1、复习效果检测(五)机械能及其守恒定律 (时间：60分钟满分：100分)考点题号错题统计功的判断与计算4功率、机车启动问题2动能定理3、11机械能守恒、功能关系1、5、6、7实验9、10综合应用8、12一、单项选择题(每小题6分，共30分)1在田径运动会的投掷项目的比赛中，投掷链球、铅球，铁饼和标枪等都是把物体斜向上抛出的运动，如图所示，这些物体从被抛出到落地的过程中()A物体的机械能先减小后增大B物体的机械能先增大后减小C物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大D物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小解析：选D不计空气阻力，这些物体从抛出到落地过程中机械能守恒，A、B均错误；物体斜向
2、上飞行过程中，动能减小，重力势能增大，物体下落过程中，动能增大，重力势能减小，故D正确2(2014江南十校摸底)下列关于机车以恒定加速度启动后各物理量随时间变化关系的图象中错误的是()解析：选D机车以恒定加速度启动后，在达到额定功率前做匀加速直线运动根据PFv，功率将随速度的增大而增大当达到额定功率后，由于速度仍在增大，其牵引力不断减小，加速度不断减小，机车做变加速运动当牵引力减小到等于阻力时，加速度为零，机车以最大速度做匀速直线运动，所以图象A、B、C正确D错误3质量均为m的两物块A、B以一定的初速度在水平面上只受摩擦力而滑动，如图所示是它们滑动的最大位移x与初速度的平方v的关系图象，已知v
3、2v，下列描述中正确的是()A若A、B滑行的初速度相等，则到它们都停下来时滑动摩擦力对A做的功是对B做功的2倍B若A、B滑行的初速度相等，则到它们都停下来时滑动摩擦力对A做的功是对B做功的C若A、B滑行的最大位移相等，则滑动摩擦力对它们做的功相等D若A、B滑行的最大位移相等，则滑动摩擦力对B做的功是对A做功的2倍解析：选D由于两物块质量均为m，若A、B滑行的初速度相等则初动能相等，由动能定理得WFf0mv，即滑动摩擦力做的功相等，A、B错；若A、B滑行的最大位移相等，由题意可知v2v，B的初动能是A的初动能的2倍，滑动摩擦力对B做的功是对A做功的2倍，C错，D对4质量分别为2m和m的A、B两种
4、物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止，其vt图象如图所示，则下列说法正确的是()AF1、F2大小相等BF1、F2对A、B做功之比为21CA、B受到的摩擦力大小相等D全过程中摩擦力对A、B做功之比为12解析：选C设A加速时加速度大小为a，则减速时加速度大小为0.5a，B加速时加速度大小为0.5a，减速时加速度大小为a.根据牛顿第二定律，对A：F1Ff12ma，Ff12m0.5a，对B：F2Ff20.5ma，Ff2ma，解得F13ma，F21.5ma， Ff2Ff1.A错误，C正确；外力F1、F2做功分别为：W1F1l1，W2F2l2，由图线围
5、成的面积可知l10.5l2，故W1W211，B错误；两物体运动位移相同，故摩擦力做功之比为Ff1lFf2l11，D错误5如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行己知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面下列说法正确的是()A斜面倾角60BA获得最大速度为2g CC刚离开地面时，B的加速度最
6、大D从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒解析：选B释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时拉力等于A重力沿斜面分力4mgsin ，C恰好离开地面，轻质弹簧弹力等于C球重力，kxmg.对B，由平衡条件，4mgsin 2mg，解得斜面倾角30，选项A错误；初状态，弹簧压缩，kxmg.末状态，弹簧拉伸，kxmg.初末状态系统弹簧弹性势能相等，由机械能守恒定律，4mg2xsin mg2x(m4m)v2，解得v2g ，选项B正确；C刚离开地面时，B的加速度为零，选项 C错误；从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，选项D错误二、多项选择题(每小题7分，
7、共21分)6(2014辽宁省五校协作联考)2012年伦敦奥运会跳水比赛首先进行的女子单人3米板比赛中，中国队派出了夺得双人项目金牌的吴敏霞和何姿最终，吴敏霞以总分414分摘金现假设她的质量为m，她进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，那么在她减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A她的动能减少了FhB她的重力势能减少了mghC她的机械能减少了(Fmg)hD她的机械能减少了Fh解析：选BD在她减速下降高度为h的过程中，重力做功mgh，她的重力势能减少了mgh；由功能关系，她的机械能减少了Fh，选项B、D正确A、C错误7某娱乐项目中，参与者抛
8、出一小球去撞击触发器，从而进入下一关现在将这个娱乐项目进行简化，假设参与者从触发器的正下方以速率v竖直上抛一小球，小球恰好击中触发器若参与者仍在刚才的抛出点，沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以速率v抛出小球，如图所示则小球能够击中触发器的可能是()解析：选CD竖直上抛时小球恰好击中触发器，则由mgh0mv2，h2R得v2.沿图A中轨道以速率v抛出小球，小球沿光滑圆弧内表面做圆周运动到达最高点的速率应大于或等于，所以不能到达圆弧最高点，即不能击中触发器沿图B中轨道以速率v抛出小球，小球沿光滑斜面上滑一段后做斜抛运动，最高点具有水平方向的速度，所以也不能击中触发器图C及图D中小球在轨道最高点
9、速度均可以为零，由机械能守恒定律可知小球能够击中触发器8(2014四平一中月考)如图所示，传送带以v0的速度匀速运动将质量为m的物体无初速度放在传送带上的A端，物体将被传送带带到B端已知物体到达B端之前已和传送带相对静止，则下列说法正确的是()A传送带对物体做功为mvB传送带克服摩擦做功mvC电动机由于传送物体多消耗的能量为mvD在传送物体过程中产生的热量为mv解析：选AD设物体在加速的过程中，传送带的位移为x，物体的位移为d，在整个加速过程中，物体的平均速度是传送带速度的一半，即x2d，传送带对物体做的功fdmv，A正确传送带克服摩擦力做的功fxmv，B错误在传送物体过程中产生的热量为f(x
10、d)mv，D正确电动机由于传送物体多消耗的能量等于物体的动能与在传送过程中产生的热量之和，即mv，C错误三、实验题(本题2小题，共20分)9(8分)用如图所示实验装置验证机械能守恒定律通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间t，测出AB之间的距离h.实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束(1)为了验证机械能守恒定律，还需要测量下列哪些物理量_AA点与地面间的距离HB小铁球的质量mC小铁球从A到B的下落时间tABD小铁球的直径d(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v_，若下落过程中机械能守恒，则与h的关系式为_.
11、解析：(1)要验证机械能守恒定律，除知道小铁球下落的高度外，还需要计算小铁球通过光电门时的速度v，因此需要测量出小铁球的直径d.(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v.若下落过程中机械能守恒，则mghmv2，解得h.答案：(1)D(2)h10(12分)某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合力对它所做功的关系图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为0点，顺次选取5个点，分别测
12、量这5个点到0之间的距离，并计算出它们与0点之间的速度平方差v2(v2v2v)，填入下表：点迹x/cmv2/(m2s2)011.600.0423.600.0936.000.1547.000.1859.200.23请以v2为纵坐标，以x为横坐标在坐标图中作出v2x图象若测出小车质量为0.2 kg，结合图象可求得小车所受合力的大小为_N.(2)若该同学通过计算发现小车所受合力小于弹簧测力计读数，明显超出实验误差的正常范围你认为主要原因是_，实验操作中改进的措施是_.解析：由v2v2ax可知v22ax，在v2x图象中，斜率k2a2.5，由Fma，得F0.25 N.答案：(1)图象如图所示0.25(2
13、)小车滑行时所受摩擦阻力较大将木板左侧垫高，使木板倾斜一定的角度以平衡摩擦力四、计算题(本题2小题，共29分)11(14分)如图所示，MPQ为竖直面内一固定轨道，MP是半径为R的1/4光滑圆弧轨道，它与水平轨道PQ相切于P，Q端固定一竖直挡板，PQ长为s.一小物块在M端由静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次弹性碰撞后停在距Q点为l的地方，重力加速度为g.求：(1)物块滑至圆弧轨道P点时对轨道压力的大小；(2)物块与PQ段间动摩擦因数的可能值解析：(1)设物块滑至P点时的速度为v，根据动能定理有mgRmv2所以v设物块到达P点时，轨道对它的支持力大小为N，根据牛顿运动定律有Nmgm所以N3mg根据
14、牛顿第三定律，物块对轨道压力的大小NN3mg(2)第一种情况：物块与Q处的竖直挡板相撞后，向左运动一段距离，停在距Q为l的地方设该点为O1，物块从M运动到O1的过程，根据动能定理有mgRmg(sl)00所以第二种情况：物块与Q处的竖直挡板相撞后，向左运动冲上圆弧轨道后，返回水平轨道，停在距Q为l的地方设该点为O2，物块从M运动到O2的过程，根据动能定理有mgRmg(2ssl)00所以.答案：(1)3mg(2)或12(15分)(2014南京联考)如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道，两轨道相切与B点在外力作用下，一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度大小为g.求(1)小球在C点的速度的大小；(2)小球在AB段运动的加速度的大小；(3)小球从D点运动到A点所用的时间解析：(1)在C点，mg，vC.(2)在AB段，v2aR，BC段，mvmg2Rmv，vB，ag.(3)CD段，mvmgRmv，vD，小球又到A点时，vAvB，t() .答案：(1)(2)g(3)()
