【學(xué)練考】2021-2022人教版物理必修2檢測：第七章機(jī)械能守恒定律(練習(xí)冊(cè)含單元測評(píng))

第七章機(jī)械能守恒定律1追尋守恒量——能量2功學(xué)問點(diǎn)一能量轉(zhuǎn)化與守恒思想的理解和應(yīng)用1．下列實(shí)例中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能的是()A．豎直上拋的正在上升的石塊B．上緊發(fā)條的玩具汽車正在行駛C．從高處下落的乒乓球D．從斜槽上滾下的鋼珠2．(多選)關(guān)于伽利略的斜面試驗(yàn)，下列描述正確的是()A．伽利略斜面試驗(yàn)對(duì)于任意斜面都適用，都可以使小球在另一個(gè)斜面上上升到同樣的高度B．只有斜面光滑時(shí)，才有可能重復(fù)伽利略試驗(yàn)C．在伽利略斜面試驗(yàn)中，只有斜面坡度較緩才有可能使小球上升到同樣高度D．設(shè)想在伽利略斜面試驗(yàn)中，若斜面光滑，并且使斜面變成水平面，則可以使小球沿水平面運(yùn)動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處學(xué)問點(diǎn)二恒力做功的分析和計(jì)算3．關(guān)于功的概念，以下說法正確的是()A．有力且有位移，該力肯定做功B．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量C．若某一個(gè)力對(duì)物體不做功，說明該物體肯定沒有位移D．一個(gè)力對(duì)物體做的功等于這個(gè)力的大小、物體位移大小及力和位移夾角的余弦三者的乘積4．有以下幾種狀況：①用水平推力F推一個(gè)質(zhì)量為m的物體在光滑的水平面上前進(jìn)l距離；②用水平推力F推一個(gè)質(zhì)量為2m的物體在粗糙的水平面上前進(jìn)l③用與水平面成60°角的斜向上的拉力F拉一個(gè)質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上前進(jìn)2l④用與斜面平行的力F拉一個(gè)質(zhì)量為3m的物體在光滑的斜面上前進(jìn)l距離這幾種狀況下關(guān)于力F做功多少的推斷正確的是()A．②做功最多B．④做功最多C．①做功最少D．四種狀況做功相等5．用400N的力在水平地面上拉車行走50m，拉力與車前進(jìn)的方向成30°角．A．2.0×104JB．1.0×104JC．1.7×104JD．以上均不對(duì)6．(多選)如圖L7-1-1所示，恒力F通過定滑輪將質(zhì)量為m的物體P提升，物體P向上的加速度為a，在P上升h的過程中，力F做功為()圖L7-1-1A．mghB．FhC．(F＋ma)hD．m(g＋a)h7．以肯定的初速度豎直向上拋出一個(gè)小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為F，則從拋出至落回到原動(dòng)身點(diǎn)的過程中，空氣阻力對(duì)小球做的功為()A．0B．－FhC．－2FhD．－4Fh8．兩個(gè)相互垂直的力F1和F2作用在同一物體上，使物體運(yùn)動(dòng)，物體通過一段位移時(shí)，力F1對(duì)物體做功4J，力F2對(duì)物體做功3J，則力F1和F2的合力對(duì)物體做功為()A．7JB．2JC．5JD．3.5J學(xué)問點(diǎn)三對(duì)功的正負(fù)的理解和判定9．(多選)關(guān)于功的正負(fù)，下列敘述中正確的是()A．正功表示功的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同B．負(fù)功表示功的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反C．正功表示力和位移夾角小于90°，負(fù)功表示力和位移夾角大于90°D．正功表示做功的力為動(dòng)力，負(fù)功表示做功的力為阻力10．(多選)關(guān)于力對(duì)物體做功，下列說法正確的是()A．靜摩擦力對(duì)物體肯定不做功，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體肯定做功B．靜摩擦力對(duì)物體可能做正功C．作用力的功與反作用力的功的代數(shù)和可能不為零D．合外力對(duì)物體不做功，物體肯定處于平衡狀態(tài)11．如圖L7-1-2所示，A、B疊放著，A用繩系在固定的墻上，用力F拉著B右移，F(xiàn)′、FAB和FBA分別表示繩對(duì)A的拉力、A對(duì)B的摩擦力和B對(duì)A的摩擦力，則(A、B視為質(zhì)點(diǎn))()圖L7-1-2A．F做正功，F(xiàn)AB做負(fù)功，F(xiàn)BA做正功，F(xiàn)′不做功B．F和FBA做正功，F(xiàn)AB和F′做負(fù)功C．F做正功，其他力都不做功D．F做正功，F(xiàn)AB做負(fù)功，F(xiàn)BA和F′不做功12．起重機(jī)以1m/s2的加速度將重1.0×104N的貨物由靜止勻加速向上提升，則在第1s內(nèi)起重機(jī)對(duì)貨物做的功是(g取10A．500JB．5000JC．4500JD．5500J13．質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.現(xiàn)使斜面對(duì)右水平勻速移動(dòng)一段距離L，物體與斜面的相對(duì)位置不變，如圖L7-1-3所示，在此過程中摩擦力對(duì)物體所做的功為()圖L7-1-3A．μmgLcos2θB．mgLcos2θC．mgLsinθcosθD．μmgLcosθsinθ14．人在A點(diǎn)拉著繩子，通過一個(gè)定滑輪吊起一個(gè)質(zhì)量m＝50kg的物體，如圖L7-1-4所示．開頭時(shí)繩與水平方向的夾角為60°，在勻速提起物體的過程中，人由A點(diǎn)沿水平方向運(yùn)動(dòng)了l＝2m到達(dá)B點(diǎn)，此時(shí)繩與水平方向成30°角．求人對(duì)繩的拉力做的功．(g取圖L7-1-415．如圖L7-1-5所示，一個(gè)人用與水平方向成60°角的力F＝40N拉一個(gè)木箱，木箱在水平地面上沿直線勻速前進(jìn)8m(1)拉力F對(duì)木箱所做的功；(2)摩擦力對(duì)木箱所做的功；(3)外力對(duì)木箱所做的總功．圖L7-1-53功率學(xué)問點(diǎn)一功率的理解和計(jì)算1．對(duì)公式P＝Fv的理解，下列說法中正確的是()A．F肯定是物體所受的合力B．P肯定是合力的功率C．此公式中F與v必需共線D．此公式中F與v可以成任意夾角2．關(guān)于功率，以下說法中正確的是()A．依據(jù)P＝eq\f(W,t)可知，機(jī)器做功越多，其功率就越大B．依據(jù)P＝Fv可知，汽車的牽引力肯定與速度成反比C．依據(jù)P＝eq\f(W,t)可知，只要知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器做的功，就可以求得這段時(shí)間內(nèi)任意時(shí)刻機(jī)器做功的功率D．依據(jù)P＝Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率肯定時(shí)，交通工具的牽引力與運(yùn)動(dòng)速率成反比3．從空中以40m/s的初速度水平拋出一重為10N的物體，物體在空中運(yùn)動(dòng)3s落地．不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2.A．400WB．300WC．500WD．700W4．同一恒力按同樣方式施加在同一物體上，使它分別從靜止開頭沿著粗糙水平地面和光滑水平地面移動(dòng)相同的一段距離，兩次恒力的功和功率分別為W1、P1和W2、P2，則兩者的關(guān)系是()A．W1＞W(wǎng)2，P1＞P2B．W1＝W2，P1＜P2C．W1＝W2，P1＞P2D．W1＜W2，P1＜P25．質(zhì)量為2kg的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過2s落地．g取10m/s2.A.下落過程中重力的平均功率是400WB.下落過程中重力的平均功率是100WC.落地前的瞬間重力的功率是400WD.落地前的瞬間重力的功率是200W學(xué)問點(diǎn)二功率和速度的關(guān)系6．火車在一段平直的軌道上勻加速運(yùn)動(dòng)，若阻力不變，則牽引力F和它的瞬時(shí)功率P的變化狀況是()A．F不變，P變大B．F變小，P不變C．F變大，P變大D．F不變，P不變7．某同學(xué)的質(zhì)量為50kg，所騎自行車的質(zhì)量為15kg，設(shè)該同學(xué)在平直路面上正常騎行時(shí)腳踏自行車的功率為40W．若人與車受到的阻力是其重力的0.02倍，則正常騎行時(shí)的速度大小約為(g取10A．3mB．4mC．13mD．30m8．(多選)位于水平面上的物體在水平恒力F1作用下做速度為v1的勻速運(yùn)動(dòng)；若作用力變?yōu)樾毕蛏系暮懔2，物體做速度為v2的勻速運(yùn)動(dòng)，且F1與F2功率相同．則可能有()圖L7-3-1A．F2＝F1，v1＞v2B．F2＝F1，v1＜v2C．F2＞F1，v1＞v2D．F2＜F1，v1＜v2學(xué)問點(diǎn)三生活中的功率問題9．某同學(xué)進(jìn)行體能訓(xùn)練，用了100s時(shí)間跑上20m高的高樓，A．10WB．100WC．1kWD．10kW10．一個(gè)小孩站在船頭，在如圖L7-3-2所示的兩種狀況下用同樣大小的拉力拉繩，經(jīng)過相同的時(shí)間t(船未碰)小孩所做的功W1、W2及在t時(shí)刻小孩拉繩的瞬時(shí)功率P1、P2的關(guān)系為()圖L7-3-2A．W1＞W(wǎng)2，P1＝P2B．W1＝W2，P1＝P2C．W1＜W2，P1＜P2D．W1＜W2，P1＝P211．(多選)質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t＝0時(shí)刻開頭受到水平力的作用．力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖L7-3-3所示，力的方向保持不變，則()圖L7-3-3A．3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為eq\f(5Feq\o\al(2,0)t0,2m)B．3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為eq\f(15Feq\o\al(2,0)t0,m)C．在0～3t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為eq\f(23Feq\o\al(2,0)t0,4m)D．在0～3t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為eq\f(25Feq\o\al(2,0)t0,6m)12．質(zhì)量是5t的汽車在水平路面上由靜止開頭以加速度2.2m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所受的阻力是1.0×103N，則汽車啟動(dòng)后第1sA．2kWB．11kWC．20kWD．26.4kW13．用一豎直向上的拉力F將質(zhì)量為m＝10kg的物體以a＝0.5m/s2的加速度自水平地面由靜止開頭向上拉起，求在向上拉動(dòng)的前10s內(nèi)拉力F做功的平均功率．(g取10m/專題課：機(jī)車啟動(dòng)問題1．(多選)一輛汽車以恒定的輸出功率以某一初速度沖上一斜坡，在上坡過程中，它的運(yùn)動(dòng)狀況可能是()A．先加速，后勻速B．先加速，后減速C．始終加速且加速度越來越小D．始終減速且加速度越來越大2．以恒定功率從靜止開頭運(yùn)動(dòng)的汽車，經(jīng)時(shí)間t1后速度達(dá)到最大值vm，在此過程中汽車通過的位移為x，則()A．x>eq\f(vmt1,2)B．x＝eq\f(vmt1,2)C．x<eq\f(vmt1,2)D．無法推斷3．汽車的質(zhì)量為m，其發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P.當(dāng)汽車開上一個(gè)傾角為θ的斜坡時(shí)，受到的阻力為重力的k倍，重力加速度為g，則它的最大速度為()A.eq\f(P,mgsinθ)B.eq\f(Pcosθ,mg（k＋sinθ）)C.eq\f(Pcosθ,mg)D.eq\f(P,mg（k＋sinθ）)4．一輛小車在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起，小車所受的牽引力和阻力隨時(shí)間變化規(guī)律如圖LZ3-1所示，則作用在小車上的牽引力F1的功率隨時(shí)間變化的圖像是圖LZ3-2中的()圖LZ3-1圖LZ3-25．(多選)一輛轎車在平直大路上運(yùn)行，啟動(dòng)階段轎車牽引力保持不變，而后以額定功率連續(xù)行駛，經(jīng)過時(shí)間t0，其速度由零增大到最大值vm.若轎車所受的阻力f為恒力，關(guān)于轎車的速度v、牽引力F、功率P隨時(shí)間t變化的狀況，圖LZ3-3中正確的是()圖LZ3-36．(多選)火車從車站開出做勻加速運(yùn)動(dòng)，若阻力與速度成正比，則()A．火車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率肯定越來越大，牽引力越來越大B．火車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒定不變，牽引力越來越小C．當(dāng)火車達(dá)到某一速率時(shí)，若要保持此速率做勻速運(yùn)動(dòng)，則發(fā)動(dòng)機(jī)的功率這時(shí)應(yīng)減小D．當(dāng)火車達(dá)到某一速率時(shí)，若要保持此速率做勻速運(yùn)動(dòng)，則發(fā)動(dòng)機(jī)的功率肯定跟此時(shí)速率的二次方成正比7．質(zhì)量為m、發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P0的汽車沿平直大路行駛，當(dāng)它的加速度為a時(shí)，速度為v，測得發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為P1.假設(shè)運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒定，則它在平直大路上勻速行駛的最大速度是()A．vB.eq\f(P1,ma)C.eq\f(P0v,P1－mav)D.eq\f(P1v,P0－mav)8．圖LZ3-4為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)．在起重機(jī)將質(zhì)量m＝5×103kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開頭向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝0.2m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做速度為vm＝1.02m/s的勻速運(yùn)動(dòng)．g取10圖LZ3-4(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率；(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)受的時(shí)間和起重機(jī)在第2s末的輸出功率．9．汽車的額定功率為60kW，總質(zhì)量為2×103kg；運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒為2000N．若汽車在額定功率(1)當(dāng)汽車的加速度是1m/s(2)汽車行駛的最大速度；(3)10s內(nèi)牽引力做的功．10．一輛重5t、額定功率為80kW的車以a＝1m/s2的加速度由靜止開頭做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，車受的阻力為車重的0.06倍，g取10m(1)分析車從靜止開頭至剛勻速運(yùn)動(dòng)過程中車的牽引力和發(fā)動(dòng)機(jī)的功率如何變化．(2)車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)能維持多長時(shí)間？(3)車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程的平均功率為多少？(4)車加速10s末的瞬時(shí)功率為多少？(5)車速的最大值為多少？11．汽車的質(zhì)量為2t，額定功率為80kW，在平直的大路上行駛的最大速度為20m/s.假如汽車從靜止開頭以2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(1)汽車受到的阻力為多大？(2)3s末汽車的瞬時(shí)功率為多大？(3)汽車維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多長？4重力勢能學(xué)問點(diǎn)一重力做功的計(jì)算1．將一個(gè)物體由A移至B，重力做功()A．與運(yùn)動(dòng)過程中是否存在阻力有關(guān)B．與物體沿直線或曲線運(yùn)動(dòng)有關(guān)C．與物體是做加速、減速還是勻速運(yùn)動(dòng)有關(guān)D．與物體初、末位置的高度差有關(guān)2．運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)受加速下降和減速下降兩個(gè)過程，將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng)，在這兩個(gè)過程中，下列說法正確的是()A．阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功B．系統(tǒng)受到的合力始終向下C．重力做功使系統(tǒng)的重力勢能增加D．任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等學(xué)問點(diǎn)二重力勢能的計(jì)算3．(多選)下列關(guān)于重力勢能的說法中正確的是()A．重力勢能是物體和地球所共有的B．重力勢能的變化只跟重力做功有關(guān)系，和其他力做功多少無關(guān)C．重力勢能是矢量，在地球表面以下為負(fù)D．重力勢能的增量等于重力對(duì)物體做的功4．沿高度相同而長度和粗糙程度均不同的斜面把同一物體從底端拉到頂端，比較重力勢能的變化，正確的是()A．沿長度大的粗糙斜面拉，重力勢能增加最多B．沿長度小的粗糙斜面拉，重力勢能增加最少C．無論長度如何，都是斜面越粗糙重力勢能增加越多D．幾種狀況下，重力勢能增加一樣多5．升降機(jī)中有一質(zhì)量為m的物體，當(dāng)升降機(jī)以加速度a勻加速上升h高度時(shí)，物體增加的重力勢能為()A．mghB．mgh＋mahC．mahD．mgh－mah6．地面上豎直放置一根勁度系數(shù)為k、原長為l0的輕彈簧，在其正上方有一質(zhì)量為m的小球從h高處自由下落到輕彈簧上，彈簧被壓縮，則小球速度最大時(shí)重力勢能為(以地面為參考平面)()A．mg(l0－eq\f(mg,k))B.eq\f(m2g2,k)C．mgl0D．mg(h＋l0)學(xué)問點(diǎn)三對(duì)重力勢能相對(duì)性的理解7．(多選)關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是()A．重力勢能是物體單獨(dú)具有的B．重力勢能有負(fù)值，因而是矢量C．重力勢能是相對(duì)的，而重力勢能的變化量是確定的D．將一個(gè)物體由A處移至B處，重力做正功，削減的重力勢能與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)8．關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是()A．物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定B．物體與參考平面的距離越大，它的重力勢能也越大C．一個(gè)物體的重力勢能從－5J變化到－3J，重力勢能變小了D．重力勢能的削減量等于重力對(duì)物體做的功9．一個(gè)實(shí)心的正方體鐵塊與一個(gè)實(shí)心的正方體木塊質(zhì)量相等，將它們放在水平地面上，下列結(jié)論正確的是(以地面處重力勢能為零)()A．鐵塊的重力勢能大于木塊的重力勢能B．鐵塊的重力勢能等于木塊的重力勢能C．鐵塊的重力勢能小于木塊的重力勢能D．上述三種狀況都有可能10．關(guān)于重力做功和物體重力勢能的變化，下列說法中錯(cuò)誤的是()A．當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢能肯定削減B．當(dāng)物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢能肯定增加C．重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)D．重力勢能的變化量與參考平面的選取有關(guān)11．質(zhì)量是50kg的人沿著長為150m、傾角為30°的坡路走上土丘，重力對(duì)他所做的功是多少？他克服重力所做的功是多少？他的重力勢能增加了多少？(g取1012.如圖L7-4-1所示，質(zhì)量為m的小球從高為h的斜面上的A點(diǎn)滾下經(jīng)水平面BC后，再滾上另一斜面，當(dāng)它到達(dá)eq\f(h,3)高處的D點(diǎn)時(shí)，速度為零，此過程中重力做的功是多少？(重力加速度為g)圖L7-4-113．在離地80m處由靜止釋放一個(gè)小球，小球的質(zhì)量為m＝200g，不計(jì)空氣阻力，g取10m/(1)在第2s末小球的重力勢能；(2)在第3s內(nèi)重力所做的功和重力勢能的變化．14．工人通過滑輪裝置將一質(zhì)量是100kg的料車沿傾角為30°的斜面由底端以加速度ɑ＝2m/s2勻加速拉到頂端，斜面長是4m，如圖L7-4-2所示．若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和各處的摩擦力，求這一過程中(g取(1)人拉繩子的力做的功及料車的重力做的功；(2)料車運(yùn)動(dòng)到斜面頂端時(shí)克服重力做功的瞬時(shí)功率．圖L7-4-25探究彈性勢能的表達(dá)式學(xué)問點(diǎn)一對(duì)彈性勢能概念的理解1．(多選)關(guān)于彈性勢能，下列說法中正確的是()A．發(fā)生形變的物體都具有彈性勢能B．彈性勢能是一個(gè)標(biāo)量C．在國際單位制中，彈性勢能的單位是焦耳D．彈性勢能是狀態(tài)量2．(多選)彈簧的彈性勢能與下列哪些因素有關(guān)()A．彈簧的長度B．彈簧的勁度系數(shù)C．彈簧的形變量D．彈簧的原長學(xué)問點(diǎn)二彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系3．(多選)關(guān)于彈性勢能，下列說法中正確的是()A．任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能B．物體只要發(fā)生形變，就肯定具有彈性勢能C．外力對(duì)彈性物體做功，物體的彈性勢能就發(fā)生變化D．發(fā)生彈性形變的物體在恢復(fù)原狀時(shí)都能對(duì)外界做功4．一根彈簧的彈力—伸長量圖像如圖L7-5-1所示，那么彈簧由伸長8cm到伸長4cm的過程中圖L7-5-1A．3.6J，－3.6JB．－3.6J，3.6JC．1.8J，－1.8JD．－1.8J，1.8J5．如圖L7-5-2所示，輕彈簧下端系一重物，O點(diǎn)為其平衡位置(即重力和彈簧彈力大小相等的位置)，今用手向下拉重物，第一次把它直接拉到A點(diǎn)，彈力做功W1，其次次把它拉到B點(diǎn)后再讓其回到A點(diǎn)，彈力做功W2，則這兩次彈力做功的關(guān)系為()圖L7-5-2A．W1<W2B．W1＝2W2C．W2＝2W1D．W1＝W26．在光滑的水平面上，物體A以較大速度va向前運(yùn)動(dòng)，與以較小速度vb向同一方向運(yùn)動(dòng)的連有輕質(zhì)彈簧的物體B發(fā)生相互作用，如圖L7-5-3所示．在相互作用的過程中，當(dāng)系統(tǒng)的彈性勢能最大時(shí)()圖L7-5-3A．va>vbB．va＝vbC．va<vbD．無法確定7．如圖L7-5-4所示，一根輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個(gè)重物，將重物從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長的A點(diǎn)無初速度釋放，讓它自由擺下．不計(jì)空氣阻力，在重物由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過程中()圖L7-5-4A．重力做正功，彈力不做功B．重力做正功，彈力做正功C．若用與彈簧原長相等的細(xì)繩代替彈簧后，重力做正功，彈力不做功D．若用與彈簧原長相等的細(xì)繩代替彈簧后，重力做功不變，彈力不做功8．如圖L7-5-5所示，在一次蹦極運(yùn)動(dòng)中，人由高空跳下到最低點(diǎn)的整個(gè)過程中，下列說法中錯(cuò)誤的是()圖L7-5-5A．重力對(duì)人做正功B．人的重力勢能減小C．橡皮繩對(duì)人做正功D．橡皮繩的彈性勢能增加學(xué)問點(diǎn)三涉及彈性勢能的計(jì)算9．光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切，輕彈簧的一端固定在軌道的左端，OP是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿，且擺到某處就能停在該處；另有一小鋼球．現(xiàn)在利用這些器材測定彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢能．(1)還需要的器材是________、________．(2)該試驗(yàn)是把對(duì)彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對(duì)________能的測量，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為對(duì)________和對(duì)________的直接測量．圖L7-5-610．如圖L7-5-7所示，質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)物體之間連接一根輕彈簧，B物體放在水平地面上．今用力F緩慢向上拉A，直到B剛要離開地面，設(shè)開頭時(shí)彈簧的彈性勢能為Ep1，B剛要離開地面時(shí)彈簧的彈性勢能為Ep2，試比較Ep1、Ep2的大?。畧DL7-5-711．彈簧原長l0＝15cm，受拉力作用后彈簧漸漸伸長，當(dāng)彈簧伸長到長度為l1＝20cm時(shí)，(1)彈簧的勁度系數(shù)k為多少？(2)在該過程中彈力做了多少功？(3)彈簧的彈性勢能如何變化？6試驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系1．關(guān)于“探究功與速度變化的關(guān)系”的試驗(yàn)，下列敘述正確的是()A．每次試驗(yàn)必需設(shè)法算出橡皮筋對(duì)小車做功的具體數(shù)值B．每次試驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持全都C．放小車的長木板應(yīng)當(dāng)盡量保持水平D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出2．在“探究功與速度變化的關(guān)系”的試驗(yàn)中，作出W-v圖像如圖L7-6-1所示，符合實(shí)際的是()圖L7-6-13．在本試驗(yàn)中，小車在運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力作用．這樣，在小車沿木板運(yùn)動(dòng)的過程中，除橡皮筋對(duì)其做功以外，還有阻力做功，這會(huì)給試驗(yàn)帶來誤差．我們?cè)谠囼?yàn)中想到的方法是使木板略微傾斜．對(duì)于木板的傾斜程度，下列說法中正確的是()A．木板只要略微傾斜一下即可，沒有什么嚴(yán)格的要求B．木板的傾斜程度在理論上應(yīng)滿足下面條件：重力使小車沿木板運(yùn)動(dòng)的分力等于小車受到的阻力C．假如小車在傾斜的木板上能做勻速運(yùn)動(dòng)，則木板的傾斜程度是符合要求的D．其實(shí)木板不傾斜，問題也不大，由于試驗(yàn)總是存在誤差的4．關(guān)于“探究功與速度變化的關(guān)系”的試驗(yàn)，下列說法正確的是()A．可不必算出橡皮筋每次對(duì)小車做功的具體數(shù)值B．試驗(yàn)時(shí)，橡皮筋每次拉伸的長度必需保持全都C．將放小車的長木板傾斜的目的是讓小車在松手后運(yùn)動(dòng)得更快些D．要使橡皮筋對(duì)小車做不同的功，應(yīng)靠轉(zhuǎn)變系在小車上的橡皮筋的根數(shù)來實(shí)現(xiàn)5．要求出每次拉力所做的功，直接去測量拉力是很困難的，奇妙地避開這個(gè)困難的方法是只需要測出每次試驗(yàn)時(shí)拉力對(duì)小車做的功是第一次試驗(yàn)時(shí)拉力做功的多少倍就可以了．據(jù)此，以下操作可行的是()A．每次用同樣的力拉小車，讓小車通過的距離依次為x、2x、3x、……那么拉力每次對(duì)小車做的功就分別是W、2W、3W、……B．讓小車通過相同的距離，第一次力為F、其次次為2F、第三次為3F、……那么拉力每次對(duì)小車做的功就分別是W、2W、3W、……C．選用相同的橡皮筋合并起來拉小車，試驗(yàn)時(shí)保持每次橡皮筋拉伸的長度全都，第一次用1根、其次次用2根、第三次用3根、……那么每次橡皮筋對(duì)小車做的功就分別是W、2W、3W、……D．利用彈簧測力計(jì)測量對(duì)小車的拉力F，利用直尺測量小車在力的作用下移動(dòng)的距離x，便可以求出每次拉力對(duì)小車所做的功，設(shè)法把握F、x，使F的功分別為W、2W、3W、……6．“探究力對(duì)原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置如圖L7-6-2所示，試驗(yàn)主要過程如下：圖L7-6-2設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W、……；分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，求出小車的速度v1、v2、v3、……；作出W-v草圖；分析W-v圖像，假如圖像是一條直線，表明W∝v；假如不是直線，可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝eq\r(v)等關(guān)系．以下關(guān)于該試驗(yàn)的說法中有一項(xiàng)不正確，它是________．A．本試驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W、……所接受的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次試驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長度保持全都，當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功為W，用2條、3條、……伸長量與第一條伸長量相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、……試驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功分別是2W、3W、……B．小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ强梢允鼓景暹m當(dāng)傾斜C．某同學(xué)在一次試驗(yàn)中得到一條記錄紙帶，紙帶上打出的點(diǎn)兩端密、中間疏，消滅這種狀況的緣由可能是沒有使木板傾斜或傾角太小D．依據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)求小車獲得的速度的方法是以紙帶上第一個(gè)點(diǎn)到最終一個(gè)點(diǎn)的距離來進(jìn)行計(jì)算7．在“探究功與速度變化的關(guān)系”的試驗(yàn)中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖L7-6-3甲所示的試驗(yàn)．將紙帶固定在重物上，讓紙帶穿過電火花計(jì)時(shí)器．先用手提著紙帶，使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器的地方，然后接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落，計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)．得到的紙帶如圖乙所示，O點(diǎn)為計(jì)時(shí)器打下的第1個(gè)點(diǎn)．該同學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了下列處理：取OA＝AB＝BC，并依據(jù)紙帶算出了A、B、C三點(diǎn)的速度分別為vA＝0.12m/s，vB＝0.17m/s，vC＝0.21m/s.依據(jù)以上數(shù)甲乙圖L7-6-38．在“探究功與速度變化的關(guān)系”的試驗(yàn)中，某同學(xué)在一次試驗(yàn)中得到了一條如圖L7-6-4所示的紙帶，這條紙帶上的點(diǎn)兩端密，中間疏，消滅這種狀況的緣由可能是()圖L7-6-4A．電源的頻率不穩(wěn)定B．木板傾斜程度太大C．沒有使木板傾斜或傾角太小D．小車受到的阻力較大9．為了探究功與物體速度變化的關(guān)系，某同學(xué)做了如下試驗(yàn)，他讓滑塊在某一水平面上滑行，利用速度采集器獵取其初速度v，并測量出不同初速度的最大滑行距離x，得到下表所示幾組數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)組123456v/(m·s－1)00.160.190.240.300.49x/m00.0450.0750.1110.1630.442(1)一名同學(xué)依據(jù)表中數(shù)據(jù)，作出x-v圖像如圖L7-6-5甲所示．觀看該圖像，該同學(xué)做出如下推理：依據(jù)x-v圖像大致是一條拋物線，可以猜想，x可能與v2成正比．請(qǐng)?jiān)趫D乙所示坐標(biāo)紙上作出圖線驗(yàn)證該同學(xué)的猜想．甲乙圖L7-6-5(2)依據(jù)你所作的圖像，你認(rèn)為滑塊滑行的最大距離x與滑塊初速度的二次方v2的關(guān)系是________．10．質(zhì)量為1kg的重錘自由下落，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)過程，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為6V、50Hz的溝通電源．如圖L7-6-6所示，紙帶上O點(diǎn)為重錘自由下落時(shí)紙帶打點(diǎn)起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G依次間隔一個(gè)點(diǎn)(圖中未畫出)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)距離依次為31.4mm、70.6mm、125.4mm、195.9mm、282.1圖L7-6-6(1)求出B、C、D、E、F各點(diǎn)速度并填入下表．計(jì)數(shù)點(diǎn)BCDEF速度/(m·s－1)(2)求出重錘下落時(shí)從O點(diǎn)到各計(jì)數(shù)點(diǎn)過程中重力所做的功．計(jì)數(shù)點(diǎn)BCDEF功(J)(3)適當(dāng)選擇坐標(biāo)軸，使圖中作出的圖線為直線，從而推斷功與哪個(gè)量成正比．在下圖中作出圖線，其中縱坐標(biāo)表示________，橫坐標(biāo)表示________．圖L7-6-77動(dòng)能和動(dòng)能定理學(xué)問點(diǎn)一動(dòng)能的理解和計(jì)算1．兩個(gè)物體質(zhì)量之比為1∶4，速度大小之比為4∶1，則這兩個(gè)物體的動(dòng)能之比為()A．1∶1B．1∶4C．4∶1D．2∶1學(xué)問點(diǎn)二動(dòng)能定理的理解2．一質(zhì)量為1kg的滑塊以6m/s的初速度在光滑的水平面上向左滑行．從某一時(shí)刻起在滑塊上施加一個(gè)向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間后，滑塊的速度方向變成向右，大小仍為6A．0B．9JC．18JD．無法確定3．(多選)如圖L7-7-1所示，一個(gè)質(zhì)量是25kg的小孩從高為2m的滑梯頂端由靜止滑下，滑到底端時(shí)的速度為2m/s(g取10m圖L7-7-1A．重力做的功為500JB．合外力做功為50JC．克服阻力做功為50JD．支持力做功為450J4．假設(shè)汽車緊急制動(dòng)后所受的阻力的大小與汽車所受重力的大小差不多．當(dāng)汽車以20m/s的速度行駛時(shí)，突然制動(dòng)，它還能連續(xù)滑行的距離約為(g取10mA．40mBC．10mD5．速度為v的子彈，恰可穿透一塊固定的木板．假如子彈速度為2v，子彈穿透木板時(shí)所受阻力視為不變，則可穿透同樣的固定木板()A．2塊B．3塊C．4塊D．8塊6．(多選)在平直的大路上，汽車由靜止開頭做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到vmax后，馬上關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直至靜止，其v-t圖像如圖L7-7-2所示．設(shè)汽車的牽引力為F，摩擦力為Ff，全程中牽引力做功為W1，克服摩擦力做功為W2，則()圖L7-7-2A．F∶Ff＝1∶3B．W1∶W2＝1∶1C．F∶Ff＝4∶1D．W1∶W2＝1∶3學(xué)問點(diǎn)三動(dòng)能定理的基本計(jì)算7．(多選)一個(gè)物體沿直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖L7-7-3所示，已知在前2s內(nèi)合外力對(duì)物體做功為W，則()圖L7-7-3A．從第1s末到第2s末，合外力做功為eq\f(3,5)WB．從第3s末到第5s末，合外力做功為－WC．從第5s末到第7s末，合外力做功為WD．從第3s末到第4s末，合外力做功為－eq\f(2,3)W8．某物體同時(shí)受到在同始終線上的兩個(gè)力F1、F2的作用，物體由靜止開頭做直線運(yùn)動(dòng)，力F1、F2與其位移的關(guān)系圖像如圖L7-7-4所示，在這4m內(nèi)，圖L7-7-4A．1mBC．3mD9．(多選)如圖L7-7-5所示，水平傳送帶長為s，以速度v始終保持勻速運(yùn)動(dòng)，把質(zhì)量為m的貨物放到A點(diǎn)，貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)貨物從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，摩擦力對(duì)貨物做的功可能()圖L7-7-5A．等于eq\f(1,2)mv2B．小于eq\f(1,2)mv2C．大于μmgsD．小于μmgs10.如圖L7-7-6所示，質(zhì)量相同的物體分別自斜面AC和BC的頂端由靜止開頭下滑，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，物體滑至斜面底部C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Ek1和Ek2，下滑過程中克服摩擦力所做的功分別為W1和W2，則()圖L7-7-6A．Ek1＞Ek2，W1＜W2B．Ek1＞Ek2，W1＝W2C．Ek1＝Ek2，W1＞W(wǎng)2D．Ek1＜Ek2，W1＞W(wǎng)211．某同學(xué)將質(zhì)量為0.50kg、靜止在地面上的足球踢出，足球上升的最大高度為10m，足球在最高點(diǎn)的速度大小為20m/s.忽視空氣阻力的作用，則這個(gè)過程中足球克服重力做功為________J，該同學(xué)對(duì)足球做的功為________J．(12．如圖L7-7-7所示，一輛汽車通過一根繩PQ跨過定滑輪提升井中質(zhì)量為m的物體，繩的P端拴在車后的掛鉤上，Q端拴在物體上．設(shè)繩的總長不變，繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦力都忽視不計(jì)．開頭時(shí)，車在A處，左、右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的，左側(cè)繩長為H.提升時(shí)車加速向左運(yùn)動(dòng)，沿水平方向從A經(jīng)過B駛向C，設(shè)A到B的距離也為H，車過B點(diǎn)時(shí)的速度為v0，求在車由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，繩Q端的拉力對(duì)物體所做的功．圖L7-7-713．如圖L7-7-8所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)連接，導(dǎo)軌半徑為R，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊以某一速度向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，而后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，求物塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)克服阻力所做的功．圖L7-7-8習(xí)題課：動(dòng)能定理的應(yīng)用學(xué)問點(diǎn)一應(yīng)用動(dòng)能定理計(jì)算變力做功1．一人用力踢質(zhì)量為1kg的皮球，使球以10m/s的速度飛出，假定人踢球的平均作用力是200N，球在水平方向運(yùn)動(dòng)了20A．50JB．500JC．4000JD．無法確定2．如圖LX3-1所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩經(jīng)過光滑小孔牽引在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．拉力為某個(gè)值F時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為R，當(dāng)拉力漸漸減小到eq\f(F,4)時(shí)，物體仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為2R，則外力對(duì)物體所做的功的確定值是()圖LX3-1A．0B.eq\f(3FR,4)C.eq\f(FR,4)D.eq\f(5FR,2)學(xué)問點(diǎn)二應(yīng)用動(dòng)能定理分析多過程問題3．(多選)一個(gè)物體從斜面底端沖上足夠長的斜面后又返回到斜面底端，已知物體的初動(dòng)能為E，它返回到斜面底端的速度為v，克服摩擦力做功為eq\f(E,2)，若物體以2E的初動(dòng)能沖上斜面，則()A．返回斜面底端時(shí)的速度大小為eq\r(2)vB．返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為EC．返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為eq\f(3E,2)D．物體兩次來回克服摩擦力做功相同4．質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng)．當(dāng)子彈進(jìn)入木塊的深度為s時(shí)相對(duì)木塊靜止，這時(shí)木塊前進(jìn)的距離為L.若木塊對(duì)子彈的阻力大小F視為恒定，下列關(guān)系式錯(cuò)誤的是()A．FL＝eq\f(Mv2,2)B．Fs＝eq\f(mv2,2)C．Fs＝eq\f(mveq\o\al(2,0),2)－eq\f(（m＋M）v2,2)D．F(L＋s)＝eq\f(mveq\o\al(2,0),2)－eq\f(mv2,2)5．如圖LX3-2所示，質(zhì)量為M的小車放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車的左端．受到水平恒力F作用后，物體由靜止開頭運(yùn)動(dòng)，設(shè)小車與物體間的摩擦力為f，車長為L，車發(fā)生的位移為x，則物體從小車左端運(yùn)動(dòng)到右端時(shí)，下列說法錯(cuò)誤的是()圖LX3-2A．物體具有的動(dòng)能為(F－f)(x＋L)B．小車具有的動(dòng)能為fxC．物體克服摩擦力所做的功為f(x＋L)D．小車和物體系統(tǒng)具有的總動(dòng)能為F(x＋L)學(xué)問點(diǎn)三動(dòng)能定理和圖像的綜合問題6．用水平力F拉一個(gè)物體，使物體在水平地面上由靜止開頭做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻撤去拉力F，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到t2時(shí)刻停止，其速度—時(shí)間圖像如圖LX3-3所示，且α>β，若拉力F做的功為W1，平均功率為P1；物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2，平均功率為P2，則下列選項(xiàng)正確的是()圖LX3-3A．W1>W2，F(xiàn)＝2FfB．W1＝W2，F(xiàn)>2FfC．P1<P2，F(xiàn)>2FfD．P1＝P2，F(xiàn)＝2Ff7．一艘由三個(gè)推力相等的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的氣墊船，在湖面上由靜止開頭加速前進(jìn)l距離后關(guān)掉一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，氣墊船勻速運(yùn)動(dòng)，快到碼頭時(shí)，又關(guān)掉兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，最終恰好停在碼頭上，設(shè)水給船的阻力大小不變，若船由靜止加速前進(jìn)l距離后將三個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)全部關(guān)閉，之后船通過的距離為多少？8.如圖LX3-4所示，半徑R＝0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點(diǎn)B與長為L＝1m的水平面相切于B點(diǎn)，BC離地面高h(yuǎn)＝0.8m，質(zhì)量m＝1.0kg的小滑塊從圓弧最高點(diǎn)D由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1(不計(jì)空氣阻力，(1)小滑塊剛到達(dá)圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；(2)小滑塊落地點(diǎn)距C點(diǎn)的距離．圖LX3-49．如圖LX3-5甲所示，長為4m的水平軌道AB與半徑為R＝0.6m的豎直半圓弧軌道BC在B處平滑連接，有一質(zhì)量為1kg的滑塊(大小不計(jì))從A處由靜止開頭受水平力F作用而運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示(水平向右為正)，滑塊與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.25，與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)未知，g(1)求滑塊到達(dá)B處時(shí)的速度大??；(2)求滑塊在水平軌道AB上運(yùn)動(dòng)前2(3)若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F，滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑，并恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C，則滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少？圖LX3-58機(jī)械能守恒定律學(xué)問點(diǎn)一機(jī)械能守恒的判定1．(多選)在下列所述實(shí)例中，若不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒的是()A.石塊自由下落的過程B.電梯加速上升的過程C.拋出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的過程D.木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程2．下列狀況下機(jī)械能守恒的是()A．跳傘運(yùn)動(dòng)員從空中勻速下落過程B．物體以8m/s2C．物體做平拋運(yùn)動(dòng)過程D．物體在細(xì)線拉力作用下沿光滑斜面上滑過程3．下列關(guān)于物體的機(jī)械能是否守恒的敘述正確的是()A．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能肯定守恒B．物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能肯定守恒C．外力對(duì)物體所做的功等于0時(shí)，機(jī)械能肯定守恒D．只有重力對(duì)物體做功時(shí)，機(jī)械能肯定守恒4．(多選)如圖L7-8-1所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)物體A和B在同一高度處，A物體自由落下，B物體沿固定在水平面上的光滑斜面無初速度下滑．當(dāng)它們到達(dá)地面時(shí)(空氣阻力不計(jì))()圖L7-8-1A．A、B兩物體的速率相同，動(dòng)能相同B．B物體的速率大，動(dòng)能也大C．A、B兩物體在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能都守恒D．B物體重力所做的功比A物體重力所做的功多學(xué)問點(diǎn)二機(jī)械能守恒定律的基本應(yīng)用5．(多選)質(zhì)量為m的物體自高為h、傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止滑下，經(jīng)受時(shí)間t到達(dá)斜面底端，物體剛滑到斜面底端時(shí)，重力的功率是()A．mgeq\r(2gh)sinθB．mgeq\r(2gh)cosθC．mg2tsin2θD.eq\f(mg2tsin2θ,2)6．(多選)質(zhì)量為m的物體從靜止開頭以eq\f(g,2)的加速度豎直下落h高度的過程中，下列說法中正確的是()A．物體的機(jī)械能守恒B．物體的機(jī)械能不守恒C．物體的重力勢能削減eq\f(mgh,2)D．物體克服阻力做功為eq\f(mgh,2)學(xué)問點(diǎn)三曲線運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能守恒問題 7．一根長為l且不行伸長的輕質(zhì)細(xì)繩，一端固定于O點(diǎn)，另一端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球．現(xiàn)將小球拉至細(xì)繩沿水平方向繃緊的狀態(tài)，由靜止釋放小球，如圖L7-8-2所示．若不考慮空氣阻力的作用，重力加速度為g，則小球擺到最低點(diǎn)A時(shí)的速度大小為________，此時(shí)繩對(duì)小球的拉力大小為________．圖L7-8-28．如圖L7-8-3所示，在水平臺(tái)面上的A點(diǎn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小球以初速度v0被拋出，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求它到達(dá)臺(tái)面下方h處的B點(diǎn)時(shí)的速度大?。畧DL7-8-39．在距離地面20m高處以15m/s的初速度水平拋出一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，g取10m10．圖L7-8-4是某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案，與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小坡度，電車進(jìn)站要上坡，出站要下坡．已知坡高2m，電車到a點(diǎn)時(shí)的速度是25.2km/h，此后便切斷電動(dòng)機(jī)的電源，假如不考慮電車所受的摩擦力，則電車能不能沖上站臺(tái)？假如電車不能沖上站臺(tái)，請(qǐng)說明理由；假如電車能沖上站臺(tái)，求它到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的速度大小．(圖L7-8-411．以20m/s的初速度將一物體從地面豎直上拋，若忽視空氣阻力，g取10m/(1)物體上升的最大高度；(2)以地面為參考平面，物體在上升過程中重力勢能和動(dòng)能相等時(shí)離地面的高度．12．如圖L7-8-5所示，光滑的傾斜軌道與半徑為R的光滑圓弧軌道相連接，圓弧軌道的最低點(diǎn)B和最高點(diǎn)C與圓心O在同一豎直線上，質(zhì)量為m的小球在傾斜軌道上A點(diǎn)由靜止釋放，重力加速度為g.要使小球恰能通過圓弧軌道的最高點(diǎn)，小球釋放點(diǎn)離圓弧軌道的最低點(diǎn)多高？通過軌道最低點(diǎn)時(shí)球?qū)壍赖膲毫槎啻?？圖L7-8-5專題課：系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題1．不計(jì)空氣阻力，下列運(yùn)動(dòng)的物體中機(jī)械能不守恒的是()A．起重機(jī)吊起物體勻速上升B．物體做平拋運(yùn)動(dòng)C．圓錐擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D．一個(gè)輕質(zhì)彈簧上端固定，下端系一個(gè)重物，重物在豎直方向上下振動(dòng)(以物體和彈簧整體為爭辯對(duì)象)2．(多選)一名蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離．假定空氣阻力可忽視，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢能始終減小B．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力做負(fù)功，彈性勢能增加C．蹦極過程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．蹦極過程中，重力勢能的轉(zhuǎn)變與重力勢能零點(diǎn)的選取有關(guān)3．如圖LZ4-1所示，上表面有一段光滑圓弧的質(zhì)量為M的小車A置于光滑水平面上，在一質(zhì)量為m的物體B自弧上端自由滑下的同時(shí)釋放A，則()圖LZ4-1A．在B下滑過程中，B的機(jī)械能守恒B．軌道對(duì)B的支持力對(duì)B不做功C．在B下滑的過程中，A和地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒D．A、B和地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒4．(多選)如圖LZ4-2所示，在光滑固定的曲面上，放有兩個(gè)質(zhì)量分別為1kg和2kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩球之間用一根輕質(zhì)彈簧相連，用手拿著A如圖所示豎直放置，A、B間距離L＝0.2m，小球B剛剛與曲面接觸且距水平地面的高度h＝0.1m．此時(shí)彈簧的彈性勢能Ep＝1J，自由釋放后兩球以及彈簧從靜止開頭下滑到光滑地面上，以后始終沿光滑地面運(yùn)動(dòng)，不計(jì)碰撞時(shí)機(jī)械能的損失，g圖LZ4-2A．下滑的整個(gè)過程中彈簧和A球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．下滑的整個(gè)過程中兩球及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．B球剛到地面時(shí)，速度是eq\r(2)m/sD．當(dāng)彈簧處于原長時(shí)，以地面為參考平面，兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能為6J5．如圖LZ4-3所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B用不行伸長的細(xì)軟輕線連接，跨過固定在地面上的半徑為R的光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍．當(dāng)B位于地面時(shí)，A恰與圓柱軸心等高．將A由靜止釋放，B上升的最大高度是()圖LZ4-3A．2RB.eq\f(5R,3)C.eq\f(4R,3)D.eq\f(2R,3)6．有一豎直放置的“T”形架，表面光滑，滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上，A、B用一根不行伸長的輕細(xì)繩相連，A、B質(zhì)量相等，且可看作質(zhì)點(diǎn)，如圖LZ4-4所示，開頭時(shí)細(xì)繩水平伸直，A、B靜止．由靜止釋放B后，已知當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí)，滑塊B沿著豎直桿下滑的速度為v，則連接A、B的繩長為()圖LZ4-4A.eq\f(4v2,g)B.eq\f(3v2,g)C.eq\f(2v2,3g)D.eq\f(4v2,3g)7．如圖LZ4-5所示，把一根內(nèi)壁光滑的細(xì)圓管彎成eq\f(3,4)圓周外形且豎直放置，A管口豎直向上，B管口水平向左，一個(gè)小球從A管口的正上方h1高處自由落下，經(jīng)細(xì)管恰能到達(dá)細(xì)管最高點(diǎn)B處．若小球從A管口正上方h2高處自由落下，進(jìn)入A管口運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后飛出又從空中落進(jìn)A管口，則h1∶h2為()圖LZ4-5A．1∶2B．2∶3C．4∶5D．5∶68．如圖LZ4-6所示，在高1.5m的光滑平臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球被一細(xì)線拴在墻上，球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧．當(dāng)燒斷細(xì)線時(shí)，小球被彈出，小球落地時(shí)的速度方向與水平方向成60°角，則彈簧被壓縮時(shí)具有的彈性勢能為(g取10圖LZ4-6A．10JB．15JC．20JD．25J9．兩個(gè)底面積都是S的圓桶放在同一水平面上，桶內(nèi)裝水，水面高度分別為h1和h2，如圖LZ4-7所示．已知水的密度為ρ.現(xiàn)把連接兩桶的閥門打開，不計(jì)摩擦阻力，當(dāng)兩桶水面第一次高度相等時(shí)，水面的速度為多大？(連接兩桶的閥門之間水的質(zhì)量不計(jì))圖LZ4-710．如圖LZ4-8所示，光滑圓柱被固定在水平平臺(tái)上，質(zhì)量為m1的小球A用輕繩跨過圓柱與質(zhì)量為m2的小球B相連，開頭時(shí)讓A放在平臺(tái)上，兩邊繩子豎直．兩球從靜止開頭A上升，B下降，當(dāng)A上升到圓柱的最高點(diǎn)時(shí)，繩子突然斷了，發(fā)覺A恰能做平拋運(yùn)動(dòng)，求m2∶m1.圖LZ4-811．如圖LZ4-9所示，質(zhì)量分別為2m、3m的小球A和小球B分別固定在由輕質(zhì)桿構(gòu)成的直角尺的兩端，直角尺的定點(diǎn)O處有光滑的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，AO、BO的長分別為2L和L，開頭時(shí)直角尺的AO桿部分處于水平位置而B在O的正下方，讓該系統(tǒng)由靜止開頭自由轉(zhuǎn)動(dòng)，求：(1)當(dāng)小球A到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，小球A的速度大小和小球A對(duì)AO桿作用力大??；(2)當(dāng)小球A由初始位置到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，桿AO和桿BO分別對(duì)小球A和小球B所做的功；(3)B球能上升的最大高度h.圖LZ4-99試驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1．在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的試驗(yàn)時(shí)，發(fā)覺重錘削減的勢能總是大于重錘增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的緣由是()A．選用的重錘質(zhì)量過大B．選用的重錘質(zhì)量過小C．空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力的影響D．試驗(yàn)時(shí)操作不夠細(xì)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)測量不精確?????2．某位同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的試驗(yàn)，下列操作步驟中正確的是()A．把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，并用導(dǎo)線連接到低壓溝通電源上B．把連有重錘的紙帶穿過限位孔，將紙帶和重錘提升到肯定高度C．先釋放紙帶，再接通電源D．更換紙帶，重復(fù)試驗(yàn)，處理數(shù)據(jù)3．用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律就是看eq\f(1,2)mveq\o\al(2,n)是否等于mghn(n為計(jì)時(shí)點(diǎn)的編號(hào)0、1、2、……)．下列說法中正確的是()A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打第一個(gè)點(diǎn)O時(shí)，重物的速度為0B．hn是計(jì)時(shí)點(diǎn)n到第一個(gè)點(diǎn)O的距離C．m為重物的質(zhì)量，需用天平稱量D．可以用vn＝gtn計(jì)算vn，其中tn＝(n－1)T(T為打點(diǎn)周期)4．在“利用重錘自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的試驗(yàn)中，產(chǎn)生誤差的主要緣由是()A．重錘下落的實(shí)際高度大于測量值B．重錘下落的實(shí)際高度小于測量值C．重錘實(shí)際末速度大于gt(g為重力加速度，t為下落時(shí)間)D．重錘實(shí)際末速度小于gt5．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的試驗(yàn)中，紙帶上打出的點(diǎn)如圖L7-9-1所示，若重物的質(zhì)量為1kg，圖中點(diǎn)P為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，則從起點(diǎn)P到打下點(diǎn)B的過程中，重物的重力勢能的削減量ΔEp＝________J，重物的動(dòng)能的增加量ΔEk＝________J．(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s，g取9.8m/s圖L7-9-16．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的試驗(yàn)中，有如下可供選擇的試驗(yàn)器材：鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫紙、紙帶、低壓直流電源、天平、停表、導(dǎo)線、開關(guān)．其中不必要的器材是________，缺少的器材是________________________________．7．“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的試驗(yàn)接受重物自由下落的方法．已知所用的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間＝9.80m/s2，重物質(zhì)量為1kg.某同學(xué)選擇了一條抱負(fù)的紙帶，用刻度尺測量時(shí)各計(jì)時(shí)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖L7-9-2所示，圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D分別是連續(xù)打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)．由打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)，重物的重力勢能的削減量ΔEp＝________J，動(dòng)能的增加量ΔEk＝________J圖L7-9-28．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律可以接受爭辯自由落體運(yùn)動(dòng)的方法，也可以接受爭辯物體從斜面上自由下滑運(yùn)動(dòng)的方法，但后者誤差較大，其緣由是________________．為了減小誤差，提出如下措施：A．減小物體的質(zhì)量B．增大物體的質(zhì)量C．減小斜面的傾角D．增大斜面的傾角E．用小車代替滑塊F．給物體肯定的初速度合理的措施是：________．9．下面列出“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的試驗(yàn)的一些試驗(yàn)步驟：A．用天平測出重物和夾子的質(zhì)量；B．將重物系在夾子上；C．將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，上端用手提著，下端夾在系住重物的夾子上，再把紙帶向上拉，讓夾子靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在同學(xué)電源溝通輸出端，把輸出電壓調(diào)至6V以下(電源不接通)；E．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定放在桌邊的鐵架臺(tái)上，使兩個(gè)限位孔在同一豎直線上；F．在紙帶上選取幾個(gè)點(diǎn)，進(jìn)行測量并記錄數(shù)據(jù)；G．用停表測出重物下落的時(shí)間；H．接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器響聲穩(wěn)定后釋放紙帶；I．切斷電源；J．更換紙帶，重新進(jìn)行兩次；K．在三條紙帶中選出較好的一條；L．進(jìn)行計(jì)算，得出結(jié)論，完成試驗(yàn)報(bào)告；M．拆下導(dǎo)線，整理器材．以上步驟，不必要的步驟是________，正確步驟的合理挨次是______________．10．某同學(xué)利用他自己試驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，測量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以eq\f(1,2)v2為縱軸畫出了如圖L7-9-3所示的圖線．圖線未過原點(diǎn)O的緣由是_____________________________________．圖L7-9-311．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的試驗(yàn)中，若以eq\f(v2,2)為縱軸，以h為橫軸，則依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的eq\f(v2,2)-h圖像應(yīng)是______才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；eq\f(v2,2)-h圖線的斜率等于________的數(shù)值．12．某同學(xué)依據(jù)機(jī)械能守恒定律，設(shè)計(jì)試驗(yàn)探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系．(1)如圖L7-9-4所示，將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺(tái)，在上端的托盤中依次增加砝碼，測量相應(yīng)的彈簧長度，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表．由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k＝________N/m.(g取9.80m/s砝碼質(zhì)量(g)50100150彈簧長度(cm)8.627.636.66(2)取下彈簧，將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)，如圖L7-9-5甲所示；調(diào)整導(dǎo)軌，使滑塊自由滑動(dòng)時(shí)，通過兩個(gè)光電門的速度大小________．(3)用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速度v.釋放滑塊過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為________．(4)重復(fù)(3)中的操作，得到v與x的關(guān)系如圖乙．由圖乙可知，v與x成________關(guān)系．由上述試驗(yàn)可得結(jié)論：對(duì)同一根彈簧，彈性勢能與彈簧的________成正比．圖L7-9-4甲乙圖L7-9-513．如圖L7-9-6所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小物塊A和B分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，已知m1>m2.現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖L7-9-6(1)若選定物塊A從靜止開頭下落的過程進(jìn)行測量，則需要測量的物理量有________．(在橫線上填入選項(xiàng)前的編號(hào))①物塊的質(zhì)量m1、m2；②物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間；③物塊B上升的距離及上升這段距離所用的時(shí)間；④繩子的長度．(2)為提高試驗(yàn)結(jié)果的精確?????程度，某小組同學(xué)對(duì)此試驗(yàn)提出了以下建議：①繩的質(zhì)量要輕；②在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長越好；③盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖擺；④兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小．以上建議中的確對(duì)提高試驗(yàn)結(jié)果的精確?????程度有用的是________．(在橫線上填入選項(xiàng)前的編號(hào))(3)寫出一條上面沒有提到的對(duì)提高試驗(yàn)結(jié)果的精確?????程度有益的建議：____________________．10能量守恒定律與能源學(xué)問點(diǎn)一能量守恒定律的理解1．(多選)行駛中的汽車制動(dòng)后滑行一段距離，最終停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出光明的光焰；降落傘在空中勻速下降．上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是()A．物體克服阻力做功B．物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C．物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D．物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量2．出行是人們工作、生活中必不行少的環(huán)節(jié)，出行的工具五花八門，使用的能源也各不相同．自行車、電動(dòng)自行車、一般汽車消耗能量的類型分別是()①生物能②核能③電能④太陽能⑤化學(xué)能A．①④⑤B．①③⑤C．①②③D．①③④學(xué)問點(diǎn)二能量守恒定律的綜合應(yīng)用3．(多選)如圖L7-10-1所示，直立在水平面上的一根輕彈簧下端固定，其正上方A位置有一只小球．小球從靜止開頭下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小為零．下列對(duì)小球下落階段的說法中正確的是(不計(jì)空氣阻力)()圖L7-10-1A．在B位置時(shí)小球動(dòng)能最大B．在C位置時(shí)小球動(dòng)能最大C．從A到C位置，小球重力勢能的削減量大于小球動(dòng)能的增加量D．從A到D位置，小球重力勢能的削減量等于彈簧彈性勢能的增加量4．關(guān)于能量和能源，下列說法中正確的是()A．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，其總量有可能增加B．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，其總量會(huì)不斷削減C．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，其總量保持不變，故節(jié)省能源沒有必要D．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中具有方向性，且現(xiàn)有可利用的能源有限，故必需節(jié)省能源5．有人設(shè)想在夏天用電冰箱來降低房間的溫度，他的方法是：關(guān)好房間的門窗，然后打開冰箱的全部門讓冰箱運(yùn)轉(zhuǎn)．若不考慮房間內(nèi)、外熱量的傳遞，則開機(jī)后，室內(nèi)的溫度將()A．有所上升B．保持不變C．開機(jī)時(shí)降低，停機(jī)時(shí)又上升D．開機(jī)時(shí)上升，停機(jī)時(shí)降低6．一質(zhì)量均勻、不行伸長的繩索重為G，A、B兩端固定在天花板上，如圖L7-10-2所示．現(xiàn)在最低點(diǎn)C處施加一豎直向下的力，將最低點(diǎn)緩慢拉至D點(diǎn)．在此過程中，繩的重心位置()圖L7-10-2A．漸漸上升B．漸漸降低C．先降低后上升D．始終不變學(xué)問點(diǎn)三力學(xué)中的功能關(guān)系應(yīng)用7．關(guān)于功和能，下列說法正確的是()A．功就是能，功可以轉(zhuǎn)化為能B．做功越多，物體的能越多C．能量轉(zhuǎn)化中，做的功越多，能量轉(zhuǎn)化越多D．功是物體能量的量度8．(多選)關(guān)于做功與能，下列說法中錯(cuò)誤的是()A．物體的重力做正功，動(dòng)能肯定增加B．重力勢能等于零的物體，不行能對(duì)別的物體做功C．物體的合外力做功為零，物體的機(jī)械能可能增加D．除重力之外的力對(duì)物體做功不為零，物體的機(jī)械能肯定增加9．(多選)如圖L7-10-3所示，傾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面)，在此過程中()圖L7-10-3A．物塊的機(jī)械能漸漸增加B．軟繩重力勢能共削減了eq\f(1,4)mglC．物塊重力勢能的削減量等于軟繩克服摩擦力做的功D．軟繩重力勢能的削減量小于其動(dòng)能的增加量與克服摩擦力做的功之和10．若無大氣吸取，在垂直照射時(shí)地球上每二次方米面積的太陽光入射功率為P0＝1.8kW，已知太陽到地球的距離為r＝1.5×1011m，試計(jì)算太陽1s總共放出多少能量？(11．山地滑雪是人們寵愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)，一滑雪坡由AB和BC組成，AB是傾角為θ＝37°的斜坡，BC是半徑為R＝5m的圓弧面，圓弧面和斜坡相切于B，與水平面相切于C，如圖L7-10-4所示，A、B豎直高度差h＝5m，運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg，從A點(diǎn)由靜止滑下通過C點(diǎn)后飛落(不計(jì)空氣阻力和軌道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)的速度大小；(2)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)軌道受到的壓力大小．圖L7-10-412．過山車是游樂場中常見的設(shè)施．圖L7-10-5是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)半徑R＝2.0m的圓形軌道組成，B、C分別是圓形軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)．一個(gè)質(zhì)量為m＝1.0kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以v0＝12m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，A、B間距L＝11.5m．小滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.10.圓形軌道是光滑的，水平軌道足夠長(1)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；(2)滑塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小F；(3)滑塊最終停留點(diǎn)D(圖中未畫出)與起點(diǎn)A的距離d.圖L7-10-513．以v0＝20m/s的初速度從地面豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m＝5kg的物體，物體落回地面時(shí)的速度大小為v＝10m/s.假如物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力的大小不變，且和地面碰后不再反彈(以地面為重力零勢能面，g取10(1)物體運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力的大小；(2)物體在離地面多高處，物體的動(dòng)能與重力勢能相等．第七章機(jī)械能守恒定律1追尋守恒量——能量2功1．A[解析]動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能意味著動(dòng)能在減小而勢能在增大，所以只有A是正確的．2．BD[解析]伽利略斜面實(shí)際上是一個(gè)抱負(fù)化模型，在不計(jì)阻力的狀況下，我們可以看到小球在運(yùn)動(dòng)過程中的不變量——高度，實(shí)際上是能量不變．為了能夠透過現(xiàn)象看本質(zhì)，伽利略才使用了抱負(fù)模型——光滑斜面．在伽利略斜面試驗(yàn)中，必需是阻力不計(jì)(光滑斜面)時(shí)，小球才能在另一個(gè)斜面上上升到相同高度，而不管另一個(gè)斜面的傾角多大，所以選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B正確．當(dāng)斜面的傾角減小到接近0°時(shí)，小球仍在斜面上上升到同樣高度，所以D中的設(shè)想是合理的．3．D[解析]功是標(biāo)量而不是矢量．做功的兩個(gè)必不行少的條件是力和在力的方向上的位移，據(jù)此我們可以得出：沒有力就沒有功；有力而沒有位移也沒有功；有力且有位移但位移方向與力的方向垂直也沒有功．4．D[解析]利用功的定義式計(jì)算出四種狀況下的功，可知D正確．5．C[解析]直接利用功的定義式計(jì)算，W＝Flcosα＝400×50×eq\f(\r(3),2)J＝1.7×104J.6．BD[解析]依據(jù)牛頓其次定律有F－mg＝ma，所以F＝m(g＋a)，則恒力F做功為W＝Fh＝m(g＋a)h.7．C[解析]小球在上升過程和下落過程中空氣阻力都阻礙小球運(yùn)動(dòng)，都做負(fù)功，所以全過程中空氣阻力對(duì)小球做功為WF＝WF上＋WF下＝－Fh＋(－Fh)＝－2Fh.8．A[解析]功是標(biāo)量，合力的功等于每個(gè)力所做功的代數(shù)和．9．CD[解析]功是標(biāo)量，沒有方向，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；當(dāng)力和位移夾角小于90°時(shí)，功為正值，當(dāng)力和位移夾角大于90°時(shí)，功為負(fù)值，所以C正確；動(dòng)力的功為正值，阻力的功為負(fù)值，所以選項(xiàng)D正確．10．BC[解析]靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力都可以對(duì)物體做正功，也可以對(duì)物體做負(fù)功，還可以對(duì)物體不做功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；一對(duì)作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)物體上，可能同時(shí)對(duì)物體做正功，其做功的代數(shù)和可以不為0，選項(xiàng)C正確；合外力對(duì)物體不做功，物體不肯定處于平衡狀態(tài)，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．11．D[解析]求恒力的功時(shí)，定義式W＝Flcosα中的l應(yīng)是力F的作用點(diǎn)發(fā)生的位移，F(xiàn)′、FBA的作用點(diǎn)即A物體沒有發(fā)生位移，所以它們的功均為零；而F、FAB的作用點(diǎn)即B物體發(fā)生了位移，所以它們的功均不為零．選項(xiàng)D正確．12．D[解析]依據(jù)牛頓其次定律可以求出起重機(jī)對(duì)貨物的力為1.1×104N，在第1s內(nèi)的位移為0.5m，所以第1s內(nèi)起重機(jī)對(duì)貨物做的功為550013．C[解析]由平衡條件得，物體所受的靜摩擦力f＝mgsinθ，摩擦力對(duì)物體做的功W＝fLcosθ＝mgLsinθcosθ.14．732J[解析]人對(duì)繩的拉力的方向時(shí)刻在變，是變力，故不能用W＝Flcosα直接求拉力的功．但人對(duì)繩的拉力所做的功和繩對(duì)物體的拉力所做的功是相等的，物體勻速上升，則繩的拉力恒等于重力．設(shè)滑輪距人手的高度為h，則h(cot30°－cot60°)＝l，人由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，物體上升的高度Δh＝eq\f(h,sin30°)－eq\f(h,sin60°)故人對(duì)繩的拉力所做的功W＝mgΔh代入數(shù)據(jù)得W≈732J.15．(1)1.6×102J(2)－1.6×102J(3)0[解析](1)拉力對(duì)木箱所做的功為WF＝Flcos60°＝1.6×102J.(2)由題意知，摩擦力f＝Fcos60°，所以摩擦力f對(duì)木箱所做的功為Wf＝flcos180°＝－1.6×102J.(3)外力對(duì)木箱做的總功為W＝WF＋Wf＝0.3功率1．C[解析]公式P＝Fv中的F可以是物體的合力，也可以是物體所受的某個(gè)力，但F、v必需共線，故C正確．2．D[解析]機(jī)器做功多，但假如時(shí)間比較長的話，功率未必大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；只有當(dāng)功率肯定時(shí)，汽車的牽引力才與速度成反比，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；功率的定義式求出的是平均功率而不是瞬時(shí)功率，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤．3．B[解析]求重力的瞬時(shí)功率應(yīng)代入豎直分速度，故PG＝Gv豎直＝G·gt＝10×10×3W＝300W.4．B[解析]依據(jù)力的獨(dú)立性可知，同一恒力做的功的多少與是否有其他力存在是無關(guān)的，但在有摩擦力的狀況下，移動(dòng)同樣的距離需要的時(shí)間要更長些，故其功率要小些．選項(xiàng)B正確．5．C[解析]物體2s內(nèi)下落的高度為h＝eq\f(1,2)gt2＝20m，落地的速度為v＝gt＝20m/s，所以下落過程中重力的平均功率是eq\o(P,\s\up6(－))＝eq\f(mgh,t)＝200W，落到地面前的瞬間重力的功率是P＝mgv＝400W，選項(xiàng)C正確．6．A[解析]由于是勻加速運(yùn)動(dòng)，所以牽引力F不變，但速度在增大，故牽引力的瞬時(shí)功率變大．7．A[解析]人和車受的阻力為f＝0.02×(15＋50)×10N＝13N，則勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力為F＝13N，依據(jù)P＝Fv得v＝eq\f(P,F)≈3m/s，選項(xiàng)A正確．8．BD[解析]物體都做勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，則F1＝μmg，F(xiàn)2cosθ＝μ(mg－F2sinθ)，解得F1＝F2(cosθ＋μsinθ)，故F1與F2的關(guān)系無法確定，大于、等于、小于都可以．依據(jù)F1與F2功率相同得F1v1＝F2v2cosθ，解得v1＝eq\f(1,1＋μtanθ)v2，所以v1＜v2.選項(xiàng)B、D正確．9．B[解析]人的體重接近于50kg，由此計(jì)算出所做的功為104J，由功率的定義式算出平均功率為10010．C[解析]小孩所做的功在第一種狀況下是指對(duì)自身(包括所站的船)做的功，在其次種狀況下除對(duì)自身做功外，還要對(duì)另外一船做功，由于兩種狀況下人對(duì)自身所做的功相等，所以W1＜W2.設(shè)t時(shí)刻小孩所在船的速率為v1(兩種狀況下都是v1)，另一只船的速率為v2，則P1＝Fv1，P2＝F(v1＋v2)，所以選項(xiàng)C正確．11．BD[解析]2t0時(shí)刻速度大小v2＝a1·2t0＝eq\f(2F0,m)t0.3t0時(shí)刻的速度大小為v3＝v2＋a2t0＝eq\f(F0,m)·2t0＋eq\f(3F0,m)·t0＝eq\f(5F0t0,m)，3t0時(shí)刻力F＝3F0，所以瞬時(shí)功率P＝3F0·v3＝eq\f(15Feq\o\al(2,0)t0,m)，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤.0～3t0時(shí)間內(nèi)，水平力對(duì)物體做功W＝F0l1＋3F0l2＝F0×eq\f(F0,2m)(2t0)2＋3F0·eq\f(v2＋v3,2)·t0＝eq\f(25Feq\o\al(2,0)teq\o\al(2,0),2m)，平均功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(25Feq\o\al(2,0)t0,6m)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．12．D[解析]依據(jù)牛頓其次定律有F－f＝ma，得F＝ma＋f＝1.2×104N，汽車啟動(dòng)后第1s末的速度為v＝at＝2.2m/s，故第1s末發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)功率P＝Fv＝1.2×104×2.2W＝2.64×104W＝26.4kW，選項(xiàng)D13．262.5W[解析]依據(jù)牛頓其次定律得F－mg＝ma，拉力F＝ma＋mg＝105N，依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，前10s內(nèi)的平均速度v＝eq\f(1,2)at＝2.5m/s，故平均功率P＝Fv＝262.5W.專題課：機(jī)車啟動(dòng)問題1．AC[解析]設(shè)汽車牽引力為F，斜坡傾角為θ，汽車質(zhì)量為m，摩擦力為Ff，當(dāng)F>Ff＋mgsinθ時(shí)，有可能先加速后勻速到達(dá)坡頂，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；若坡較短，則可能在變加速過程中到達(dá)坡頂，選項(xiàng)C正確；當(dāng)F<Ff＋mgsinθ時(shí)，汽車則減速上升，由F＝eq\f(P,v)可知，v減小，則F增大，而Ff＋mgsinθ－F＝ma，故加速度越來越小，a＝0時(shí)，v最小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2．A[解析]汽車的速度圖像如圖所示，假定汽車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其速度圖像是直線，直線與橫軸包圍的面積即eq\f(vmt1,2)，由于汽車以恒定功率開頭運(yùn)動(dòng)，則其加速度應(yīng)漸漸減小，實(shí)際速度圖線如圖中曲線所示，由圖像可知，曲線與橫軸所包圍的面積較大，故A選項(xiàng)正確．3．D[解析]當(dāng)汽車速度最大時(shí)，加速度a＝0，牽引力F＝mgsinθ＋kmg，故此時(shí)最大速度vm＝eq\f(P,F)＝eq\f(P,mg（k＋sinθ）)，選項(xiàng)D正確．4．D[解析]小車所受的牽引力和阻力恒定，所以小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力的功率P＝F1v＝F1(v0＋at)，對(duì)應(yīng)圖D.5．BCD[解析]轎車以恒定的牽引力F啟動(dòng)，由a＝eq\f(F－f,m)得，轎車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，由P＝Fv知，轎車的輸出功率均勻增加，當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)，牽引力漸漸減小，加速度漸漸減小，轎車做加速度漸漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)F＝f時(shí)，速度達(dá)到最大，之后轎車做勻速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B、C、D正確．6．ACD[解析]依據(jù)P＝Fv、F－Ff＝ma、Ff＝kv得P＝(kv＋ma)v＝kv2＋mav，故在題設(shè)條件下，火車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和牽引力都隨速率v的增大而增大，則選項(xiàng)A正確；當(dāng)火車達(dá)到某一速率時(shí)，欲使火車做勻速運(yùn)動(dòng)，則a＝0，此時(shí)P＝kv2，故選項(xiàng)C、D正確．7．C[解析]當(dāng)加速度為a時(shí)，由F＝Ff＋ma＝eq\f(P1,v)得，阻力Ff＝eq\f(P1,v)－ma，當(dāng)F＝Ff時(shí)，速度最大，為vm，則vm＝eq\f(P0,Ff)＝eq\f(P0v,P1－mav).8．(1)5.1×104W(2)5s2.04×104W[解析](1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0，重物達(dá)到最大速度時(shí)，拉力F等于重力，有P0＝Fvm，F(xiàn)＝mg，代入數(shù)據(jù)，得P0＝5.1×104W.(2)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率，設(shè)此時(shí)重物受到的拉力為F，速度為v1，勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)受的時(shí)間為t1，有P0＝Fv1，F(xiàn)－mg＝ma，v1＝at1聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)，得t1＝5st＝2s時(shí)，重物處于勻加速運(yùn)動(dòng)階段，設(shè)此時(shí)速度為v2，輸出功率為P，則有v2＝at，P＝Fv2聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)，得P＝2.04×104W.9．(1)15m/s(2)30m/s(3)6×[解析](1)由牛頓其次定律得F牽－F阻＝ma又P＝F牽v兩式聯(lián)立解得v＝15m/(2)當(dāng)汽車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車的速度最大，此時(shí)F牽＝F阻由P＝F牽vmax得vmax＝eq\f(P,F牽)＝eq\f(P,F阻)＝eq\f(60×103,2000)m/s＝30m/s.(3)牽引力做功W＝Pt＝60×103×10J＝6×105J.10．(1)勻加速過程，牽引力不變，功率漸漸增大；變加速過程，牽引力漸漸減小，功率不變(2)10s(3)40kW(4)80kW(5)26.7m[