习题第一课时教学设计

《机械能及其守恒定律》综合测试卷（容量大）

姓名____班级

一、单项选择题（本题共9小题，每小题4分，共36分。）

1．用水平拉力F＝1 000N拉质量为M＝500kg的大车移动10m，用相同的水平拉力拉质量为m＝50kg的小车也移动10m，则两次拉车所做的功相比较

(

) A．拉大车做的功多

B．拉小车做的功多

C．两次做功一样多

D．因水平面的粗糙程度不知，两车速度大小不知，无法判定

2．一汽车由静止开始运动，如要使汽车在刚开始运动的一小段时间内保持匀加速直线运动，则下列说法正确的是

(

) A．不断增大牵引力功率

B．不断减小牵引力功率

C．保持牵引力功率不变

D．不能判断牵引力功率如何变化

3．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为的瞬时加速度的大小为（

）

A．v时，汽车3P

mv

B．2P3P4P

C．

D．

mvmvmv4.如图示，A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F将B拉着右移，用T、fAB和fBA分别表示绳子中拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则下面正确的叙述是（

）

A、F做正功，fAB做负功，fBA做正功，T不做功

B、F和fBA做正功，fAB和T做负功

F C、F做正功，fAB做负功，fBA和T不做功

D、F做正功，其它力都不做功

5.物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为（ ）

A.－2J B.2J C.10J D.14J

6如左下图所示，一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止滑下，

当滑到最低点时，关于滑块动能大小和它对轨道最低点的压力，下列叙述中正确的是（ ）

b

A.轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越大

B轨道.半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越小

C.轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力与半径无关

D.轨道半径变化，滑块动能和对轨道压力都不变

7．如右上图所示，长为2Ｌ的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m的小球，杆开始竖直，下端有一光滑铰链（未画出），杆可绕铰链在竖直面内转动；杆原来静止，现让其自由倒下，则A着地时的速度为（

）

115gL

5130gL C.5A.

215gL

5230gL

D.5B.

.8.如图所示，质量为m的物体沿动摩擦因素为μ的水平面以初速度v0

从A点出发到B点时速度变为v，设同一物体以初速度v0从A´点先经斜面A´C，后经斜面CB´到B´点时速度变为v´

，两斜面在水平面上投影长度之和等于AB的长度，则有

（

）

A．v´>v

B．v´=v

C．v´

D．不能确定

9.一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动，

在t0时刻撤去力F，其v-t图象如图所示。动摩擦因数为

μ，则下列关于力F的大小和力F做的功W的大小关系式，

正确的是（ ）

A.Fmg B.F2mg C.Wmgv0t0 D.Ｗ＝3mgv0t0/2

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的不得分。）

10.关于力对物体做功，下列说法正确的是（ ）

A.静摩擦力对物体一定不做功

B.滑动摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功

C.作用力做正功，反作用力也可能做正功

D.作用力不做功，反作用力一定也不做功

11.如图所示，某人以拉力 F

将物体沿斜面拉下，拉力大小等于摩擦力，则下列说法中正确的是（

）

A、物体做匀速运动

B、合外力对物体做正功

C、物体的机械能不变

D、物体的机械能减小

12.如图所示，用一与水平方向成α的力F拉一质量为m的物体，使它沿水平方向匀速移动距离s，若物体和地面间的动摩擦因数为μ，则此力F对物体做的功为（

）

A．Fscosα

B．μmgs

C．mgsmgscos

D．

cossincossin13.两质量相同的小球A、B，分别用线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（

）

A、A球的机械能大于B球的机械能

B、A球的动能大于B球的动能

C、A球的势能大于B球的势能

D、A球对绳的拉力等于B球对绳的拉力

三、实验题（每空2分，共10分）

14.用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系，实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运动情况，观察发现纸带前面部分点迹疏密不均，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：

⑴适当垫高木板是为了 。

⑵通过纸带求小车速度时，应使用纸带的 （填“全部”、“前面部分”、“后面部分”）。

⑶若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分2别为v1、v2……vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的Wv图象是一条过坐

标原点的直线，这说明W与v的关系是 。

15. 在利用电磁打点计时器（电磁打点计时器所用电源频率为50Hz）“验证机械能守恒定律”的实验中：

2①某同学用甲图所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离216.76cm,已知当地重力加速度为9.8m/s,重锤的质量为m=1.0kg则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为 J，重力势能的减少量为 J.

②在实验中发现，重锤减小的重力势能总大于重锤最大的动能，其原因主要是 四．计算题（9+9+9+10+11=48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

16.如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上。已知l＝1.4 m，v＝3.0 m/s，m＝0.10 kg，物块与桌面间的动摩擦因数μ＝0.25，桌面高h＝0.45 m。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：

（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s；

（2）小物块落地时的动能Ek；

（3）小物块的初速度大小v0。

17.如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光滑管道半径略大于小球半径，管道中心到圆心距离为R，A端与圆心O等高，AD为水平面，B端在O的正下方，寻求自A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入管道，当小球到达B点时，管壁对小球的弹力大小为小球重力的9倍.求：

⑴释放点距A的竖直高度；

⑵落点C与A的水平距离

18. 一轨道由AB、BC、CD三部分组成，其中BC部分水平

且粗糙，µ=0.2,余下光滑, BC长为2米;现有一质为1千 2克的小球从AB上高为h=1m之处由静止滑下，g=10m/s,求：

（1）

从开始到停止的全过程中，小球的机械能损失了多少

（2）

小球最后静止时，在BC面上共走过了多少路程

319.一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0×10kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小2为a=1.0m/s。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。试求：（1）汽车的最大行驶速度vm；

（2）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率；

（3）当汽车的速度为32m/s时的加速度；

（4）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。

20．某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v—t图象，如图所示（除2s—10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）。已知在小车运动的过程中，2s

—14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0kg ,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变．求：

（1）小车所受到的阻力大小；

v/m·s-1 （2）小车匀速行驶阶段的功率；

（3）小车在加速运动过程中位移的大小．

参考答案：1C

2A

3B

4C

5A

6C

7D

8B

9D;

10BC

11BC

12AD

13BD 14.(1) 平衡摩擦阻力；

（2）后面部分；

（3）W与v成正比。

15.

① 8.00；8.25 ②因为在重锤带着纸带下落过程中存在着阻力的作用；

16.解析：(1)通过受力分析可知：当B的速度最大时，其加速度为0，细绳上的拉力大小为F＝4mgsin30°＝2mg

mg此时弹簧处于伸长状态，弹簧的伸长量为xA，满足：kxA＝F－mg ，

则xA＝

kmg(2)开始时弹簧压缩的长度为：xB＝

k因A质量远大于m，所以A一直保持静止状态．B上升的距离以及C沿斜面下滑的距离均为h＝xA＋xB

由于xA＝xB，弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，弹簧弹力做功为零，且A刚刚离开地面时，B、C的速度相等，设为vBm，由能量关系：

14mghsin30°＝mgh＋(m＋4m)v2Bm

2m由此解得vBm＝2g

5k17.．解：⑴设小球到达B点的速度为v1，因为到达B点时管壁对小球的弹力大小为小球重2t/s

v12力大小的9倍，所以有 9mgmgm

………………（2分）

R12又由机械能守恒定律得

mg(hR)mv1 ……（2分） 2∴ h3R ………（1分）

⑵设小球到达最高点的速度为v2，落点C与A的水平距离为x

1212mv1mv2mg2R ……………（1分）

2212由平抛运动规律得

Rgt ……………（1分）

2Rxv2t ……………（1分）

由机械能守恒定律得

由此可解得 x(221)R ……………………（1分）

18.解：（1）从最初到最终停在水平面上，小球减少的重力势能即为损失的机械能，所以

有：E损mgh10J。

（2）小球最终停在BC面上，因此不管在ABCD上运动了几个回合，重力做功总为：

mgh, 同时只在BC面上受有摩擦力，且总做负功，那么，从最初到最终，由动能定理

可

得：

mghmgl1mgl20mghmg(l1l2)0, 即：

mghmgl（也可由QFfdE机损求解）

全程0l全程h/5m19 解：（1）vmpkmg40m/s(g10m/s2,下同)

（2）设此时尚处在匀加速阶段，则牵引力为：Fkmgma，瞬时功率为：

pFv(kmgma)v2104W20KW

。

（3）F1p/v1a1(F1kmg)/m0.25m/s2

（4）匀加速阶段，，设历时为t1末速为v0, 则：t1v0/a；而v0

所以可求得：t120s；以及：v020m/s。

变加速阶段，设历时为t2，则由动能定理得：pt2kmgl

得：t235s；

故总时间为：tt1t255s

20 解；（1）在14s~18s内：Ffma1.5N。

（2）pFfvm9W

（3）匀加速阶段：x1s面积3m；

p(kmgma)，

122m(vmv0)，

212m(vmv2)，其中：t28s

2

可得：x239m；

所以加速阶段总位移：xx1x242m

变加速阶段：由动能定理得：pt2Ffx2