高中物理之功和能机械能守恒定律测试卷

1、优秀学习资料欢迎下载高中物理之功和能机械能守恒定律测试卷（一）一、选择题（10 小题，共1一个人站在高出地面40 分）h 处，抛出一个质量为m的物体物体落地时的速率为v，不计空气阻力，则人对物体所做的功为()A mghB mgh /2C12mvD12mv mgh222从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地()运行的时间相等加速度相同落地时的速度相同落地时的动能相等以上说法正确的是ABCD3水平面上甲、 乙两物体， 在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下停下来b 分别表示甲、乙两物体的动能E 和位移 s 的图象，则图 7 7-

2、27中的aa、测图 41若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较大若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大若甲、乙质量相同，则乙与地面间的动摩擦因数较大以上说法正确的是()ABCD4当重力对物体做正功时，物体的()A重力势能一定增加，动能一定减小B重力势能一定增加，动能一定增加C重力势能一定减小，动能不一定增加D重力势能不一定减小，动能一定增加5自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开始，到压缩弹簧有最大形变的过程中，以下说法中正确的是 ()A小球的动能逐渐减少B小球的重力势能逐渐减少C小球的机械能守恒D小球的加速度逐渐增大6

3、一个质量为m的物体以 a 2g 的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h 高度的过程中，物体的优秀学习资料欢迎下载重力势能减少了2mgh动能增加了 2mgh机械能保持不变机械能增加了mgh以上说法正确的是()ABCD7如图 4-2 所示，将悬线拉至水平位置无初速释放，当小球到达最低点时，细线被一与悬点同一竖直线上的小钉 B 挡住，比较悬线被小钉子挡住的前后瞬间，测图4-2小球的机械能减小悬线的张力变大小球的动能减小小球的向心加速度变大以上说法正确的是()ABC8如图 4-3 所示， B 物体的质量是A 物体质量的D1/2 ，在不计摩擦阻力的情况下，A 物体自H高处由静止开始下落以地面为参考平面，

4、当物体A 的动能与其势能相等时，物体距地面的高度是()测图 4-3A1HB 2HC 4HD1H55539如图 4-4 所示，质量、初速度大小都相同的A、B、C 三个小球， 在同一水平面上，A 球竖直上抛，B 球以倾斜角 斜上抛，空气阻力不计， C 球沿倾角为 的光滑斜面上滑， 它们上升的最大高度分别为hA 、hB 、hC ，则（）A hAhBhCB hBhChA优秀学习资料欢迎下载C hAhChBD hAhB ， hAhC测图4-410质量相同的两个小球，分别用长为l 和 2l 的细绳悬挂在天花板上，如图4-5所示，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时（）A两球运

5、动的线速度相等B两球运动的角速度相等C两球运动的加速度相等D细绳对两球的拉力相等测图 4-5二、填空题（2 小题，共14 分）11（ 12 分）在用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图测4 6其中O点是起始点， 、 、C是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量O点到、 、C各A BA B点的距离，并记录在图中（单位cm）已知打点计时器电源频率为50Hz，重锤质量为m，当地重力加速度g=9 80m/s2测图 46（ 1）这三组数据中不符合有效数字读数要求的是_（ 2）该同学用重锤取 OB 段的运动来验证机械能守恒定律，先计算出该段重锤重力势能的减小量为_

6、，接着从打点计时器打下的第一个点O数起，数到图中B 点是打点计时器打下的第9 个点，他用 vB=gt 计算跟 B 点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量为_（均保留三位有效数字）这优秀学习资料欢迎下载样他发现重力势能的减小量_（填“大于”或“小于”）动能的增加量，造成这一错误的原因是_ 12（ 12 分）图测4 7 是“验证机械能守恒定律”实验中打下的某一纸带示意图，其中O为起始点，A、B、C为某三个连续点已知打点时间间隔T=002 s，用最小刻度为1 mm的刻度尺量得OA=1555 cm，OB=19 2 cm， OC=23 23 cm测图 47（ 1）假定上述数据并没有看错，则它们中不符合

7、数据记录要求的是_ 段，正确的记录应是_ cm （ 2）根据上述数据，当纸带打B点时，重锤（其质量为m）重力势能比开始下落位置时的重力势能减少了 _ J ，这时它的动能是_ J （ 3 ）通过计算表明数值上Ep_Ek （填“大于”“小于”或“等于”），这是因为_ 实验的结论是：_ 三、计算题（4 小题，共46 分）13（ 10 分）如图测4 8 所示，在高15m 的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧，当烧断细线时小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成 60°角求弹簧被压缩时具有的弹性势能 （ g = 10m/s 2）测图 481

8、4（11 分）如图测 49 所示，AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端 B 与水平直轨道相切一小球自 A点起由静止开始沿轨道下滑已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，不计各处摩擦求（ 1）小球运动到B 点时的动能；1（ 2）小球下滑到距水平轨道的高度为2 R时的速度大小和方向；（ 3）小球经过圆弧轨道的B 点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力NB、NC各是多大？A mORBC测图 49优秀学习资料欢迎下载15（ 12 分）质量为50kg 的男孩在距离河面40m高的桥上做“蹦极跳” ，未拉伸前长度AB为 15m的弹性绳一端缚着他的双脚，另一端则固定在桥上的A 点，如图测4 10（ a）所示，

9、男孩从桥面下坠，达到的最低点为水面上方的一点D，假定绳在整个运动中遵守胡克定律不计空气阻力、男孩的大小和绳的重力（ g 取 l0m s2）男孩的速率v 跟下坠的距离s 的变化如图5 9（ b）所示， 男孩在 C点时速度最大 问：（ 1）当男孩在 D点时，求绳所储存的弹性势能（ 2）绳的劲度系数是多少？（ 3）就男孩在 AB、 BC、CD期间的运动，试讨论作用于男孩的力测图 4-1016（13 分）如图测4 11 所示，质量为的小物块，放在质量为的木板B的左端，B在水平拉力mAM的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且A、B 相对静止某时刻撤去水平拉力，经过一段时间，B 在地面上滑行了一段距离 x，A

10、 在 B上相对于 B 向右滑行了一段距离L（设木板 B足够长）后 A和 B 都停下已知 A、B间的动摩擦因数为1， B 与地面间的动摩擦因数为2，且 21 ，求 x 的表达式测图 4 11优秀学习资料欢迎下载参考答案1解析：设物体抛出时的初速度为v0，因不计空气阻力，故物体在运动过程中仅有重力做功，故机械能守恒，根据机械能守恒定律，有1 m2 h 1 v222则人对物体所做的功为人 1 v02 1 m2 gh22故选项 D 正确答案： D2解析：三个小球在运动过程中加速度均为重力加速度 g，对；因初速度方向不同， 运行时间不同，错；根据机械能守恒定律知对； 因速度是矢量， 三小球落地的速度方向

11、不一样， 故速度不相同故错 答案： D3解析：由动能定理得： EE0- fs,故图中斜率大小代表滑动摩擦力大小故faa fb当 k 相同时，由 f kmg 知， maa mb，对，错；当m 相同时， aa b,对，错故A 选项正确答案： A4解析：重力做正功，重力势能一定减少；但物体受力情况不详，无法判定物体运动速度的变化情况，无法判断物体动能的变化情况故C 选项正确答案： C5 B6 D7解析：悬线被钉子挡住的前、后瞬间，重力和悬线拉力F 均不对小球做功，故小球的机械能及动能均不变，故、均错对最低点的小球，有：2B 为圆心做圆周运动，故挡向心加速度 a v /R，挡住前以 O 为圆心做圆周运

12、动；挡住后以住后半径 R 变小， a 变大，对根据牛顿第二定律，有：F- m gma， a 变大， F 变大，对答案：8解析：设当A 的动能等于A 的势能时， A 离地高度为 h，A 和 B 的共同速率为v另外 A 的质量mA 2m， B 的质量 mB m本题 A、B 运动过程中， A、 B 系统的机械能守恒，即 A 减少的势能等于A、B两物体增加的动能之和1 mv2mg(H h) 1 2(mv 2)2222mg(H h) 2mgh 1(2mgh)2h 2H ，故选项 B 正确答案： B59 CA 球和 C 球上升到最高点时速度均为零，而B 球上升到最高点时仍有水平方向的速度，即仍有动能。对A

13、 、C 球而言mgh1mv022得 h v02 / 2g ，对 B 球 mgh1 mvt21 mv0222优秀学习资料欢迎下载所以 h(v02vt2 ) / 2g h10 C、D 设小球到达最低点的线速度为v，绳长为 L ，则由机械能守恒mgL1 mv2得 v2gL ，因而角速度、向心加速度、绳中拉力分别为2v2gLL，v 22g ，aLT=mg+ma=3mg可见， v 和 与绳长 L 有关， a 和 T 与绳长无关。11（1） OC；（2） 1.22m， 1.23m，小于，实际测得的高度比自由落体对应下落的高度小12（ 1） OB ， 19.20；（ 2） 1.88m， 1.84m；（ 3）

14、小于；实验中有阻力，克服阻力做功要损失机械能；在误差允许的范围内机械能是守恒的13解析：小球落地时的竖直速度vy2gh21015103m/s , 小 球 落 地 时 的 水 平 速 度 即 离 开 弹 簧 时 的 速 度vov tan30 01033m/s=10 3 m/s,3由机械能守恒定律可知，原来被压缩时的弹性势能，应等于小球离开弹簧时的动能即 Ep 1mv0212 102100J22答案： 100J14解析：（ 1）根据机械能守恒Ek=mgR（ 2）根据机械能守恒Ek=Ep1 mv2=1 mgR 小球速度大小 v=gR22速度方向沿圆弧的切线向下，与竖直方向成30°2， mg

15、R 1（ 3）根据牛顿运动定律及机械能守恒，在B 点 NB mg=mvBmvB2R2解得 NB =3mg，在 C 点： NC=mg答案：（ 1） mgR（ 2） gR ，与竖直方向成 30° （3） NB=3mg， NC=mg15解析：（ 1）男孩到达D点时，刚好没有动能，此时下落高度为h40 m ，则损失的重力势能为E pmgh2104 J损失的重力势能完全转化为弹性绳的弹性势能即储存的弹性势能为E p2104 J（ 2）由题中（ b）图可知男孩的最大速度为vm20m/s ，此时 mgF弹k x又x (2315) m8m，代入上式得 kmg50 1062.5N/mx8优秀学习资料欢迎下载（ 3）AB 间仅受重力作用，BD 间受重与弹力作用，其中BC 间重力大于弹力， CD 间重力小于弹力答案：（ 1） 2104 J ；（ 2） k62.5N/m ；（ 3） AB 间仅受重力作用， BD 间受重与弹力作用，其中BC 间重力大于弹力， CD 间重力小于弹力16解析：设 A、B 相