动能定理机械能守恒定律单元检测及答案.docx

1、动能定理机械能守恒定律单元检测及答案机械能守恒定律单元质量测试一、选择题（10小题，共40分）1. 一个人站在高出地面 h处，抛出一个质量为 m的物体.物体落地时的速率为 v,不计空气阻力，则人对物体所做的功为 （）A . mgh B. mgh/12C 0D. Imv2-mgh22.从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地 （）3. 水平面上甲、乙两物体，在某时刻动能相同， 它们仅在摩擦力作用下停下来. 图7- 7-27中的aa、b分别表示甲、乙两物体的动能 E和位移s的图象，贝U1 若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲

2、的质量较大2 若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较大3 若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大4 若甲、乙质量相同，则乙与地面间的动摩擦因数较大 以上说法正确的是（）A . B. C . D .4. 当重力对物体做正功时，物体的 （） A .重力势能一定增加，动能一定减小B .重力势能一定增加，动能一定增加C.重力势能一定减小，动能不一定增加D .重力势能不一定减小，动能一定增加5. 到压缩弹簧有最大形变的过程中,自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开始,以下说法中正确的是（）B .小球的重力势能逐渐减少D .小球的加速度逐渐增大小球的机械能减小3 悬线的张力变大 以上

3、说法正确的是（）A . B.测图4-2小球的动能减小4 小球的向心加速度变大C. D .&如图4-3所示，B物体的质量是 A物体质量的1/2，在不计摩擦阻力的情况下,体自H高处由静止开始下落.以地面为参考平面，当物体A的动能与其势能相等时，物体距地面的高度是（）B .与悬点同一竖直线上的小钉B挡住，比较悬线被小钉子挡住的前后瞬间,7如图4-2所示，将悬线拉至水平位置无初速释放，当小球到达最低点时，细线被一9. 如图4-4所示，质量、初速度大小都相同的 A、B、C三个小球，在同一水平面上,A球竖直上抛，B球以倾斜角B斜上抛，空气阻力不计， C球沿倾角为B的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为h

4、A、hB、hc ,则（）A . hA hB hcB.hBhchAC. hA hc hBD.hAhB ,hA hc测图4-410. 质量相同的两个小球，分别用长为 I和21的细绳悬挂在天花板上，如图 4-5所示,分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时（ ）A 两球运动的线速度相等 C.两球运动的加速度相等B. 两球运动的角速度相等D .细绳对两球的拉力相等测图4-5二、填空题（2小题，共14分）11. （ 12分）在用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸 带如图测4 6.其中0点是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的三个点，该同学用 毫米刻

5、度尺测量 0点到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位 cm）.已知打点计时器电源频率为50Hz，重锤质量为m,当地重力加速度 g=9. 80m/s2.（1） 这三组数据中不符合有效数字读数要求的是 .（2） 该同学用重锤取 0B段的运动来验证机械能守恒定律，先计算出该段重锤重力势能的减小量为 ,接着从打点计时器打下的第一个点 0数起，数到图中B点是打点计时器打下的第9个点，他用VB=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度， 得到动能的增加量 为 （均保留三位有效数字）.这样他发现重力势能的减小量 （填大于”或小于”动能的增加量，造成这一错误的原因是 .12. （12分）图测47是 验证机械能守

6、恒定律”实验中打下的某一纸带示意图， 其中0 为起始点，A、B、C为某三个连续点.已知打点时间间隔 T=0. 02 s,用最小刻度为1 mm 的刻度尺量得 0A=15 . 55 cm, 0B=19 . 2 cm, 0C=23 . 23 cm.0 4 4AeE+测图4 7（1） 假定上述数据并没有看错，则它们中不符合数据记录要求的是 段，正确的记录应是 cm .（2） 根据上述数据，当纸带打 B点时，重锤（其质量为 m）重力势能比开始下落位置 时的重力势能减少了 J,这时它的动能是 J .（3） 通过计算表明数值上 AEp AE fb .当 k相同时，由f= kmg知，maa mb,对，错；当

7、m相同时，口 aa 口 b,对，错.故 A 选项正确. 答案：A4解析：重力做正功，重力势能一定减少；但物体受力情况不详，无法判定物体运动 速度的变化情况，无法判断物体动能的变化情况.故 C选项正确.答案：C5. B6. D7. 解析：悬线被钉子挡住的前、后瞬间，重力和悬线拉力 F均不对小球做功，故小球 的机械能及动能均不变，故、均错.对最低点的小球，有：向心加速度a a= v ,2/r R,挡住前以0为圆心做圆周运动；挡住后以B为圆心做圆 周运动，故挡住后半径 R变小，a a变大，对.根据牛顿第二定律，有：F F - m m g g = m m a a,a a变大，F变大，对. 答案：C8.

8、 解析：设当A的动能等于A的势能时，A离地高度为h h ,A和B的共同速率为v.另 外A的质量mA = 2m, B的质量mB= m.本题A、B运动过程中，A、B系统的机械能守恒，即A减少的势能等于 A、B两物体增加的动能之和.1 2 1 22mg(H h)= 2(mv 2)+ mv 22 212mg(H h)= 2mgh + (2mgh)22h= 2 H,故选项B正确. 答案：B5得h v：/2g,所以 h (v0 vt2)/2g h10. C、D设小球到达最低点的线速度为 v,绳长为L,则由机械能守恒1 2 mgL mv得v 2gL，因而角速度、向心加速度、绳中拉力分别为v 2g ,L L2

9、a 2g ,T=mg+ma=3mg可见，v和3与绳长L有关，a和T与绳长无关。11. (1) OC; (2) 1.22m , 1.23m，小于，实际测得的高度比自由落体对应下落的高度小.12. (1) OB , 19.20; ( 2) 1.88m, 1.84m； (3)小于；实验中有阻力，克服阻力做功要 损失机械能；在误差允许的范围内机械能是守恒的.13. 解析：小球落地时的竖直速度Vy .面 2 10 15 10 3m/s ,小球落地时的水平速度即离开弹簧时的速度v vtan30 10 3 m/s=10、3 m/s,3由机械能守恒定律可知，原来被压缩时的弹性势能，应等于小球离开弹簧时的动能.

10、12 1 2即 Ep -mv2 - 2 102 100J2 2答案：100J14. 解析：(1)根据机械能守恒 Ek=mgR1 2 1 l(2) 根据机械能守恒 &= Ep 2 mv=2 mgR小球速度大小 v= gR速度方向沿圆弧的切线向下，与竖直方向成302(3)根据牛顿运动定律及机械能守恒，在 VbB 点 NB- mg=mR1,mgR= - mv解得 NB=3mg 在 C点：NC=mg答案：（1） mgR （2） R，与竖直方向成 30 （3） NB=3mg NC=mg15. 解析：（1 ）男孩到达D点时，刚好没有动能，此时下落高度为 h 40m，则损失的重力势能为 Ep mgh 2 1

11、04 J损失的重力势能完全转化为弹性绳的弹性势能即储存的弹性势能为 Ep 2 104J（2） 由题中（b）图可知男孩的最大速度为 vm 20m/s，此时mg F弹 k x又 x （23 15）m 8m，代入上式得 k 50 10 62.5N/mx 8（3） AB间仅受重力作用，BD间受重与弹力作用，其中 BC间重力大于弹力，CD间重 力小于弹力答案：（1） 2 104J ；（ 2） k 62.5N/m ；（ 3） AB间仅受重力作用，BD间受重与弹力作 用，其中BC间重力大于弹力，CD间重力小于弹力.16. 解析：设A、B相对静止一起向右匀速运动时的速度为 v.撤去外力后至停止的过一 f1程中

12、，A受到的滑动摩擦力为 f1 1mg，其加速度大小a1 - 1gm小 2（m M）g 1mg即木板B先停止后,A在木板上继续做匀减速运动，且其加速度大小不变.此时B的加速度大小为 a21 2对A应用动能定理得 f1（L x） 0 mv21 2消去v解得,x对B应用动能定理得 1mgx 2（m M）gx 0 - Mv答案：ML1x(2 1)(m M)ML1(2 1)(m M)阶段测试二功与能综合测试1 .【答案】 C【解析】相互作用的两个物体不一定都有位移，故作用力和反作用力不一定同时都做功。一对作用力和反作用力可能都做负功。 例如，两辆相向行驶的实验小车在发生碰撞的过程中，它们间的相互冲击力都

13、做负功2. BC 若速度方向变化而大小不变则其动能不变，故 A项错，B项对.若动能不变时其速率一定不变，但速度方向可能变化，故 D错.3. C重力势能的数值与零势能面的选取有关 .重力势能等于零不能说物体不具有重力势能故A、B错重力势能减小，物体的高度一定下降，所以物体的重力一定做正功，故 D错，C对4 【答案】 D【解析】 飞机飞行时所受的阻力与速度的平方成正比，即 F =kv2。当飞机匀速飞行时，牵引力大小等于阻力，即 F=F =kv2,则发动机的功率为 P=Fv=kv3，即发动机的功率与速度的三次方成正比。所以，当飞机的速度变为原来三倍时，发动机的功率变为原来的 27倍，选项D正确。5.

14、 【答案】 D【解析】把运动的全过程分成两段， 上升过程空气阻力大小、方向均不变，可求出阻力做 的功 Wi=Fhcos180 = Fh ;下降过程，阻力也为恒力，做功 W2=Fhcos180 = Fh,所以全 过程中空气阻力做功 W=Wi + W2 = Fh +( Fh) = 2Fh, D选项正确。6. 【答案】 ACD【解析】 判断一个力对物体做正功还是负功，看 F与s之间的夹角。物体做加速、匀速运动时，F与s同方向，一定做正功。物体做减速运动时， F可能与s同向，也可能与 s反向，可能做正功或负功。7. CD 做功的过程，就是能量转化的过程 做了多少功，就有多少能量发生了转化，所以 A、B

15、错，C、D对8. D 物体沿斜面匀速下滑过程中， 动能不变，但重力势能减少，故机械能减少，A错物体在竖直平面内做匀速圆周运动时动能不变，但重力势能却时刻在变化，机械能不守恒， 故B错跳伞运动员在空中匀速下落时，重力势能不断减少，动能不变，总的机械能减少，故C错9. BC 由公式 W=Pt知：1 J=1 W s,故B正确，由公式 W=Fs知：1 J=1 N m,故C 正确10. B子弹与木块受到的摩擦力大小相等，但它们的对地位移不相等 再由动能定理得A、C错，B对因为子弹打入木块的过程存在摩擦生热，故 D错11解析：G与位移s的夹角小于90,所以做正功，Ff与位移s的夹角为180 90 , 所以

16、做负功，Fn与位移s的夹角等于90,所以不做功答案：G Ff Fn60 1 112.解析：跳一次所用时间t0= s=s,人跳离地面属竖直上抛，到回到地面需时 180 3 32 1 1 2x( 1- ) s,人上抛到最咼点时间 t= x x( 1- ) s=0.1 s.此过程中克服重力做功5 2 3 51 180 1W=mg ( gt2)，则跳绳时克服重力做功 P= x 50x 10x x 10x( 01) 2 w=75 W.2 60 2答案：7513解析：设两木块质量均为 m,开始时弹簧形变量为 X1, B刚离开地面时，弹簧的形变量为X2,则开始时kx1=mg, B刚离开地面时：kx2=mg，

17、所以有X1=X2，故Ep1=Ep2.答案：=14.解析：公共汽车载客每人每千米消耗的能量等于300 3.4 107300 30J=1.7x 106 J,是骑自行车每人每千米消耗的能量 6.7x 104 J的25.4倍.答案：25.4115解析：根据实验原理知， T= s=0.02 s50O点到C点重力势能的减少量 Ep Ep=mghoc=1.00X 9.80X 77.76X 10-2 J7.62 J打下C点时物体的瞬时速度OD OBVC =2T(85.73 70.18) 10 2m/s2 0.02=3.887 5 m/s.所以动能增量 Ek= mvC221= X 1.00X( 3.8875) 2 J 7.56 J.2答案：7.62 J 7.56 J16.解析：设小球质量为 m,球从抛出到落回原抛出点的时间为 T,则小球下落时间为 ,答案：(1)球的质量m 球从抛出到落回原抛出点的时间(2)mg2T217. 解析：(1 )木块所受的合外力为：F 合=mgsin 0 -卩 mgcos 0 =mg (sin 0 - cos 0)=2 X 10X( 0.6-0.5 X 0.8) N=4 N ,F合 4 物体的加速度为：