机械能测试卷

1、机械能一、单选题1下列描述的物理过程中，研究对象机械能守恒的是 （ ）A拉着物体沿斜面加速上滑的过程B跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降的过程C运动员投出的铅球在空中飞行的过程（空气阻力不计）D汽车匀速通过一座拱形桥的过程2如图所示，两个质量相等的物体从同一高度沿倾角不同的斜面加速下滑，1>2，且第一个斜面光滑，第二个斜面粗糙由顶端滑到底端的过程中，重力对物体做的功分别为W1和W2，重力势能的变化量分别为Ep1和Ep2，则（ ）AW1W2 BW1<W2CEp1>Ep2 DEp1<Ep23滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，重力对他做功为2000J，物体克服阻力做功200J则

2、物体的（）A合外力做功1800J B动能增加了2200JC重力势能减小了1800J D支持力做功2200J4如图所示，质量为的物体以速度0离开桌面后经过A点时，所具有的机械能是(以桌面为零势能面，不计空气阻力) （ ）A12mv0 2 B12mv02-mghC12mv02+mg(H+h) D12mv02+mgh5如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手设在摆球运动过程中空气阻力F的大小不变，则下列说法不正确的是() A重力做功为mgL B绳的拉力做功为零C空气阻力F做功为-mgL D空气阻力F做功为12F阻L6如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定

3、于O点处。将小球拉至A处时，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点速度为v，AB间的竖直高度差为h，则()A由A到B过程合力对小球做的功等于mghB由A到B过程小球的重力势能减少12mv2C由A到B过程小球克服弹力做功为mghD小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh-12mv2二、多选题7如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止在这一过程中，物块的重力势能增加了2J用N表示物块受到的支持力，用f表示物块受到的摩擦力在这一过程中，以下判断正确的是（ ）AN对物块都不做功 Bf对物块不做功CN对物块做功2J Df对物块做

4、功2J8如图所示，在光滑平面上，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻弹簧，自接触弹簧到弹簧被压缩至最短过程中，以下说法正确的是（ ）A物体的加速度逐渐减小 B物体的速度逐渐减小C弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能减小D弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能增大9如图所示站在平板卡车上的人用水平力F推车，脚对车的静摩擦力向后为f,则下列说法正确的是（ ）A当车匀速前进时，F和f对车做的功代数和为零B当车加速前进时，F和f对车做的功代数和为正值C当车减速前进时，F和f对车做的功代数和为正值D不管车如何运动，F和f对车做的功代数和均为零10如图所示，倾角30°的光滑斜面固定在地面上，长为l、质

5、量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在此过程中()A物块的机械能逐渐增加B软绳的重力势能减少了14mglC物块重力势能的减少量等于软绳机械能的增加量D软绳重力势能减少量小于其动能的增加量12345678910三、实验题11某中学生小明想探究拉力做功与弹簧弹性势能增量的关系。如图所示，轻弹簧左端固定，被外力从原长A位置开始拉长到B位置。小明发现拉力是一个越来越大的变力，所以描绘了拉力和弹簧伸长量的变化图像（如图），并且发现该图像为过坐标原点O的直线，实验过程中，弹簧

6、始终处于弹性限度内。(1)根据所学知识，可以判断直角三角形PQO的面积的物理意义是：_(2)由此可推断，如果一劲度系数为k的轻弹簧，在弹性限度内，当其形变大小为x时，弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_。12某同学安装如图甲所示的实验装置，验证机械能守恒定律。如图乙所示是该实验得到的一条点迹清晰的纸带；现要取A、B两点来验证实验，已知电火花计时器每隔0.02 s打一个点。请回答下列问题：（1）下列几个操作步骤中：A按照图示，安装好实验装置；B将打点计时器正确连接到电源的上；C用天平测出重锤的质量；D先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列点；E测量纸带上某些点间的距离

7、；F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。没有必要的是_，操作错误的是_。(填步骤前相应的字母序号)（2）根据纸带可以判断，实验时纸带的_(填“左”或“右”)端和重物相连接。（3）若x24.80 cm，则在纸带上打下计数点B时的速度vB_m/s。（4）若x1数据也已测出，则要验证机械能守恒定律，实验还需测出的一个物理量为_。四、解答题13某汽车在平直公路上行驶，其质量m=2×103 kg，额定功率P=60 kW。如果汽车从静止开始匀加速直线行驶，加速度a1=2 m/s2，经过一段时间后达到额定功率，之后以额定功率沿直线行驶。若汽车运动过程中所受阻力f为车重

8、的k倍(k=0.1)，重力加速度g取10 m/s2。求：(1)汽车行驶达到最大速度vm的大小？(2)汽车匀加速直线行驶时间t？(3)当汽车速度v2=15 m/s时，汽车的加速度a2大小？14如图所示，有一光滑轨道ABCD，其中AB沿竖直方向，BCD为竖直面内的半圆轨道，圆心在O，半径为R，B、O、D在同一水平面上。一个质量为m的小物块，以一初速度从A点向下沿轨道运动，不计空气阻力，若物块通过轨道的最低点C时的速度为vc=3gR，求：(1)物体在C点对轨道的压力多大；(2)物块在A点时的速度v0；(3)物块离开D点后能上升的最大高度。15如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距

9、离L后以速度v飞离桌面，最终落到水平地面上，已知L=1.4m，v=3.0m/s，m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数=0.25，桌面高h=0.45m不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2求：（1）小物块落地点距飞出点的水平距离x；（2）小物块落地时的速度v1；（3）小物块初速度v0的大小试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1C【解析】【详解】A选项中运动的物体受沿斜面向上的拉力，该拉力做正功，机械能增加，故A错误；跳伞运动员张开伞后，会受到向上的空气阻力，且阻力做负功，机械能减少，故B错误；投出的铅球在空中飞行的过程中，只受重力的作用，故机械能

10、守恒，所以C正确；汽车匀速通过拱形桥的过程中，汽车动能不变，重力势能先增大后减小，所以机械能不守恒，D错误。2A【解析】【详解】A、B项：物体m沿不同的斜面由静止加速下滑，从顶端滑到底端的过程中，下滑高度相同，根据重力做功的特点只与始末位置的高度差有关，与路径无关，可知物体在两个斜面做的功相同均为：W1=W2=mgh，故A正确，B错误；C、D项：重力势能的变化尽由重力做功决定，与其他力做功无关，而重力对两物体做功相同W1=W2，所以重力势能的变化量EP1=EP2，故CD错误。3C【解析】【详解】同样的拉力F作用下，产生相同的位移s，且力和位移的夹角相同，据功的计算公式W=Fscos可得，两拉力

11、做的功相同。故C项正确，ABD三项错误。4A【解析】【详解】A.重力做的功为W总=2000J-200J=1800J。故A正确。B.由动能定理可得EK=W总=1800J，可知动能增加了1800J。故B错误。C. 重力对他做功为2000J，由功能关系可知重力势能减小了2000J。故C错误D.支持力始终与运动方向垂直，支持力不做功。故D错误。5C【解析】【详解】A.A球落地时，速度方向斜向下，B球落地时，速度方向竖直向下，与地面垂直，所以两球落地时速度方向不同。故A错误。B.，由重力做功的特点可知，重力的功为W=mgh，由于两球下落的高度相同，两球的质量相同，所以重力对两球做的功相同。故B错误。C.

12、设A球落地时速度方向与水平方向成角，所以A球落地时重力的瞬时功率为PA=mgvsin，B球落地时与水平方向垂直，所以B球落地时重力的瞬时功率为PB=mgv所以两小球落地时，A球重力的瞬时功率小于B球重力的瞬时功率。故C正确。D. 从开始运动至落地，重力的做的功相同，但是落地时间不同，所以重力对两小球做功的平均功率也不相同。故D错误。6A【解析】【详解】选择桌面为零势能面，开始时机械能为：E=0+12mv02=12mv02.由于不计空气阻力，物体运动过程中机械能守恒，则经过A点时，所具有的机械能也为12mv02.故A正确，BCD错误。故选：A.7C【解析】【详解】重力的功WG=mgL，故A正确；

13、绳子拉力与摆球的速度方向始终垂直，拉力对摆球不做功，故拉力的功为零，故B正确；空气阻力与速度方向相反，空气阻力做负功，Wf=-F阻s=-F阻L2=-12F阻L，故C错误，D正确；此题选择不正确的选项，故选C.8D【解析】【详解】根据动能定理，可求合外力做功，W合=12mv2，故A错误；重力做功为mgh，故重力势能减少了mgh，所以B错误；根据动能定理，mgh+W弹=12mv2，所以从A到B的过程中，弹力做功为W弹=12mv2-mgh，小球克服弹力做功为-W弹=mgh-12mv2，所以C错误；再根据-W弹=Ep可知，EPB-EPA=mgh-12mv2，又EPA=0，所以小球到达位置B时弹簧的弹性

14、势能为mgh-12mv2，故D正确。9BC【解析】【详解】物块受支持力的方向垂直木板向上，与物块运动的方向一致，所以支持力N做正功，A错误；摩擦力的方向沿着木板与运动的方向垂直，不做功，B正确；D错误；重力势能增加了2J，重力做功为WG=-2J，根据动能定理：WN+WG=0，所以支持力做功WN=2J，故C正确。10BD【解析】【详解】物体自接触弹簧到弹簧被压缩至最短过程中，弹簧的弹力逐渐增大，物体受合力逐渐变大，则加速度逐渐变大，速度逐渐减小，此过程中弹力的方向与位移方向相反，则弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能增大，故选项BD正确，AC错误.11AC【解析】【详解】匀速运动时，车处于受力平衡状

15、态，并且F和f大小相等方向相反，它们的也位移相同，所以F和f所做的总功为零，A正确。当车加速运动时，对人分析可知，人受到的合力向右，所以fF；再对车分析可知，f对车做负功，而F对车做正功，所以F和f的总功为负功，所以B错误；车减速运动时，对人分析可知，人受到的合力向左，所以fF；再对车分析可知，f对车做负功，而F对车做正功，所以F和f的总功为正功，所以C正确；由以上分析可知，只有车匀速运动时，F和f对车做的功的代数和才等于零；故D错误；12BD【解析】【详解】A、D、细线对物块做负功，物块的机械能减少，细线对软绳做功，软绳的机械能增加，故软绳重力势能的减少量小于其动能增加量，A错误，D正确；C

16、、物块重力势能的减少量一部分转化为软绳机械能，另一部分转化为物块的动能，故C错误；B、从开始运动到软绳刚好全部离开斜面，软绳的重心下移了l4，故其重力势能减少了14mgl，B正确.故选BD.13拉力F做的功 12kx2 【解析】【详解】（1）根据W=Fx可知，直角三角形PQO的面积的物理意义是：拉力F做的功（2）由图像可知拉力做功为W=12kx2 ，则根据能量守恒关系可知，在弹性限度内，当其形变大小为x时，弹簧的弹性势能的表达式为Ep=12kx214(1) C D (2)左 (3) 1.2 (4) A、B之间的距离或hAB 【解析】【详解】（1）此实验是要验证mgh与12mv2的关系

17、，两边的质量m可以消掉，则不需要测量重锤的质量，即C没必要；步骤D中要先接通电源，后释放重锤；（2）根据纸带可知，从左到右点间距离逐渐增加，则可以判断，实验时纸带的左端和重物相连接。（3）若x24.80 cm，则在纸带上打下计数点B时的速度vBx22T=0.0480.04m/s=1.2m/s 。（4）要验证mghAB=12mvB2，则还需要测量A、B之间的距离hAB.15（1）30m/s；（2）5s；（3）1m/s2【解析】【详解】解：(1)汽车运动过程中所受阻力：f=kmg当汽车匀速行驶时有：P=fvm代入数据解得：vm=30m/s(2)汽车匀加速直线行驶，根据牛顿第二定律有：F1-f=ma

18、1当恰好达到额定功率时：P=F1v1代入数据解得：v1=10m/s 由匀变速运动的规律有：v1=a1t解得：t=5s(3)汽车速度v2=15m/s>v1，故汽车已经达到额定功率，则有：P=F2v2F2-f=ma2代入数据解得：a2=1m/s2162.5J【解析】【详解】弹簧弹开小球的过程，由机械能守恒定律得：EP=12mv02小球离开桌面做平抛运动H=12gt2 S=v0t 联立解得：v=10m/s可得：EP=12mv02=2.5J17(1) 10mg (2)3gR (3) 3.5R【解析】【详解】(1)对在C点时的物体受力分析，由牛顿第二定律可得：FN-mg=mvC2R，解得：FN=10mg根据牛顿第三定律可得，物体在C点对轨道的压力为10mg(2)对物体由A运动到C的过程，应用动能定理得：mg3R=12mvC2-12mv02解得：物块在A点时的速度v0=3gR(3)物体离开D点后上升到最高点时速度为零，对物体由C到最高点过程，应用动能定理得：