20xx年高中物理必修二第八章機械能守恒定律(十一)

單選題1、關(guān)于“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗，下列敘述正確的是（

）A．每次實驗必須設法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值B．每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致C．放小車的長木板應該盡量使其水平D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出答案：DA．橡皮筋完全相同，通過增加橡皮筋的條數(shù)來使功倍增，，因此不需要每次計算橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值，故A錯誤；B．通過增加橡皮筋的條數(shù)來使功倍增，則橡皮筋拉伸的長度必須保持一致，故B錯誤；C．小車和木板之間存在摩擦力，需平衡摩擦力，則要用小木塊墊高長木板的一端，故C錯誤；D．先接通電源，打點穩(wěn)定后再讓小車在橡皮筋的作用下彈出，故D正確。故選D。2、如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，一端系在豎直放置的半徑為R的圓環(huán)頂點P，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球穿在圓環(huán)上做無摩擦的運動。設開始時小球置于A點，彈簧處于自然狀態(tài)，當小球運動到最低點時速率為v，對圓環(huán)恰好沒有壓力。下列分析正確的是（

）A．小球過B點時，彈簧的彈力為B．小球過B點時，彈簧的彈力為C．從A到B的過程中，小球的機械能守恒D．從A到B的過程中，小球的機械能減少答案：DAB．由于小球運動到最低點時速率為v，對圓環(huán)恰好沒有壓力，根據(jù)牛頓第二定律即AB錯誤；CD．從A到B的過程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，及又彈簧伸長，形變量變大，彈簧的彈性勢能增大，小球的機械能減小，C錯誤，D正確。故選D。3、跳高是體育課常進行的一項運動，小明同學身高1.70m，質(zhì)量為60kg，在一次跳高測試中，他先彎曲兩腿向下蹲，再用力蹬地起跳，從蹬地開始經(jīng)0.4s豎直跳離地面，假設他蹬地的力恒為1050N，其重心上升可視為勻變速直線運動，則小明從蹬地開始到最大高度過程中機械能的增加量為（不計空氣阻力，g取10m/s2）（

）A．1830JB．1470JC．630JD．270J答案：C根據(jù)牛頓第二定律得解得

重心上升的高度為

離開地面時的速度為

增加的機械能為

故選C。4、南寧的夏天溫度較高，天氣炎熱，此時喝一瓶冰水降暑是一件很幸福的事情。用手握著瓶子運動，關(guān)于摩擦力的說法不正確的是（）A．可能是滑動摩擦力B．摩擦力可能做正功C．摩擦力可能與運動方向垂直D．摩擦力一定做負功答案：DA．用手握著瓶子運動，瓶子可能相對手滑動，所以瓶子所受摩擦力可能是滑動摩擦力，故A正確；C．當用手握著瓶子沿水平方向運動且瓶子處于豎直狀態(tài)時，瓶子所受摩擦力與運動方向垂直，故C正確；BD．當用手握著瓶子豎直向上運動且瓶子處于豎直狀態(tài)時，摩擦力做正功，故B正確，D錯誤。本題選錯誤的，故選D。5、公安部規(guī)定：子彈射出槍口時的動能與子彈橫截面積的比在0.16J/cm2以下的槍為玩具槍。已知某彈簧玩具槍的鋼珠直徑約為1cm，則該槍中彈簧的彈性勢能不能超過（

）A．1×10-6JB．1×10-3JC．1×10-2JD．1×10-1J答案：D鋼珠的橫截面積為彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為鋼珠的動能，則解得故選D。6、一個質(zhì)量為2kg的物體從某高處自由下落，重力加速度取10m/s2，下落2s時（未落地）重力的功率是（

）A．300WB．400WC．500WD．600W答案：B下落2s時重力的功率是故選B。7、質(zhì)量為m的小球從光滑曲面上滑下，在到達高度為的位置A時，速度大小為，滑到高度為的位置B時，速度大小為，則（

）A．以A處為重力勢能參考面，則小球在B處的重力勢能為B．由于不清楚支持力做功，所以無法斷定機械能是否守恒C．無論以什么位置作為參考面，小球在下滑中，重力做功D．以曲面頂部為參考面，則小球在B處重力勢能比在A處的重力勢能大答案：CA．以A處為重力勢能參考面，則小球在B處的重力勢能為A錯誤；B．物體在運動過程中，支持力的方向總是與速度方向垂直，因此支持力不做功，小球運動過程中只有重力做功，小球機械能守恒，B錯誤；C．根據(jù)功的定義式，小球在下滑中，重力做功為C正確；D．令曲面底部到A的距離為，以曲面頂部為參考面，則小球在B處重力勢能與在A處的重力勢能分別為，由于重力勢能的正負表示大小，因此小球在B處重力勢能比在A處的重力勢能小，D錯誤。故選C。8、質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，運動過程中小球受到空氣阻力的作用。設某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的張力為7mg，此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為（

）A．B．C．D．答案：C在最低點時，根據(jù)牛頓第二定律有則最低點速度為恰好通過最高點，則根據(jù)牛頓第二定律有則最高點速度為由動能定理得解得球克服空氣阻力所做的功為0.5mgR

故選C。9、如圖所示，嫦娥四號在繞月球橢圓軌道上無動力飛向月球，到達近月軌道上P點時的速度為v0，經(jīng)過短暫“太空剎車”，進入近月軌道繞月球運動。已知月球半徑為R，嫦娥四號的質(zhì)量為m，在近月軌道上運行周期為T，引力常量為G，不計嫦娥四號的質(zhì)量變化，下列說法正確的是（

）A．嫦娥四號在橢圓軌道上運行時的機械能與在近月軌道上運行時的機械能相等B．月球的平均密度C．嫦娥四號著陸后在月面上受到的重力大小為D．“太空剎車”過程中火箭發(fā)動機對嫦娥四號做的功為答案：BA．嫦娥四號在橢圓軌道上P點時要制動減速，機械能減小，則嫦娥四號在橢圓軌道上運行時的機械能比在近月軌道上運行時的機械能大，選項A錯誤；B．根據(jù)萬有引力供向心力且解得選項B正確；C．嫦娥四號著陸后在月面上受到的重力大小為又聯(lián)立解得選項C錯誤；D．根據(jù)動能定理，“太空剎車”過程中火箭發(fā)動機對嫦娥四號做的功為又聯(lián)立解得選項D錯誤。故選B。10、細繩懸掛一個小球在豎直平面內(nèi)來回擺動，因受空氣阻力最后停止在最低點，則此過程中（）A．空氣阻力對小球不做功B．小球的動能一直減小C．小球的重力勢能一直減小D．小球的機械能不守恒答案：DA．空氣阻力對小球做負功，A錯誤；B．合外力做正功時小球動能增大，合外力做負功時動能減小，故小球的動能不是一直減小，B錯誤；C．小球上升過程中重力勢能變大，小球下落過程中重力勢能減小，故小球的重力勢能不是一直減小，C錯誤；D．小球的機械能不守恒，不斷減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，D正確。故選D。多選題11、質(zhì)量為m的物體從距地面H高處自由下落，經(jīng)歷時間t，重力加速度為g，則下列說法中正確的是（

）A．t秒內(nèi)重力對物體做功為mg2t2B．t秒內(nèi)重力的平均功率為mg2tC．秒末重力的瞬時功率與t秒末重力的瞬時功率之比為1∶2D．前秒內(nèi)重力做功的平均功率與后秒內(nèi)重力做功的平均功率之比為1∶3答案：ACDA．物體自由下落，t秒內(nèi)物體下落的高度為h=gt2則重力對物體做功為W=mgh=mg2t2故A正確；B．t秒內(nèi)重力的平均功率為P＝==mg2t故B錯誤；C．從靜止開始自由下落，根據(jù)v＝gt可知前秒末與后秒末的速度之比為1∶2，根據(jù)P＝Fv＝mgv∝v故前秒末與后秒末功率瞬時值之比為P1∶P2＝1∶2C正確；D．根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律，可知前秒與后秒下落的位移之比為1∶3，則重力做功之比為1∶3，故重力做功的平均功率之比為1∶3，D正確。故選ACD。12、如圖所示，固定在水平面上的光滑斜面傾角為，質(zhì)量分別為、的兩個物體通過細繩及輕彈簧連接于光滑輕滑輪兩側(cè)，斜面底端有一與斜面垂直的擋板。開始時用手按住物體，此時距離擋板的距離為，滑輪兩邊的細繩恰好伸直，且彈簧處于原長狀態(tài)。已知，空氣阻力不計。松開手后，關(guān)于二者的運動下列說法中正確的是（

）A．和組成的系統(tǒng)機械能守恒B．當?shù)乃俣茸畲髸r，與地面間的作用力為零C．若恰好能到達擋板處，則此時的速度為零D．若恰好能到達擋板處，則此過程中重力對做的功等于彈簧彈性勢能的增加量與物體的機械能增加量之和答案：BDA．對于、和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，但對于、兩物體組成的系統(tǒng)，機械能不守恒，

A錯誤；B．松開手后物體先做加速運動，當?shù)乃俣茸畲髸r，根據(jù)受力平衡可知此時彈簧彈力大小為以物體為對象，由于此時受到的繩子拉力大小為，方向豎直向上，根據(jù)受力平衡可知與地面間的作用力為零，B正確；C．從開始運動至到到達擋板過程中，彈簧彈力的大小一直大于的重力，故一直做加速運動，到達擋板時，的速度不為零，C錯誤；D．對于、和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，若恰好能到達擋板處，此過程減少的重力勢能等于彈簧彈性勢能的增加量與物體的機械能增加量之和，故此過程中重力對做的功等于彈簧彈性勢能的增加量與物體的機械能增加量之和，D正確；故選BD。13、質(zhì)量相等的A、B兩物體放在同一水平面上，分別受到水平拉力F1、F2的作用從靜止開始做勻加速直線運動。經(jīng)過時間t0和4t0速度分別達到2v0和v0時，分別撤去F1和F2，以后物體繼續(xù)做勻減速直線運動直至停止，兩物體速度隨時間變化的圖線如圖所示。則下列結(jié)論正確的是（

）A．A、B物體所受摩擦力∶=2∶1B．A、B物體所受摩擦力∶=1∶1C．F1和F2對A、B做的功W1∶W2=6∶5D．F1和F2對A、B做的功W1∶W2=12∶5答案：BCAB．從圖像可知，兩物塊勻減速運動的加速度大小之都為根據(jù)牛頓第二定律，勻減速運動中有f=ma質(zhì)量相等，則摩擦力大小相等；故A錯誤，B正確；CD．圖線與時間軸所圍成的面積表示運動的位移，則全過程A、B的位移之比為對A、B全過程運用動能定理得W1-fs1=0，W2-fs2=0得W1=fs1，W2=fs2由上可知，整個運動過程中F1和F2做功之比為W1∶W2=6∶5故C正確，D錯誤。故選BC。14、質(zhì)量為m的物體，靜止在傾角為θ的斜面上，斜面沿水平方向向右勻速移動了距離L，如圖所示。物體相對斜面靜止，則下列說法正確的是（

）A．重力對物體做正功B．重力對物體做功為零C．摩擦力對物體做負功D．支持力對物體做正功答案：BCDAB．物體的受力和位移方向如圖所示。重力與位移垂直，故重力不做功。故A錯誤；B正確；C．摩擦力Ff與位移L的夾角大于90°，故摩擦力做負功。故C正確；D．支持力FN與位移L的夾角α<90°，故支持力做正功。故D正確。故選BCD。15、如圖所示，豎直平面內(nèi)固定兩根足夠長的細桿L1、L2，兩桿分離不接觸，且兩桿間的距離忽略不計，兩個小球a、b（視為質(zhì)點）質(zhì)量均為m，a球套在豎直桿L1上，b球套在水平桿L2上，a、b通過鉸鏈用長度為L的剛性輕桿連接，將a球從圖示位置由靜止釋放（輕桿與L2桿夾角為45°），不計一切摩擦，已知重力加速度為g，在此后的運動過程中，下列說法中正確的是（

）A．a(chǎn)球和b球所組成的系統(tǒng)機械能守恒B．b球的速度為零時，a球的加速度大小一定等于gC．b球的最大速度為D．a(chǎn)球的最大速度大于答案：ACDA．a(chǎn)球和b球所組成的系統(tǒng)只有重力做功，則機械能守恒，故A正確；B．b的速度為零時，a達到L2所在面，在豎直方向只受重力作用，水平方向上合力為0，則加速度為g，初始時刻，a、b速度均為0，但a除重力外還有桿的支持力，加速度小于g，故B錯誤；C．當a球運動到兩桿的交點后再向下運動L距離，此時b達到兩桿的交點處，a的速度為0，b的速度最大為vbm，由機械能守恒得mg（L）解得vbm故C正確；D．a(chǎn)球運動到兩桿的交點處，b的速度為0，此時a的速度為va，由機械能守恒得mg解得va但此后桿向下運動，會再加速一段距離后達到一最大速度再減速到0，則其最大速度要大于，故D正確。故選ACD。16、如圖所示，一塊長木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物體A，現(xiàn)以恒定的外力拉B，由于A、B間摩擦力的作用，A將在B上滑動，以地面為參考系，A和B都向前移動一段距離。在此過程中（

）A．B對A的摩擦力所做的功等于A的動能的增量B．外力F做的功等于A和B動能的增量C．A對B的摩擦力所做的功等于B對A的摩擦力所做的功D．外力F對B做的功等于B的動能的增量與B克服摩擦力所做的功之和答案：ADA．受力分析知，B對A的摩擦力等于A物體所受合外力，根據(jù)動能定理可知，B對A的摩擦力所做的功，等于A的動能的增量，故A正確；B．選擇A和B作為研究對象，運用動能定理研究：B受外力F做功，A對B的摩擦力與B對A的摩擦力是一對作用力與反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑動，A、B對地的位移不等，故二者做功不等，根據(jù)功能關(guān)系可知其中為A、B的相對位移，所以外力F做的功不等于A和B的動能的增量，故B錯誤；C．A對B的摩擦力與B對A的摩擦力是一對作用力與反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑動，A、B對地的位移不等，所以二者做功不等，故C錯誤；D．對B物體應用動能定理，有其中為B克服摩擦力所做的功，即即外力F對B做的功等于B的動能增量與B克服摩擦力所做的功之和，故D正確。故選AD。17、下列關(guān)于機車以恒定加速度啟動后速度v、牽引力F、牽引功率P和位移s隨時間變化關(guān)系的圖像中正確的是（

）A．B．C．D．答案：BC機車以恒定加速度啟動后，在達到額定功率前，做勻加速直線運動，牽引力為恒力，由知圖像是開口向上的拋物線，由知v與t成正比，根據(jù)知P與t成正比；當達到額定功率P0后功率保持P0不變，速度仍在增大，由知牽引力不斷減小，但牽引力仍比阻力大，加速度不斷減小，當牽引力減小到等于阻力時，加速度為零，機車以最大速度做勻速運動，牽引力不變，故BC正確，AD錯誤。故選BC。18、下列敘述中正確的是（）A．做勻速直線運動的物體機械能一定守恒B．做勻變速直線運動的物體機械能可能不守恒C．外力對物體做功為零，物體的機械能一定守恒D．系統(tǒng)內(nèi)只有重力和彈力做功時，系統(tǒng)的機械能一定守恒答案：BDA．做勻速直線運動的物體機械能不一定守恒，例如物體向上做勻速直線運動時，機械能增加，故A錯誤；B．做勻變速直線運動的物體機械能可能不守恒，如水平面上做勻加速直線運動的物體，機械能增加，故B正確；C．外力對物體做功為零，物體的機械能不一定守恒，例如物體向上做勻速直線運動時，外力對物體做功為零，機械能增加，故C錯誤；D．系統(tǒng)內(nèi)只有重力和彈力做功時，系統(tǒng)的機械能一定守恒，故D正確。故選BD。19、一輛摩托車在時刻由靜止開始在平直的公路上行駛，其運動過程的圖像如圖所示，根據(jù)已知信息，可知（

）A．摩托車的最大速度B．摩托車在30s末的速度大小C．在的時間內(nèi)牽引力對摩托車做的功D．10s末摩托車開始反向運動答案：ABA．由圖像可知，摩托車在內(nèi)做勻加速運動，在內(nèi)做減速運動，故10s末速度最大，最大速度為故A正確；B．圖像與橫軸圍成的面積表示速度的變化量大小，橫軸上方的面積表示速度變化量為正，橫軸下方的面積表示速度變化量為負，從內(nèi)的速度變化為由于時，摩托車的速度為零，可知摩托車在30s末的速度為零，故B正確；C．摩托車的質(zhì)量未知，不知道阻力信息，不能求出牽引力，故不能求出牽引力對摩托車做的功，故C錯誤；D．由圖像可知摩托車在內(nèi)一直做勻加速運動，10s末加速度方向變?yōu)樨摲较?，摩托車開始做減速運動，但運動方向保持不變，故D錯誤。故選AB。20、如圖甲所示，足夠長的傾斜直傳送帶以速度沿順時針方向運行，可視為質(zhì)點的物塊在時刻以速度從傳送帶底端開始沿傳送帶上滑，物塊的質(zhì)量。物塊在傳送帶上運動時傳送帶對物塊的摩擦力的功率與時間的關(guān)系圖像如圖乙所示，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取。若用θ表示傾斜傳送帶與水平方向的夾角，μ表示物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，L為物塊與傳送帶間的劃痕長度，則（

）A．B．C．D．答案：BDA．作出物塊在傳送帶上運動的圖像如圖所示結(jié)合圖像可知，物塊先沿傾斜傳送帶向上減速到與傳送帶共速，后與傳送帶一起向上做勻速運動，所以，故A錯誤；BC．由題圖乙可得，0~0.2

s內(nèi)滑動摩擦力的功率為當時，代入數(shù)據(jù)得物塊勻速運動時受到靜摩擦力的作用，摩擦力的功率代入數(shù)據(jù)得解得，故B正確，C錯誤；D．由圖像可知物塊與傳送帶間的劃痕長度為D正確。故選BD。填空題21、如圖所示，手持一根長為的輕繩的一端在水平的粗糙桌面上做半徑為、角速度為的勻速圓周運動，繩始終保持與該圓周相切，繩的另一端系一質(zhì)量為的木塊，木塊也在桌面上做勻速圓周運動，不計空氣阻力，繩的拉力大小為________；木塊運動一周，阻力做功為________。答案：

[1]木塊做勻速圓周運動，角速度為，繩的拉力T沿半徑方向上的分力提供向心力，有解得[2]如圖所示，切線的合力為零，因為繩子在切線方向的分力不為零，則木塊受到的摩擦力不為零，與繩子拉力切線方向的分力相等，所以木塊受到的阻力為木塊運動一周，阻力做功為解得22、判斷下列說法的正誤。（1）合力為零，物體的機械能一定守恒。(

)（2）合力做功為零，物體的機械能一定守恒。(

)（3）只有重力做功，物體的機械能一定守恒。(

)答案：

錯誤

錯誤