讲义：第5章 章末综合练

1、章末综合练(五)一、单项选择题 1.下列关于功的说法，正确的是()A.力作用在物体上的一段时间内，物体运动了一段位移，该力一定对物体做功B.力对物体做正功时，可以理解为该力是物体运动的动力，通过该力做功，使其他形式的能量转化为物体的动能或用来克服其他力做功C.功有正、负之分，说明功是矢量，功的正、负表示力的方向D.当物体只受到摩擦力作用时，摩擦力一定对物体做负功答案B2.生活中有人常说在车厢内推车是没用的，如图1，在水平地面上运动的汽车车厢内一人用力推车，当车在倒车时刹车的过程中()图1A.人对车做正功B.人对车做负功C.人对车不做功D.车对人的作用力方向水平向右答案A解析倒车表示速度向右，刹

2、车表示减速运动，即a、v方向相反，加速度a向左，人与车具有相同的加速度，对人受力分析，受到重力和车对人的作用力，则车对人的作用力方向为斜向左上方，D错；那么人对车的作用力方向斜向右下方，人对车的作用力与车运动位移的方向成锐角，即人对车做正功(或对人由动能定理，人的动能减小，车对人做负功，人对车做正功来判断)，A对，B、C错.3.如图2所示，演员正在进行杂技表演.由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于()图2A.0.3 J B.3 J C.30 J D.300 J答案A解析大约10个鸡蛋1斤，一个鸡蛋的质量约为m kg0.05 kg，鸡蛋大约能抛h0.5 m，则做的功大约为W

3、mgh0.05×10×0.5 J0.25 J，所以A正确.4.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法不正确的是()A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关答案D解析运动员到达最低点前，运动员一直向下运动，重力势能始终减小，故A正确；蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，而运动员向下运动，弹力做负功，所以弹性势能增加，故B正确；

4、蹦极过程中只有重力和弹力做功，所以系统机械能守恒，故C正确；重力势能的改变与重力势能零点的选取无关，故D错误.5.如图3所示，质量为m的物体在恒力F的作用下以一定的初速度竖直向上运动，物体的加速度方向向下，空气阻力不计，则物体的机械能()图3A.一定增加B.一定减少C.一定不变D.可能增加，也可能减少答案A解析因为物体向上运动，恒力F做正功，物体的机械能一定增加，故A正确，B、C、D错误.6.从空中同一位置，将三个相同的小球以相同的速率分别平抛、竖直上抛、竖直下抛，不计空气阻力，从抛出到落至水平地面的过程中()A.三球在空中运行的时间相同B.三球落地时重力的瞬时功率相同C.三球落地时的速度相同

5、D.三球落地时的动能相同答案D解析竖直上抛运动，先上升后下降，平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，竖直下抛运动在竖直方向上有向下的初速度，知竖直下抛运动的时间最短，竖直上抛运动的时间最长，故A错误；根据动能定理知，mghmv2mv，知三球落地时的动能相同，所以速度大小相同，由于速度方向不同，则速度不同.因为重力做功的瞬时功率Pmgvcos 知，竖直上抛和竖直下抛重力的瞬时功率相等，与平抛运动重力的瞬时功率不同，故B、C错误，D正确.7.如图4所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置

6、小球速度减小到零，在小球下降阶段中，下列说法正确的是()图4A.在B位置小球动能最大B.从AC位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量C.从AD位置小球动能先增大后减小D.从BD位置小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量答案C解析小球达到B点后，由于重力仍大于弹力，所以继续向下加速，直到C点，速度达到最大，动能最大，故A错误；从AC位置小球重力势能的减少量等于小球动能与弹簧的弹性势能增加量之和，故B错误；从AD位置过程中，小球达到B点后，由于重力仍大于弹力，所以继续加速，直到C点，速度达到最大.所以小球动能先增大后减小，故C正确；从BD位置的过程中小球动能的减少量小于弹簧弹性势能增加量，

7、故D错误.8.在离地面高为h处，竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于()A.mghmv2mvB.mghmv2mvC.mghmv2mvD.mghmv2mv答案C解析选取物块从刚抛出到正好落地的过程，由动能定理可得：mghWfmv2mv解得：Wfmghmv2mv.二、多项选择题 9.下列说法正确的是()A.物体的机械能守恒，一定只受重力和弹簧弹力作用B.物体处于平衡状态时机械能一定守恒C.物体的动能和重力势能之和增大时，必定有重力以外的其他力对物体做了功D.物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定通过重

8、力做功来实现答案CD解析物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，物体除了受重力和弹力的作用，还有可能受其他力的作用，但是其他力不做力或做功为零，故A错误；物体处于平衡状态时，机械能不一定守恒，例如物体匀速上升，动能不变，重力势能增大，机械能增加，故B错误；物体的动能和重力势能之和增大时，必定是机械能增大，有重力以外的其他力对物体做了功，故C正确；物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定通过重力做功来实现，故D正确.10.以恒定的功率P行驶的汽车以初速度v0冲上倾角一定的斜坡，设受到的阻力(不包括汽车所受重力沿斜面向下的分力)恒定不变，则汽车上坡过程中的vt图象可能是图中的哪一个()答案

9、ACD解析以恒定的功率P行驶的汽车，由功率PFv得，由于阻力恒定不变，当牵引力等于阻力与重力沿斜面向下的分力之和时，速度不变，即匀速向上运动，故A选项正确；当速度减小时，则牵引力增大，加速度变大.而图象中速度与时间图象的斜率大小表示加速度大小，即加速度不断增大.而不是加速度不变，故B错误；当速度增加时牵引力减小，加速度变小，而C选项中速度与时间图象的斜率大小表示加速度大小，即加速度不断减小，故C正确；汽车冲上斜坡时，若牵引力小于阻力时，汽车做减速运动，由PFv得知，随着速度减小，汽车的牵引力增大，合力减小，则加速度减小，汽车做加速度减小的变减速运动，速度与时间图象的斜率减小，故D正确.11.如

10、图5所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能的是()图5A.始终不做功B.先做负功后做正功C.先做正功后不做功D.先做负功后不做功答案ACD解析物体滑上传送带的时候其速度可能大于、小于或等于传送带的速度；则当物体的速度大于传送带速度时，摩擦力向后做负功，当速度相等时，不再做功；当物体的速度等于传送带速度时，没有摩擦力，故传送带不做功；当物体的速度小于传送带速度时，摩擦力向前做正功，速度相等时不再做功，故A、C、D均有可能.12.如图6所示，质量相等的甲、乙两小球从一光滑直角斜面的顶端同时由静止释放，甲小球沿斜面下滑经过a点，乙小球竖

11、直下落经过b点，a、b两点在同一水平面上，不计空气阻力，下列说法中正确的是()图6A.甲小球在a点的速率等于乙小球在b点的速率B.甲小球到达a点的时间等于乙小球到达b点的时间C.甲小球在a点的机械能等于乙小球在b点的机械能D.甲小球在a点时重力的功率等于乙小球在b点时重力的功率答案AC解析斜面光滑，甲、乙的运动过程中只有重力做功，所以甲、乙的机械能都守恒，由于甲、乙的初速度都是零，高度也相同，所以到达同一水平面时，它们的动能相同，由于它们运动的方向不一样，所以只是速度的大小相同，故A、C正确；甲由光滑斜面加速下滑，乙自由下落，甲下滑的加速度小于g，下滑位移大于高度h，所以下滑时间大于乙自由下落

12、时间，故B错误；到达同一水平面时两物体的速率相同，重力也相同，但甲小球重力与速度有夹角，乙小球重力与速度方向相同，所以两球到达同一水平面时乙小球重力的瞬时功率大于甲小球重力的瞬时功率，故D错误.三、非选择题13.用如图7所示的装置做“探究做功与物体速度变化的关系”的实验中，下列说法正确的是_.图7A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B.由于本实验中的摩擦力较小，所以没必要平衡摩擦力C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车匀速运动时的速度D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度E.实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源答案AC解析该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小

13、车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难，故A正确；为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜，故B错误；实验中我们要知道小车匀速运动时的速度，即对应纸带上点迹均匀的部分来计算速度，而不是测量小车加速阶段的平均速度，故C正确，D错误；实验中要先接通打点计时器的电源再释放纸带，故E错误.14.某同学利用图8甲中器材来做验证机械能守恒实验，图乙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，已知打点计时器每隔0.02 s打一个点.图8请回答下列问题：(1)可以判断，连接重物的

14、夹子应夹在纸带的_端(填“左”或“右”)；(2)若x24.80 cm，则在纸带上打下记数点B时的速度vB_m/s.(计算结果保留三位有效数字)(3)若x1数据也已测出，则实验还需测出的物理量为_.(4)若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能始终略大于其增加的动能，则可能的原因是：_.答案(1)左(2)1.20(3)AB之间的距离或hAB(4)克服摩擦阻力做功解析(1)从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大.与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接.(2)若x24.80 cm，则根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中

15、的平均速度来求B点的速度大小得在纸带上打下记数点B点时的速度vB m/s1.20 m/s.(3)若x1数据也已测出，则实验还需测出的物理量为A、B之间的距离或hAB.(4)若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能始终略大于其增加的动能，则可能的原因是：克服摩擦阻力做功.15.如图9所示，在水平地面上有一辆质量为2 kg的玩具汽车沿Ox轴运动，已知其发动机的输出功率恒定，它通过A点时速度为2 m/s，再经过2 s，它通过B点，速度达6 m/s，A与B两点相距10 m，它在途中受到的阻力保持为1 N，求：图9(1)玩具汽车的输出功率；(2)玩具汽车通过B点时的加速度大小.答案(1)21 W(

16、2)1.25 m/s2解析(1)对A到B运用动能定理有：PtFfxABmvmv代入数据得P21 W故玩具汽车的输出功率为21 W.(2)玩具汽车通过B点时的牵引力F N3.5 N根据牛顿第二定律得：a m/s21.25 m/s2故玩具汽车通过B点时的加速度大小为1.25 m/s216.是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，最低点B与水平直轨道相切，如图10所示.一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑.已知圆弧轨道半径为R，小球的质量为m，不计各处摩擦.求：图10(1)小球运动到B点时的动能；(2)小球下滑到距水平轨道的高度为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

17、持力FNB、FNC各是多大？答案(1) mgR(2)，方向为沿圆弧的切线向下，与竖直方向成30°角(3) 3mgmg解析(1)从A到B的过程中，机械能守恒所以EkmgR.(2)根据机械能守恒得，当小球下滑到距水平轨道的高度为R时，EkEp即mv2mgR所以小球速度大小v速度方向沿圆弧的切线向下，小球距水平轨道的高度为R，由几何关系可知，小球速度方向与竖直方向的夹角为30°.(3)根据牛顿第二定律及机械能守恒，在B点FNBmgmmgRmv解得FNB3mg在C点时，小球竖直方向受力平衡，所以 FNCmg.17.如图11所示，半径R0.9 m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L1 m的水平面相切于B点，BC离地面高h0.8 m，质量m1.0 kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，已知滑块与水平面间的动摩擦因数0.1(不计空气阻力，取g10 m/