功能關(guān)系練習(xí)題

1、動能定理、機(jī)械能守恒定律第I卷選擇題一、選擇題1. 質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于阻力作用，下落的加速度為4g/5，在物體下落h的過程中，以下說法中正確的選項(xiàng)是：A. 物體的動能增加了 4mgh/5B. 物體的機(jī)械能減少了 4mgh/5C. 物體克服阻力所做的功為mgh/5D. 物體的重力勢能減少了 mgh2. 質(zhì)量為m的球從高處由靜止開始下落，球所受的空氣阻力與速度大小成正比.以下圖象分別描述了球下落過程中加速度a、速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系和動能丘、機(jī)械能E隨下落位移h的變化關(guān)系，其中可能正確的選項(xiàng)是3. 如下圖，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球 A、B分別用細(xì)線懸在等高的 O、Q點(diǎn).A球的 懸線比

2、B球的懸線長，把兩球的懸線拉至水平后無初速釋放，那么經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)以下 說法正確的選項(xiàng)是A. A球的機(jī)械能等于B球的機(jī)械能B. A球的動能等于B球的動能C. 兩球在最低點(diǎn)加速度大小不等D. 細(xì)線對A球的拉力等于細(xì)線對B球的拉力4. 質(zhì)量為m的物體，以初速度vo由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑動，在滑動過程中，當(dāng)高度為h時(shí)，該物體具有的機(jī)械能為A. 丄 mv0 B. -mv C. mghD -mv2 mgh mgh2 25. 如下圖，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面 向上做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J,此后撤出力F,物體又經(jīng)過時(shí)間 t回到出發(fā)點(diǎn)，假設(shè)以地面

3、為零勢能面，那么以下說法正確的選項(xiàng)是A. 物體回到出發(fā)點(diǎn)的動能為60JB. 恒力 F=2mgsin0C. 撤出力F時(shí)，物體的重力勢能是45JD. 動能與勢能相等的時(shí)刻一定出現(xiàn)在撤去力 F之后6. 將一質(zhì)量為m的小球從空中0點(diǎn)以初動能丘斜向上拋了，飛行一段時(shí)間后，小 球到達(dá)最高P點(diǎn)時(shí)的速度Vo變?yōu)樗?，不?jì)空氣阻力，那么A. 小球拋出時(shí)的豎直分速度為2Ek v2 mB. 從0點(diǎn)到P點(diǎn)，小球上升的高度為Ek V0mg 2gC. 從O點(diǎn)到P點(diǎn)過程中，小球運(yùn)動的平均速度為 Vo . Ek2 2mD. 從O點(diǎn)到P點(diǎn)過程中，小球運(yùn)動的平均速度為 J31旦 4 2m7. 關(guān)于機(jī)械能是否守恒的表達(dá)，正確的選項(xiàng)

4、是嚴(yán)JA. 做勻速直線運(yùn)動的物體機(jī)械能一定守恒B. 做變速運(yùn)動的物體機(jī)械能不可能守恒C. 外力對物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒D. 假設(shè)只有重力對物體做功，做體的機(jī)械能一定守恒8. 如下圖，在光滑的水平面上有一靜止的物體 M物體上有一光滑的半圓弧軌道， 最低點(diǎn)為C,兩端A、B一樣高，現(xiàn)讓小滑塊m從A點(diǎn)由靜止下滑，貝SA、m不能到達(dá)M上的B點(diǎn)B、m從A到C的過程中M向左運(yùn)動，m從C到B的過程中M向右運(yùn)動 精心整理精心整理C、m從A到B的過程中M直向左運(yùn)動，m到達(dá)B的瞬間，M速度為零D M與m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，水平方向動量守恒9. 單項(xiàng)選擇冰壺運(yùn)動深受觀眾喜愛，圖1為2021年2月第22屆索契

5、冬奧會上中國 隊(duì)員投擲冰壺的鏡頭.在某次投擲中，冰壺甲運(yùn)動一段時(shí)間后與對方靜止的冰壺乙發(fā)生正碰，如圖2.假設(shè)兩冰壺質(zhì)量相等，那么碰后兩冰壺最終停止的位置，可能是圖 中的哪幅圖10. 如下圖，足夠長的水平傳送帶以速度v沿順時(shí)針方向運(yùn)動，傳送帶的右端與光滑曲面的底部平滑連接，曲面上的 A點(diǎn)距離底部的高度為h=0. 45m 一小物塊從L. I 、A點(diǎn)由靜止滑下，再滑上傳送帶，經(jīng)過一段時(shí)間又返回曲面，g 10m/s2，那么以下說法正確的選項(xiàng)是A. 假設(shè)v=1m/s,那么小物塊能回到A點(diǎn)B. 假設(shè)v=4m/s,那么小物塊能回到A點(diǎn)C. 假設(shè)v=5m/s,那么小物塊能回到A點(diǎn)D. 無論v等于多少，小物塊均

6、能回到 A點(diǎn)第II卷非選擇題二、實(shí)驗(yàn)題11. 某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)試圖以圖中的滑塊為對象驗(yàn)證“動能定理，他們在實(shí)驗(yàn) 室組裝了如下圖的一套裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、小木塊、細(xì)沙.當(dāng)連上紙帶，釋放沙桶時(shí)，滑塊處于靜止.要完成該 實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為： 還需要的實(shí)驗(yàn)器材有. 實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是，為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基 本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是. 在上述的根底上，某同學(xué)測得滑塊的質(zhì)量 M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，測得此 時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量 m接通電源，釋放沙桶，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)， 測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v

7、i與V2Vi<V2.貝卩對滑塊，本實(shí)驗(yàn)最終 要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為用題中的字母表示.12. 在追尋科學(xué)家研究足跡的過程中，某同學(xué)為探究恒力做功和物體動能變化間的 關(guān)系，采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置.1實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)用鉤碼的重力表示小車受到的合力， 為了減小這種做法帶來的 實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為應(yīng)該米取的措施是.多項(xiàng)選擇，只需填字母代號嚴(yán)-X'興 2?' / /JA. 保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量B. 保證細(xì)線與長木板平行C. 把長木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力D. 必須先接通電源再釋放小車2 如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中 A、B C、D E、F是連續(xù)的六個(gè) 計(jì)數(shù)

8、點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為 T,相關(guān)計(jì)數(shù)點(diǎn)問的距離已在圖中標(biāo)出，測出 小車的質(zhì)量為M鉤碼的總質(zhì)量為m從打B點(diǎn)到打E點(diǎn)的過程中，合力對小車做的 功是，小車動能的增量是用題中和圖中的物理量符號表示.精心整理13. 采用讓重物自由下落的方法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖?，F(xiàn)有的 器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、重錘。1 為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有多項(xiàng)選擇。A. 天平B.秒表C.刻度尺D. 220V交流電源2需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度 v和下落高度h。某班 同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測量方案：A. 用刻度尺測出物體下落的高度 h

9、,并測出下落時(shí)間t,通過v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v。B. 用刻度尺測出物體下落的高度 h,并通過v 2gh計(jì)算出瞬時(shí)速度v。C. 根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度， 等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平2均速度，計(jì)算出瞬時(shí)速度v,并通過h v計(jì)算出高度h。2gD. 用刻度尺測出物體下落的高度 h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，計(jì)算出瞬時(shí)速度v。以上方案中只有一種正確，正確的選項(xiàng)是。填入相應(yīng)的字母3 甲同學(xué)從打出的紙帶中選出一條理想的紙帶，如下圖。選取紙帶上連續(xù)打出 的5個(gè)點(diǎn)A、B C、D E，測出A點(diǎn)與起始點(diǎn)0的距離為So,點(diǎn)A、C間的距離為Si,

10、 點(diǎn)C E間的距離為S2。重錘的質(zhì)量為 m打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為f , 當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。從起始點(diǎn)0開始到打下C點(diǎn)的過程中，重錘重力勢能的減 小量為AEh,重錘動能的增加量為AE k二。在誤差充許的范圍內(nèi)，如果£»=?，那么 可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。4乙同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶，在紙帶后段每兩個(gè)計(jì)時(shí)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)， 依次為1、2、3、4、5、6、7,測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h,并正確求出打相應(yīng) 點(diǎn)時(shí)的速度v。各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表：計(jì)數(shù)點(diǎn)1234567h/m0. 1240. 1940. 2790. 3800. 4970. 6300. 777v/ (m-s -&#

11、39;)1. 942. 332. 733. 133. 502f/2-2v / ( m -s )3. 765. 437. 459. 8012. 25他在如下圖的坐標(biāo)中，描點(diǎn)作出v2-h圖線。由圖線可知，重錘下落的加速度gf =m/s2 保存三位有效數(shù)字；假設(shè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭 = 9. 80m/s2，如果在誤差允許的范圍內(nèi)g'=，那么可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。14. 以下圖是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，以以下出了一些實(shí)驗(yàn)步驟：A. 用天平測出重物和夾子的質(zhì)量B. 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺上，使兩個(gè)限位孔在同一豎直面內(nèi)C. 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在交流電源上，電源開關(guān)處于斷開狀態(tài)D

12、. 將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，處于靜止?fàn)顟B(tài)E. 接通電源，待計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后釋放紙帶，之后再斷開電源F. 用秒表測出重物下落的時(shí)間G. 更換紙帶，重新進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)1對于本實(shí)驗(yàn)，以上不必要的兩個(gè)步驟是 和圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，0為打出的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為從適宜位置開始選取 的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)其他點(diǎn)未畫出,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn).假設(shè)重物的質(zhì)量為 0.5kg,當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?g=9.8m/s2,由圖乙所給的數(shù)據(jù)可算出結(jié)果保存兩位有效 數(shù)字： 從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，重力勢能的減少量為J. 打B點(diǎn)時(shí)重物的動能為J.2試

13、指出造成第1問中計(jì)算結(jié)果不等的原因是15. 如下圖為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置：所用電源的頻率為50Hn某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離單位：精心整理cm)如下圖，圖中0點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C是連續(xù)打下的三 個(gè)點(diǎn)。(1) 關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，以下說法中正確的選項(xiàng)是()A. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接直流電源B. 應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源打點(diǎn)C. 需使用秒表測出重物下落的時(shí)間D. 釋放重物前，重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(2) 假設(shè)重錘質(zhì)量為1kg，重力加速度取9.8m/s2。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘下 落的速度VB=m/s,重錘的動能EkB=J。從開始下落算起

14、，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打 B點(diǎn)時(shí)，重錘的重力 勢能減小量為J (結(jié)果保存兩位 有效數(shù)字)。通過計(jì)算，數(shù)值上 AEp AEk (填 “>“ = 或“ <),這是因?yàn)?。三、?jì)算題16. 如下圖，粗糙水平地面 AB與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BCD相連接，且在 同一豎直平面內(nèi)，0是BCD勺圓心，BOD在同一豎直線上.質(zhì)量 m=2kg的小物體在 9N的水平恒力F的作用下，從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動. AB=5m小 物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為 卩=0.2 .當(dāng)小物塊運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)撤去力F.取重 力加速度g=10m/.求：(1) 小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大??；(2) 小物塊運(yùn)動到D點(diǎn)時(shí)的速度；

15、(3) 小物塊離開D點(diǎn)落到水平地面上的點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離.17. 如下圖，AB是傾角為- 的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切，圓弧的半徑為 R 一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可以看做質(zhì)點(diǎn))從直 軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動。P點(diǎn)與圓弧的圓精心整理心0等高，物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為 卩。求：(1) 物體做往返運(yùn)動的整個(gè)過程中在 AB軌道上通過的總路程；(2) 最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn) E時(shí)，對圓弧軌道的壓力；(3) 為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn) D,釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L至少多大。18. 如下圖，質(zhì)量M=8 Okg的小車放在光滑的水平面上，

16、給小車施加一水平向右 的恒力F=8. 02當(dāng)向右運(yùn)動的速度到達(dá)Vo = 1. 5m/s時(shí)，有一物塊以水平向左的初 速度vo=1. 0m/s滑上小車的右端，小物塊的質(zhì)量 m=2 0kg，物塊與小車外表的動摩 擦因數(shù)卩=0. 2,設(shè)小車足夠長，取g 10m/s2,各問最終計(jì)算結(jié)果均保存1位小數(shù)。(1) 物塊從滑上小車開始，經(jīng)過屢次時(shí)間速度減小為零？(2) 求物塊在小車上相對小車滑動的過程中，物塊相對地面的位移大??；(3) 求整個(gè)過程系統(tǒng)生成的摩擦熱。19. 如下圖為兩組平行板金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質(zhì)量為m的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的 A點(diǎn)，經(jīng)電壓U0加速后通過B點(diǎn)進(jìn)入兩板

17、 間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間，假設(shè)電子從兩塊水平平行板的正中 間射入，且最后電子剛好能從右側(cè)的兩塊平行金屬板穿出，A、B分別為兩塊豎直板的中點(diǎn)，求：嚴(yán)一、選：/ / /、J(1) 電子通過B點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2) 右側(cè)平行金屬板的長度；(3) 電子穿出右側(cè)平行金屬板時(shí)的動能.20. 在如下圖的豎直平面內(nèi)，有一固定在水平地面的光滑平臺。平臺右端B與靜 止的水平傳送帶平滑相接，傳送帶長L=3m.有一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg,帶電量為q=+103C 的滑塊，放在水平平臺上。平臺上有一根輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與滑塊接觸但不 連接?，F(xiàn)用滑塊緩慢向左移動壓縮彈簧，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)。在彈

18、簧處于壓縮狀態(tài)時(shí)，假設(shè)將滑塊靜止釋放，滑塊最后恰能到達(dá)傳送帶右端C點(diǎn)?；瑝K與傳精心整理送帶間的動摩擦因數(shù)為口 =0.20 (g取10m/s2)求：(1) 滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度VB,及彈簧儲存的最大彈性勢能 Ep;(2) 假設(shè)傳送帶以1.5m/s的速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動，釋放滑塊的同時(shí)，在BC 之間加水平向右的勻強(qiáng)電場 E=5X 102N/C?；瑝K從B運(yùn)動到C的過程中，摩擦力對它 做的功。(3) 假設(shè)兩輪半徑均為r = 0.4m,傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動的角速度為3 o時(shí)，撤去彈 簧及所加電場，讓滑塊從B點(diǎn)以4m/s速度滑上傳送帶，恰好能由C點(diǎn)水平飛出傳送 帶.求3 o的大小以及這一過程中滑塊與傳

19、送帶間產(chǎn)生的內(nèi)能.21. 如下圖，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b. a球質(zhì)量為m靜置于地面：b球質(zhì)量為3m,用手托住，高度為h,此時(shí) 輕繩剛好拉緊.求從靜止開始釋放b后，a能離地面的最大高度.22. 如下圖，平放在水平面上的輕質(zhì)彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為 m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上，底部與水平面平滑連接。一個(gè)質(zhì)量為 m的小球從槽 高處由靜止開始下滑，要使小球能與弧形槽發(fā)生第二次作用，m、m應(yīng)滿足怎樣的條件？23. 如下圖，質(zhì)量為 m=3kg的二分之一光滑圓弧形軌道 ABC與一質(zhì)量為m=1kg的物塊P緊靠著(不粘連)靜置于光滑水平面上，B為半圓軌道

20、的最低點(diǎn)，AC為軌道的水平直徑，軌道半徑 R=0. 3m。一質(zhì)量為m=2kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧 軌道的A處由靜止釋放，g取10m/s2，求：(i )小球第一次滑到B點(diǎn)時(shí)的速度V1；(ii )小球第一次經(jīng)過B點(diǎn)后，相對B能上升的最大高度h。24. 如下圖，質(zhì)量為M的平板車P高h(yuǎn),質(zhì)量為m的小物塊Q的大小不計(jì)，位于 平板車的左端，系統(tǒng)原來靜止在光滑水平面地面上.一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩長為 R, 精心整理精心整理一端懸于Q正上方高為R處，另一端系一質(zhì)量也為m的小球(大小不計(jì)).今將小球 拉至懸線與豎直位置成60°角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與 Q的碰撞時(shí)間極 短，且無能量損失， Q離開平板車時(shí)速度大小是平板車速度的兩倍， Q與P之 間的動摩擦因數(shù)為 卩，M： m=4： 1，重力加速度為g.求：(1) 小物塊Q離開平板車時(shí)速度為多大？(2) 平板車P的長度為多少？25. 如下圖，光滑水平面上依次放置小物塊 A和C以及光滑曲面劈B, A B和C的 質(zhì)量分別為2m 2m和 m劈