机械能综合检测

1、1第五章机械能章末检3# 练出高分1011121314练出高分142345678910111213o 1:1一、选择题（每小题5分，共50分）1. 以下说法中正确的是A. 物体做匀速运动，它的机械能一定守恒B. 物体所受合力的功为零，它的机械能一定守恒C. 物体所受合力不等于零，它的机械能可能守恒D. 物体所受合力等于零，它的机械能一定守恒练出高分解析 物体做匀速运动时动能不变夕但是高度可以改变，重力势能 改变夕所以A错误, 合力的功为零，只是动能不变，B错误;物体所受合力不等于零，例如只在重力作用下的运动，机械能守恒, 所以C正确；D选项实质与A选项相同，所以错误.答案C1011121314

2、2. 竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的 速度，则下列说法中正确的是（）A. 球在上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B. 球在上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功C. 球在上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重 力做功的平均功率D. 球在上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率34567891011121314解析 上升过程重力做负功，克服重力做的功和下降过程重力 做的功相等，所以B选项正确.w考虑到空气阻力，上升时间比下降时间短，根据p=予可知， C选项正确.答案BC练出高分234567891011121314

3、3如图1，人站在自动扶梯上不动，随扶梯匀速上升的过程中（）A.人克服重力做功，重力势能增加B.支持力对人做正功,人的动能增加C.合外力对人不做功，人的动能不变D.合外力对人不做功,人的机械能不变练出高分31011121314解析 人在上升时克服重力做功重力势能增加y A对。支持力向上做正功，但人的动能不变合外力做功为零，B错夕 C对,人的机械能等于动能加上重力势能，应增加夕D错.答案AC127691011131484. 如图2甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹S簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后

4、再下落，如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器，测 出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（）A.B.C.ti时刻小球动能】:大$2时刻小球动能最大（2（3这段时间内，小球的动能先增加图2D.后减少$2（3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能练出高分3*127568910111314解析0fl时间内，小球做自由落体运动，落到弹簧上并往下运动的 过程中，小球重力与弹簧对小球弹力的合力方向先向下后向上，故小球 先加速后减速夕2时刻到达最低点夕动能为o A、B错;乙3时间内夕小球向上运动夕合力方向先向上后向下丿小球先加速后 减速夕动能先增加后减少夕cM； 2（3时间内，由

5、能量守恒知小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能减 去小球增加的重力势能夕D错。答案C练出高分34578910111213141272691011138Ml5. 如图3所示，将一轻弹簧固定在倾角为30。的斜面底端，现用质量为加的物体将弹簧压缩锁定在A点，解除锁定后，物体将沿 斜面上滑，物体在运动过程中所能到达的最高点距A点的竖直高度为仏 物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g则下列说法正确的是()械能为mgh图3C. 物体的最大动能等于弹簧的最大弹性势能D. 物体最终静止在B点12346789101112：1314解析 物体离开弹簧上滑时，有mgsin 0+imgcos 0=m

6、a=mg,又因为 砂=30。,所以mgsin 0=/imgcos e=mg, “=tan；根据功能关系：Epm=mgh+Q 大于mgh, A项错误；B项正确;机械能损失AE=0=“/wgcos &石（；0。=卿力，物体最大动能的位置在A点上方，合外力为零处，即氐=mgsin 0+ hf、fimgcos 0, Eprn=Ekm+mghf +“gcos 0臥孑 C 项错误；因为“=tan，所以物体可以在B点静止，D项正确答案BD6. 某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为QT图象，如图4所示（除210

7、s时C.D.小车匀速行驶阶段的功率为9 W小车加速过程中位移大小为42 m间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）.已知在小车运动 的过程中，2 s14 s时间段内小车的功率保持不变，在14 s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0 kg,可认为在整个 运动过程中小车所受的阻力大小不变.则下列说法不正确的是A. 小车受到的阻力大小为1.5 NB. 小车加速阶段的功率为9 W解析在14 s18 s时间段则 Ff=ma = 1.5N,Ar?a=1.5 m/s,A正确;在02 s内小车做匀加速运动，由P=Fv可知，小车的功率逐渐增大,B不正确;在10 s14 s内小车做匀速直线运动，牵引力

8、Ff =Ff, P=Ff v=1.5X6 W=9W, C 正确；02s 内：jq=3m,2s10s 内根据动能定理：PtFfx2=inV229 得勺=39 m,则 x=X+x2=42m，D 正确.答案B练出高分345811291013147. 如图5所示，光滑水平面上放着足够长的木板木板B上放着木块A, 4、接触面粗糙，现用一水平拉力F作用在B上使其由静止开始运动，用F口代表B对A的摩擦力，尸亡代表4对B 的摩擦力，下列说法正确的有（）A.力F做的功一定等于A、B系统动能的增加量B.力F做的功一定小于A、B系统动能的增加量C.力町对4做的功等于A动能的增加量D.力F、对B做的功之和等于B动能的

9、增加量练出高分11011121314910111314込解析 当水平拉力F较小时夕二者一起运动力F做的功一定等于A、 系统动能的增加量当水平拉力F较大时夕二者发生相对滑动夕力F 做的功一定大于厶系统动能的增加量夕选项A、B错误;由动能定理，力幵!对A做的功等于A动能的增加量，力F、几对 做的功之和等于动能的增加量，选项C、D正确.答案CD3.如图6所示，两个二竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径1?相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，均可视为光滑在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放,小球距离地面的高度分别为血和力，下列说法正确的是图6A. 若使小球A沿轨道运动

10、并且从最高点飞出, 释放的最小高度为竽B. 若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出, 释放的最小高度为普C. 适当调节血，可使A球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右 端口处D. 适当调节hBf可使B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右 端口处练出高分1011121314解析 小球/从轨道最高点飞出的最小速度vA=gR9由机械能守恒夕 mghA=2mgR+tnvA ,则 hA= A 选项正确； 小球从轨道最高点飞出的最小速度血=0,由机械能守恒，mghB= 2mgR9释放的最小高度如=2心B选项错误;要使小球A或B从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处，需满竽，而A球的最小速度vA=gRv0,故

11、A球不可能落在轨道右端口处,B球可能，C选项错误，D选项正确.答案AD723468121011131499.如图7所示，光滑的水平轨道与半径为1?的光滑的半圆形 轨道BCD相切于B点，其中半圆轨道在竖直平面内，B点为最 低点，D点为最高点，一小球以一定的初速度沿A射入，恰能 通过最高点，设小球在最高点D的重力势能为零，则关于小球在B点的机械能E与轨道对小球的支持力F的说法正确的是（）A. E与成正比C. F与人成正比B. E与1?无关DF与R无关练出高分34567891314解析 小球恰能通过最高点夕则在最高点重力充当向心力，有mg= 加务因为小球在最高点D的重力势能为零，则小球在D点的机械能

12、 为-严-由机械能守恒定律可知：小球在B点的机械能与在D点的机 项错误械能相等夕贝i E=mv2=mgk,所以与成正比夕故A项正确？ B从B点到D点小球机械能守恒，可得：mv2=mvQ2-2mgRf在B点 有：Fmg=n,可解得F=6mg,所以F与2?无关，故C项错误, D项正确.答案AD10.如图8所示，在光滑固定的曲面上，放有两个质量分别为1 kg和2 kg的可视为质点的小球A和两球之间用一根轻质弹簧相连,用手拿着A如图所示竖直放置，AB间距离L=02 m,小球B刚刚与曲面接触且距水平面的高度=01 m此时弹簧的弹性势能Ep =1 J,自由释放A后两球以及弹簧从静止开始下滑到光滑地面上,以

13、后一直沿光滑地面运动，不计一切碰撞时机械能的损失，g取10 m/s2.则下列说法中正确的是（）A. 下滑的整个过程中弹簧和A球组成的系统机械能守恒B. 下滑的整个过程中两球及弹簧组成的系统机械能守恒7777777777f7777777T777777C. B球刚到地面时，速度是边m/s图8D. 当弹簧处于原长时，以地面为参考平面，两球在光滑水平面上 运动时的机械能为6J练出高分91011121314解析 由于弹簧和B之间有作用力，弹簧和A球组成的系统机械能不 守恒，A项错误;由于没有摩擦，系统只有弹簧弹力和重力做功，则B项正确;因为弹簧作用于并对做功，B的机械能不守恒，而边m/s是根 据机械能守

14、恒求解得出的，所以C项错误;根据系统机械能守恒，到地面时的机械能与刚释放时的机械能相等，又丿弹簧处于原长，则E=mAg(L+h)+mBgh+Ep=6D项正确答案BD72468131410 11 12二、非选择题（共50分）11（8分）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为加=200 g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符 合实验要求的纸带如图9所示O为纸带下落的起始点，A. B、C为纸带上选取的三个连续点已知打点计时器每隔0=0.02 s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8 m/s2,那么SAB C单位：cm ：: *y!13.55 f；19.20:!23.23!图9

15、计算B点瞬时速度时，甲同学用vB2=2gxOB，乙同学用如=券其中所选择方法正确的是（填“甲”或“乙”）同学.(2)同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力为此他计算出纸带下落的加速度为m/s2,从而计算出阻力Ft=N.(3)若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的?(填“能”或解析 如用vB2=2gxOB求如 就等于认为机械能已经守恒了 9应选101314由Ax=“尸知Ax BC-ABa=2 =23.23-19.20-(19.20-15.55) X10220.022_m/s=9.5 m/s2由 mg t=ma 知

16、Ff=/ngma= ).06 N.能.可利用加(v2 2) = mgh 12验证.答案乙(2)9.5 0.06 (3)能练出高分45678101412. （12分）在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材：A.打点计时器；B.天平；C.秒表；D低压交流 电源；E.电池；F.纸带；G.细线、祛码、小车、重物.祛码盘;H薄木板.其中多余的器材是（填器材前的字母），缺少的器材是测量时间的工具是;测量质量的工具是.（填器材前的字母）（3妆口图10所示是打点计时器打出的小车（质量为加）在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带.测量数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T.请分析

17、，利用这些数据能否验证动能定理?若不能，请说明理由；若能，请说出做法，并对这种做法做出评价.Xab5 ) XA| 14y=0.3 s解析(I)小物块从C水平飞出后做平抛运动夕由h=gt2得小物块从C 到D运动的时间/=从C点飞出时速度的大小。=2.0 m/s(3)小物块从A运动到C的过程中，根据动能定理得 . 1 ?mg( _% + Vf=mv 摩擦力做功 Wf=mv2-mg(H-h)= -0.1 J 此过程中克服摩擦力做的功 叫 =Wf=0.1 J.答案(1)03 s (2)2.0 m/s (3)0.1 Jl=J1-114. （16分）（2012北京23）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行

18、程超过百米.电梯的简化模型如图12甲所示.考虑安全、舒适、省时等 因素，电梯的加速度“是随时间/变化的.已知电梯在戸0时由静 止开始上升，一（图象如图乙所示.电梯总质量m=2.0X103 kg忽、略一切阻力，重力加速度g取10 m/s2.图12（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力尺和最小拉力F2；练出高分34#67891011U=1(2) 类比是一种常用的研究方法.对于直线运动，教科书中讲解了由 日 图象求位移的方法.请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义, 根据图乙所示的a-t图象，求电梯在第1 s内的速度改变量和第 2 s末的速率r2;(3) 求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P;再求在011 s时 间内，拉力和重力对电梯所做的总功W.练出高分234解析由牛顿第二定律9有一吨=加 由“一/图象可知y Fl和卩2对应的加速度分别是 ai = 1.0m/s?9 爲=10m/s爲 贝Fi=m(g+a1)=2.0X103X (10+1.0) N=2.2X104NF2=m(g+a2)=2.0X 103X (10-1.0) N=1.8X104 N 类比可得,所求速度变化量等于第1 s内“T图线与t轴所围图形