《功和能》單元測試題及答案(共6頁)

1、廈門大學(xué)附屬科技中學(xué)2013屆物理一輪復(fù)習(xí)單元過關(guān)檢測（五）：功和能(時間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(本大題共7個小題，每小題7分，共49分，每小題只有一個選項正確，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1(2011年江蘇單科)如圖所示，演員正在進(jìn)行雜技表演由圖可估算出他將一只雞蛋拋出的過程中對雞蛋所做的功最接近于()A0.3 JB3 JC30 J D300 J解析：一只雞蛋重約為1 N，人的身高一般為1.6 m，則雞蛋被拋出的高度約為0.6 m，則雞蛋獲得的最大機(jī)械能約為Emgh10.60.6 J，故人對雞蛋做的功約為0.6 J，最接近0.3 J，故A正確，其他選項錯誤答案：A2如

2、圖所示，把小車放在光滑的水平桌面上，用輕繩跨過定滑輪使之與盛有砂子的小桶相連，已知小車的質(zhì)量為M，小桶與砂子的總質(zhì)量為m，把小車從靜止?fàn)顟B(tài)釋放后，在小桶下落豎直高度h的過程中，若需考慮滑輪及空氣的阻力，小車未與滑輪相撞，下列說法中正確的是()A小車獲得的動能為mghB小車獲得的動能小于Mmgh/(Mm)C小桶與砂子的機(jī)械能減少M(fèi)mgh/(Mm)D小車的機(jī)械能增加mgh解析：整體除動能和勢能轉(zhuǎn)化外，還有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能不守恒，小桶和砂子的重力勢能mgh轉(zhuǎn)化為整體的動能和內(nèi)能，所以小車獲得的動能(或機(jī)械能增加)小于Mmgh/(Mm)，選項A、D錯，B錯；小桶的機(jī)械能減少量大于小車獲得的

3、動能，選項C錯誤答案：B3質(zhì)量為10 kg的物體，在變力F作用下沿x軸做直線運(yùn)動，力隨坐標(biāo)x的變化情況如圖所示物體在x0處，速度為1 m/s，一切摩擦不計，則物體運(yùn)動到x16 m處時，速度大小為()A2 m/s B3 m/sC4 m/s D. m/s解析：力位移圖象下的面積表示功，由圖象可知，一部分正功與另一部分負(fù)功抵消，外力做的總功WFx40 J，根據(jù)動能定理Wmv2mv，得v3 m/s.答案：B4(2011年上海綜合)用圖示裝置可以研究動能和重力勢能轉(zhuǎn)化中所遵循的規(guī)律在擺錘從A位置由靜止開始向下擺動到D位置的過程中()重力做正功，重力勢能增加重力的瞬時功率一直增大動能轉(zhuǎn)化為重力勢能擺線對擺

4、錘的拉力不做功若忽略阻力，系統(tǒng)的總機(jī)械能為一恒量A BC D解析：擺錘向下運(yùn)動，重力做正功，重力勢能減小，故錯誤由于開始靜止，所以開始重力功率為零，在D位置物體v的方向與重力垂直，PGGv cos ，可知PG0，而在從A位置擺動到D位置的過程中，重力功率不為零，所以所受重力的瞬時功率先增大后減小，錯誤在向下運(yùn)動的過程中，重力勢能減小，動能增加，故錯誤擺線拉力與v方向始終垂直，不做功，只有重力做功，故機(jī)械能守恒，故正確，選D.答案：D5如圖所示，兩光滑斜面的傾角分別為30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

5、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的滑塊受到重力、繩的張力、沿斜面下滑的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的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)械能均不守恒解析：質(zhì)量為2m的物體受到重力、斜面支持力、繩的拉力共三個力，沒有下滑力，所以A錯誤；2m、m的物體互換前，2m的物體重力沿斜面的分力為2mgsin 30，大于m的重力沿斜面的分力mgsin 45，所以m上滑(2m下滑)，2m、m互換后，2m重力沿斜面的分力更要大于m的重力沿斜面的分力，所以仍是m上滑(2m下滑)，因此B正確；繩對滑塊的拉力與滑塊對繩的拉力是作用

6、力與反作用力應(yīng)等大反向，所以C錯誤；對2m、m與地球構(gòu)成的系統(tǒng)，只有重力做功，繩的拉力是系統(tǒng)內(nèi)部彈力，能量沒有向外界傳遞，機(jī)械能是守恒的，故D錯誤答案：B6如圖甲所示，質(zhì)量為m1 kg的物體置于傾角為37固定的粗糙斜面上，對物體施以平行于斜面向上的拉力F，t11 s時撤去拉力，物體運(yùn)動的部分vt圖象如圖乙，下列說法正確的是(g10 m/s2)()A拉力F的大小為20 NB物體運(yùn)動到最高點(diǎn)的時間為3 sC.01 s內(nèi)重力的平均功率為100 WDt4 s時物體的速度大小為10 m/s解析：由乙圖可知，物體加速時，a120 m/s2，撤去F后，a210 m/s2，方向沿斜面向下，由牛頓第二定律得Fm

7、gsin mgcos ma1，mgsin mgcos ma2，得F30 N，物體減速的時間t22 s，故B正確、A錯誤；mgmgsin 60 W，C錯誤；物體至最高點(diǎn)后mgsin mgcos ma3，得a32 m/s2，故t4 s時物體的速度va3(t3)2 m/s，D錯誤答案：B7(2012年淮南模擬)一質(zhì)點(diǎn)豎直向上運(yùn)動，運(yùn)動過程中質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能與高度的關(guān)系的圖象如圖所示，其中Oh1過程的圖線為水平線，h1h2過程的圖線為傾斜直線根據(jù)該圖象，下列判斷正確的是()A質(zhì)點(diǎn)在Oh1過程中除重力外不受其他力的作用B質(zhì)點(diǎn)在Oh1過程中動能始終不變C質(zhì)點(diǎn)在h1h2過程中合外力與速度的方向一定相同D質(zhì)點(diǎn)在h

8、1h2過程不可能做勻速直線運(yùn)動解析：質(zhì)點(diǎn)豎直向上運(yùn)動，在Oh1過程中機(jī)械能守恒，機(jī)械能守恒的條件是系統(tǒng)除重力做功外無其他外力做功或其他外力做功之和為零質(zhì)點(diǎn)在Oh1過程中可能受其他外力作用，但外力做功之和為零，A錯誤Oh1過程中機(jī)械能守恒，重力勢能增加，動能減小，B錯誤質(zhì)點(diǎn)在h1h2過程中機(jī)械能不斷減小，除重力外，其他力做負(fù)功，合外力與速度的方向一定相反，C錯誤質(zhì)點(diǎn)在h1h2過程中重力勢能不斷增加，機(jī)械能不斷減小，動能不斷減小，不可能做勻速直線運(yùn)動，D正確答案：D二、非選擇題8質(zhì)量為m的滑塊與傾角為的斜面間的動摩擦因數(shù)為，tan ，斜面底端有一個和斜面垂直放置的彈性擋板，滑塊滑到底端與它碰撞時沒

9、有機(jī)械能損失，如圖所示若滑塊從斜面上高為h處以速度v0開始沿斜面下滑，設(shè)斜面足夠長，求：(1)滑塊最終停在何處？(2)滑塊在斜面上滑行的總路程是多少？解析：(1)對滑塊受力分析，重力沿斜面的分力F1mgsin ，又滑動摩擦力FfFNmgcos ，由題意，tan ，即cos sin ，故mgcos mgsin .即最大靜摩擦力小于重力沿斜面的分力，所以最終一定停在斜面底端(2)設(shè)滑塊在斜面上滑行的總路程為s，全過程由動能定理，有：mghmgcos s0mv解得s.答案：(1)斜面底端(2)9如圖所示，讓擺球從圖中C點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，正好擺到懸點(diǎn)正下方D處時，線被拉斷，緊接著，擺球恰好能沿豎直放置

10、的光滑半圓形軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動，已知擺球質(zhì)量m0.5 kg，擺線長l2.0 m，軌道半徑R2.0 m，不計空氣阻力(g10 m/s2)(1)求擺球剛開始擺動時，擺線與豎直方向的夾角.(2)如僅在半圓形軌道內(nèi)側(cè)E點(diǎn)下方圓弧有摩擦，擺球到達(dá)最低點(diǎn)F時的速度為6 m/s，求摩擦力對擺球做的功解析：(1)擺球由CD，由機(jī)械能守恒定律得：mgl(1cos )mv，又因?yàn)榍蚯『媚茏鰣A周運(yùn)動，所以v0，解得：60.(2)對擺球由D到F點(diǎn)，根據(jù)動能定理得：mg2RWFfmvmv，代入數(shù)據(jù)解得：WFf16 J.答案：(1)60(2)16 J10汽車發(fā)動機(jī)的功率為60 kW，汽車的質(zhì)量為4000kg，當(dāng)它行駛在坡

11、度為0.02(sin0.02)的長直公路上時，如圖K2212所示，所受摩擦阻力為車重的0.1倍(g10 m/s2)(1)求汽車所能達(dá)到的最大速度vm；(2)若汽車從靜止開始以0.6 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動，則此過程能維持多長時間？(3) 汽車在勻加速運(yùn)動階段行駛階段做的功為多少？圖K221213(1)12.5 m/s(2)13.9 s(3)4.16105 J解析 (1)汽車在坡路上行駛，所受阻力由兩部分構(gòu)成，即fkmgmgsin4000 N800 N4800 N.因?yàn)楫?dāng)Ff時，Pfvm，所以vm12.5 m/s.(2)汽車從靜止開始以a0.6 m/s2的加速度勻加速行駛，由牛頓第二定

12、律，有Ffma所以Fmaf7.2103 N保持這一牽引力，汽車可達(dá)到勻加速行駛的最大速度vm8.33 m/s由運(yùn)動學(xué)規(guī)律可以求出勻加速行駛的時間與位移勻加速行駛的時間t13.9 s勻加速行駛的位移x57.82 m.(3)汽車在勻加速運(yùn)動階段行駛時牽引力做功WFx4.16105 J.選做題11如圖所示，一條輕質(zhì)彈簧左端固定在水平桌面上，右端放一個可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊，小物塊的質(zhì)量為m1.0 kg，當(dāng)彈簧處于原長時，小物塊靜止于O點(diǎn)，現(xiàn)對小物塊施加一個外力，使它緩慢移動，壓縮彈簧(壓縮量為x0.1 m)至A點(diǎn)，在這一過程中，所用外力與壓縮量的關(guān)系如圖所示然后釋放小物塊，讓小物塊沿桌面運(yùn)動，已知O點(diǎn)至桌邊B點(diǎn)的距離為L2x.水平桌面的高為h5.0 m，計算時，可用滑動摩擦力近似等于最大靜摩擦力(g取10 m/s2)求：(1)在壓縮彈簧過程中，彈簧存儲的最大彈性勢能；(2)小物塊到達(dá)桌邊B點(diǎn)時，速度的大小解析：(1