1、功和能练习题试卷第 1 页,总 10 页动能定理、机械能守恒定律第 I 卷(选择题)一、选择题1质量为 m 的物体,由静止开始下落,由于阻力作用,下落的加速度为 4g/5,在物体下落 h 的过程中,下列说法中正确的是:( )A物体的动能增加了 4mgh/5B物体的机械能减少了 4mgh/5C物体克服阻力所做的功为 mgh/5D物体的重力势能减少了 mgh2质量为 m 的球从高处由静止开始下落,已知球所受的空气阻力与速度大小成正比下列图象分别描述了球下落过程中加速度 a、速度 v 随时间 t 的变化关系和动能 Ek、机械能 E 随下落位移 h 的变化关系,其中可能正确的是( )3如图所示,两个质
2、量相同的小球 A、B 分别用细线悬在等高的 O1、O 2点A 球的悬线比 B 球的悬线长,把两球的悬线拉至水平后无初速释放,则经过最低点时下列说法正确的是( )AA 球的机械能等于 B 球的机械能BA 球的动能等于 B 球的动能C两球在最低点加速度大小不等D细线对 A 球的拉力等于细线对 B 球的拉力4质量为 m 的物体,以初速度 v0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑动,在滑动过程中,当高度为 h 时,该物体具有的机械能为A B201v20ghCmgh D 20m5如图所示,一物体 m 在沿斜面向上的恒力 F 作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经时间 t 力 F 做功为
3、60J,此后撤出力 F,物体又经过时间 t 回到出发点,若以地面为零势能面,则下列说法正确的是( )第 2 页,总 10 页A物体回到出发点的动能为 60JB恒力 F=2mgsinC撤出力 F 时,物体的重力势能是 45JD动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力 F 之后6将一质量为 m 的小球从空中 O 点以初动能 Ek斜向上抛了,飞行一段时间后,小球到达最高 P 点时的速度 v0变为水平,不计空气阻力,则( )A. 小球抛出时的竖直分速度为 20vmEKB. 从 O 点到 P 点,小球上升的高度为 g20C. 从 O 点到 P 点过程中,小球运动的平均速度为 mEvK20D. 从 O 点到
4、P 点过程中,小球运动的平均速度为 k4307关于机械能是否守恒的叙述,正确的是( )A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B做变速运动的物体机械能不可能守恒C外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D若只有重力对物体做功,做体的机械能一定守恒8如图所示,在光滑的水平面上有一静止的物体 M,物体上有一光滑的半圆弧轨道,最低点为 C,两端 A、B 一样高,现让小滑块 m 从 A 点由静止下滑,则( )A、m 不能到达 M 上的 B 点B、m 从 A 到 C 的过程中 M 向左运动,m 从 C 到 B 的过程中 M 向右运动C、m 从 A 到 B 的过程中 M 一直向左运动,m 到达 B 的瞬间,M 速
5、度为零D、M 与 m 组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒9 (单选)冰壶运动深受观众喜爱,图 1 为 2014 年 2 月第 22 届索契冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头在某次投掷中,冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰,如图 2若两冰壶质量相等,则碰后两冰壶最终停止的位置,可能是图中的哪幅图( )功和能练习题试卷第 3 页,总 10 页ABCD10如图所示,足够长的水平传送带以速度 v 沿顺时针方向运动,传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接,曲面上的 A 点距离底部的高度为 h=045m。一小物块从 A 点由静止滑下,再滑上传送带,经过一段时间又返回曲面, ,则下列说法正确的是2
6、10/gmsA若 v=1m/s,则小物块能回到 A 点B若 v=4m/s,则小物块能回到 A 点C若 v=5m/s,则小物块能回到 A 点D无论 v 等于多少,小物块均能回到 A 点第 II 卷(非选择题)二、实验题11某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证“动能定理” ,他们在实验室组装了如图所示的一套装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、小木块、细沙当连上纸带,释放沙桶时,滑块处于静止要完成该实验,你认为:第 4 页,总 10 页还需要的实验器材有 实验时首先要做的步骤是 ,为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的条件是
7、 在上述的基础上,某同学测得滑块的质量 M往沙桶中装入适量的细沙,测得此时沙和沙桶的总质量 m接通电源,释放沙桶,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距 L 和这两点的速度大小 v1与 v2(v 1”“”或“” ) ,这是因为 。功和能练习题试卷第 7 页,总 10 页三、计算题16如图所示,粗糙水平地面 AB 与半径 R=0.4m 的光滑半圆轨道 BCD 相连接,且在同一竖直平面内,O 是 BCD 的圆心,BOD 在同一竖直线上质量 m=2kg 的小物体在 9N 的水平恒力 F 的作用下,从 A 点由静止开始做匀加速直线运动已知 AB=5m,小物块与水平地面间的动摩擦因数为 =0.
8、2当小物块运动到 B 点时撤去力 F取重力加速度 g=10m/s2求:(1)小物块到达 B 点时速度的大小;(2)小物块运动到 D 点时的速度;(3)小物块离开 D 点落到水平地面上的点与 B 点之间的距离17如图所示,AB 是倾角为 的粗糙直轨道,BCD 是光滑的圆弧轨道,AB 恰好在 B 点与圆弧相切,圆弧的半径为 R,一个质量为 m 的物体(可以看做质点)从直轨道上的 P 点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动。已知 P 点与圆弧的圆心 O 等高,物体与轨道 AB 间的动摩擦因数为。求:(1)物体做往返运动的整个过程中在 AB 轨道上通过的总路程;(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点
9、E 时,对圆弧轨道的压力;(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点 D,释放点距 B 点的距离 L至少多大。18如图所示,质量 M=80kg 的小车放在光滑的水平面上,给小车施加一水平向右的恒力F=80N。当向右运动的速度达到 =15m/s 时,有一物块以水平向左的初速度 =10m/s 滑上0V0v小车的右端,小物块的质量 m=20kg,物块与小车表面的动摩擦因数 =02,设小车足够长,取,各问最终计算结果均保留 1 位小数。210/gms(1)物块从滑上小车开始,经过多次时间速度减小为零?(2)求物块在小车上相对小车滑动的过程中,物块相对地面的位移大小;(3)求整个过程系统生成的摩擦热。第
10、8 页,总 10 页19如图所示为两组平行板金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为 m 的电子静止在竖直放置的平行金属板的 A 点,经电压 U0加速后通过 B 点进入两板间距为 d、电压为 U 的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B 分别为两块竖直板的中点,求:(1)电子通过 B 点时的速度大小;(2)右侧平行金属板的长度;(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能20在如图所示的竖直平面内,有一固定在水平地面的光滑平台。平台右端 B 与静止的水平传送带平滑相接,传送带长 L=3m.有一个质量为 m=0.5kg,带电
11、量为 q=+10-3C 的滑块,放在水平平台上。平台上有一根轻质弹簧左端固定,右端与滑块接触但不连接。现用滑块缓慢向左移动压缩弹簧,且弹簧始终在弹性限度内。在弹簧处于压缩状态时,若将滑块静止释放,滑块最后恰能到达传送带右端 C 点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数为 =0.20 (g 取 10m/s2)求:(1)滑块到达 B 点时的速度 vB,及弹簧储存的最大弹性势能 EP;(2)若传送带以 1.5m/s 的速度沿顺时针方向匀速转动,释放滑块的同时,在 BC 之间加水平向右的匀强电场 E=5102N/C。滑块从 B 运动到 C 的过程中,摩擦力对它做的功。(3)若两轮半径均为 r0.4 m,传送
12、带顺时针匀速转动的角速度为 0时,撤去弹簧及所加电场,让滑块从 B 点以 4m/s 速度滑上传送带,恰好能由 C 点水平飞出传送带求 0的大小以及这一过程中滑块与传送带间产生的内能21如图所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球 a 和 ba 球质量为 m,静置于地面:b 球质量为 3m,用手托住,高度为 h,此时轻绳刚好拉紧求从静止开始释放 b 后,a 能离地面的最大高度功和能练习题试卷第 9 页,总 10 页22如图所示,平放在水平面上的轻质弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为 m1的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接。一个质量为 m2的小球从槽高处由
13、静止开始下滑,要使小球能与弧形槽发生第二次作用,m 1、m 2应满足怎样的条件?23如图所示,质量为 m1=3kg 的二分之一光滑圆弧形轨道 ABC 与一质量为 m2=1 kg 的物块 P 紧靠着(不粘连)静置于光滑水平面上,B 为半圆轨道的最低点,AC 为轨道的水平直径,轨道半径R=03 m。一质量为 m3 =2 kg 的小球(可视为质点)从圆弧轨道的 A 处由静止释放,g 取 10m/s2,求:(i)小球第一次滑到 B 点时的速度 v1;(ii)小球第一次经过 B 点后,相对 B 能上升的最大高度 h。24如图所示,质量为 M 的平板车 P 高 h,质量为 m 的小物块 Q 的大小不计,位
14、于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上一不可伸长的轻质细绳长为 R,一端悬于 Q 正上方高为 R 处,另一端系一质量也为 m 的小球(大小不计) 今将小球拉至悬线与竖直位置成 60角,由静止释放,小球到达最低点时与 Q 的碰撞时间极短,且无能量损失,已知 Q 离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q 与 P 之间的动摩擦因数为 ,Mm=41,重力加速度为 g求:(1)小物块 Q 离开平板车时速度为多大?(2)平板车 P 的长度为多少?25如 图 所 示 , 光 滑 水 平 面 上 依 次 放 置 小 物 块 A 和 C 以 及 光 滑 曲 面 劈 B, A、 B 和 C 的 质 量 分 别 为2m、 2m 和 m, 劈 B 的 曲 面 下 端 与 水 平 面 相 切 , 且 劈 B 足 够 高 , 现 让 小 物 块 C 以 水 平 速 度 向 右 运 动 ,0v与 A 发 送 弹 性 碰 撞 , 碰 撞 后 小 物 块 A 又 滑 上 劈 B, 求 :(1)物块 A 在 B 上能够达到的最大高度。第 10 页,总 10 页(2)通过计算判断,A 与 B 分离后能否追上 C?