動能定理_機械能守恒定律單元檢測及答案

1、機械能守恒定律單元質(zhì)量測試一、選擇題（10小題，共40分）1一個人站在高出地面h處，拋出一個質(zhì)量為m的物體物體落地時的速率為v，不計空氣阻力，則人對物體所做的功為()AmghBmgh/2Cmv2D mv2mgh2從同一高度以相同的速率分別拋出質(zhì)量相等的三個小球，一個豎直上拋，一個豎直下拋，另一個平拋，則它們從拋出到落地()運行的時間相等 加速度相同落地時的速度相同 落地時的動能相等以上說法正確的是ABCD3水平面上甲、乙兩物體，在某時刻動能相同，它們僅在摩擦力作用下停下來圖77-27中的aa、b分別表示甲、乙兩物體的動能E和位移s的圖象，則測圖41若甲、乙兩物體與水平面動摩擦因數(shù)相同，則甲的質(zhì)

2、量較大若甲、乙兩物體與水平面動摩擦因數(shù)相同，則乙的質(zhì)量較大若甲、乙質(zhì)量相同，則甲與地面間的動摩擦因數(shù)較大若甲、乙質(zhì)量相同，則乙與地面間的動摩擦因數(shù)較大以上說法正確的是()ABCD4當重力對物體做正功時，物體的()A重力勢能一定增加，動能一定減小B重力勢能一定增加，動能一定增加C重力勢能一定減小，動能不一定增加D重力勢能不一定減小，動能一定增加5自由下落的小球，從接觸豎直放置的輕彈簧開始，到壓縮彈簧有最大形變的過程中，以下說法中正確的是()A小球的動能逐漸減少 B小球的重力勢能逐漸減少C小球的機械能守恒 D小球的加速度逐漸增大6一個質(zhì)量為m的物體以a2g的加速度豎直向下運動，則在此物體下降h高度

3、的過程中，物體的重力勢能減少了2mgh 動能增加了2mgh機械能保持不變 機械能增加了mgh以上說法正確的是()ABCD7如圖4-2所示，將懸線拉至水平位置無初速釋放，當小球到達最低點時，細線被一與懸點同一豎直線上的小釘B擋住，比較懸線被小釘子擋住的前后瞬間，測圖4-2小球的機械能減小小球的動能減小懸線的張力變大 小球的向心加速度變大以上說法正確的是()ABCD8如圖4-3所示，B物體的質(zhì)量是A物體質(zhì)量的1/2，在不計摩擦阻力的情況下，A物體自H高處由靜止開始下落以地面為參考平面，當物體A的動能與其勢能相等時，物體距地面的高度是()測圖4-3AHBHCHDH9如圖4-4所示，質(zhì)量、初速度大小都

4、相同的A、B、C三個小球，在同一水平面上，A球豎直上拋，B球以傾斜角斜上拋，空氣阻力不計，C球沿傾角為的光滑斜面上滑，它們上升的最大高度分別為、，則（ ）A BC D，測圖4-410質(zhì)量相同的兩個小球，分別用長為l和2l的細繩懸掛在天花板上，如圖4-5所示，分別拉起小球使線伸直呈水平狀態(tài)，然后輕輕釋放，當小球到達最低位置時（ ）A兩球運動的線速度相等 B兩球運動的角速度相等C兩球運動的加速度相等 D細繩對兩球的拉力相等測圖4-5二、填空題（2小題，共14分）11（12分）在用自由落體運動驗證機械能守恒定律時，某同學按照正確的操作選得紙帶如圖測46其中O點是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下

5、的三個點，該同學用毫米刻度尺測量O點到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中（單位cm）已知打點計時器電源頻率為50Hz，重錘質(zhì)量為m，當?shù)刂亓铀俣萭=980m/s2測圖46（1）這三組數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是_（2）該同學用重錘取OB段的運動來驗證機械能守恒定律，先計算出該段重錘重力勢能的減小量為_，接著從打點計時器打下的第一個點O數(shù)起，數(shù)到圖中B點是打點計時器打下的第9個點，他用vB=gt計算跟B點對應(yīng)的物體的瞬時速度，得到動能的增加量為_（均保留三位有效數(shù)字）這樣他發(fā)現(xiàn)重力勢能的減小量_（填“大于”或“小于”）動能的增加量，造成這一錯誤的原因是_12（12分）圖測47是“驗證機械能

6、守恒定律”實驗中打下的某一紙帶示意圖，其中O為起始點，A、B、C為某三個連續(xù)點已知打點時間間隔T=002 s，用最小刻度為1 mm的刻度尺量得OA=1555 cm，OB=192 cm，OC=2323 cm測圖47（1）假定上述數(shù)據(jù)并沒有看錯，則它們中不符合數(shù)據(jù)記錄要求的是_段，正確的記錄應(yīng)是_ cm（2）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，當紙帶打B點時，重錘（其質(zhì)量為m）重力勢能比開始下落位置時的重力勢能減少了_ J，這時它的動能是_ J（3）通過計算表明數(shù)值上Ep_Ek（填“大于”“小于”或“等于”），這是因為_實驗的結(jié)論是：_三、計算題（4小題，共46分）測圖4813（10分）如圖測48所示，在高15m的光滑

7、平臺上有一個質(zhì)量為2kg的小球被一細線拴在墻上，球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧，當燒斷細線時小球被彈出，小球落地時的速度方向與水平方向成60角求彈簧被壓縮時具有的彈性勢能（g = 10m/s2）14（11分）如圖測49所示，AB是豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道，在下端B與水平直軌道相切一小球自A點起由靜止開始沿軌道下滑已知圓軌道半徑為R，小球的質(zhì)量為m，不計各處摩擦求（1）小球運動到B點時的動能；（2）小球下滑到距水平軌道的高度為R時的速度大小和方向；OmABVCVR測圖49（3）小球經(jīng)過圓弧軌道的B點和水平軌道的C點時，所受軌道支持力NB、NC各是多大？15（12分）質(zhì)量為50kg的男孩在距

8、離河面40m高的橋上做“蹦極跳”，未拉伸前長度AB為15m的彈性繩一端縛著他的雙腳，另一端則固定在橋上的A點，如圖測410（a）所示，男孩從橋面下墜，達到的最低點為水面上方的一點D，假定繩在整個運動中遵守胡克定律不計空氣阻力、男孩的大小和繩的重力（g取l0ms2）男孩的速率v跟下墜的距離s的變化如圖59（b）所示，男孩在C點時速度最大問：（1）當男孩在D點時，求繩所儲存的彈性勢能（2）繩的勁度系數(shù)是多少？測圖4-10（3）就男孩在AB、BC、CD期間的運動，試討論作用于男孩的力16（13分）如圖測411所示，質(zhì)量為m的小物塊A，放在質(zhì)量為M的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平地面勻速向右

9、滑動，且A、B相對靜止某時刻撤去水平拉力，經(jīng)過一段時間，B在地面上滑行了一段距離x，A在B上相對于B向右滑行了一段距離L（設(shè)木板B足夠長）后A和B都停下已知A、B間的動摩擦因數(shù)為，B與地面間的動摩擦因數(shù)為，且，求x的表達式測圖411階段測試二 功與能綜合測試（時間：90分鐘 滿分：100分）一、選擇題（本題共10個小題，每小題4分，共40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0分）1關(guān)于兩個物體間的作用力和反作用力的做功情況是（ ）A作用力做功，反作用力一定做功B作用力做正功，反作用力一定做負功C作用力

10、和反作用力可能都做負功D作用力和反作用力做的功一定大小相等，且兩者代數(shù)和為零2.質(zhì)量一定的物體（ ）A.速度發(fā)生變化時其動能一定變化B.速度發(fā)生變化時其動能不一定發(fā)生變化C.速度不變時其動能一定不變D.動能不變時其速度一定不變3.關(guān)于重力勢能的說法，正確的是（ ）A.重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功B.在地平面下方的物體，它具有的重力勢能一定小于零C.重力勢能減少，重力一定對物體做正功D.重力勢能增加，重力一定對物體做正功4設(shè)飛機在飛行中所受空氣阻力與它的速率平方成正比，當飛機以速率v水平勻速飛行時，發(fā)動機的功率為P。若飛機以速率3v水平飛行時，發(fā)動機的功率為（ ）A3P B9P C

11、18P D27P5以一定的初速度豎直向上拋出一個小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為F，則從拋出到落回到拋出點的過程中，空氣阻力對小球做的功為（ ）A0 BFh CFh D2Fh6質(zhì)量為m的物體，受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上運動，下列說法正確的是（ ）A如果物體做加速運動，則拉力F一定對物體做正功B如果物體做減速運動，則拉力F一定對物體做正功C如果物體做減速運動，則拉力F可能對物體做正功D如果物體做勻速運動，則拉力F一定對物體做正功7.關(guān)于功和能的關(guān)系，下列敘述正確的是（ ）A.對物體做了多少功，就表示這個物體具有多少能量B.物體做了多少功，就有多少能量消失C.能量從一種形式

12、轉(zhuǎn)化為另一種形式時可以用功來量度能量轉(zhuǎn)化的多少D.只有重力做功時，才存在動能和重力勢能間的相互轉(zhuǎn)化 8.下列運動物體，機械能守恒的有（ ）A.物體沿斜面勻速下滑B.物體沿豎直平面內(nèi)的圓軌道做勻速圓周運動C.跳傘運動員在空中勻速下落D.沿光滑曲面自由下滑的木塊9.下列與1 J的能量單位相對應(yīng)的應(yīng)是（ ）A.1 kgm/s2B.1 WsC.1 NmD.1 kgms210.質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的木塊后，一起滑動，以下說法中正確的是（ ）A.子彈克服阻力做的功與木塊獲得的動能相等B.子彈克服阻力做的功與子彈減小的動能相等C.子彈克服阻力做的功與子彈對木塊所做的功相

13、等D.子彈與木塊構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒測圖4-12二、填空題（每小題4分，共24分）11.如圖4-12沿斜面下滑的物體，所受到的三個力中做正功的力是_，做負功的力是_，不做功的力是_.測圖4-1312.跳繩是一種健身運動.設(shè)某運動員的質(zhì)量為50 kg，他一分鐘跳繩180次.假定在每次跳躍中，腳與地面的接觸時間占跳躍一次所需時間的2/5，則該運動員跳繩時克服重力做功的平均功率是_W.（g取10 m/s2）13.如圖4-13所示，質(zhì)量相等的兩木塊中間連有一彈簧，今用力F緩慢向上提A，直到B恰好離開地面.開始時物體A靜止在彈簧上面.設(shè)開始時彈簧的彈性勢能為Ep1，B剛要離開地面時，彈簧的彈性勢能為Ep

14、2，則Ep1_Ep2.14.一輛公共汽車載著30位乘客行駛了200 km，消耗汽油300 L.一個人騎自行車行駛1 km平均消耗能量6.7104 J.若每升汽油完全燃燒放出的熱量為3.4107 J.則公共汽車載客每人每千米消耗的能量是自行車的 倍.測圖4-1415.如圖4-14所示在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，查得當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80 m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00 kg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記作O，另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99 cm、70.

15、18 cm、77.76 cm、85.73 cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量等于_J，動能的增加量等于_ J.（取3位有效數(shù)字）16.給你一架天平和一只秒表，來探究用手急速豎直上拋小球時，手對小球所做的功.（1）實驗中，需要測量的物理量是_和_.（2）手對小球所做功的表達式W= .（重力加速度為g）三、計算題（共36分）測圖4-1517.（9分）如圖4-15所示，質(zhì)量為m=2 kg的木塊在傾角=37的斜面上由靜止開始下滑，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5，已知：sin 37=0.6，cos 37=0.8.g取10 m/s2.求：（1）前2 s內(nèi)重力做的功；（2）前2

16、 s內(nèi)重力的平均功率；（3）2 s末重力的瞬時功率.18.（9分）在跳水比賽中，有一個單項是“3 m跳板”，其比賽過程可簡化為：運動員走上跳板，跳板被壓縮到最低點，跳板又將運動員豎直向上彈到最高點，運動員做自由落體運動，豎直落入水中.將運動員視為質(zhì)點，運動員質(zhì)量m=60 kg，g=10 m/s2.最高點A、跳板的水平點B、最低點C和水面之間的豎直距離如圖4-16所示.求：測圖4-16（1）跳板被壓縮到最低點C時具有的彈性勢能多大？（2）運動員入水前速度大??？19.（9分）如圖4-17所示，斜面傾角為，質(zhì)量為m的滑塊，距擋板P距離為l0，并以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，滑塊

17、所受摩擦力小于滑塊的重力沿斜面的分力.若斜面足夠長，滑塊每次與擋板相碰均無機械能損失，問滑塊經(jīng)過的路程有多遠？測圖4-1720.（9分）如圖4-18所示，mA=4 kg，mB=1 kg，A與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2，B與地面間的距離s=0.8 m，A、B原來靜止，求：測圖4-18（1）B落到地面時的速度為多大；（1） B落地后，A在桌面上能繼續(xù)滑行多遠才能靜止下來.（g取10 m/s2）章末綜合盤點 單元質(zhì)量評估（四）1解析：設(shè)物體拋出時的初速度為v0，因不計空氣阻力，故物體在運動過程中僅有重力做功，故機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律，有m2hv2則人對物體所做的功為人v02m2gh故選項D正

18、確答案：D2解析：三個小球在運動過程中加速度均為重力加速度g，對；因初速度方向不同，運行時間不同，錯；根據(jù)機械能守恒定律知對；因速度是矢量，三小球落地的速度方向不一樣，故速度不相同故錯答案：D3解析：由動能定理得：EE0-fs,故圖中斜率大小代表滑動摩擦力大小故faafb當k相同時，由fkmg知，maamb，對，錯；當m相同時，aab,對，錯故A選項正確答案：A4解析：重力做正功，重力勢能一定減少；但物體受力情況不詳，無法判定物體運動速度的變化情況，無法判斷物體動能的變化情況故C選項正確答案：C 5B 6D7解析：懸線被釘子擋住的前、后瞬間，重力和懸線拉力F均不對小球做功，故小球的機械能及動能

19、均不變，故、均錯對最低點的小球，有：向心加速度av2/R，擋住前以O(shè)為圓心做圓周運動；擋住后以B為圓心做圓周運動，故擋住后半徑R變小，a變大，對根據(jù)牛頓第二定律，有：F-mgma，a變大，F(xiàn)變大，對答案：8解析：設(shè)當A的動能等于A的勢能時，A離地高度為h，A和B的共同速率為v另外A的質(zhì)量mA2m，B的質(zhì)量mBm本題A、B運動過程中，A、B系統(tǒng)的機械能守恒，即A減少的勢能等于A、B兩物體增加的動能之和2mg(Hh)2(mv2)mv22mg(Hh)2mgh(2mgh)hH，故選項B正確答案：B9C A球和C球上升到最高點時速度均為零，而B球上升到最高點時仍有水平方向的速度，即仍有動能。對A、C球而

20、言得，對B球所以10C、D設(shè)小球到達最低點的線速度為v，繩長為L，則由機械能守恒得，因而角速度、向心加速度、繩中拉力分別為，T=mg+ma=3mg可見，v和與繩長L有關(guān)，a和T與繩長無關(guān)。11（1）OC；（2）1.22m，1.23m，小于，實際測得的高度比自由落體對應(yīng)下落的高度小12（1）OB ，19.20；（2）1.88m，1.84m；（3）小于；實驗中有阻力，克服阻力做功要損失機械能；在誤差允許的范圍內(nèi)機械能是守恒的13解析：小球落地時的豎直速度,小球落地時的水平速度即離開彈簧時的速度m/s=10m/s, 由機械能守恒定律可知，原來被壓縮時的彈性勢能，應(yīng)等于小球離開彈簧時的動能即答案：10

21、0J14解析：（1）根據(jù)機械能守恒 Ek=mgR（2）根據(jù)機械能守恒 Ek=Ep mv2=mgR 小球速度大小v=速度方向沿圓弧的切線向下，與豎直方向成30（3）根據(jù)牛頓運動定律及機械能守恒，在B點NBmg=m ，mgRmvB2解得NB=3mg，在C點：NC=mg答案：（1）mgR （2），與豎直方向成30 （3）NB=3mg，NC=mg15解析：（1）男孩到達D點時，剛好沒有動能，此時下落高度為，則損失的重力勢能為損失的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為彈性繩的彈性勢能即儲存的彈性勢能為（2）由題中（b）圖可知男孩的最大速度為，此時又，代入上式得（3）AB間僅受重力作用，BD間受重與彈力作用，其中BC間重力

22、大于彈力，CD間重力小于彈力答案：（1）；（2）；（3）AB間僅受重力作用，BD間受重與彈力作用，其中BC間重力大于彈力，CD間重力小于彈力16解析：設(shè)A、B相對靜止一起向右勻速運動時的速度為v撤去外力后至停止的過程中，A受到的滑動摩擦力為，其加速度大小此時B的加速度大小為由于，所以即木板B先停止后，A在木板上繼續(xù)做勻減速運動，且其加速度大小不變對A應(yīng)用動能定理得對B應(yīng)用動能定理得消去v解得，答案：階段測試二 功與能綜合測試1【答案】 C 【解析】 相互作用的兩個物體不一定都有位移，故作用力和反作用力不一定同時都做功。一對作用力和反作用力可能都做負功。例如，兩輛相向行駛的實驗小車在發(fā)生碰撞的過

23、程中，它們間的相互沖擊力都做負功2.BC 若速度方向變化而大小不變則其動能不變，故A項錯，B項對.若動能不變時其速率一定不變，但速度方向可能變化，故D錯.3.C 重力勢能的數(shù)值與零勢能面的選取有關(guān).重力勢能等于零不能說物體不具有重力勢能.故A、B錯.重力勢能減小，物體的高度一定下降，所以物體的重力一定做正功，故D錯，C對.4【答案】 D 【解析】 飛機飛行時所受的阻力與速度的平方成正比，即F=kv2。當飛機勻速飛行時，牽引力大小等于阻力，即F=F=kv2，則發(fā)動機的功率為P=Fv=kv3，即發(fā)動機的功率與速度的三次方成正比。所以，當飛機的速度變?yōu)樵瓉砣稌r，發(fā)動機的功率變?yōu)樵瓉淼?7倍，選項D

24、正確。5【答案】 D 【解析】把運動的全過程分成兩段，上升過程空氣阻力大小、方向均不變，可求出阻力做的功W1=Fhcos180=Fh；下降過程，阻力也為恒力，做功W2=Fhcos180=Fh，所以全過程中空氣阻力做功W=W1W2=Fh（Fh）=2Fh，D選項正確。6【答案】 ACD 【解析】 判斷一個力對物體做正功還是負功，看F與s之間的夾角。物體做加速、勻速運動時，F(xiàn)與s同方向，一定做正功。物體做減速運動時，F(xiàn)可能與s同向，也可能與s反向，可能做正功或負功。 7.CD 做功的過程，就是能量轉(zhuǎn)化的過程.做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化，所以A、B錯，C、D對. 8.D 物體沿斜面勻速下滑過程

25、中，動能不變，但重力勢能減少，故機械能減少，A錯.物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動時動能不變，但重力勢能卻時刻在變化，機械能不守恒，故B錯.跳傘運動員在空中勻速下落時，重力勢能不斷減少，動能不變，總的機械能減少，故C錯.9.BC 由公式W=Pt知：1 J=1 Ws，故B正確，由公式W=Fs知：1 J=1 Nm，故C正確.10.B 子彈與木塊受到的摩擦力大小相等，但它們的對地位移不相等.再由動能定理得A、C錯，B對.因為子彈打入木塊的過程存在摩擦生熱，故D錯.11.解析：G與位移s的夾角小于90，所以做正功，F(xiàn)f與位移s的夾角為18090，所以做負功，F(xiàn)N與位移s的夾角等于90，所以不做功.答案：

26、G Ff FN12.解析：跳一次所用時間t0= s=s，人跳離地面屬豎直上拋，到回到地面需時（1-） s，人上拋到最高點時間t=（1-） s=0.1 s.此過程中克服重力做功W=mg（gt2），則跳繩時克服重力做功P=501010（0.1）2 W=75 W.答案：7513.解析：設(shè)兩木塊質(zhì)量均為m，開始時彈簧形變量為x1，B剛離開地面時，彈簧的形變量為x2，則開始時kx1=mg，B剛離開地面時：kx2=mg，所以有x1=x2，故Ep1=Ep2.答案：=14.解析：公共汽車載客每人每千米消耗的能量等于J=1.7106 J，是騎自行車每人每千米消耗的能量6.7104 J的25.4倍.答案：25.415.解析：根據(jù)實驗原理知，T= s=0.02 sO點到C點重力勢能的減少量EpEp=mghOC=1.009.8077.7610-2 J7.62 J打下C點時物體的瞬時速度vC= m/s=3.887 5 m/s.所以動能增量Ek=mvC2=1.00（3.8875）2 J7.56 J.答案：7.62 J 7.56 J16.解析：設(shè)小球質(zhì)量為m，球從拋出到落回原拋