机械能守恒定律测试题2

动能定理测试题1一 选择题（1~6单选，7~12双选，共48分）1.一轻弹簧竖直固定在水平面上.一小球从弹簧的正上方h 高处落下,如图所示.经几次反弹后小球静止在弹簧上(取地面为零势能参考面),则( )A.小球第一次速度为零时,重力势能最小B.小球第一次速度为零时,弹簧的弹性势能最小C.小球第一次速度最大时,弹簧的弹性势能最大D.小球静止在弹簧上时,弹簧的压缩量与h 有关 2．一个25 kg 的小孩从高度为3.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g ＝10 m/s 2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是( )A ．合外力做功50 JB ．阻力做功500 JC ．重力做功500 JD ．支持力做功50 J3．质点所受的力F 随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t ＝0时质点的速度为零．在图示的t 1、t 2、t 3和t 4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大( )A ．t 1B ．t 2C ．t 3D ．t 44．如图上图所示，小球以初速v 0从A 点沿不光滑的轨道运动到高为h 的B 点后自动返回，其返回途中仍经过A 点，则经过A 点的速度大小为( )A.v 20－4ghB.4gh －v 20C.v 20－2ghD.2gh －v 25．如图所示，斜面AB 、DB 摩擦因数相同．可视为质点的物体，分别沿AB 、DB 从斜面顶端由静止下滑到底端，下列说法正确的是( )A ．物体沿斜面DB 滑动到底端时动能较大 B ．物体沿斜面AB 滑动到底端时动能较大C ．物体沿斜面DB 滑动到底端过程中克服摩擦力做的功较多D ．物体沿斜面AB 滑动到底端过程中克服摩擦力做的功较多6．物体在合外力作用下做直线运动的v －t 图象如图所示．下列表述正确的是( )A ．在0～1 s 内，合外力做正功B ．在0～2 s 内，合外力总是做负功C ．在1～2 s 内，合外力不做功D ．在0～3 s 内，合外力总是做正功7．某人用手将1 kg 物体由静止向上提起1 m ，这时物体的速度为2 m/s(g 取10 m/s 2)，则下列说法正确的是( )A ．手对物体做功12 JB ．合外力做功2 JC ．合外力做功12 JD ．物体重力做功10 J8．如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a 点，质量为m 的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点b 滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b 点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c 点停止．若圆弧轨道半径为R ，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是( )A ．物块滑到b 点时的速度为gRB ．物块滑到b 点时对b 点的压力是mgC ．c 点与b 点的距离为RμD ．整个过程中物块机械能损失了mgR9．在距地面10 m 高处，以10 m/s 的速度水平抛出一质量为 1 kg 的物体，已知物体落地时的速度为16 m/s ，下列说法中正确的是(g 取10 m/s 2)( )A ．抛出时人对物体做功为150 JB ．自抛出到落地，重力对物体做功为 100 JC ．飞行过程中物体克服阻力做功 22 JD ．物体自抛出到落地时间为 2 s10．质量不等但初动能相等的两物体，在相同的水平地面上减速滑行直到停止．如果两个物体与地面之间的动摩擦因数相等，则( )A ．它们滑行的距离相等B ．它们滑行的时间相等C ．它们滑行的加速度值相等D ．它们克服摩擦力做的功相等 11．在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动．当速度达到v m 后，立即关闭发动机而滑行直到停止．v －t 图象如图所示．汽车的牵引力大小为F ，摩擦阻力大小为f ，全过程中，牵引力做功为W 1，克服摩擦阻力做功为W 2，则( )A ．F ∶f ＝1∶3B ．F ∶f ＝4∶1C ．W 1∶W 2＝1∶1D ．W 1∶W 2＝1∶312．如图所示，平直木板AB 倾斜放置，板上的P 点距A 端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A 到B 逐渐减小，先让物块从A 由静止开始滑到B .然后，将A 着地，抬高B ，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B 由静止开始滑到A .上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有( )A ．物块经过P 点的动能，前一过程较小B ．物块从顶端滑到P 点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少C ．物块滑到底端的速度，前一过程较大D ．物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长 二 实验题（每题6分，共12分）13.在做“探究功与速度变化的关系”的实验时,小车的质量为m,使用橡皮筋6根,每次增加1根,实验中W 、v 、v 2的数据已填在表格中.(1)试在图甲、乙中作出图象.(2)从图象可以得出的实验结论是 .W/条 v/(m·s-1) v 2/(m 2·s-2) 0 0 01 0.80 0.642 1.10 1.213 1.28 1.64 4 1.53 2.345 1.76 3.10 61.893.5714.在“探究功与速度变化的关系”的实验中,得到的纸带如图所示,小车的运动情况可描述为A、B之间为运动,C、D之间为运动,应选来计算小车的速度v.三、计算题（共50分）15．（12分）将总质量为600 kg的救灾物品从离地500 m的直升机上投下，经过2 s自动开启降落伞，如图5－2－7所示是物品下落过程中的v－t图，试根据图象求：(g取10 m/s2)(1)t＝1 s时物品的加速度和所受阻力的大小．(2)估算14 s内物品下落的高度及克服阻力做的功．16．（12分）一个质量为4 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.1.从t＝0开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用，力F随时间的变化规律如图5－2－8所示．求83秒内物体的位移大小和力F对物体所做的功(g取10 m/s2)．17．（14分）在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发，沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出，最后落在水池中．设滑道的水平距离为L，B点的高度h可由运动员自由调节(取g＝10 m/s2)．求：(1)运动员到达B点的速度与高度h的关系；(2)运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离s max为多少？(3)若图中H＝4 m，L＝5 m，动摩擦因数μ＝0.2，则水平运动距离要达到7m，h值应为多少？18．（12分）右图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图。

斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B 点平滑连接。

斜面AB和圆形轨道都是光滑的。

圆形轨道半径为R。

一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最高点Ｃ。

已知重力加速度为g。

求：(1)A点距水平面的高度h；(2)在B点轨道对小车的支持力的大小。

动能定理测试题1 参考答案1.A2．A 解析：重力做功W G ＝mgh ＝25×10×3 J ＝750 J ，C 错；小孩所受支持力方向上的位移为零，故支持力做的功为零，D 错；合外力做的功W 合＝E k －0，即W 合＝12m v 2＝12×25×22 J ＝50 J ，A 项正确；W G －W 阻＝E k －0，故W 阻＝mgh －12m v 2＝750 J －50 J ＝700 J ，B 项错误．3．B 解析：从F －t 图象可知，从0到t 2时刻力的方向都是正方向，物体一直加速，只是加速度先变大，再变小，但速度一直变大，从t 2时刻到t 4时刻都在减速．所以t 2时刻速度最大，动能最大．4．B 解析：从A 到B 和从B 到A 摩擦力做功相等，从A 到B 由动能定理：－mgh －W f ＝0－12m v 20.从B 到A 由动能定理：mgh －W f ＝12m v 21，得v 1＝4gh －v 20. 5．B 解析：设斜面与水平面夹角为θ，BC 长为x ，则摩擦力做功W f ＝μmg cos θ·xcos θ＝μmgx 即两斜面摩擦力做功相同，C 、D 都错．沿AB 滑动到底端时重力做功多，所以动能较大，A 错、B 对．6．A 解析：根据物体的速度图象可知，物体0～1 s 内做匀加速运动，合外力做正功，A 正确；1～3 s 内做匀减速运动，合外力做负功．根据动能定理0～3 s 内合外力做功为零．7．AB 解析：由W －mgh ＝m v 2/2得A 、B 正确．8．CD 解析：物块滑到b 点时，mgR ＝12m v 2－0，v ＝2gR ，A 不正确．在b 点，F N －mg ＝m v 2R，F N ＝3mg ，B 错误．从a 点到c 点，机械能损失了mgR ，D 正确．mgR －μmgs ＝0－0，s ＝Rμ，C 正确．9．BC 10.CD 11.BC12．AD 解析：由于a ＝g (sin α－μcos α)，动摩擦因数μ由A 到B 逐渐减小，两过程倾角相同，前一过程加速度a 1逐渐增大，后一过程加速度a 2逐渐减小，即a 1< a 2.根据v ＝2as ，P 点距A 端较近，E k ＝12m v 2，所以E k1<E k2，选项A 正确．由于Q ＝μmgs cos α，且μ1>μ2，P 点距A 端较近，无法确定两过程中Q 的大小，选项B 错误．因W f ＝μmgl cos α，动摩擦因数μ由A 到B 或由B 到A 变化相同，W f 相同，由动能定理：12m v 2＝mgh －W f ，所以物块滑到底端的速度相同，C 错误．由于前一过程加速度a 1逐渐增大，后一过程加速度a 2逐渐减小，物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长，选项D 正确．13.解析:(1)将表中的数据分别描在题图甲、乙所示的两个坐标系中,然后在题图甲中用平滑曲线连接;在题图乙中用斜直线连接,并且使尽可能多的点分布在曲线上或对称分布在直线两侧,如图甲和乙所示.(2)从(1)中乙图看出W ∝v 2 答案:(1)见解析图 (2)W ∝v 2 14.加速 匀速直线 CD 段15．解：(1)从图中可以看出，在t ＝2 s 内物体做匀加速运动，其加速度大小为 a ＝v t t ＝162m/s 2＝8 m/s 2设此过程中运动员受到的阻力大小为f ，根据牛顿第二定律，有mg －f ＝ma 得f ＝m (g －a )＝600×(10－8) N ＝1 200 N (2)速度图象所围面积大小等于位移大小，从图中估算得出运动员在14 s 内下落高度h ＝40×2×2 m ＝160 m根据动能定理，有mgh －W f ＝12m v 2－0则W f ＝mgh －12m v 2＝⎝⎛⎭⎫600×10×160－12×600×62 J ≈9.49×105 J 注：估算位移格数在39～42格，相应W f 范围在9.37×105 J ～9.72×105 J 之间均正确．16．解：第1个2 s 内，其加速度：a 1＝F 1－μmg m ＝12－0.1×4×104m/s 2＝2 m/s 2第1个2 s 末的速度：v 1＝a 1t ＝2×2 m/s ＝4 m/s第1个2 s 内的位移：s 1＝v 12t ＝42×2 m ＝4 m第2个2 s 内做减速运动，其加速度大小：a 2＝F 2＋μmg m ＝4＋0.1×4×104m/s 2＝2 m/s 2第2个2 s 末的速度：v 2＝v 1－a 2t ＝0 第2个2 s 内的位移：s 2＝0＋v 12×2 m ＝4 m故物体先匀加速2 s 达最大速度4 m/s ，后又匀减速运动2 s 速度变为零，以后将重复这个运动．前84 s 内物体的位移s ＝21(s 1＋s 2)＝168 m最后1 s 内物体的位移s ′＝12at 2＝12×2×12 m ＝1 m故83秒内物体的位移为168 m －1 m ＝167 m第83秒末的速度与第3秒末的速度相等，故v ＝v 1－a 2×1＝2 m/s所以力F 对物体所做的功W ＝12m v 2＋fs 83＝8 J ＋668 J ＝676 J.17．解：(1)由A 运动到B 过程：mg (H －h )－μmg ·L ＝12m v 2B－0所以v B ＝2g (H －h －μL )(2)平抛运动过程：x ＝v B t ，h ＝12gt 2解得x ＝2(H －h －μL )h ＝2－h 2＋(H －μL )h当h ＝－H －μL2×(－1)时，x 有最大值s max ＝L ＋H －μL(3)由x ＝2(H －h －μL )h 得h 2－3h ＋1＝0解得h 1＝3＋52＝2.62 m h 2＝3－52＝0.38 m.18．解析：(1)小车在C 点有：mg =Rm C2v 解得：v C =gR由A 运动到C ，根据动能定理得：mg （h -2R ）=221C mv －0 解得：h = 2.5 R(2)由A 运动到B ，根据动能定理得：mgh =221B mv －0 解得：v B=gR 5m B2v小车在B点有：F N－mg =解得：F N = 6 mgR。