做匀减速直线运动直至静止C．物块在传送带上留下划痕长度为12mD．整个过程中小物块和传送带间因摩擦产生的热量为80J【答案】ACD【解析】【分析】【详解】物块和传送带的运动过程如图所示。

AB.由于物块的加速度a1=µg=2m/s2小于传送带的加速度a2=4 m/s2，所以前面阶段两者相对滑动，时间12vta==3s，此时物块的速度v1=6 m/s，传送带的速度v2=12 m/s物块的位移x1=12a1t12=9m传送带的位移x2=12a2t12=18m两者相对位移为121x x x∆=-=9m此后传送带减速，但物块仍加速，B错误；当物块与传送带共速时，由匀变速直线运动规律得12- a2t2=6+ a1t2解得t 2=1s因此物块匀加速所用的时间为t 1+ t 2=4s两者相对位移为2x ∆= 3m ，所以A 正确。

C ．物块开始减速的速度为v 3=6+ a 1t 2=8 m/s物块减速至静止所用时间为331v t a ==4s 传送带减速至静止所用时间为 342v t a ==2s 该过程物块的位移为x 3=12a 1t 32=16m 传送带的位移为x 2=12a 2t 42=8m 两者相对位移为 3x ∆=8m回滑不会增加划痕长度，所以划痕长为12x x x ∆=∆+∆=9m+3m=12mC 正确；D ．全程相对路程为L =123x x x ∆+∆+∆=9m+3m+8m=20mQ =µmgL =80JD 正确；故选ACD 。

《机械能守恒定律》单元测试题一、选择题。

（本大题共有12小题，每小题4分，共48分。

其中，1~8题为单选题，9~12题为多选题）1、下列说法正确的是（ ） A 、一对相互作用力做功之和一定为零 B 、作用力做正功，反作用力一定做负功 C 、一对平衡力做功之和一定为零 D 、一对摩擦力做功之和一定为负值2、如图所示，一块木板可绕过O 点的光滑水平轴在竖直平面内转动，木板上放有一木块， 木板右端受到竖直向上的作用力F ，从图中实线位置缓慢转动到虚线位置，木块相对木板不发生滑动．则在此过程中（ ） A ．木板对木块的支持力不做功 B ．木板对木块的摩擦力做负功 C ．木板对木块的摩擦力不做功 D ．F 对木板所做的功等于木板重力势能的增加3、三个质量相同的物体以相同大小的初速度v 0在同一水平面上分别进行竖直上抛、沿光滑斜面上滑和斜上抛．若不计空气阻力，它们所能达到的最大高度分别用H 1、H 2和H 3表示，则( )A ．H 1＝H 2＝H 3B ．H 1＝H 2＞H 3C ．H 1＞H 2＞H 3D ．H 1＞H 2＝H 3 4、如图所示，质量为m 的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值F 时，转动半径为R ，当拉力逐渐减小到F4时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2R ，则外力对物体所做功的绝对值是( )． A.FR4 B.3FR 4C.5FR 2D ．05、质量为m 的物体，从静止出发以g /2的加速度竖直下降h ，下列几种说法正确的是( ) ①物体的机械能增加了21mg h ②物体的动能增加了21mg h ③物体的机械能减少了21mg h ④物体的重力势能减少了mg h A ．①②③ B ．②③④ C ．①③④ D ．①②④6、如图所示，重10 N 的滑块在倾角为30°的斜面上，从a 点由静止下滑，到b 点接触到一个轻弹簧。

滑块压缩弹簧到c 点开始弹回，返回b 点离开弹簧，最后又回到a 点，已知ab ＝0.8m ，bc ＝0.4m ，那么在整个过程中叙述不正确的是( ) A ．滑块动能的最大值是6 J B ．弹簧弹性势能的最大值是6 JC ．从c 到b 弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD ．滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒7、如图所示，物体从A处开始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在B 处。

《机械能守恒定律》单元评估(Ⅱ)限时：90分钟总分：100分一、选择题(每小题4分，共40分)1．将一个物体由A移至B，重力做的功()A．与运动过程中是否存在阻力有关B．与物体沿直线或曲线运动有关C．与物体是做加速、减速或匀速运动有关D．与物体初、末位置高度差有关解析：重力做功只与起点和终点的位置有关，与路径无关，与物体的运动过程及运动过程中是否受其他力无关，故D正确．答案：D图12．如图1所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对木板始终保持静止，关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是()A．摩擦力对重物不做功B．摩擦力对重物做负功C．支持力对重物不做功D．支持力对重物做负功解析：摩擦力方向与物体速度方向始终垂直不做功，A正确，B错误；支持力方向与物体速度方向相同，做正功，C、D错误．答案：A3．某同学进行体能训练，用了100 s 时间跑上20 m 高的高楼，试估测他登楼的平均功率最接近的数值是( )A ．10 WB ．100 WC ．1 kWD ．10 kW解析：本题是一道实际生活中求平均功率的估算题，要求对该同学的质量大小要有比较切合实际的估计．设m 人＝50 kg ，则有P ＝mgh t＝50×10×20100W ＝100W ，B 正确． 答案：B4．质量为m ，发动机的额定功率为P 0的汽车沿平直公路行驶，当它的加速度为a 时，速度为v ，测得发动机的实际功率为P 1，假设运动中所受阻力恒定，则它在平直公路匀速行驶的最大速度是( )A ．vB.P 1maC.P 0v P 1－ma vD.P 1v P 0－ma v解析：当汽车加速度为a 时，有F ＝F f ＋ma ＝P 1v 得阻力F f ＝P 1v－ma ，当F ＝F f 时，速度最大为v max ＝P 0F f ＝P 0v P 1－ma v，C 正确． 答案：C5．质量为m 的跳高运动员，先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h ，则他在跳高过程中做的功( )A ．都必须大于mghB ．都不一定大于mghC ．用背越式不一定大于mgh ，用跨越式必须大于mghD ．用背越式必须大于mgh ，用跨越式不一定大于mgh解析：背越式跳高过程中，运动员重心升高不一定大于h ，而跨越式重心升高一定大于h ，所以C 正确．答案：C6．北约在对南联盟进行大轰炸中，大量使用了贫铀炸弹，贫铀是从金属中提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，比重为钢的2.5倍，贫铀炸弹的最大穿甲厚度可达900 mm ，杀伤力极大，残留物可长期起作用．常规炸弹最大穿甲厚度可达100 mm ，弹头可穿过50个人的人墙，同样形状的贫铀炸弹弹头可以穿越的人数可达( )A ．100人B ．200人C ．450人D ．800人解析：对于常规弹头可穿透50个人的人墙，对于贫铀炸弹，由于它的穿透能力是常规弹头的9倍，所以它可穿透50×9＝450人的人墙．答案：C图27．如图2所示，将小球a 从地面以初速度v 0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放，两球恰在h 2处相遇(不计空气阻力)．则( )A ．两球同时落地B ．相遇时两球速度大小相等C ．从开始运动到相遇，球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量D ．相遇后的任意时刻，重力对球a 做功功率和对球b 做功功率相等 解析：本题考查运动学公式和机械能守恒定律及功率的概念，意在考查考生对运动学规律和机械能、功率概念的熟练程度．对a ，h 2＝v 0t －12gt 2，对b ，h 2＝12gt 2，所以h ＝v 0t ，而对a 又有h 212(v 0＋v )t ，可知a 刚好和b 相遇时速度v ＝0.所以它们不会同时落地，相遇时的速度大小也不相等，A 、B 错．根据机械能守恒定律，从开始到相遇，两球重力做功相等，C 正确．相遇后的每一个时刻，它们速度都不相等，所以重力的瞬时速率P ＝mg v 不会相等，D 错.答案：C8．如图3所示，一物体以一定的初速度沿水平面由A 点滑到B 点，摩擦力做功为W 1；若物体从A ′点沿两斜面滑到B ′点，摩擦力做的总功为W 2.已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则( )图3A ．W 1＝W 2B ．W 1>W 2C ．W 1<W 2D ．不能确定解析：设物体的质量为m ，物体与各接触面的动摩擦因数为μ；物体从A点滑到B点的过程中A、B间的水平位移为l，则摩擦力做功W1＝－μmgl；物体从A′经C运动至B′的过程中，设斜面A′C的长为l1，倾角为α，斜面CB′的长为l2，倾角为β，则摩擦力做功W2＝－μmg cosα·l1－μmg cosβ·l2＝－μmg(l1cosα＋l2cosβ)＝－μmgl，故W1＝W2，A正确．答案：A图49．如图4所示，在自动扶梯以恒定的速度v运转时，第一次有一个人站到扶梯上相对扶梯静止不动，扶梯载他上楼过程中对他做功为W1，电机带动扶梯做功功率为P1.第二次这人在运动的扶梯上又以相对扶梯的速度v′同时匀速向上走，则这次扶梯对该人做功为W2，电机带动扶梯做功功率为P2，以下说法中正确的是()A．W1>W2，P1>P2B．W1>W2，P1＝P2C．W1＝W2，P1>P2D．W1＝W2，P1＝P2解析：由功的计算公式得扶梯对人做功为：W＝Fl cosα.式中α是扶梯对人的支持力(等于人的重力)和扶梯所在斜面的夹角．由于第二次人沿扶梯向上走了一段距离，所以第一次扶梯载人运动的距离要比第二次扶梯载人运动的距离长，即l1>l2，故W1>W2.两次扶梯运动的速率v不变，对人作用力不变，根据P＝F v cosα，知P1＝P2，B正确．答案：B10．如图5为某探究活动小组设计的节能运输系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M 的木箱与轨道的动摩擦因数为36.木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m 的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．下列选项正确的是( )图5A ．m ＝MB ．m ＝2MC ．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D ．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能解析：本题主要考查牛顿第二定律、功能关系、能量守恒定律，意在考查考生正确分析物体受力，以及运用功能关系和能量守恒定律分析与解决物理问题的能力．木箱和货物下滑过程中，令下滑高度为h ，根据功能关系有：(M ＋m )gh －μ(M ＋m )gh cos θsin θE 弹 木箱上滑过程中，根据功能关系有－Mgh －μMgh cos θsin θ＝0－E 弹 代入相关数据，整理得m ＝2M ，A 错，B 正确；木箱和货物下滑过程中，根据牛顿第二定律有a 2＝g (sin θ＋μcos θ)，方向沿斜面向下，所以C 对；根据能量守恒定律知，还有一部分机械能由于克服摩擦力做功转化为内能，D 错．答案：BC二、填空题(每小题5分，共20分)11．验证“机械能守恒定律”的实验采用重锤自由下落的方法：(1)用公式12m v 2＝mgh 时对纸带上起点的要求是________；图6(2)若实验中所用重锤质量m ＝1 kg ，打点纸带如图6所示(O 、A 间有点未画出)，打点时间间隔为0.02 s ，则记录B 点时，重锤的速度v B ＝________，重锤动能E k B ＝________.从开始下落起至B 点，重锤的重力势能减少量是________．因此可得出的结论是__________________．(g 取9.8 m/s 2)解析：在实验误差范围内，重锤动能的增加量等于重锤重力势能的减少量．答案：(1)初速度等于零(2)0.59 m/s 0.174 J 0.175 J12．现有汽车磅秤一台，停表一只，卷尺一个，被测汽车一辆，要求汽车驶过测试用道路上规定的标记时开始急刹车，使车轮完全停转，汽车滑行直至停止．要求测定道路与车轮间的动摩擦因数及汽车的平均制动功率，则需要测定的物理量是________________，动摩擦因数为______________，平均制动功率为________．解析：汽车制动后在滑动摩擦力下匀减速停下，由s ＝12at 2＝12·μgt 2，所以得μ＝2s gt 2；制动后有Pt ＝μmgs ，所以P ＝μmgs t ＝2ms 2t 3.由以上关系知需测定的物理量是m 、t 、s .答案：总质量m ，时间t ，位移s 2s gt 2 2ms 2t 3图713．如图7所示，一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动，当物体从M 点运动到N 点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体在M 点到N 点的运动过程中，物体的动能将________．解析：依题意物体所受恒力与v M 夹角一定大于90°与v N 夹角一定小于90°，故F 先对物体做负功，后做正功，所以物体动能先减小后增加．答案：先减后增14．地面上有一钢板水平放置，它上方3 m 处有一钢球质量m ＝1 kg ，以向下的初速度v 0＝2 m/s 竖直向下运动，假定小球运动时受到了一个大小不变的空气阻力f ＝2 N ，小球与钢板相撞时无机械能损失，小球最终停止运动时，它所经历的路程s ＝________.(g 取10 m/s 2)解析：设钢球经历的总路程为s ，全程用能量守恒得fs ＝mgh ＋12m v 20，将f ＝2 N ，h ＝3 m ，v 0＝2 m/s ，m ＝1 kg 代入得s ＝16 m.答案：16 m三、计算题(40分)15．(8分)如图8所示，质量m ＝10 kg 的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.4，g ＝10 m/s 2，今用F ＝50 N 的水平恒力作用于物体上，使物体由静止开始做匀加速直线运动，经时间t ＝8 s 后，撤去F ，求：图8(1)力F 所做的功；(2)8 s 末物体的动能；(3)物体从开始运动直到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功． 解析：(1)在运动过程中物体所受到的滑动摩擦力为：F f ＝μmg ＝0.4×10×10＝40N由牛顿第二定律可得物体加速运动的加速度a 为：F －F f ＝ma ，∴a ＝F －F f m ＝50－4010＝1m/s 2 由运动学公式可得在8 s 内物体的位移为：l 1＝12at 2＝12×1×82＝32m 所以力F 做的功为：W ＝Fl 1＝50×32＝1600J(2)由动能定理可得在8 s 末物体的动能E k ：Fl 1－F f l 1＝12m v 2－0＝E k ， ∴E k ＝1600－40×32＝320J(3)对整个过程利用动能定理列方程求解：W F ＋W f ＝0－0，∴|W f |＝W F ＝1600 J即物体从开始运动到最终静止克服摩擦力所做的功为1600 J.图916．(10分)如图9所示，物体沿一曲面从A 点无初速度滑下，滑至曲面的最低点B 时，下滑的高度为5 m ，若物体的质量为1 kg ，到B 点时速度为6 m/s ，则在下滑过程中，物体克服阻力所做的功为多少？解析：由动能定理W 合＝ΔE k 可得：W G ＋W f ＝ΔE k ∴W f ＝ΔE k －W G即W f ＝12m v 2－mgh ＝12×1×62－1×10×5＝－32J 因此在下滑过程中，物体克服阻力所做的功为32J.图1017．(2011·山东卷)(10分)如图10所示，在高出水平地面h ＝1.8 m 的光滑平台上放置一质量M ＝2kg 、由两种不同材料连接成一体的薄板A ，其右段长度l 1＝0.2 m 且表面光滑，左段表面粗糙．在A 最右端放有可视为质点的物块B ，其质量m ＝1 kg ，B 与A 左段间动摩擦因数μ＝0.4.开始时二者均静止，现对A 施加F ＝20 N 水平向右的恒力，待B 脱离A (A 尚未露出平台)后，将A 取走．B 离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x ＝1.2 m ．(取g ＝10m/s 2)求：(1)B 离开平台时的速度v B .(2)B 从开始运动到刚脱离A 时，B 运动的时间t B 和位移x B .(3)A 左段的长度l 2.解析：(1)设物块平抛运动的时间为t ，由运动学知识可得h ＝12gt 2 ① x ＝v B t ②联立①②式，代入数据得v B ＝2 m/ s ③(2)设B 的加速度为a B ，由牛顿第二定律和运动学的知识得 μmg ＝ma B ④v B ＝a B t B ⑤x B ＝12a B t 2B ⑥ 联立③④⑤⑥式，代入数据得t B ＝0.5 s ⑦x B ＝0.5 m ⑧(3)设B 则开始运动时A 的速度为v 1，由动能定理得Fl 1＝12M v 21 ⑨ 设B 运动后A 的加速度为a A ，由牛顿第二定律和运动学的知识得F －μmg ＝Ma A ⑩(l 2＋x B )＝v 1t B ＋12a A t 2B⑪联立⑦⑧⑨⑩⑪式，代入数据得l 2＝1.5 m ⑫图1118．(12分)某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图11所示，赛车从起点A 出发，沿水平直线轨道运动L 后，由B 点进入半径为R 的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C 点，并能越过壕沟．已知赛车质量m ＝0.1 kg ，通电后以额定功率P ＝1.5 W 工作，进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为0.3 N ，随后在运动中受到的阻力均可不计．图中L ＝10.00 m ，R ＝0.32 m ，h ＝1.25 m ，s ＝1.50 m ．问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？(取g ＝10 m/s 2)解析：设赛车越过壕沟需要的最小速度为v 1，由平抛运动的规律 s ＝v 1th ＝12gt 2 解得v 1＝s g 2h＝3 m/s 设赛车恰好越过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v 2，最低点的速度为v 3，由牛顿定律及机械能守恒定律得mg ＝m v 22R12m v 23＝12m v 22＋mg (2R ) 解得v 3＝4 m/s通过分析比较，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度最小应该是 v min ＝4 m/s设电动机工作时间为t ，根据功能原理Pt －fL ＝12m v 2min 由此可得t ＝2.53 s。