1、(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(16题,只有一个选项符合题目要求,79有多项符合题目要求)1(2016桂林高一检测)关于重力做功与重力势能变化的关系,下列说法中正确的是()A如果物体高度降低,则重力对物体做正功,物体的重力势能增加B如果物体高度降低,则重力对物体做负功,物体的重力势能减少C如果物体高度升高,则重力对物体做正功,物体的重力势能减少D如果物体高度升高,则重力对物体做负功,物体的重力势能增加解析:物体高度降低,重力做正功,重力势能减少,A、B错;物体高度升高,重力做负功,重力势能增加,C错,D对。答案:D2如图所示,木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位
2、置OA缓慢转到OB位置,木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中,物块的重力势能增加了2 J。用FN表示物块受到的支持力,用Ff表示物块受到的摩擦力。在这一过程中,以下判断正确的是()AFN和Ff对物块都不做功BFN对物块做功2 J,Ff对物块不做功CFN对物块不做功,Ff对物块做功2 JDFN和Ff对物块所做功的代数和为0解析:木板从水平位置OA缓慢转到位置OB,FN与物块运动方向相同,做正功,Ff与物块运动方向始终垂直,故对物块不做功。重力对物块做负功,根据动能定理,支持力与重力做功的和等于动能的增量,缓慢运动时动能的增量为0,支持力做功等于重力做功,FN对物块做功2 J,Ff对物块不
3、做功,B正确。答案:B3.如图所示的滑轮光滑轻质,阻力不计,M12 kg,M21 kg,M1离地高度为H0.5 m。M1与M2从静止开始释放,M1由静止下落0.3 m时的速度为()A. m/sB3 m/sC2 m/s D1 m/s解析:对系统运用机械能守恒定律得,(M1M2)gh(M1M2)v2,代入数据解得v m/s,故A正确,B、C、D错误。答案:A4.如图所示,木块A放在木块B的左端,用恒力F将A拉至B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功为W1,产生的热量为Q1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,F做的功为W2,产生的热量为Q2,则应有()AW1W2,Q1Q2 BW1W2,Q1Q2C
4、W1W2,Q1Q2 DW1W2,Q1Q2解析:当B固定时:W1FLB,Q1mAgLB当B不固定时:W2F(LBxB),Q2mAgLB,故W1W2,Q1Q2,故A对。答案:A5如图所示,大小相同的力F作用在同一个物体上,物体分别沿光滑水平面、粗糙水平面、光滑斜面、竖直方向运动一段相等的距离x,已知力F与物体的运动方向均相同。则上述四种情景中都相同的是()A拉力F对物体做的功 B物体的动能增量C物体加速度的大小 D物体运动的时间解析:根据功的定义式WFxcos 可以知道,当在力F方向上运动距离x都相等时,力F做的功相同,A对;根据动能定理W合Ek可以知道,在所给出的四个情景图中物体所受合外力不同,
5、所以动能增加量不同,加速度不同,B、C错;根据运动学公式xat2,可以知道,位移大小一样,加速度不一样,所以时间不一样,D错。答案:A6汽车以恒定的功率在平直公路上行驶,所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1,汽车能达到的最大速度为vm。则当汽车速度为vm时,汽车的加速度为(重力加速度为g)A0.1g B0.2gC0.3g D0.4g解析:设汽车功率恒为P,达到最大速度vm时,牵引力FFf0.1mg,PFvm,当汽车速度为vvm时,F0.2mg,由牛顿第二定律有:FFfma,解得:a0.1g,A项正确。答案:A7.如图所示,一轻质弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹
6、簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力。在重物从A点摆向最低点B的过程中,下列说法中正确的是()A重物的重力势能减小 B重物的重力势能增大C重物的机械能不变 D重物的机械能减小解析:重物从A点释放后,在从A点向B点运动的过程中,重物的重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,弹簧逐渐被拉长,即弹簧的弹性势能逐渐增大。所以,重物减小的重力势能一部分转化为重物的动能,另一部分转化为弹簧的弹性势能。对重物来说,它的机械能减小。答案:AD8.(2016桂林高一检测)如图所示,高h2 m的曲面固定不动。一个质量为1 kg的物体,由静止开始从曲面的顶点滑下,滑到底端时的速度大小为4 m/s。g取
7、10 m/s2。在此过程中,下列说法正确的是()A物体克服摩擦力做功20 JB物体的动能增加了8 JC物体的重力势能减少了20 JD曲面对物体的支持力对物体不做功解析:根据动能定理得mghWfmv2142 J8 J,B对。其中重力做功WGmgh1102 J20 J,故重力势能减少20 J,C对。所以摩擦力做功Wf8 J20 J12 J,A错。支持力始终与物体的速度垂直,故支持力不做功,D对。答案:BCD9.如图所示,一小物块在粗糙程度相同的两个固定斜面上从A经B滑动到C,若不考虑物块在经过B点时机械能的损失,则下列说法中不正确的是()A从A到B和从B到C,减少的机械能相等B从A到B和从B到C,
8、减少的重力势能相等C从A到B和从B到C,因摩擦而产生的热量相等D小物块在C点的动能一定最大解析:设斜面与水平面的夹角为,则斜面的长度为L,物块受到的摩擦力为Ffmgcos ,物块下滑的过程中摩擦力做功为WfFfLmghcot ,可知在物块下滑的过程中,从B到C过程中克服摩擦力做的功多,物块减少的机械能多;重力势能变化量由初、末位置高度差决定,AB段的高度和BC段的高度相同,则减少的重力势能相等;摩擦力做负功产生热量,可知从B到C过程中克服摩擦力做的功多,产生的热量多;根据动能定理EkWGWf,由于从B到C过程不知重力做功和摩擦力做功的关系,故不知B、C两位置小物块的动能大小关系。答案:ACD二
9、、非选择题10.(2016黄冈高一检测)“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示,采用重物自由下落的方法:(1)实验中,下面哪种测量工具是必需的_。A天平B直流电源C刻度尺 D秒表(2)已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,当地的重力加速度g9.80 m/s2,所用重物的质量为200 g。实验中选取一条符合实验要求的纸带如图所示,O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点。计算B点瞬时速度时,甲同学用v2gxOB,乙同学用vB,其中所选方法正确的是_(填“甲”或“乙”)同学,由此求得打B点时重物速度vB_m/s。(结果保留三位有效数字)(3)实验中,发现重物减少的重力势能总是
10、大于重物增加的动能,造成这种现象的主要原因是_。解析:(1)根据实验原理,需要验证下列方程成立mghmv2,即ghv2,则不需要天平,v由打点计时器打下的纸带测出,不需要秒表,电火花计时器工作电源为220 V交流电源,故需要交流电源,纸带处理需要刻度尺。故选C。(2)根据v2gxOB计算速度,相当于承认了机械能守恒正确,故甲同学错误。打B点时重物速度vB m/s1.92 m/s。(3)重物下落过程中,克服空气阻力和打点计时器对纸带的阻力做功。答案:(1)C(2)乙1.92(3)克服空气对重物和打点计时器对纸带的阻力做功112014年7月17日,马航MH17(波音777)客机在飞经乌克兰上空时,
11、疑遭导弹击落坠毁,机上乘客和机组人员全部罹难。若波音777客机在起飞时,双发动机推力保持不变,飞机在起飞过程中所受阻力恒为其自重的0.1,根据下表性能参数。求:(取g10 m/s2)最大巡航速率900 km/h(35 000英尺巡航高度)单发动机推力3105 N最大起飞重量2105 kg安全起飞速度60 m/s(1)飞机以最大起飞重量及最大推力的情况下起飞过程中的加速度;(2)在第(1)问前提下飞机安全起飞过程中滑行的距离;(3)飞机以900 km/h的巡航速度,在35 000英尺巡航高度飞行,此时推力为最大推力的90%,则该发动机的功率为多少?解析:(1)根据牛顿第二定律有:FF阻1maF阻
12、1kmg0.1mg解得:a2 m/s2(2)设飞机安全起飞过程滑行的距离为x,则x m900 m(3)波音777以900 km/h匀速巡航时,此时推力等于空气阻力,则F阻2310520.90 N5.4105 Nv900 km/h250 m/s此时发动机的功率:PFvF阻2v5.4105250 W1.35108 W(或单发动机的功率P单6.75107 W)答案:见解析12.(2016盐城高一检测)光滑水平面AB与竖直面内的圆形导轨在B点连接,导轨半径R0.5 m,一个质量m2 kg的小球在A处压缩一轻质弹簧,弹簧与小球不拴接。用手挡住小球不动,此时弹簧弹性势能Ep49 J,如图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧,沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C,g取10 m/s2。求:(1)小球脱离弹簧时的速度大小;(2)小球从B到C克服阻力做的功;(3)小球离开C点后落回水平面时的动能大小。解析:(1)根据机械能守恒定律Epmvv1 m/s7 m/s(2)由动能定理得mg2RWfmvmv小球恰能通过最高点,故mgm由得Wf24 J(3)根据机械能守恒定律mg2REkmv由得Ek25 J答案:(1)7 m/s(2)24 J(3)25 J