機(jī)械能守恒定律章末檢測(cè)卷

1、第七章機(jī)械能守恒定律章末檢測(cè)卷本試卷分第I卷（選擇題）和第U卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。第I卷（選擇題，共48分）一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每個(gè)小題給出的四個(gè) 選項(xiàng)中，第18小題，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意；第912小題，有多個(gè)選項(xiàng)符合 題意，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)而不全的得2分，錯(cuò)選或不選的得0分）1.如圖所示的四幅圖是小明提包回家的情景，小明提包的力不做功的是（）A將包提起來(lái)1L站在水半勻速（:乘升降電梯IL提著但上樓 行馳的乍上答案 B解析只有同時(shí)滿足有力及在力的方向上有位移兩個(gè)條件時(shí)，力對(duì)物體才做 功，A、C、D做功，B沒(méi)有做功，選B。2

2、下列說(shuō)法中正確的是（）A能就是功，功就是能B 做功越多，物體的能量就越大C.外力對(duì)物體不做功，這個(gè)物體就沒(méi)有能量D .能量轉(zhuǎn)化的多少可以用做功來(lái)量度答案 D解析 功和能是兩個(gè)不同的概念，做功的多少只是說(shuō)明了能量轉(zhuǎn)化的多少而 不能說(shuō)明能量的多少，外力做功與否不能說(shuō)明物體能量的有無(wú)，功是能量轉(zhuǎn)化的 量度，故只有D正確。3. 運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個(gè)過(guò)程， 將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng), 在這兩個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功B系統(tǒng)受到的合外力始終向下C.重力做功使系統(tǒng)的重力勢(shì)能增加D .任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等答案 A解析 阻力始終與運(yùn)動(dòng)方向相反，做負(fù)功，所以 A正

3、確。加速下降時(shí)合外力 向下，而減速下降時(shí)合外力向上，所以 B錯(cuò)誤。重力做功，重力勢(shì)能減小，則 C 錯(cuò)誤。時(shí)間相等，但物體下落距離不同，重力做功不等，所以D錯(cuò)誤。4. 質(zhì)量為m= 20 kg的物體，在大小恒定的水平外力 F的作用下，沿水平面 做直線運(yùn)動(dòng)。02 s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相反，24 s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相同，物體的 v-t圖象如圖所示，g取10 m/s2，則（）A .拉力F的大小為100 NB .物體在4 s時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為120 WC. 4 s內(nèi)拉力所做的功為480 JD . 4 s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為320 J答案 B解析 由圖象可得：02 s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為ai=

4、號(hào) =10 m/s2 = 5 m/s2，勻減速過(guò)程有F + f= mai ； 24 s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，| V | 222加速度大小為 a2= &= 2 m/s2= 1 m/s2,有 F f= ma2,解得 f=40 N , F = 60 N，故A錯(cuò)誤。物體在4 s時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為 P= Fv = 60X 2 W = 120 W,故B正確。1 14 s內(nèi)物體通過(guò)的位移為x= X2X 10 X2X2 m = 8 m,拉力做功為 W= Fx1 1=480 J,故C錯(cuò)誤。4 s內(nèi)物體通過(guò)的路程為s= ?X2X 10+-X 2X2 m= 12 m,克服摩擦力做功為 W = fs= 40

5、X 12 J= 480 J,故D錯(cuò)誤5. 靜止在地面上的物體在豎直向上的恒力作用下上升， 在某一高度撤去恒力, 不計(jì)空氣阻力，在整個(gè)上升過(guò)程中，物體機(jī)械能隨時(shí)間變化的關(guān)系是（）答案 C解析 物體機(jī)械能的增量等于恒力做的功，恒力做功Wf= Fh, h =，則1 2有外力作用時(shí)，物體機(jī)械能隨時(shí)間變化的關(guān)系為E = qFat2。撤去恒力后，物體機(jī)m的物體向右滑行, v,壓縮彈簧至械能不變，故C正確。6. 如圖所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一質(zhì)量為并沖上固定在地面上的斜面。設(shè)物體在斜面最低點(diǎn)A的速度為點(diǎn)時(shí)彈簧最短，C點(diǎn)距地面高度為h，則從A到C的過(guò)程中彈簧彈力做功是（A. mgh *mv2C. mg

6、hD. mgh+gmv2答案解析1的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理可得： mgh+ W= 0mv2，所以=mgh1mv2，故A正確。7. 如圖所示，小球以初速度 vo從A點(diǎn)沿不光滑的軌道運(yùn)動(dòng)到高為h的B點(diǎn) 后自動(dòng)返回，其返回途中仍經(jīng)過(guò) A點(diǎn)，小球經(jīng)過(guò)軌道連接處無(wú)機(jī)械能損失，則小 球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為（）A. V2 4gh B. ：4gh voC. v2 2gh D. '2gh v2答案 B1解析 小球從A到B,由動(dòng)能定理得Wf mgh= 0 mvO,從A經(jīng)B返回A,由動(dòng)能定理得2Wf = mv2 2mv2，聯(lián)立解得v =寸4gh v0， B 正確。B位于地面時(shí)，A恰)A由靜止釋放，B上升的最大高

7、度是(A. 2R B.5r答案 C解析設(shè)A、BC.亍 D.3的質(zhì)量分別為2m、m，當(dāng)A落到地面,B恰運(yùn)動(dòng)到與圓柱軸8. 如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球 A、B用不可伸長(zhǎng)的細(xì)軟輕線連接，跨過(guò)固 定在地面上半徑為R的光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍。當(dāng) 與圓柱軸心等高。將亠 、 1 2 心等咼處，以A、B整體為研究對(duì)象，機(jī)械能守恒，故有2mgR mgR= (2m+ m)v2, 當(dāng)A落地后，B球以速度v豎直上拋，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)上升的高度為 h'=魯=R，故B上升的總咼度為R+ h'確正CR4 一 3-9如圖，一物體從光滑斜面 AB底端A點(diǎn)以初速度vo上滑，沿斜面上升的 最大高度為h。下列說(shuō)法中

8、正確的是(設(shè)下列情境中物體從A點(diǎn)上滑的初速度仍為 vo)()A 若把斜面CB部分截去，物體沖過(guò)C點(diǎn)后上升的最大高度仍為hB 若把斜面AB變成曲面AEB,物體沿此曲面上升仍能到達(dá) B點(diǎn)C.若把斜面彎成圓弧形 AD,物體仍沿圓弧升高h(yuǎn)D 若把斜面從C點(diǎn)以上部分彎成與C點(diǎn)相切的圓弧狀，物體上升的最大高 度有可能仍為h答案 BD解析 在光滑斜面運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，若把斜面 CB部 分截去，物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)后做斜上拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)有水平方向的分 速度，則物體上升不到h高度，故A錯(cuò)誤；而把斜面AB變成曲面AEB，物體到 達(dá)最高點(diǎn)速度仍為零，物體可達(dá)最大高度 h,即到達(dá)B點(diǎn)，故B正確

9、；而沿圓弧 形AD，物體做圓周運(yùn)動(dòng)，至V達(dá)最高點(diǎn)需要有個(gè)最小速度，所以物體不能沿圓弧 升高h(yuǎn)，故C錯(cuò)誤；若把斜面從C點(diǎn)以上部分彎成與C點(diǎn)相切的圓弧狀，物體上 升到最高點(diǎn)時(shí)速度有可能為0，即上升的最大高度有可能仍為 h，故D正確。10. 物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t關(guān)系如圖所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對(duì)物體做 的功為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 答案 CD解析 由題圖知第1秒末、第3秒末、第7秒末速度大小關(guān)系：V1 = V3 = V7,1 2 1 2由題

10、知W= qmvi-0,則由動(dòng)能定理得從第1秒末到第3秒末合外力做功 W2 = qmvs111c2mv2= 0,故A錯(cuò)誤；從第3秒末到第5秒末合外力做功 W3 = 2mv2 qmvl0111qmv2 W,故B錯(cuò)誤；從第5秒末到第7秒末合外力做功 W4 = qmv2 0 = 2mv2 =W,故C正確；從第3秒末到第4秒末合外力做功 W5 = 2mv4 2mv3 =如 蘇212mv2= 0.75W,故 D 正確。11. 一個(gè)質(zhì)量為0.3 kg的彈性小球，在光滑水平面上以 6 m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運(yùn)動(dòng)，反彈后的速度大小與碰撞前相同。則碰撞前后小球速度變化量的大小 Av和碰撞過(guò)

11、程中墻對(duì)小球做功的大小 W為（）A . Av= 0B. Av = 12 m/sC. W= 0D. W= 10.8 J答案 BC解析 速度是矢量，速度的變化量也是矢量，反彈后小球的速度與碰前速度等值反向，則速度變化量為v v = 2v（設(shè)碰撞前速度方向?yàn)檎浯笮锳v =2v = 12 m/s,故B正確。反彈前、后小球的動(dòng)能沒(méi)有變化，即AEk = 0,根據(jù)動(dòng)能定理：物體受合外力做功等于物體動(dòng)能的變化，而碰撞過(guò)程中小球只受重力和 墻的作用力，重力做功為0,則墻對(duì)小球做功，W= AEk = 0,故C正確。12. 圖甲所示為索契冬奧會(huì)上為我國(guó)奪得首枚速滑金牌的張虹在 1000 m決 賽中的精彩瞬間

12、。現(xiàn)假設(shè)某速滑運(yùn)動(dòng)員某段時(shí)間內(nèi)在直道上做直線運(yùn)動(dòng)的速度 一 時(shí)間圖象可簡(jiǎn)化為圖乙，已知運(yùn)動(dòng)員（包括裝備）總質(zhì)量為60 kg,在該段時(shí)間內(nèi)受 到的阻力恒為總重力的0.1倍，g取10 m/s2,貝U下列說(shuō)法正確的是（）A .在13 s內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員的加速度為 0.5 m/s2B .在13 s內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)力是30 NC.在05 s內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員的平均速度是 12.5 m/sD .在05 s內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員克服阻力做的功是 3780 J答案 AD&13-12 oo解析 13 s內(nèi)加速度的大小為& =云= 2 m/s2 = 0.5 m/s2，A正確；根據(jù)牛頓第二定律得 F f= ma,解得動(dòng)力的

13、大小 F = 0.1mg+ ma= 60 N + 30 N = 901N，故 B 錯(cuò)誤；05 s 內(nèi)的位移 x= 12x 1 m+ qX （12+ 13） x 2 m+ 13X 2 m= 63 m,x 63則 V = f =虧 m/s= 12.6 m/s，C 錯(cuò)誤；Wf=fx= 0.1 x60x 10X63 J= 3780 J，D正確。第U卷（非選擇題，共52分）二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共12分）13. （4分）某同學(xué)做“探究合力做的功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如 圖甲所示，小車在橡皮筋的作用下彈出，沿木板滑行。用1條橡皮筋對(duì)小車做的功記為W,當(dāng)用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行

14、第 2次、第3次 實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致。實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打 點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。如圖乙所示是某次操作正確的情況下，在頻率為 50 Hz的電源下打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 記錄的一條紙帶，為了測(cè)量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的（填“ AF”或“ FI”）部分進(jìn)行測(cè)量，速度大小為 m/sA B C D E F (； HlhV«« 1> 1141 11I-(1670.96L201391.48L52L52L52單位:乙答案 FI 0.76解析小車獲得的速度應(yīng)為橡皮筋對(duì)小車作用完畢時(shí)小車的速度，此時(shí)小車1.52X 10-2做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故應(yīng)選 FI段進(jìn)行測(cè)量。

15、速度大小 v=002m/s= 0.76m/s。14. （8分）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法。（g取10 m/s2）1（1）用公式mv2= mgh時(shí)，對(duì)紙帶上起點(diǎn)的要求是初速度為 為達(dá)到此目的，所選擇的紙帶第1、2兩點(diǎn)間距應(yīng)接近 （打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s）。（2）若實(shí)驗(yàn)中所用重物質(zhì)量 m= 1 kg,打點(diǎn)紙帶如圖甲所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s,則記錄B點(diǎn)時(shí)，重物速度vb= 重物的動(dòng)能EkB = 從開始下落至 B點(diǎn)，重物的重力勢(shì)能減少量是 ，因此可得出的結(jié)論是OAII *«07 公 17.6I)3449.()單位2根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度值，量

16、出下落的距離，則以牙為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是圖乙中的 <I)答案 (1)0 2 mm (2)0.59 m/s 0.174 J 0.176 J 在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重物動(dòng)能的增加量等于重力勢(shì)能的減少量(3)C1解析 用qmv2= mgh驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，應(yīng)使初速度為 0,所選紙帶的第1、2兩點(diǎn)間距應(yīng)接近2 mm。sAC 31.4- 7.8 X 10-3(2) vB= 2T =2X 002 m/s = 0.59 m/s,EkB= 2mvB = 2 x 1 x 0.592 J 0.174 J,重力勢(shì)能減少量 AEp= mgh= 1 x 10X 17.6X 10-3 J= 0.17

17、6 J,這說(shuō)明在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重物動(dòng)能的增加量等于重力勢(shì)能的減少量。1 2v2(3)由qmv2= mgh可得=ghh,故C正確。三、計(jì)算題(本題共4小題，共40分。要有必要的文字說(shuō)明和演算步驟。有 數(shù)值計(jì)算的題注明單位)15. (9分)如圖所示，質(zhì)量m= 2 kg的小球用長(zhǎng)L = 1.05 m的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛在 距水平地面高H = 6.05 m的O點(diǎn)?，F(xiàn)將細(xì)繩拉直至水平狀態(tài)，自A點(diǎn)無(wú)初速度釋 放小球，運(yùn)動(dòng)至懸點(diǎn)O的正下方B點(diǎn)時(shí)細(xì)繩恰好斷裂，接著小球做平拋運(yùn)動(dòng)，落 至水平地面上C點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度 g取10 m/s2。求：J1(1) 細(xì)繩能承受的最大拉力；細(xì)繩斷裂后小球在空中運(yùn)動(dòng)

18、所用的時(shí)間;(3) 小球落地瞬間速度的大小。答案 (1)60 N (2)1 s (3)11 m/s1解析(1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律得 mgL= 2mvB由牛頓第二定律得F mg二m羊解得最大拉力F = 3mg= 60 N ,根據(jù)牛頓第三定律可知，細(xì)繩能承受的最大拉力為60 N1 2細(xì)繩斷裂后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，且h l二2gt物體在B點(diǎn)時(shí)的速度大小以及此時(shí)半圓軌道對(duì)物體的彈力大小; 物體從C到A的過(guò)程中，摩擦力做的功。答案 (1)5 m/s 52.5 N (2) 9.5 J解析(1)設(shè)物體在B點(diǎn)的速度為v,由B到C做平拋運(yùn)動(dòng)2X 6.05 1.0510s= 1 s。(3) 整個(gè)過(guò)程，小球的機(jī)械能不

19、變，故 mgH=舟口也所以 vc = 2gH= ；'2X 10X 6.05 m/s= 11 m/s。16. (9分)如圖所示，半徑R= 0.4 m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于 A點(diǎn)，質(zhì)量為m= 1 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平拉力F的作用下，從靜止開 始由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，物體從A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道的同時(shí)撤去外力 F，物體沿半圓 軌道通過(guò)最高點(diǎn)B后做平拋運(yùn)動(dòng)，正好落在 C點(diǎn)，已知xac= 2 m， F = 15 N，g 取10 m/s2，試求:2R=2gt2,xac= vt，解得v= 5 m/sv2由牛頓第二定律有Fn + mg= mR，解得Fn = 52.5 N一 1 2 1 2

20、從A到B，由機(jī)械能守恒得§mvA=mv + mg 2R1 2由C到A應(yīng)用動(dòng)能定理可得Fxac + Wf = ?mvA 0，聯(lián)立解得W = 9.5 J17. (10分)如圖甲所示，在水平路段 AB上有一質(zhì)量為2X 103 kg的汽車，正 以10 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，汽車前方的水平路段 BC較粗糙，汽車通過(guò)整個(gè) ABC路段的v-t圖象如圖乙所示(在t= 15 s處水平虛線與曲線相切)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持20 kW不變，假設(shè)汽車在兩個(gè)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。t i：/(m s'1)"I05 10 15 金乙(

21、1) 求汽車在AB路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力Ff1;(2) 求汽車剛好到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的加速度a； 求BC路段的長(zhǎng)度。答案 (1)2000 N (2) 1 m/s2 (3)68.75 m解析 汽車在AB路段時(shí)，有F1 = Ff1, P= F1V1, 聯(lián)立解得：Ff1 二 P = 20丁 N 二 2000 N。(2)t = 15 s時(shí)汽車處于平衡態(tài)，有 F2= Ff2，P= F2V2,聯(lián)立解得：Ff2 =5N = 4000 Nv25t= 5 s時(shí)汽車開始減速運(yùn)動(dòng)，有 F1 Ff2 = ma，解得a= 1 m/s2。(3) 從 B到C由動(dòng)能定理可得Pt Ff2x= *mv2*mv1解得 x= 68.75 m。18. (12分)滑板運(yùn)動(dòng)是極限運(yùn)動(dòng)的鼻祖，許多