德陽單元-機械能

1、德陽市2011級物理單元目標檢測題機械能(滿分110分，90分鐘完卷)一、選擇題(共l2小題，共48分在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得O分)1關(guān)于對物體做功，以下說法正確的是()A一對作用力與反作用力在相同的時間內(nèi)做的功一定大小相等，正負相反B滑動摩擦力和靜摩擦力都可以對物體做正功或負功C合外力對物體不做功，物體必定做勻速直線運動D不論怎樣的力對物體做功，都可以用WFscos2在田徑運動會的投擲項目的比賽中，投擲鏈球、鉛球、鐵餅和標槍等都是把物體斜向上拋出的運動，如圖所示，這些物體從被拋出到落地的過程中

2、()A物體的機械能先減小后增大B物體的機械能先增大后減小C物體的動能先增大后減小，重力勢能先減小后增大D物體的動能先減小后增大，重力勢能先增大后減小3如圖所示，中間有孔的物塊A套在光滑的豎直桿上通過滑輪用不可伸長的輕繩將物體拉著勻速向上運動，則關(guān)于拉力F及拉力F的功率P，下列說法正確的是()AF不變，P減小BF增大，P增大CF增大，P不變DF增大，P減小對A分析，因為A做勻速直線運動，抓住A豎直方向上合力為零判斷拉力F的變化將A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的速度等于F的速度，從而求出F的功率，判斷其變化解：設(shè)繩子與豎直方向上的夾角為，因為A做勻速直線運動，在豎直方向上合力

3、為零，有：Fcosmg，因為增大，則F增大物體A沿繩子方向上的分速度v1vcos，因為增大，則v減小則拉力的功率知拉力的功率不變故C正確，A、B、D錯誤故選D4質(zhì)量為m的汽車以恒定功率P沿傾角為的傾斜路面向上行駛，最終以速度v勻速運動若保持汽車的功率P不變，使汽車沿這個傾斜路面向下運動，最終勻速行駛由此可知(汽車所受阻力大小不變)()A汽車的最終速度一定大于vB汽車的最終速度可能小于vC汽車受的阻力一定大于mgsinD汽車受的阻力可能小于mgsin解答：解：A、當汽車勻速運動時，受力平衡，由于汽車是沿傾斜的路面向上行駛的，對汽車受力分析可知，汽車的牽引力Ffmgsin，由功率PFv，所以上坡時

4、的速度，當汽車向下勻速運動時，受力平衡，對汽車受力分析可知，F(xiàn)mgsingf，所以此時的牽引力Ffmgsing，由功率PFv知，所以v大于v，所以A正確B、由A的分析可知，B錯誤當汽車沿這個傾斜路面向下運動時，汽車的牽引力Ffmgsing，所以fmgsing，所以C正確D、由C的分析可知，D錯誤故選AC5游樂場有一“摩天輪”如圖所示，輪面與水平面成一定的角度。一游客隨“摩天輪”一起做勻速圓周運動；則（）A游客的機械能守恒B重力對游客始終做負功C任意相等時間內(nèi)，游客的重力勢能變化量相等D游客的重力功率最大時，游客與輪的輪心等高6物體沿直線運動的vt關(guān)系如圖所示，已知在第ls內(nèi)合外力對物體做的功為

5、W，則()A從第1秒末到第3秒末合外力做功為4WB從第3秒末到第5秒末合外力做功為2WC從第5秒末到第7秒末合外力做功為WD從第3秒末到第4秒末合外力做功為0.75W解：A、物體在第1秒末到第3秒末做勻速直線運動，合力為零，做功為零故A錯誤B、從第3秒末到第5秒末動能的變化量與第1秒內(nèi)動能的變化量相反，合力的功相反，等于W故B錯誤C、從第5秒末到第7秒末動能的變化量與第1秒內(nèi)動能的變化量相同，合力做功相同，即為W故C正確從第3秒末到第4秒末動能變化量是負值，大小等于第1秒內(nèi)動能的變化量的3/4，則合力做功為0.75W故D錯誤7如圖所示，長度相同的三根輕桿構(gòu)成一個正三角形支架，在A處固定質(zhì)量為2

6、m的小球，B處固定質(zhì)量為m的小球，支架懸掛在D點，開始時OB與地面垂直，放手后開始運動，在不計任何阻力的情況下，下列說法錯誤的是()AA球到達最低時速度為零BA球機械能減少量等于B球機械能增加量CB球向左擺動所能達到的最高位置應(yīng)高于A球開始運動時的高度D當支架從左到向右回擺時，A球一定能回到起始高度因為在整個過程中系統(tǒng)機械能守恒，故有：A、當A到達最低點時速度為0，則A減少的重力勢能等于B增加的重力勢能，又因A、B質(zhì)量不等，故A錯誤；B、因為系統(tǒng)機械能守恒，即A、B兩球的機械能總量保持不變，故A球機械能的減少量等于B球機械能的增加量，故B正確；C、當上升到最大高度時動能都為零，故B球增加的勢能

7、等于A球減少的勢能，B球質(zhì)量小于A球，所以B球向左擺動所能達到的最高位置應(yīng)高于A球開始運動時的高度，故C正確；D、因為不計一切阻力，系統(tǒng)機械能守恒，故當支架從左到右加擺時，A球一定能回到起始高度，故D正確故選BCD8如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度為1/3g在他從上向下滑到底端的過程中，下列說法正確的是()A運動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能B運動員獲得的動能為mgh/3C運動員克服摩擦力做功為2mgh/3D下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為mgh/3解：若物體不受摩擦力，則加速度應(yīng)為agsin30g/2，而

8、現(xiàn)在的加速度小于g/2，故運動員應(yīng)受到摩擦力，故減少的重力勢能有一部分轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，故A錯誤；B、運動員運動員下滑的距離：；由v22aL，得：；動能為：;B錯誤；C、由動能定理可知：；解得：故C錯誤；D、機械能的減小量等于阻力所做的功，故下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為mgh/3，故D正確；9如圖所示為跳傘愛好者從高樓跳傘表演的情形，他們從345m的高處跳下，在距地面150m高處打開傘包假設(shè)打開傘包前后兩段時間都可看做勻變速直線運動，且始末速度均為零一個質(zhì)量為60kg的跳傘愛好者，若在30s內(nèi)完成此跳傘表演(當?shù)刂亓铀俣萭取l0m/s2)，則跳傘愛好者在跳傘的整個過程中()A機械能先不變后減小B

9、機械能一直不變C克服阻力做功207kJD最大速度為23m/sA、B、由題意可知，在運動過程中，除重力之外還有降落傘的阻力做功，并且做負功，故機械能一直減小，故A、B錯誤；C、根據(jù)動能定理得：WfWG00，所以WfWGmgh207kJ，所以克服阻力做功207kJ，故C正確；D、圖象與時間軸圍成的面積表示位移，則：，解得vm23m/s，故D錯誤；故選BCD10如圖所示，小球a從傾角為45的光滑斜面上由靜止自由釋放，同時小球b從斜面上方某一高度處也由靜止自由釋放，兩個小球的質(zhì)量相等，它們在斜面上的O點恰好相撞，則（）A相撞前瞬間，兩小球速度大小相等B相撞前瞬間兩小球重力功率相等C相撞前瞬間，b球的動

10、能是a球動能的2倍D從開始運動到相撞，b球位移是a球位移的2倍.答案：C解析：小球a加速度為，小于自由落體運動的小球b的加速度g，相撞前瞬間，小球a速度小于小球b，選項A錯誤;相撞前瞬間.，小球a重力功率小于小球b，選項B錯誤;相撞前瞬間，小球a的速度可表示為gt，小于自由落體運動的小球b的速度可表示為gt，由動能公式可知，b球的動能是a球動能的2倍，選項C正確;從開始運動到相撞，b球位移可表示為gt2，a球位移可表示為gt2，b球位移是a球位移的倍，選項D錯誤。11如圖所示是健身用的“跑步機”示意圖，質(zhì)量為m的運動員踩在與水平面成角的靜止皮帶上，運動員用力后蹬皮帶，使皮帶以速度v勻速運動，皮

11、帶運動過程中受到的阻力恒定為f，則在運動過程中下列說法正確的是（）B人腳對皮帶的摩擦力是皮帶運動的動力A人對皮帶不做功D人對皮帶做功的功率為mgvC人對皮帶做功的功率為fv解：A、皮帶在人的作用下移動了距離，人對皮帶做功故A不符合題意B、腳蹬皮帶時，腳和皮帶之間產(chǎn)生了摩擦力，皮帶受到的摩擦力是皮帶運動的動力故B符合題意C、運動過程中受到的阻力恒定為f，使皮帶以速度v勻速運動，人對皮帶要做功，等于阻力的功率，即其做功的功率為fv故C符合題意，故D不符合題意故選BC12如圖所示，空間存在足夠大的豎直向下的勻強電場，帶正龜荷的小球(可視為質(zhì)點且所受電場力與重力相等)自空間O點以水平初速度v0拋出，落

12、在地面上的A點，其軌跡為一拋物線?，F(xiàn)仿此拋物線制作一個光滑絕緣滑道并固定在與OA完全重合的位置上，將此小球從O點由靜止釋放，并沿此滑道滑下，在下滑過程中小球未脫離滑道。P為滑道上一點，已知小球沿滑道滑至P點時其速度與水平方向的夾角為45，下列說法正確的是A小球兩次由O點運動到P點的時間相等B小球經(jīng)過P點時，水平位移與豎直位移之比為32C小球經(jīng)過滑道上P點時，電勢能變化了D小球經(jīng)過滑道上P點時，重力的瞬時功率為二、實驗題(14分)il3氣墊導(dǎo)軌工作時，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，故滑塊運動時受到的阻力大大減小，可以忽略不計

13、為了探究做功與物體動能之間的關(guān)系，在氣墊導(dǎo)軌上放置一帶有遮光片的滑塊，滑塊的一端與輕彈簧相接，彈簧另一端固定在氣墊導(dǎo)軌的一端，將一光電門P固定在氣墊導(dǎo)軌底座上適當位置（如圖1），使彈簧處于自然狀態(tài)時，滑塊上的遮光片剛好位于光電門的擋光位置，與光電門相連的光電計時器可記錄遮光片通過光電門時的擋光時間實驗步驟如下：用游標卡尺測量遮光片的寬度d；在氣墊導(dǎo)軌上適當位置標記一點A（圖中未標出，AP間距離遠大于d），將滑塊從A點由靜止釋放由光電計時器讀出滑塊第一次通過光電門時遮光片的擋光時間t；利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時的速度v；更換勁度系數(shù)不同而自然長度相同的彈簧重復(fù)實驗步驟，記錄彈簧勁度系

14、數(shù)及相應(yīng)的速度彈簧勁度系數(shù)k2k3k4k5k6kV（m/s）0.711.001.221.411.581.73v2（m2/s2）0.501.001.491.992.492.99v3（m3/s3）0.361.001.822.803.945.18（1）測量遮光片的寬度時游標卡尺讀數(shù)如圖2所示，讀得d m；（2）用測量的物理量表示遮光片通過光電門時滑塊的速度的表達式v ；（3）已知滑塊從A點運動到光電門P處的過程中，彈簧對滑塊做的功與彈簧的勁度系數(shù)成正比，根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)，可得出彈簧對滑塊做的功W與滑塊通過光電門時的速度v的關(guān)系是 （1）1.6210-2 （2）由于寬度較小，時間很短，所以瞬時速度接

15、近平均速度，則（3）由數(shù)據(jù)可知速度的平方與勁度系數(shù)成正比，而彈簧對滑塊做的功與勁度系數(shù)也成正比，即W與v2成正比（或Wv2）14（14分）如圖所示，一根不可升長的輕質(zhì)細線一段固定于O點，另一端有一質(zhì)量為m的小球，可在數(shù)值平面內(nèi)繞O點擺動，現(xiàn)拉緊細線使小球位于與O點在同一豎直平面內(nèi)的A位置，細線與與水平方向成30角，從靜止釋放該小球，當小球運動至懸點正下方C位置時，細線的拉力是多大？解：對小球進行受力分析及運動過程分析如下圖所示 從靜止釋放小球，細線松弛，小球只受重力做自由落體運動，下落到A與水平面的對稱點B時細線將張緊，根據(jù)自由落體運動的規(guī)律，則，方向豎直向下在B位置細線突然張緊，對小球施以沖

16、量，使小球豎直向下的速度變?yōu)檠貓A弧切線方向上的速度，vB=vBcos30，小球的動能在瞬間減少，根據(jù)功能關(guān)系只能是繩子突然張緊“爆發(fā)”做功使機械能部分變?yōu)槠渌问降哪芰浚暷堋?nèi)能等）小球由B運動至C，繩子的拉力與運動方向垂直不做功，只有重力做功，機械能守恒此過程中，重力勢能減少量Ep=mgl(1-cos60)動能的增加量代入得15.（17分）如圖a所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為2103kg的汽車，正以10m/s的速度向右勻速運動，汽車前方的水平路段BC較粗糙，汽車通過整個ABC路段的vt圖象如圖b所示（在t=15s處水平虛線與曲線相切），運動過程中汽車發(fā)動機的輸出功率保持20kW不變，假設(shè)

17、汽車在兩個路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空氣阻力等）各自有恒定的大小（1）求汽車在AB路段上運動時所受的阻力f1（2）求汽車剛好到達B點時的加速度a（3）求BC路段的長度（4）若汽車通過C位置以后，仍保持原來的輸出功率繼續(xù)行駛，且受到的阻力恒為f1，則在圖b上畫出15s以后汽車運動的大致圖象（解題時將汽車看成質(zhì)點）解：（1）汽車在AB路段時，有F1=f1 P=F1v1(2)T=15時s時汽車處于平衡狀態(tài)，有F2=f2 P=F2v2t=5時汽車開始減速運動，有f2 F1=ma40002000=2103aa=1m/s2(3)由動能定理：所以：s=68.75m15（17分）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在傾角=37的斜面上，上端連一不計質(zhì)量的擋板，一質(zhì)量為m=2kg的物體從斜面上的A點以速度v0=3m/s下滑。A點距彈簧上端B的距離AB=4m，當物體達B后將彈簧壓縮到C點，最大壓縮量BC=0.2m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到最高位置為D點，D點距A點AD3m，g取10m/s2，求：（1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)；（2）彈簧的最大彈性勢能Ekm解：（1