機(jī)械能檢測題1

1、章末檢測（五）（時間：90分鐘滿分：100分）一、選擇題（每題3分，共36分）1. 一個系統(tǒng)的機(jī)械能增大，究其原因，下列推測正確的是（） A .可能是重力對系統(tǒng)做了功B .一定是合外力對系統(tǒng)做了功C. 一定是系統(tǒng)克服合外力做了功D .可能是摩擦力對系統(tǒng)做了功答案：D解析：系統(tǒng)的機(jī)械能增加是除重力、彈簧的彈力以外的力對系統(tǒng)做正功引起的.不是合外力做功的問題.所以只有D說法正確.2 .汽車以恒定功率P、初速度vo沖上傾角一定的斜坡時，汽車 受到的阻力恒定不變，則汽車上坡過程中的 v-t圖象不可能是圖中的 （）答案：A解析：汽車上坡過程中功率不變，開始時牽引力可能大于阻力，可能小于阻力，可能等于阻力

2、，貝S速度可能先加速，可能先減速，可能不變，但不可能做勻加速運(yùn)動，故 A是不可能的.3. （2010煙臺模擬）某汽車以額定功率在水平路面上行駛，空載 時的最大速度為Vi，裝滿貨物后的最大速度為V2,已知汽車空車的質(zhì) 量為m，汽車所受的阻力跟車重成正比，則汽車后來所裝貨物的質(zhì) 量是（）.Vi V2vi + V2代VTm。bVTm。Vi V2f Viepn0.存答案：A解析：空載時：P= Ffivi = kmogvi,裝滿貨物后：P= Ff2V2 = kmgV2,Vi V2所以汽車后來所裝貨物的質(zhì)量是 Am= m mo=v m,選項A正V2確.4. 如圖所示，在地面上以速度vo拋出質(zhì)量為m 的物體

3、，拋出后物體落到比地面低的海平面上.若以1禪平面 地面為零勢能面而且不計空氣阻力，則（）匕A .物體到海平面時的勢能為mghB .重力對物體做功為mgh1 2C.物體在海平面上的動能為1D .物體在海平面上的機(jī)械能為2mvo2答案：BCD解析：若以地面為零勢能面，在海平面上的重力勢能為-mgh,選項A錯誤.物體由地面落到海平面上重力做功為 mgh,選項B正 確.由機(jī)械能守恒定律可知，物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，在海平面1 2上的動能為mgh + 2mvo2，選項C正確.物體在海平面上的機(jī)械能與1 2地面上的機(jī)械能相同，都等于mvo，選項D正確.5. （2o1o襄樊調(diào)研）如圖所示，一個質(zhì)量為 m的

4、圓|環(huán)套在一根固定的水平直桿上，環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為卩現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度Vo,如果在運(yùn)動過程中還受到一個方向始終豎直向上的力F的作用，已知力F的大小F = kv（k為常數(shù)，v為環(huán)的運(yùn)動速度），則環(huán)在整個運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功（假設(shè)桿足夠長）可能為2A.qmvoDmv。2cgmv。2+ 眾答案：ABD解析：若Fmg，摩擦力使圓環(huán)減速，F(xiàn)減小，摩擦力F阻=mg）減小，當(dāng)F = mg時，摩擦力為零，圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動.由動能定理可知，圓環(huán)克服摩擦力所做的功為1mvo2 ，選項D正確.若F = mg,摩擦力為零，圓環(huán)一直做勻速直線運(yùn)動，摩擦力做功 為零，選項B正確.若Fmg，摩擦力使圓環(huán)減速

5、，F(xiàn)減小，摩擦力F阻=Kmg F）增大，直到圓環(huán)靜止.由動能定理可知，圓環(huán)克服摩1擦力所做的功為qmv。2，選項A正確.6. 如圖所示，長為L的長木板水平放置，在木板 的A端放置一個質(zhì)量為 m的小物塊，現(xiàn)緩慢地抬高 A 端，使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾 角為a時小物塊開始滑動，此時停止轉(zhuǎn)動木板，小物塊滑到底端的速度為V,則在整個過程中（）A .木板對小物塊做功為mv2B .摩擦力對小物塊做功為mgLsin aC.支持力對小物塊做功為 mgLsin a1D .滑動摩擦力對小物塊做功為2mv2 mgLsin a答案：ACD解析：在抬高的過程中，物塊受到的摩擦力為靜摩擦力，由題意得:

6、WFn + Wg = 0，即卩 WFn mgLsin a= 0,所以 WFn = mgLsin a在物塊下滑的過程中，支持力不做功，滑動摩擦力和重力做功，1 2由動能定理得：Wg + W= mv212即 Wf= qmv mgLsin a在整個過程中，木板對物塊做的功等于支持力和摩擦力所做的功1 2之和，即： W= WFn + W = 2mv2故正確答案為A、C、D.7. 如圖所示，在一直立的光滑管內(nèi)放置一輕質(zhì)彈簧， 上端O點(diǎn)與管口 A的距離為2x0，一質(zhì)量為m的小球從管 口由靜止下落，將彈簧壓縮至最低點(diǎn)B,壓縮量為xo, 不計空氣阻力，則（）A .小球運(yùn)動的最大速度大于2 gxoB .小球運(yùn)動

7、中最大速度等于2 gxoC.彈簧的勁度系數(shù)為mg/xoD .彈簧的最大彈性勢能為3mgxo答案：AD解析：小球從A到O做自由落體運(yùn)動，到達(dá) O點(diǎn)時的速度等于2 gxo,從O到B速度先增大后減小，所以A正確；到達(dá)B點(diǎn)時速度 為零，全過程由機(jī)械能守恒可知 D正確，故選AD.hJni8. （2010徐州模擬）一個物體自空中的某一高 度由靜止釋放，其離地面的高度與運(yùn)動速度平方 的關(guān)系如圖所示，貝S （）A .物體做勻加速直線運(yùn)動B .物體做勻減速直線運(yùn)動C.若ho= 20 m,則物體的機(jī)械能一定守恒D .若ho= 10 m,貝卩物體的機(jī)械能可能守恒答案：AC解析：由于物體離地面的高度h與速度平方v2的

8、關(guān)系為一次函數(shù)，所以物體下落高度 H與v2成正比，對比勻加速直線運(yùn)動公式 H 2=石可以判斷a恒定，即物體做勻加速直線運(yùn)動，選項 A正確，B 錯誤.若ho = 20 m,物體初始狀態(tài)的機(jī)械能為 Eo = mgho= 200 m,末1 2狀態(tài)的機(jī)械能為E = qmv = 200 m,所以Eo= E,選項C正確.同理可以判斷選項D錯誤.9. 如圖所示，兩固定光滑斜面的傾角分別為30 ，.十和45,質(zhì)量分別為2m和m的兩個滑塊用不可伸長的 輕繩通過滑輪連接（不計滑輪的質(zhì)量和摩擦），分別置于兩個斜面上并 由靜止釋放；若交換兩滑塊位置，再由靜止釋放.則在上述兩種情形 中正確的有（）A .質(zhì)量為2m的滑塊

9、受到重力、繩的張力、沿斜面的下滑力和 斜面的支持力的作用B .質(zhì)量為m的滑塊均沿斜面向上運(yùn)動C. 繩對質(zhì)量為m滑塊的拉力均大于該滑塊對繩的拉力D. 系統(tǒng)在運(yùn)動中機(jī)械能均不守恒答案：B解析：沿斜面的下滑力屬于重力的分力，選項 A錯誤；因這兩 種情形中質(zhì)量為2m的滑塊沿斜面向下的分力均大于質(zhì)量為 m的滑塊 沿斜面向下的分力，選項 B正確；繩對質(zhì)量為m滑塊的拉力與該滑 塊對繩的拉力是作用力與反作用力，選項 C錯誤；對系統(tǒng)僅有重力 做功，機(jī)械能守恒，選項 D錯誤.10. 物體沿固定斜面從靜止開始向下運(yùn)動， 經(jīng)過時間to滑至斜面底端.已知在運(yùn)動過程中物體所受的摩擦力恒定.若用F、v、s和E分別表示該物體

10、所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能，則圖 中可能正確的是（ ）A.B.C.D.答案：AD解析：沿固定斜面下滑的物體所受的合力恒定，選項A中圖象正確；物體勻加速下滑，速度圖象是一過原點(diǎn)的傾斜直線，選項B中圖象錯誤；位移圖象是過原點(diǎn)開口向上的拋物線的一部分， 選項C 中圖象錯誤；由于摩擦力的作用，物體的機(jī)械能減小，選項 D中圖 象正確.11. 如圖所示，質(zhì)量為M、長度為L的木板靜止 y 在光滑的水平面上，質(zhì)量為 m的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）八一丿一 放在木板上最左端，現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物體上，使物體從靜 止開始做勻加速直線運(yùn)動.已知物體和木板之間的摩擦力為Ff當(dāng)物體滑到木板的最右端時，木板運(yùn)動

11、的距離為 x,則在此過程中（）A .物體到達(dá)木板最右端時具有的動能為（F Ff）（L + x）B .物體到達(dá)木板最右端時，木板具有的動能為 FfXC.物體克服摩擦力所做的功為 FfLD .物體和木板增加的機(jī)械能為 Fx答案：AB解析：由題意畫示意圖可知，由動能定理對小物1 2體：（F Ff） （L + x） = 2mv ,故 A 正確.對木板：Ff x :2r*1=2Mv2,故B正確.物塊克服摩擦力所做的功Ff(L + x)，故C錯.物1 2 1 2體和木板增加的機(jī)械能 2mv2 + 2Mv2 = F (L + x) Ff L = (F Ff) L +F x,故D錯.)重力勢能隨時間的變化關(guān)系

12、為12. 質(zhì)量為m的物體以速度v在豎直平面內(nèi)做半徑為 R的勻 速圓周運(yùn)動，假設(shè)t = 0時刻物體在軌跡最低點(diǎn)且重力勢能為零，那 么，下列說法正確的是(Ep =A .物體運(yùn)動的過程中，動能隨時間的變化關(guān)系為mgR1 cos RtB .物體運(yùn)動的過程中，Ek = 2mv2 mgR1 cosRt匚k 1C.物體運(yùn)動的過程中，機(jī)械能守恒，且機(jī)械能為1 2E = 2mvD .物體運(yùn)動的過程中，機(jī)械能隨時間的變化關(guān)系為vRt1 2 E =廳 mv + mgR 1 cos答案：AD解析：由于物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，其動能不變，重力勢能發(fā)生變化，所以物體在運(yùn)動的過程中機(jī)械能不守恒，選項B、c錯誤.在t

13、時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧度為Rt,所以對應(yīng)t時刻的重力勢能為( v、 1Ep = mgR J cos Rt ,總的機(jī)械能為 E = Ep + Ek = 2 mv2 + f、mgR1 cos Rt，選項 A、D 正確.二、填空題(每題4分，共12分)13. 如圖所示，物體以100 J的初動能從斜面的底端向上運(yùn)動，當(dāng)它通過斜面上的 M點(diǎn)時，其動能減少80 J,機(jī)械能 減少32 J.如果物體能從斜面上返回底端，則物體到達(dá)底端時的動能 為.答案：20 J解析：因物體從斜面底端到達(dá) M點(diǎn)的過程中機(jī)械能減少32 J， 即摩擦生熱32 J,在斜面上物體受的各個力的大小不變，所以從 M 點(diǎn)到最高點(diǎn)，動能減少20 J,摩

14、擦生熱8 J,所以上滑過程摩擦生熱 40 J,物體返回斜面底端時機(jī)械能損失也等于 40 J.此時動能應(yīng)為100 J- 80 J= 20 J.14. 在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗中，某實驗小組采用如圖甲所示的裝置.實驗步驟如下：I-SH 把紙帶的一端固定在小車的后面，另一端穿過打點(diǎn)計時器 改變木板的傾角，以重力的一個分力平衡小車及紙帶受到的摩 擦力 用細(xì)線將木板上的小車通過一個定滑輪與懸吊的砂桶相連 接通電源，放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打點(diǎn)計時器就在 紙帶上打下一系列的點(diǎn)，測出X、Xi、X2（如圖乙所示），查得打點(diǎn)周期 為判斷重力的一個分力是否已與小車及紙帶受到的摩擦力平衡的 直接

15、證據(jù)是;本實驗還需直接測量的物理量是： 并用相應(yīng)的符號表示）探究結(jié)果的表達(dá)式是:(用相應(yīng)的符號表示)Xi答案：紙帶上點(diǎn)跡間距相等 小車的質(zhì)量M、砂及砂桶的質(zhì)量m1 rX22 1一二. mgx= 2M2M 2T15. 利用如圖所示的裝置驗證機(jī)械能守恒定仝|律.圖中AB是固定的光滑斜面，斜面的傾角為30 1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個光電門，與丄它們連接的光電計時器(沒有畫出)能夠顯示擋光時間.讓滑塊從斜面 的頂端滑下，光電門1、2各自連接的光電計時器顯示的擋光時間分 別為5.00X 10_2 s、2.00X 10_2 s.已知滑塊質(zhì)量為2.00 kg,滑塊沿斜 面方向的長度為5.00 cm,

16、光電門1和2之間的距離為0.54 m,g= 9.80 m/s2,取滑塊經(jīng)過光電門時的速度為其平均速度.貝心(1) 滑塊通過光電門1時的速度V1 =m/s,通過光電門2時的速度V2=m/s(2) 滑塊通過光電門1、2之間的動能增加量為 J,重力勢能的減少量為J.答案：(1)12.5 (2)5.25 5.29解析：(1)光電門記錄的瞬時速度取經(jīng)過光電門時的平均速度.L 匹V1 = t1= 0.05m/s= 1 m/s, V2= L =t20.050.02m/s = 2.5 m/s.(2)區(qū)=|m(v22- V12)=卜 2 x (2.52- 12)J= 5.25 JAEp = mgs2Sin 30

17、 = 2x 9.8x 0.54X 0.5 J= 5.29 J.三、計算題(共5題，共52分)16. (10分)如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光 ,/：滑軌道，由一段傾斜的軌道和與之相切的圓形軌/ ,. :道連接而成，圓形軌道的半徑為R.質(zhì)量為 m 的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動.要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超 過5mg(g為重力加速度).求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍.5答案：RW h 0由式得vgR5由式得h2R按題的要求，F(xiàn)n 5mg,由式得vW .6gR由式得h 5R5由式得h的取值范圍是2RW h 5R.17. （10分）如圖所示為某同學(xué)利用斜面研究拋體運(yùn)動的示意圖，已知