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云南省文山市第一中學(xué)20214屆高一A1班2022年6月03-04日第09小組使用學(xué)年度高一物理(人教版)必修2第七章機(jī)械能守恒定律單元練習(xí)一、單選題(本大題共10小題,共40.0分)1.本屆世界杯上的首場(chǎng)比賽,雖然巴西隊(duì)以3:1戰(zhàn)勝克羅地亞,但第一個(gè)進(jìn)去卻是烏龍球.假設(shè)運(yùn)動(dòng)員用100N的力,將靜止在球場(chǎng)上質(zhì)量為250g的球,以10m/s的速度踢出20m遠(yuǎn),則該運(yùn)動(dòng)員對(duì)球做的功為()A.12.5JB.50JC.1000JD.2000J2.光滑的水平面上,放著一輛小車,站在小車上的人拉系在墻壁上的水平繩子,使小車和人一起向右加速移動(dòng).則下列說(shuō)法正確的是()A.繩子的拉力對(duì)人做了負(fù)功B.繩子的拉力對(duì)小車做了正功C.人對(duì)小車的摩擦力對(duì)小車做了正功D.小車對(duì)人的摩擦力對(duì)人做了正功3.起重機(jī)沿豎直方向以大小不同的速度兩次勻速吊起質(zhì)量相等貨物,則兩次起重機(jī)對(duì)貨物的拉力和起重機(jī)的功率大小關(guān)系是()A.拉力不等,功率相等B.拉力不等,功率不等C.拉力相等,功率相等D.拉力相等,功率不等4.關(guān)于功的概念,以下說(shuō)法正確的是()A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量B.功有正、負(fù)之分,若某個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功,表明這個(gè)力對(duì)該物體的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用C.若某一個(gè)力對(duì)物體不做功,說(shuō)明該物體一定沒(méi)有位移D.摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功5.雄安新區(qū)規(guī)劃范圍涉及河北省雄縣、容城、安新3縣及周邊部分區(qū)域.某人開小汽車從雄縣到北京所花時(shí)間為45分鐘,若這一過(guò)程中,燃燒汽油驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的有用功為1.62×108J,則在這一過(guò)程中,小汽車的平均功率為()A.40kWB.60kWC.80kWD.100kW6.如果不計(jì)空氣阻力,下列過(guò)程中機(jī)械能守恒的是()A.貨箱沿斜面勻速向上滑動(dòng)的過(guò)程B.電梯勻速上升的過(guò)程C.小孩沿滑梯勻速下滑的過(guò)程D.拋出的棒球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程7.質(zhì)量為m的物體,由靜止開始下落,由于恒定阻力的作用,下落的加速度為,在物體下落高度為h的過(guò)程中,下列說(shuō)法不正確的時(shí)()A.物體的動(dòng)能增加了B.物體的重力勢(shì)能減少了mghC.物體克服阻力做功D.物體的機(jī)械能減少了8.如圖甲所示,靜止在水平地面的物塊A,受到水平向右的拉力F的作用,F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動(dòng)摩擦力大小相等,則()學(xué)+科+網(wǎng)...學(xué)+科+網(wǎng)...學(xué)+科+網(wǎng)...A.0-t1時(shí)間內(nèi)F的功率逐漸增大B.t2時(shí)刻物塊A的速度最大C.t2時(shí)刻后物塊A做反向運(yùn)動(dòng)D.t3時(shí)刻物塊A的動(dòng)能最大9.一質(zhì)量為m的小球沿傾角為θ的足夠長(zhǎng)的光滑斜面由靜止開始滾下,途中依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn),已知AB=BC=l,由A到B和B到C經(jīng)歷的時(shí)間分別為t1=4s,t2=2s,則下列說(shuō)法正確的是()A.小球的加速度大小為B.小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)重力的瞬時(shí)功率為C.A點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)的距離為D.小球由靜止到C點(diǎn)過(guò)程中重力的平均功率為10.一電動(dòng)小車啟動(dòng)過(guò)程如圖所示,已知小車所受阻力恒定勻加速到t1時(shí)刻,小車達(dá)到額定功率P0,速度為v1,此后,保持功率不變,t2時(shí)刻達(dá)到最大速度v2,則下列關(guān)于小車額定功率表達(dá)其中正確的是()A.B.C.D.二、多選題(本大題共5小題,共20.0分)11.質(zhì)量為2kg的物體置于水平面上,在水平拉力F的作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng),拉力F作用2s后撤去,物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是(取g=10m/s2)()A.拉力F做功75JB.拉力F做功150JC.物體克服摩擦力做功175JD.物體克服摩擦力做功100J12.如圖所示,一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端,彈簧的另一端固定于O點(diǎn),將小球拉至A處,彈簧恰好無(wú)形變,由靜止釋放小球,它運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)的豎直高度差為h,速度為v,則()A.小球在B點(diǎn)動(dòng)能小于mghB.由A到B小球重力勢(shì)能減少mv2C.由A到B小球克服彈力做功為mghD.小球到達(dá)位置B時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為mgh-13.質(zhì)量為400kg的賽車在平直賽道上以恒定功率加速,受到的阻力不變,其加速度a和速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示,則賽車()A.速度隨時(shí)間均勻增大B.加速度隨時(shí)間均勻增大C.輸出功率為160kWD.所受阻力大小為1600N14.如圖,兩個(gè)質(zhì)量相同的小球P和Q,P球掛在一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩上,Q球掛在橡皮繩上,細(xì)繩和橡皮繩的另一端都固定在O點(diǎn),現(xiàn)把兩球拉到水平位置,并使橡皮繩剛好保持原長(zhǎng),放開后讓兩小球下擺,當(dāng)Q球過(guò)最低點(diǎn)時(shí),橡皮繩的長(zhǎng)度恰好也為L(zhǎng),則當(dāng)兩球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)()A.重力對(duì)兩球做的功相同B.P球速度大于Q球速度C.P球速度小于Q球速度D.P、Q兩球速度相等15.2016年3月18日.在國(guó)際泳聯(lián)跳水世界杯迪拜站三米板決賽中,中國(guó)隊(duì)曹緣發(fā)揮穩(wěn)定,順利奪冠,現(xiàn)假設(shè)他的質(zhì)量為m,他進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)水對(duì)它的阻力大小恒為f,則在他減速下降高度為h的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ǎ〢.他的重力做功mgh,動(dòng)能滅少了fhB.他的重力做功mgh,機(jī)械能減少了(f-mg)hC.他克服阻力做功fh,重力勢(shì)能減少了mghD.他的動(dòng)能減少了(f-mg)h,機(jī)械能減少了fh三、實(shí)驗(yàn)題探究題(本大題共1小題,共10.0分)16.(1)下列說(shuō)法正確的是_________。A.“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”時(shí),必須設(shè)法消除小車和滑板間摩擦阻力的影響B(tài).“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),每次改變小車質(zhì)量后,需要重新平衡摩擦力C.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),為保證小車所受的拉力近似等于沙及沙桶的重力,必須使沙及沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量D.“探究功與速度變化的關(guān)系”時(shí),必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)線與滑板平行(2)如圖所示是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度時(shí)得到的一條紙帶,測(cè)出AB=1.2cm,AC=3.6cm,AD=7.2cm,計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D中,每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)小點(diǎn)未畫出,則運(yùn)動(dòng)物體的加速度a=__________m/s2,AD間的平均速度為_____m/s。打B點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)物體的速度vB=__________m/s。四、計(jì)算題(本大題共3小題,共30.0分)17.一質(zhì)量m=0.9kg的小球,系于長(zhǎng)L=0.9m的輕繩一端,繩的另一端固定在O點(diǎn),假定繩不可伸長(zhǎng)、柔軟且無(wú)彈性.現(xiàn)將小球從O點(diǎn)的正上方O1點(diǎn)以初速度v0=2.25m/s水平拋出,已知OO1=0.8m,如圖所示.(g取10m/s2)試求:(1)輕繩剛伸直時(shí),繩與豎直方向的夾角θ;(2)當(dāng)小球到達(dá)O點(diǎn)的正下方時(shí),小球?qū)K的拉力.18.如圖(a)所示,質(zhì)量為m=2kg的物塊以初速度v0=20m/s從圖中所示位置開始沿粗糙水平面向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)物塊受到一水平向左的恒力F作用,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖(b)所示,g取10m/s2.試求:(1)物塊在0-4s內(nèi)的加速度a1的大小和4-8s內(nèi)的加速度a2的大?。?2)恒力F的大小及物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(1)8s內(nèi)恒力F所做的功.19.如圖為某種魚餌自動(dòng)投放器中的投餌裝置示意圖,其上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管,管口與水平方向垂直,下半部AB是一長(zhǎng)為2R的豎直細(xì)管,AB管內(nèi)有一原長(zhǎng)為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧.投餌時(shí),每次總將彈簧長(zhǎng)度壓縮到0.5R后鎖定,在彈簧上端投放一粒魚餌,解除鎖定,彈簧可將魚餌彈射出去.設(shè)質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時(shí),對(duì)管壁下側(cè)的壓力為mg.不計(jì)魚餌在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能損失,且假設(shè)鎖定和解除鎖定時(shí),均不改變彈簧的彈性勢(shì)能.已知重力加速度為g.求:(1)質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時(shí)的速度大小v1;(2)彈簧壓縮到0.5R時(shí)的彈性勢(shì)能Ep;(3)已知地面與水面相距1.5R,若使該投餌器繞AB管的中軸線OO′在180°角的范圍內(nèi)來(lái)回緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),每次彈射時(shí)只投放一粒魚餌,魚餌的質(zhì)量在m到m之間變化,且均能落到水面.持續(xù)投放足夠長(zhǎng)時(shí)間后,魚餌能夠落在水面的最大面積S是多少?
2018學(xué)年度高一物理(人教版)必修2第七章機(jī)械能守恒定律單元練習(xí)一、單選題(本大題共10小題,共40.0分)1.本屆世界杯上的首場(chǎng)比賽,雖然巴西隊(duì)以3:1戰(zhàn)勝克羅地亞,但第一個(gè)進(jìn)去卻是烏龍球.假設(shè)運(yùn)動(dòng)員用100N的力,將靜止在球場(chǎng)上質(zhì)量為250g的球,以10m/s的速度踢出20m遠(yuǎn),則該運(yùn)動(dòng)員對(duì)球做的功為()A.12.5JB.50JC.1000JD.2000J【答案】A【解析】【詳解】學(xué)生將靜止在球場(chǎng)的質(zhì)量為1kg的球以10m/s的速度踢出,根據(jù)動(dòng)能定理得:W=mv2-0=×0.25×100=12.5J;故選A.【點(diǎn)睛】運(yùn)動(dòng)員對(duì)球做的功為變力功,沒(méi)有告訴踢力發(fā)生的位移,則按功的定義無(wú)法求出功;變力功的求解常常運(yùn)用動(dòng)能定理解決;本題還要注意排除干擾項(xiàng).2.光滑的水平面上,放著一輛小車,站在小車上的人拉系在墻壁上的水平繩子,使小車和人一起向右加速移動(dòng).則下列說(shuō)法正確的是()A.繩子的拉力對(duì)人做了負(fù)功B.繩子的拉力對(duì)小車做了正功C.人對(duì)小車的摩擦力對(duì)小車做了正功D.小車對(duì)人的摩擦力對(duì)人做了正功【答案】C【解析】A、繩子對(duì)人的拉力方向向右,小車向右加速運(yùn)動(dòng),則拉力對(duì)人做正功.由于拉力未作用在小車上,所以拉力對(duì)小車不做功,故AB錯(cuò)誤;C、人對(duì)小車的靜摩擦力方向向右,則靜摩擦力對(duì)小車做正功,故C正確;D、小車對(duì)人的摩擦力方向向左,則小車對(duì)人的摩擦力對(duì)人做負(fù)功,故D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵掌握功的公式,知道力與運(yùn)動(dòng)方向相同,做正功,力與運(yùn)動(dòng)方向相反,做負(fù)功。3.起重機(jī)沿豎直方向以大小不同的速度兩次勻速吊起質(zhì)量相等貨物,則兩次起重機(jī)對(duì)貨物的拉力和起重機(jī)的功率大小關(guān)系是()A.拉力不等,功率相等B.拉力不等,功率不等C.拉力相等,功率相等D.拉力相等,功率不等【答案】D【解析】【詳解】貨物兩次都做勻速直線運(yùn)動(dòng),故豎直方向上合力為零,即拉力等于重力,故兩次拉力相等,功率P=Fv=mgv,因速度不同,故功率不同,故D正確。故選D?!军c(diǎn)睛】此題是對(duì)功率公式的考查;注意當(dāng)貨物靜止在空中、勻速豎直上升、勻速豎直下降時(shí),起重機(jī)對(duì)貨物的拉力都等于貨物的重力.4.關(guān)于功的概念,以下說(shuō)法正確的是()A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量B.功有正、負(fù)之分,若某個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功,表明這個(gè)力對(duì)該物體的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用C.若某一個(gè)力對(duì)物體不做功,說(shuō)明該物體一定沒(méi)有位移D.摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功【答案】B【解析】A、功是標(biāo)量,只有大小沒(méi)有方向,所以A錯(cuò)誤;
B、功有正、負(fù)之分,但功的正負(fù)不是表示方向,是表示力對(duì)物體的做功效果的,若該力做正功,在該力為動(dòng)力,若力做負(fù)功,則該力為阻力,所以B正確;
C、發(fā)生位移是做功的必要不充分條件,若某一個(gè)力對(duì)物體不做功,說(shuō)明該物體發(fā)生的位移可能與施加的力垂直,C錯(cuò)誤;
D、摩擦力可以做正功,也可以做負(fù)功,當(dāng)摩擦力方向與位移垂直時(shí),那么力對(duì)它不做功,故D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛:對(duì)物體做功必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件:對(duì)物體施加力,物體在這個(gè)力的作用下通過(guò)一定的位移。5.雄安新區(qū)規(guī)劃范圍涉及河北省雄縣、容城、安新3縣及周邊部分區(qū)域.某人開小汽車從雄縣到北京所花時(shí)間為45分鐘,若這一過(guò)程中,燃燒汽油驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的有用功為1.62×108J,則在這一過(guò)程中,小汽車的平均功率為()A.40kWB.60kWC.80kWD.100kW【答案】B【解析】由題可以知道,發(fā)動(dòng)機(jī)的有用功為,使用的時(shí)間:
則平均功率:故B正確;6.如果不計(jì)空氣阻力,下列過(guò)程中機(jī)械能守恒的是()A.貨箱沿斜面勻速向上滑動(dòng)的過(guò)程B.電梯勻速上升的過(guò)程C.小孩沿滑梯勻速下滑的過(guò)程D.拋出的棒球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程【答案】D【解析】解:A、貨箱沿斜面勻速向上滑動(dòng)的過(guò)程中,動(dòng)能不變,重力勢(shì)能增大,則其機(jī)械能增加,故A錯(cuò)誤.B、電梯勻速上升的過(guò)程中,動(dòng)能不變,重力勢(shì)能增大,則其機(jī)械能增加,故B錯(cuò)誤.C、小孩沿滑梯勻速下滑的過(guò)程中,動(dòng)能不變,重力勢(shì)能減小,則其機(jī)械能減小,故C錯(cuò)誤.D、拋出的棒球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,只受重力,機(jī)械能守恒,故D正確.故選:D【點(diǎn)評(píng)】掌握住機(jī)械能守恒的條件和機(jī)械能的概念,通過(guò)分析物體是否受到其它力的作用,以及其它力是否做功,由此即可判斷是否機(jī)械能守恒.7.質(zhì)量為m的物體,由靜止開始下落,由于恒定阻力的作用,下落的加速度為,在物體下落高度為h的過(guò)程中,下列說(shuō)法不正確的時(shí)()A.物體的動(dòng)能增加了B.物體的重力勢(shì)能減少了mghC.物體克服阻力做功D.物體的機(jī)械能減少了【答案】D【解析】A項(xiàng):根據(jù)合力做功量度動(dòng)能的變化,下落的加速度為,那么物體的合力為,合外力做功為,所以物體的動(dòng)能增加了,故A正確;B項(xiàng):重力做功wG=mgh,重力做功量度重力勢(shì)能的變化,所以重力勢(shì)能減少了mgh,故B正確;C項(xiàng):物體受豎直向下的重力和豎直向上的阻力,下落的加速度為,根據(jù)牛頓第二定律得阻力為,所以阻力做功為,所以物體克服阻力所做的功為,故C正確;D項(xiàng):重力做功wG=mgh,重力勢(shì)能減少了mgh,物體的動(dòng)能增加了,即機(jī)械能就減少了,故D錯(cuò)誤。故應(yīng)選D。點(diǎn)晴:功是能量轉(zhuǎn)化的量度,要熟悉什么力做功與什么能轉(zhuǎn)化對(duì)應(yīng)起來(lái),并能夠通過(guò)求某力做了多少功知道某種形式的能的變化了多少。8.如圖甲所示,靜止在水平地面的物塊A,受到水平向右的拉力F的作用,F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動(dòng)摩擦力大小相等,則()學(xué)¥科¥網(wǎng)...學(xué)¥科¥網(wǎng)...學(xué)¥科¥網(wǎng)...學(xué)¥科¥網(wǎng)...學(xué)¥科¥網(wǎng)...A.0-t1時(shí)間內(nèi)F的功率逐漸增大B.t2時(shí)刻物塊A的速度最大C.t2時(shí)刻后物塊A做反向運(yùn)動(dòng)D.t3時(shí)刻物塊A的動(dòng)能最大【答案】D【解析】A、由圖象可知,時(shí)間內(nèi)拉力F小于最大靜摩擦力,物體靜止,拉力功率為零,故A錯(cuò)誤;
B、由圖象可知,在時(shí)刻物塊A受到的拉力最大,物塊A受到的合力最大,由牛頓第二定律可得,此時(shí)物塊A的加速度最大,故B正確;
C、由圖象可知在時(shí)間內(nèi)物體受到的合力與物塊的速度方向相同,物塊一直向同一方向做加速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D、由圖象可知在時(shí)間內(nèi),物塊A受到的合力一直做正功,物體動(dòng)能一直增加,在時(shí)刻以后,合力做負(fù)功,物塊動(dòng)能減小,因此在時(shí)刻物塊動(dòng)能最大,故D正確。點(diǎn)睛:本題根據(jù)圖象找出力隨時(shí)間變化的關(guān)系是正確解題的前提與關(guān)鍵,當(dāng)拉力大于最大靜摩擦力時(shí),物體開始運(yùn)動(dòng);當(dāng)物體受到的合力最大時(shí),物體的加速度最大;由動(dòng)能定理可知,物體拉力做功最多時(shí),物體獲得的動(dòng)能最大。9.一質(zhì)量為m的小球沿傾角為θ的足夠長(zhǎng)的光滑斜面由靜止開始滾下,途中依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn),已知AB=BC=l,由A到B和B到C經(jīng)歷的時(shí)間分別為t1=4s,t2=2s,則下列說(shuō)法正確的是()A.小球的加速度大小為B.小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)重力的瞬時(shí)功率為C.A點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)的距離為D.小球由靜止到C點(diǎn)過(guò)程中重力的平均功率為【答案】C【解析】【分析】根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出兩段過(guò)程中中間時(shí)刻的速度,結(jié)合速度時(shí)間公式求出小球的加速度,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式求出B點(diǎn)速度,再根據(jù)瞬時(shí)功率公式求解B點(diǎn)重力的瞬時(shí)功率,根據(jù)速度時(shí)間公式求出A點(diǎn)的速度,結(jié)合速度位移公式求出A點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)的距離,先求出小球由靜止到C點(diǎn)的位移,再根據(jù)平均功率公式求解.【詳解】AB間的平均速度為:v1=,BC間的平均速度為:v2=,小球加速度為:,故A錯(cuò)誤;小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度,則小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)重力的瞬時(shí)功率P=mgvBsinθ=,故B錯(cuò)誤;小球經(jīng)A點(diǎn)的速度為:,A點(diǎn)與出發(fā)點(diǎn)的距離為:x=,故C正確;小球由靜止到C點(diǎn)的位移s=a(t1+t2)2=××36=,則小球由靜止到C點(diǎn)過(guò)程中重力的平均功率為,故D錯(cuò)誤。故選C。【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論,并能靈活運(yùn)用,有時(shí)運(yùn)用推論求解會(huì)使問(wèn)題更加簡(jiǎn)捷,注意平均功率和瞬時(shí)功率的不同求解公式.10.一電動(dòng)小車啟動(dòng)過(guò)程如圖所示,已知小車所受阻力恒定勻加速到t1時(shí)刻,小車達(dá)到額定功率P0,速度為v1,此后,保持功率不變,t2時(shí)刻達(dá)到最大速度v2,則下列關(guān)于小車額定功率表達(dá)其中正確的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】下車達(dá)到最大速度時(shí)牽引力等于阻力即,在勻加速階段由牛頓第二定律得F-f=ma由圖象可知a=,在t1時(shí)刻勻加速到最大故有P0=Fv1;聯(lián)立解得P0=m;故選A?!军c(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是理解機(jī)車的啟動(dòng)過(guò)程,這道題是以恒定加速度啟動(dòng),公式p=Fv,p指實(shí)際功率,F(xiàn)表示牽引力,v表示瞬時(shí)速度.當(dāng)牽引力等于阻力時(shí),機(jī)車達(dá)到最大速度.根據(jù)v-t圖象要能判斷機(jī)車所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。二、多選題(本大題共5小題,共20.0分)11.質(zhì)量為2kg的物體置于水平面上,在水平拉力F的作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng),拉力F作用2s后撤去,物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是(取g=10m/s2)()A.拉力F做功75JB.拉力F做功150JC.物體克服摩擦力做功175JD.物體克服摩擦力做功100J【答案】BC【解析】【分析】根據(jù)圖象的斜率可求得物體的加速度,根據(jù)牛頓第二定律可求得牽引力和摩擦力;再根據(jù)功的公式即可求得各力做功情況.【詳解】由圖可知,前2s的加速度a1==2.5m/s2;后4s的加速度a2==2.5m/s2;則由牛頓第二定律可知,阻力f=ma2=2×2.5=5N;牽引力F=ma2+f=10N;2s內(nèi)的位移x1=×2=15m;后4s的位移x2==20m;則拉力做功W1=Fx1=10×15=150J;克服摩擦力所做的功Wf=f(x1+x2)=5×(15+20)=175J;故BC正確,AD錯(cuò)誤;故選BC。【點(diǎn)睛】本題考查功的計(jì)算以及牛頓第二定律的應(yīng)用、圖象的應(yīng)用,要注意明確物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),再由牛頓第二定律求出拉力和摩擦力,才能準(zhǔn)確求解.12.如圖所示,一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端,彈簧的另一端固定于O點(diǎn),將小球拉至A處,彈簧恰好無(wú)形變,由靜止釋放小球,它運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)的豎直高度差為h,速度為v,則()A.小球在B點(diǎn)動(dòng)能小于mghB.由A到B小球重力勢(shì)能減少mv2C.由A到B小球克服彈力做功為mghD.小球到達(dá)位置B時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為mgh-【答案】AD【解析】小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)重力勢(shì)能減少mgh。在小球在下降過(guò)程中,小球的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能,所以小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于mgh。故A正確、B錯(cuò)誤。根據(jù)動(dòng)能定理得:mgh+W彈=mv2,所以由A至B小球克服彈力做功為W彈=mgh-mv2,故C錯(cuò)誤。彈簧彈力做功量度彈性勢(shì)能的變化。所以小球到達(dá)位置B時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為mgh-mv2,故D正確。故選AD。點(diǎn)睛:本題分析時(shí),要抓住小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能是守恒的,但小球的機(jī)械能并不守恒.求彈力做功時(shí),是以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,運(yùn)用動(dòng)能定理求,這是常用的方法.要熟悉功能的對(duì)應(yīng)關(guān)系.13.質(zhì)量為400kg的賽車在平直賽道上以恒定功率加速,受到的阻力不變,其加速度a和速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示,則賽車()A.速度隨時(shí)間均勻增大B.加速度隨時(shí)間均勻增大C.輸出功率為160kWD.所受阻力大小為1600N【答案】CD【解析】由圖可知,加速度變化,故做變加速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;由,得函數(shù)方程,汽車加速運(yùn)動(dòng),速度增大,加速度減小,故B錯(cuò)誤;對(duì)汽車受力分析,受重力、支持力、牽引力和摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律,有:,其中聯(lián)立得:。結(jié)合圖象,當(dāng)物體的速度最大時(shí),加速度為零,即a=0時(shí),,所以最大速度為。由圖形結(jié)合,,得,當(dāng)終級(jí)速度時(shí),,故C錯(cuò)誤,D正確。14.如圖,兩個(gè)質(zhì)量相同的小球P和Q,P球掛在一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩上,Q球掛在橡皮繩上,細(xì)繩和橡皮繩的另一端都固定在O點(diǎn),現(xiàn)把兩球拉到水平位置,并使橡皮繩剛好保持原長(zhǎng),放開后讓兩小球下擺,當(dāng)Q球過(guò)最低點(diǎn)時(shí),橡皮繩的長(zhǎng)度恰好也為L(zhǎng),則當(dāng)兩球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)()A.重力對(duì)兩球做的功相同B.P球速度大于Q球速度C.P球速度小于Q球速度D.P、Q兩球速度相等【答案】AB【解析】A項(xiàng):兩球質(zhì)量相等,兩球下降的高度都是L,根據(jù)重力做功公式WG=mgh得知,重力對(duì)兩球做的功都是mgL,故A正確;B、C、D項(xiàng):根據(jù)能量守恒定律得:對(duì)P球:,對(duì)Q球:EP是橡皮繩的彈性勢(shì)能可見(jiàn),在最低點(diǎn)P球速度vP大于Q球的速度vQ,故B正確,C錯(cuò)誤,D錯(cuò)誤。15.2016年3月18日.在國(guó)際泳聯(lián)跳水世界杯迪拜站三米板決賽中,中國(guó)隊(duì)曹緣發(fā)揮穩(wěn)定,順利奪冠,現(xiàn)假設(shè)他的質(zhì)量為m,他進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)水對(duì)它的阻力大小恒為f,則在他減速下降高度為h的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ǎ〢.他的重力做功mgh,動(dòng)能滅少了fhB.他的重力做功mgh,機(jī)械能減少了(f-mg)hC.他克服阻力做功fh,重力勢(shì)能減少了mghD.他的動(dòng)能減少了(f-mg)h,機(jī)械能減少了fh【答案】CD【解析】【詳解】在他減速下降高度為h的過(guò)程中,重力做功mgh,則重力勢(shì)能減小了mgh.他克服阻力做功fh,根據(jù)功能原理要,可知機(jī)械能減少了fh;重力做功mgh,阻力做的功為-fh,由動(dòng)能定理知:△Ek=mgh-fh<0,則他的動(dòng)能減少了(f-mg)h,故AB錯(cuò)誤,CD正確.故選:CD【點(diǎn)睛】重力做功等于重力勢(shì)能的改變量,合外力做功等于動(dòng)能的改變量;除重力之外的其他力做功等于機(jī)械能的改變量.由功能關(guān)系進(jìn)行解答。一定要明確做功與能量間的關(guān)系,明確哪些功與什么能量的轉(zhuǎn)化相對(duì)應(yīng),不能搞混.三、實(shí)驗(yàn)題探究題(本大題共1小題,共10.0分)16.(1)下列說(shuō)法正確的是_________。A.“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”時(shí),必須設(shè)法消除小車和滑板間摩擦阻力的影響B(tài).“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),每次改變小車質(zhì)量后,需要重新平衡摩擦力C.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),為保證小車所受的拉力近似等于沙及沙桶的重力,必須使沙及沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量D.“探究功與速度變化的關(guān)系”時(shí),必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)線與滑板平行(2)如圖所示是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度時(shí)得到的一條紙帶,測(cè)出AB=1.2cm,AC=3.6cm,AD=7.2cm,計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D中,每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)小點(diǎn)未畫出,則運(yùn)動(dòng)物體的加速度a=__________m/s2,AD間的平均速度為_____m/s。打B點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)物體的速度vB=__________m/s?!敬鸢浮?1).D(2).1.2(3).0.24(4).0.18【解析】【詳解】(1)A.“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”時(shí),不必設(shè)法消除小車和滑板間摩擦阻力的影響,故A錯(cuò)誤.B.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),每次改變小車質(zhì)量后,不需要重新平衡摩擦力,因?yàn)閯?dòng)摩擦力因數(shù)與傾角沒(méi)變,故B錯(cuò)誤.C.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),為保證拉力近似等于沙桶(含沙)的重力,必須滿足沙桶(含沙)的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,故C錯(cuò)誤.D.“探究功與速度變化的關(guān)系”時(shí),必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)線與滑板平行,故D正確。故選D。(2)由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出,所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度,AD間的平均速度為.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:【點(diǎn)睛】通過(guò)對(duì)本題的辨析,讓學(xué)生判斷不同實(shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng),并且考察對(duì)紙帶的處理方法。四、計(jì)算題(本大題共3小題,共30.0分)17.一質(zhì)量m=0.9kg的小球,系于長(zhǎng)L=0.9m的輕繩一端,繩的另一端固定在O點(diǎn),假定繩不可伸長(zhǎng)、柔軟且無(wú)彈性.現(xiàn)將小球從O點(diǎn)的正上方O1點(diǎn)以初速度v0=2.25m/s水平拋出,已知OO1=0.8m,如圖所示.(g取10m/s2)試求:(1)輕繩剛伸直時(shí),繩與豎直方向的夾角θ;(2)當(dāng)小球到達(dá)O點(diǎn)的正下方時(shí),小球?qū)K的拉力.【答案】(1)θ=(2)43N,豎直向下【解析】試題分析:(1)質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),當(dāng)繩剛伸直時(shí),設(shè)繩與豎直方向的夾角為.如圖所示:則,,其中,,聯(lián)立解得:,。(2)繩繃直時(shí)剛好水平,如圖所示,由于繩不可伸長(zhǎng),故繩繃直瞬間,分速度立即減為零,小球僅有豎直速度,且,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)小球到達(dá)O點(diǎn)正下方時(shí)的速度為,根據(jù)機(jī)械能守恒有:,小球在最低點(diǎn),設(shè)繩對(duì)球的拉力為F,由牛頓第二定律得:,聯(lián)立解得:,根據(jù)牛頓第三定律知,小球?qū)K的拉力大小也為,方向豎直向下??键c(diǎn):機(jī)械能守恒定律;平拋運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題將小球的運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行研究,關(guān)鍵要明確繩突然繃緊的瞬時(shí)過(guò)程,沿繩方向的分速度會(huì)發(fā)生突變,然后根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)位移公式、機(jī)械能守恒和牛頓定律列式研究。18.如圖(a)所示,質(zhì)量為m=2kg的物塊以初速度v0=20m/s從圖中所示位置開始沿粗糙水平面向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)物塊受到一水平向左的恒力F作用,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖(b)所示,g取10m/s2.試求:(1
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