高中物理人教版第七章機(jī)械能守恒定律 全國(guó)一等獎(jiǎng)

新人教版必修2《第7章機(jī)械能守恒定律》單元測(cè)試卷（安徽省安慶市桐城中學(xué)）一、選擇題（本題共12小題；每小題3分，共36分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得3分，選不全的得1分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1．下面各個(gè)實(shí)例中，機(jī)械能不守恒的是（）A．用一彈簧吊著一個(gè)物體在豎直方向上上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，以物體和彈簧及地球組成系統(tǒng)B．物體從高處以的加速度豎直下落C．鉛球運(yùn)動(dòng)員拋出的鉛球從拋出到落地前的運(yùn)動(dòng)D．拉著一個(gè)物體沿光滑的斜面勻速上升2．汽車以額定功率從水平路面上坡時(shí)，司機(jī)換檔的目的是（）A．增大速度，增大牽引力 B．減小速度，減小牽引力C．增大速度，減小牽引力 D．減小速度，增大牽引力3．物體由靜止出發(fā)從光滑斜面頂端自由滑下，當(dāng)所用時(shí)間是下滑到底端所用時(shí)間的一半時(shí)，物體的動(dòng)能與勢(shì)能（以斜面底端為零勢(shì)能參考平面）之比為（）A．1：4 B．1：3 C．1：2 D．1：14．關(guān)于作用力與反作用力做功的關(guān)系，下列說(shuō)法不正確的是（）A．當(dāng)作用力作正功時(shí)，反作用力一定作負(fù)功B．當(dāng)作用力不作功時(shí)，反作用力也不作功C．作用力與反作用力所做的功一定是大小相等D．作用力做正功時(shí)，反作用力也可以做正功5．質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無(wú)初速釋放，落在地面后撞出一個(gè)深度為h的坑，如圖所示，在此過(guò)程中（）A．重力對(duì)物體做功為mgHB．物體的重力勢(shì)能減少了mg（H+h）C．外力對(duì)物體做的總功為零D．地面對(duì)物體的平均阻力為6．假設(shè)飛機(jī)在飛行中所受空氣阻力與它的速度平方成正比，當(dāng)飛機(jī)以速度v水平勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P，若飛機(jī)以速度3v水平飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為（）A．3P B．9P C．18P D．27P7．如圖所示，一物體以一定的速度沿水平面由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)，摩擦力做功W1；若該物體從A′沿兩斜面滑到B′，不考慮物體在最高點(diǎn)離開斜面情況，摩擦力做的總功為W2，已知物體與各接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，則（）A．W1=W2 B．W1＞W(wǎng)2C．W1＜W2 D．不能確定W1、W2大小關(guān)系8．一質(zhì)量為m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提升h，關(guān)于此過(guò)程下列說(shuō)法中正確的是（）A．提升過(guò)程中手對(duì)物體做功m（a+g）hB．提升過(guò)程中合外力對(duì)物體做功mahC．提升過(guò)程中物體的動(dòng)能減小D．提升過(guò)程中物體克服重力做功mgh9．物體在平衡力作用下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體的機(jī)械能、動(dòng)能、重力勢(shì)能的關(guān)系可能是（）A．機(jī)械能不變，動(dòng)能也不變B．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能可變化C．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能一定變化D．若勢(shì)能變化，則機(jī)械能變化10．某中等體重的中學(xué)生進(jìn)行體能訓(xùn)練時(shí)，用100s的時(shí)間登上20m的高樓，估測(cè)他登樓時(shí)的平均功率，最接近的數(shù)值是（）A．10W B．100W C．1KW D．10KW11．一物體在豎直彈簧的上方高h(yuǎn)處下落，然后又被彈簧彈回，如圖所示，則物體動(dòng)能最大的時(shí)刻是（）A．物體剛接觸彈簧時(shí) B．物體將彈簧壓縮至最短時(shí)C．物體重力與彈力相等時(shí) D．彈簧等于原長(zhǎng)時(shí)12．如圖所示，一小球自A點(diǎn)由靜止自由下落，到B點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到C點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短．若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由A→B→C的過(guò)程中，若僅以小球?yàn)橄到y(tǒng)，且取地面為參考面，則（）A．小球從A→B的過(guò)程中機(jī)械能守恒；小球從B→C的過(guò)程中只有重力和彈力做功，所以機(jī)械能也守恒B．小球在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大C．小球減少的機(jī)械能，等于彈簧彈性勢(shì)能的增量D．小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零，重力勢(shì)能為零，彈簧的彈性勢(shì)能最大二、實(shí)驗(yàn)題（第13題4分，第14題每空4分，計(jì)24分）13．在一次演示實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)壓緊的彈簧沿一粗糙水平面射出一個(gè)小球，測(cè)得彈簧壓縮的距離d和小球在粗糙水平面滾動(dòng)的距離s如下表所示．由此表可以歸納出小球滾動(dòng)的距離s跟彈簧壓縮的距離d之間的關(guān)系，并猜測(cè)彈簧的彈性勢(shì)能EP跟彈簧壓縮的距離d之間的關(guān)系分別是（選項(xiàng)中k1、k2是常量）（）實(shí)驗(yàn)序號(hào)1234d（cm）s（cm）A．s=k1d，EP=k2d B．s=k1d，EP=k2d2C．s=k1d2，EP=k2d D．s=k1d2，Ep=k2d214．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是．（2）供選擇的重物有以下四個(gè)，應(yīng)選擇．A．質(zhì)量為100g的木球B．質(zhì)量為10g的砝碼C．質(zhì)量為200g的鉤碼D．質(zhì)量為10g的塑料球（3）使用質(zhì)量為m的重錘和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，在選定的紙帶上依次取計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示，紙帶上所打的點(diǎn)記錄了物體在不同時(shí)刻的位置，那么紙帶的端與重物相連．設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，且O為打下的第一個(gè)點(diǎn)．當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)“3”時(shí)，物體的動(dòng)能表達(dá)式為，若以重物的運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)O為參考點(diǎn)，當(dāng)打第點(diǎn)“3”時(shí)物體的機(jī)械能表達(dá)式為．三、計(jì)算題（共40分）15．人從一定的高度落地容易造成骨折．一般人脛骨的極限抗壓強(qiáng)度約為×108N/m2，脛骨最小橫截面積大多為．假若一質(zhì)量為50kg的人從某一高度直膝雙足落地，落地時(shí)其重心又下降約1cm．試計(jì)算一下這個(gè)高度超過(guò)多少時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致脛骨骨折．（g取10m/s2）16．如圖所示，半徑為r，質(zhì)量不計(jì)的圓盤盤面與地面相垂直，圓心處有一個(gè)垂直盤面的光滑水平固定軸O，在盤的最右邊緣固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，在O點(diǎn)的正下方離O點(diǎn)處固定一個(gè)質(zhì)量也為m的小球B．放開盤讓其自由轉(zhuǎn)動(dòng)，問：（1）當(dāng)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，兩小球的重力勢(shì)能之和減少了多少？（2）A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線速度是多少？（3）在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度是多少？17．質(zhì)量為5kg的木塊靜止在高為的水平桌面上，二者間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．今用50N的推力使它向前運(yùn)動(dòng)3m時(shí)撤去推力，木塊又滑行2m后從桌邊飛出．求木塊離開桌邊時(shí)的速度和落地時(shí)速度的大小分別為多少？18．質(zhì)量均為m的物體A和B分別系在一根不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩兩端，繩子跨過(guò)固定在傾角為30°的斜面頂端的定滑輪上，斜面固定在水平地面上，開始時(shí)把物體B拉到斜面底端，這時(shí)物體A離地面的高度為米，如圖所示．若摩擦力均不計(jì)，從靜止開始放手讓它們運(yùn)動(dòng)．（斜面足夠長(zhǎng)，g取10m/s2）求：（1）物體A著地時(shí)的速度；（2）物體A著地后物體B沿斜面上滑的最大距離．19．某興趣小組對(duì)一輛自制遙控小車的性能進(jìn)行研究．他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，并將小車運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái)，通過(guò)處理轉(zhuǎn)化為v﹣t圖象，如圖所示（除2s﹣10s時(shí)間段圖象為曲線外，其余時(shí)間段圖象均為直線）．已知在小車運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，2s﹣14s時(shí)間段內(nèi)小車的功率保持不變，在14s末停止遙控而讓小車自由滑行，小車的質(zhì)量為，可認(rèn)為在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小車所受到的阻力大小不變．求：（1）小車所受到的阻力大小；（2）小車勻速行駛階段的功率；（3）小車在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移的大?。?/p>

新人教版必修2《第7章機(jī)械能守恒定律》單元測(cè)試卷（安徽省安慶市桐城中學(xué)）參考答案與試題解析一、選擇題（本題共12小題；每小題3分，共36分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得3分，選不全的得1分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1．下面各個(gè)實(shí)例中，機(jī)械能不守恒的是（）A．用一彈簧吊著一個(gè)物體在豎直方向上上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，以物體和彈簧及地球組成系統(tǒng)B．物體從高處以的加速度豎直下落C．鉛球運(yùn)動(dòng)員拋出的鉛球從拋出到落地前的運(yùn)動(dòng)D．拉著一個(gè)物體沿光滑的斜面勻速上升【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律．【分析】物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力或者是彈簧的彈力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒的條件逐個(gè)分析物體的受力的情況，即可判斷物體是否是機(jī)械能守恒．【解答】解：A、物體在豎直方向上上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力和彈簧的彈力做功，以物體和彈簧及地球組成系統(tǒng)機(jī)械能是守恒的，不符合題意，故A錯(cuò)誤．B、物體以a=的加速度豎直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閍＜g，根據(jù)牛頓第二定律得知，物體受到的合力F合=小于重力，必定受到向上的作用力，此作用力做負(fù)功，則知物體的機(jī)械能減小，機(jī)械能不守恒．符合題意，故B正確．C、鉛球運(yùn)動(dòng)員拋出的鉛球從拋出到落地前的運(yùn)動(dòng)，由于鉛球只受到重力的作用，所以機(jī)械能守恒．不符合題意，故C錯(cuò)誤．D、拉著一個(gè)物體沿光滑的斜面勻速上升，拉力做正功，機(jī)械能增加，符合題意，故D正確．故選：BD2．汽車以額定功率從水平路面上坡時(shí)，司機(jī)換檔的目的是（）A．增大速度，增大牽引力 B．減小速度，減小牽引力C．增大速度，減小牽引力 D．減小速度，增大牽引力【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時(shí)功率．【分析】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是牽引力的功率．根據(jù)功率公式P=Fv，進(jìn)行分析討論．【解答】解：A、P一定，由公式P=Fv，增大牽引力，必須減小速度．故A錯(cuò)誤．B、P一定，由公式P=Fv，減小速度，可以增大牽引力．故B錯(cuò)誤．C、上坡時(shí)，需要增大牽引力，減小速度．故C錯(cuò)誤．D、P一定，由公式P=Fv，上坡時(shí)減小速度，可以增大牽引力．故D正確．故選：D3．物體由靜止出發(fā)從光滑斜面頂端自由滑下，當(dāng)所用時(shí)間是下滑到底端所用時(shí)間的一半時(shí)，物體的動(dòng)能與勢(shì)能（以斜面底端為零勢(shì)能參考平面）之比為（）A．1：4 B．1：3 C．1：2 D．1：1【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．【分析】根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式求解前一半時(shí)間和整個(gè)時(shí)間段的位移之比，然后根據(jù)機(jī)械能守恒定律分析．【解答】解：物體由靜止出發(fā)從光滑斜面頂端自由滑下，做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式，有：；；故；下滑x1時(shí)，重力勢(shì)能的減小量等于動(dòng)能的增加量，即下滑x1時(shí)，重力勢(shì)能為：，動(dòng)能為：；故重力勢(shì)能與動(dòng)能之比為3：1，故選B．4．關(guān)于作用力與反作用力做功的關(guān)系，下列說(shuō)法不正確的是（）A．當(dāng)作用力作正功時(shí)，反作用力一定作負(fù)功B．當(dāng)作用力不作功時(shí)，反作用力也不作功C．作用力與反作用力所做的功一定是大小相等D．作用力做正功時(shí)，反作用力也可以做正功【考點(diǎn)】功的計(jì)算；作用力和反作用力．【分析】力做功的正負(fù)即決于力和位移的方向關(guān)系；根據(jù)作用力和反作用力的性質(zhì)可以判斷兩力做功的情況．【解答】解：A、作用力和反作用力是作用在兩個(gè)相互作用的物體之上的；作用力和反作用力可以同時(shí)做負(fù)功，也可以同時(shí)做正功；如冰面上兩個(gè)原來(lái)靜止的小孩子相互推一下之后，兩人同時(shí)后退，則兩力做正功；而兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)后撞在一起的物體，作用力和反作用力均做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；B、若物體在一個(gè)靜止的物體表面上滑動(dòng)，則由于靜止的物體沒有位移，則相互作用的摩擦力對(duì)靜止的物體不做功，所以作用力和反作用力可以一個(gè)力做功，另一個(gè)力不做功，故BC均錯(cuò)誤D、作用力和反作用力可以同時(shí)做正功，也可以同時(shí)做負(fù)功，故D正確；本題選錯(cuò)誤的，故選：ABC．5．質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無(wú)初速釋放，落在地面后撞出一個(gè)深度為h的坑，如圖所示，在此過(guò)程中（）A．重力對(duì)物體做功為mgHB．物體的重力勢(shì)能減少了mg（H+h）C．外力對(duì)物體做的總功為零D．地面對(duì)物體的平均阻力為【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用．【分析】根據(jù)重力做功的公式WG=mg△h即可求解；對(duì)整個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理，根據(jù)重力和阻力做功之和等于鋼球動(dòng)能的變化量，即可求解．【解答】解：A、重力做功：WG=mg△h=mg（H+h），故A錯(cuò)誤，B正確．C、對(duì)整個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得：W總=△EK=0，故C正確．D、對(duì)整個(gè)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得：W總=WG+（﹣fh）=△EK=0，f=，故D正確．故選：BCD6．假設(shè)飛機(jī)在飛行中所受空氣阻力與它的速度平方成正比，當(dāng)飛機(jī)以速度v水平勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P，若飛機(jī)以速度3v水平飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為（）A．3P B．9P C．18P D．27P【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時(shí)功率．【分析】當(dāng)勻速飛行時(shí)，飛機(jī)的牽引力的大小和受到的阻力的大小相等，根據(jù)功率的公式P=Fv可得，此時(shí)有P=Fv=F′v，再根據(jù)飛行中所受空氣阻力與它的速率平方成正比，即F′=kv2，即可分析飛機(jī)的總功率的情況【解答】解：飛機(jī)飛行時(shí)所受的阻力與速度的平方成正比，即F′=kv2．當(dāng)飛機(jī)勻速飛行時(shí)，牽引力大小等于阻力，即F=F′=kv2，則發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P=Fv=kv3，即發(fā)動(dòng)機(jī)的功率與速度的三次方成正比．所以，當(dāng)飛機(jī)的速度變?yōu)樵瓉?lái)三倍時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率變?yōu)樵瓉?lái)的27倍，所以選項(xiàng)D正確．故選：D7．如圖所示，一物體以一定的速度沿水平面由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)，摩擦力做功W1；若該物體從A′沿兩斜面滑到B′，不考慮物體在最高點(diǎn)離開斜面情況，摩擦力做的總功為W2，已知物體與各接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，則（）A．W1=W2 B．W1＞W(wǎng)2C．W1＜W2 D．不能確定W1、W2大小關(guān)系【考點(diǎn)】功的計(jì)算．【分析】通過(guò)功的公式W=Fscosθ去比較兩種情況下摩擦力做功的大小．【解答】解：設(shè)AB間的距離為L(zhǎng)，則上圖中摩擦力做功W1=﹣μmgL．下圖中把摩擦力做功分為兩段，即：W2=﹣μmgcosαs1﹣μmgcosβs2=﹣μmg（s1cosα+s2cosβ）=﹣μmgL．所以W1=W2．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．故選：A．8．一質(zhì)量為m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提升h，關(guān)于此過(guò)程下列說(shuō)法中正確的是（）A．提升過(guò)程中手對(duì)物體做功m（a+g）hB．提升過(guò)程中合外力對(duì)物體做功mahC．提升過(guò)程中物體的動(dòng)能減小D．提升過(guò)程中物體克服重力做功mgh【考點(diǎn)】功的計(jì)算．【分析】由牛頓第二定律求得物體受到的合力與人對(duì)物體的拉力，然后利用恒力做功的公式分別求出重力和拉力做的功，應(yīng)用動(dòng)能定理判斷動(dòng)能的變化．【解答】解：A、設(shè)人對(duì)物體的拉力F，由牛頓第二定律得F﹣mg=ma，即F=m（g+a），提高過(guò)程中手對(duì)物體做功為m（a+g）h，故A正確；B、提高過(guò)程中合外力對(duì)物體做功w合=mah，故B正確；C、由動(dòng)能定理得：w合=△EK物體被人用手由靜止豎直以加速度a勻加速提升h，所以w合=mah即提升過(guò)程中物體的動(dòng)能增mah，故C錯(cuò)誤；D、提高過(guò)程中物體克服重力做功mgh，故D正確．故選：ABD．9．物體在平衡力作用下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體的機(jī)械能、動(dòng)能、重力勢(shì)能的關(guān)系可能是（）A．機(jī)械能不變，動(dòng)能也不變B．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能可變化C．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能一定變化D．若勢(shì)能變化，則機(jī)械能變化【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；功能關(guān)系．【分析】機(jī)械能是指動(dòng)能和重力勢(shì)能的和，動(dòng)能與物體的速度有關(guān)，重力勢(shì)能與物體的高度有關(guān)．【解答】解：A、在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)的物體，它的機(jī)械能和動(dòng)能相等，都不變，所以A正確．B、當(dāng)物體勻速下降或勻速上升時(shí)，物體的動(dòng)能不變，但是重力勢(shì)能變化，所以B正確．C、動(dòng)能和重力勢(shì)能沒有必然的聯(lián)系，它們可以都變，也可以都不變，所以C錯(cuò)誤．D、機(jī)械能是指動(dòng)能和重力勢(shì)能的和，若勢(shì)能變化，物體的動(dòng)能不變，則機(jī)械能就要變化，所以D可能．故選ABD．10．某中等體重的中學(xué)生進(jìn)行體能訓(xùn)練時(shí)，用100s的時(shí)間登上20m的高樓，估測(cè)他登樓時(shí)的平均功率，最接近的數(shù)值是（）A．10W B．100W C．1KW D．10KW【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時(shí)功率．【分析】中學(xué)生的體重可取50kg，人做功用來(lái)克服重力做功，故人做功的數(shù)據(jù)可盡似為重力的功，再由功率公式可求得功率．【解答】解：學(xué)生上樓時(shí)所做的功W=mgh=50×10×20（J）=10000J；則他做功的功率P===100W；故選B．11．一物體在豎直彈簧的上方高h(yuǎn)處下落，然后又被彈簧彈回，如圖所示，則物體動(dòng)能最大的時(shí)刻是（）A．物體剛接觸彈簧時(shí) B．物體將彈簧壓縮至最短時(shí)C．物體重力與彈力相等時(shí) D．彈簧等于原長(zhǎng)時(shí)【考點(diǎn)】功能關(guān)系．【分析】本題的關(guān)鍵是通過(guò)對(duì)物體下落和上升兩個(gè)過(guò)程動(dòng)態(tài)分析可知當(dāng)加速度a=0即物體重力與彈力相等時(shí)速度最大．【解答】解：對(duì)物體動(dòng)態(tài)分析可知，下落過(guò)程：當(dāng)滿足mg=kx時(shí)，加速度a=0，物體速度最大，因?yàn)槿鬹x＞mg，則合力方向向上與速度方向相反，物體將做減速運(yùn)動(dòng)；上升過(guò)程：當(dāng)kx＞mg時(shí)，物體向上加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)kx＜mg時(shí)，合力向下與速度方向相反，物體將做減速運(yùn)動(dòng)，所以仍然是當(dāng)kx=mg時(shí)，速度最大動(dòng)能最大，所以C正確ABD錯(cuò)誤．故選：C．12．如圖所示，一小球自A點(diǎn)由靜止自由下落，到B點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到C點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短．若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由A→B→C的過(guò)程中，若僅以小球?yàn)橄到y(tǒng)，且取地面為參考面，則（）A．小球從A→B的過(guò)程中機(jī)械能守恒；小球從B→C的過(guò)程中只有重力和彈力做功，所以機(jī)械能也守恒B．小球在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大C．小球減少的機(jī)械能，等于彈簧彈性勢(shì)能的增量D．小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零，重力勢(shì)能為零，彈簧的彈性勢(shì)能最大【考點(diǎn)】功能關(guān)系；彈性勢(shì)能．【分析】小球下落過(guò)程中，先自由落體，與彈簧接觸后，彈力不斷變大，當(dāng)向上的彈力小于向下的重力時(shí)，小球繼續(xù)加速，相等時(shí)停止加速，速度達(dá)到最大，此后彈力繼續(xù)加大，變得大于重力，故物體開始減速，直到最低點(diǎn)C停下，即整個(gè)從b到c的過(guò)程先加速和減速；而能量方面，重力勢(shì)能不斷減小，彈性勢(shì)能不斷變大，動(dòng)能先變大后變小，系統(tǒng)機(jī)械能總量守恒．【解答】解：A、小球從A→B的過(guò)程中機(jī)械能守恒；小球從B→C的過(guò)程中只有重力和彈力做功，所以彈簧和小球系統(tǒng)中，重力勢(shì)能、動(dòng)能、彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量守恒，但是小球的機(jī)械能不守恒．故A錯(cuò)誤；B、小球從B到C過(guò)程，先加速和減速，故動(dòng)能先變大后變小，小球在BC之間某點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，故B錯(cuò)誤；C、小球從A到C過(guò)程中，重力勢(shì)能、動(dòng)能、彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量守恒，而在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)動(dòng)能都為零，故減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，故C正確；D、小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零，由于取地面為參考面，重力勢(shì)能不為零，故D錯(cuò)誤；故選：C．二、實(shí)驗(yàn)題（第13題4分，第14題每空4分，計(jì)24分）13．在一次演示實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)壓緊的彈簧沿一粗糙水平面射出一個(gè)小球，測(cè)得彈簧壓縮的距離d和小球在粗糙水平面滾動(dòng)的距離s如下表所示．由此表可以歸納出小球滾動(dòng)的距離s跟彈簧壓縮的距離d之間的關(guān)系，并猜測(cè)彈簧的彈性勢(shì)能EP跟彈簧壓縮的距離d之間的關(guān)系分別是（選項(xiàng)中k1、k2是常量）（）實(shí)驗(yàn)序號(hào)1234d（cm）s（cm）A．s=k1d，EP=k2d B．s=k1d，EP=k2d2C．s=k1d2，EP=k2d D．s=k1d2，Ep=k2d2【考點(diǎn)】探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系．【分析】先從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出小球滾動(dòng)的距離s跟彈簧壓縮的距離d之間的關(guān)系，彈簧釋放后，小球在彈簧的彈力作用下加速，小球在粗糙水平面滾動(dòng)的距離s，從能量轉(zhuǎn)化的角度得彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為由于小球在粗糙水平面滾動(dòng)產(chǎn)生的內(nèi)能，列出等式求解．【解答】解：由表中數(shù)據(jù)可看出，在誤差范圍內(nèi)，s正比于d2，即s=k1d2，彈簧釋放后，小球在彈簧的彈力作用下加速，小球在粗糙水平面滾動(dòng)的距離s，從能量轉(zhuǎn)化的角度得彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為由于小球在粗糙水平面滾動(dòng)產(chǎn)生的內(nèi)能，列出等式Ep=fs，f為摩擦力，恒量．所以Ep正比于d2，即Ep=k2d2，故選D．14．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是帶紙帶夾的重錘（或重錘）．（2）供選擇的重物有以下四個(gè)，應(yīng)選擇C．A．質(zhì)量為100g的木球B．質(zhì)量為10g的砝碼C．質(zhì)量為200g的鉤碼D．質(zhì)量為10g的塑料球（3）使用質(zhì)量為m的重錘和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，在選定的紙帶上依次取計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示，紙帶上所打的點(diǎn)記錄了物體在不同時(shí)刻的位置，那么紙帶的左端與重物相連．設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，且O為打下的第一個(gè)點(diǎn)．當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)“3”時(shí)，物體的動(dòng)能表達(dá)式為，若以重物的運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)O為參考點(diǎn)，當(dāng)打第點(diǎn)“3”時(shí)物體的機(jī)械能表達(dá)式為m﹣mgs3．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度．【分析】對(duì)于實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度．從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值．【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是帶紙帶夾的重錘（或重錘）．（2）由于實(shí)驗(yàn)中受到空氣阻力和紙帶的摩擦阻力，所以我們應(yīng)找體積較小，質(zhì)量較大的物體作為研究對(duì)象．故選C．（3）實(shí)驗(yàn)中重錘是從靜止釋放的，速度逐漸增大，與重錘相連的紙帶速度較小，后面逐漸增大．從圖中可以看出應(yīng)該是左端與重物相連．利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論v3==Ek3=mv32=m以重物的運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)O為參考點(diǎn)3點(diǎn)的重力勢(shì)能等于Ep=﹣mgh=﹣mgs3，當(dāng)打第點(diǎn)“3”時(shí)物體的機(jī)械能表達(dá)式為：m﹣mgs3故答案為：（1）帶紙帶夾的重錘（或重錘）（2）C（3）左端，m，m﹣mgs3三、計(jì)算題（共40分）15．人從一定的高度落地容易造成骨折．一般人脛骨的極限抗壓強(qiáng)度約為×108N/m2，脛骨最小橫截面積大多為．假若一質(zhì)量為50kg的人從某一高度直膝雙足落地，落地時(shí)其重心又下降約1cm．試計(jì)算一下這個(gè)高度超過(guò)多少時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致脛骨骨折．（g取10m/s2）【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用．【分析】通過(guò)Fm=2pS得出人的脛骨能承受的最大作用力，對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理求出最大高度．【解答】解析：由題意知，脛骨最小處所受沖擊力超過(guò)F=×108N/m2×2××10﹣4m2=×104N時(shí)會(huì)造成骨折．由動(dòng)能定理得：mg（h1+h2）﹣Fh2=0，代入數(shù)據(jù)解得：h1=；答：當(dāng)高度超過(guò)時(shí)，可能導(dǎo)致脛骨骨折．16．如圖所示，半徑為r，質(zhì)量不計(jì)的圓盤盤面與地面相垂直，圓心處有一個(gè)垂直盤面的光滑水平固定軸O，在盤的最右邊緣固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，在O點(diǎn)的正下方離O點(diǎn)處固定一個(gè)質(zhì)量也為m的小球B．放開盤讓其自由轉(zhuǎn)動(dòng)，問：（1）當(dāng)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，兩小球的重力勢(shì)能之和減少了多少？（2）A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線速度是多少？（3）在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度是多少？【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】（1）重力勢(shì)能的變化量等于重力做功的數(shù)值．A球的重力勢(shì)能減小，B的重力勢(shì)能增加．（2）兩球組成的系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒．兩小球的角速度相等，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理可以求出小球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線速度．（3）在OA向左偏離豎直方向偏角最大時(shí)，小球速度為零，由機(jī)械能守恒定律可以求出最大偏角．【解答】解：（1）當(dāng)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，A的重力勢(shì)能減小mgr，B的重力勢(shì)能增加mg，所以兩小球的重力勢(shì)能之和減少為△EP=mgr﹣mg=mgr（2）取圓盤最低處的水平面勢(shì)能為零，由機(jī)械能守恒定律可得：mgr=mg+m（ωr）2+m（ω×）2，又vA=ωR，解得vA=（3）設(shè)OA向左偏離豎直方向的最大角度是θ，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得mgr×cosθ﹣mg×（1+sinθ）=0得2cosθ=1+sinθ，4（1﹣sin2θ）=1+2sinθ+sin2θ，5sin2θ+2sinθ﹣3=0sinθ=∴θ=37°答：（1）當(dāng)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，兩小球的重力勢(shì)能之和減少了mgr．（2）A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線速度是．（3）在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度是37°．17．質(zhì)量為5kg的木塊靜止在高為的水平桌面上，二者間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．今用50N的推力使它向前運(yùn)動(dòng)3m時(shí)撤去推力，木塊又滑行2m后從桌邊飛出．求木塊離開桌邊時(shí)的速度和落地時(shí)速度的大小分別為多少？【考點(diǎn)】牛頓第二定律．【分析】對(duì)木塊從開始到離開桌邊的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理列方程即可求解木塊離開桌邊時(shí)的速度；對(duì)木塊從開始到落地的全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理列方程即可求解落地時(shí)速度的大?。窘獯稹拷猓涸O(shè)木塊離開桌邊時(shí)的速度和落地時(shí)速度的大小分別為v1和v2．根據(jù)動(dòng)能定理得：對(duì)木塊從開始到離開桌邊的過(guò)程：Fs1﹣μmg（s1+s2）=對(duì)木塊從開始到落地的全過(guò)程：Fs1﹣μmg（s1+s2）+mgh=據(jù)題有：s1=3m，s2=2m，μ=，h=解得：v1=m/s；v2=m/s；答：木塊離開桌邊時(shí)的速度和落地時(shí)速度的大小分別為m