1、2016万卷周测卷（十）功和机械能2一 、单选题（本大题共4小题 。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 如图所示，木块A放在木块B的左端上方，用水平恒力F将A拉到B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功W1，生热Q1；第二次让B在光滑水平面可自由滑动，F做功W2，生热Q2，则下列关系中正确的是（） A W1W2，Q1=Q2 B W1=W2，Q1=Q2 C W1W2，Q1Q2 D W1=W2，Q1Q2 如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部C点时的动能分别为Ek1和Ek2，下滑过程中克服摩擦力所做的
2、功分别为W1和W2，则（）AEk1Ek2W1W2BEk1Ek2W1=W2CEk1=Ek2W1W2DEk1Ek2W1W2 如图所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为6m/s2，方向沿斜面向下，g取10m/s2，那么，在物块向上运动的过程中，下列说法正确的是（）A物块的机械能一定减小B物块的机械能一定增加C物块的机械能可能不变D物块的机械能可能增加也可能减小 如图所示，一小球从斜轨道的某高度处由静止滑下，然后沿竖直光滑轨道的内侧运动已知圆轨道的半径为R，忽略一切摩擦阻力则下列说法正确的是（）A在轨道最低点、最高
3、点，轨道对小球作用力的方向是相同的B小球的初位置比圆轨道最低点高出2R时，小球能通过圆轨道的最高点C小球的初位置比圆轨道最低点高出0.5R时，小球在运动过程中能不脱离轨道D小球的初位置只有比圆轨道最低点高出2.5R时，小球在运动过程中才能不脱离轨道二 、多选题（本大题共3小题 ） 如图所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力下列说法中正确的是（）A弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能B小球上升的过程中处于失重状态C小球压缩弹簧的过程中小球减小的动能等于弹簧增加的势能D小
4、球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒（2015长宁区一模）图中，固定的光滑竖直杆上套有一质量为m的圆环，圆环与水平放置轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在墙壁上的A点，图中弹簧水平时恰好处于原长状态现让圆环从图示位置（距地面高度为h）由静止沿杆滑下，滑到杆的底端B时速度恰好为零则在圆环下滑至底端的过程中（）A圆环的机械能守恒B弹力对圆环做负功，大小为mghC圆环所受合力做功为零D圆环到达B时弹簧弹性势能为mgh 如图所示，轻弹簧的上端悬挂在天花板上，下端挂一质量为m的小球，小球处在静止状态，现在小球上加一竖直向上的恒力F使小球向上运动，小球运动的最高点与最低点之间的距离为H，则此过
5、程中（g为重力加速度，弹簧始终在弹性限度内）（）A小球的重力势能增加mgHB小球的动能增加（Fmg）HC小球的机械能增加FHD小球的机械能守恒三 、简答题（本大题共2小题 ） 如图所示，质量m=1kg的物体从高为h=0.2m的光滑轨道上P点由静止开始下滑，滑到水平传送带上的A点，物体和皮带之间的动摩擦因数为=0.2，传送带AB之间的距离为L=5m，传送带一直以v=4m/s的速度匀速运动，求：（1）物体从A运动到B的时间是多少？（2）物体从A运动到B的过程中，摩擦力对物体做了多少功？（3）物体从A运动到B的过程中，产生多少热量？ 如图所示，倾斜传送带与水平面的夹角，劲度系数的轻质光滑弹簧平行于传
6、送带放置，下端固定在水平地面上，另一端自由状态时位于Q点。小滑块质量，放置于传送带P点，滑块与传送带间的滑动摩擦因数。 已知传送带足够长，最大静摩擦力可认为和滑动摩擦力相等， 整个过程中小滑块未脱离传送带，弹簧处于弹性限度内，弹簧的弹性势能，x为弹簧的形变量 (重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8）(1)若传送带静止不动，将小滑块无初速放在P点，PQ距离，求小物块滑行的最大距离；(2)若传送带以速度逆时针传动，将小滑块无初速放在P点， PQ距离，求小物块滑行的最大距离。2016万卷周测卷（十）答案解析一 、单选题 【答案】：A【分析】：正确解答本题的关键是理解
7、功的定义以及如何求相互作用的系统产生的热量，根据W=Fscos，比较克服摩擦力所做的功，摩擦产生的热量Q=fs相对，通过比较相对位移比较摩擦产生的热量【解析】： 解：木块A从木块B左端滑到右端克服摩擦力所做的功W=fs，因为木块B不固定时木块A的位移要比固定时长，所以W1W2，；摩擦产生的热量Q=fs相对，两次都从木块B左端滑到右端，相对位移相等，所以Q1=Q2故选：A【点评】： 解决本题的关键掌握摩擦力做功的求法，以及知道摩擦产生的热量Q=fs相对，明确摩擦力做功和产生热量的不同 【答案】：B分析：根据摩擦力做功的公式比较在两个斜面上物体克服摩擦力所做的功，再通过动能定理比较到达底部的动能解
8、答：解：设斜面的倾角为，滑动摩擦力大小为mgcos，则物体克服摩擦力所做的功为mgscos而scos相同，所以克服摩擦力做功相等根据动能定理得，mghmgscos=EK0，在AC斜面上滑动时重力做功多，克服摩擦力做功相等，则在AC面上滑到底端的动能大于在BC面上滑到底端的动能，即Ek1Ek2故B正确，A、C、D错误故选B点评：解决本题的关键掌握功的公式W=Fscos，以及会灵活运用动能定理 【答案】：A分析：当物体只有重力做功，物体的机械能守恒当除重力以外的做功时，机械能将发生变化，先根据牛顿第二定律确定出除重力以外各力的合力方向，结合功能关系判断解答：解：物体的加速度为a=6m/s2，方向沿
9、斜面向下，根据牛顿第二定律得：mgsin30+fF=ma，解得fF=mamgsin30=6m5m=m0，说明除重力以外各力的合力方向沿斜面向下，与物体运动方向相反，所以这个合力对物体做负功，根据功能关系可知物块的机械能一定减小，故A正确，BCD错误故选：A点评：解决本题的关键理解机械能守恒的条件，掌握功能原理，知道当除重力以外的力做功的代数和不为零，机械能不守恒 【答案】：C分析：使小球能够通过圆轨道最高点，那么小球在最高点时应该是恰好是物体的重力作为物体的向心力，由向心力的公式可以求得此时的最小的速度，再由机械能守恒可以求得离最低点的高度h解答：解：A、小球在最高点时，若受弹力，则弹力一定竖
10、直向上；而在最低点，支持力与重力的合力充当向心力，故作用力一定向上，故A错误；B、要使小球能通过最高点，则在最高点处应有：mg=；再由机械能守恒定律可知mgh=mg2R+mv2；解得小球初位置的高度至少为h=R；故小球高出2.5R时，小球才能通过最高点，故B错误；C、若小球距最低点高出0.5R时，由机械能守恒可知，小球应到达等高的地方，即0.5R处，小球受到圆轨道的支持，不会脱离轨道，故C正确；D、由C的分析可知，若小球的初位置低于0.5R时，也不会脱离轨道，故D错误；故选：C点评：本题考查机械能守恒及向心力公式，明确最高点的临界速度，并注意小球在轨道内不超过R时也不会离开轨道二 、多选题 【
11、答案】：CB分析：平抛运动可以沿水平和竖直方向正交分解，根据运动学公式结合几何关系可以列式求解；小球抛出到将弹簧压缩过程，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总量守恒解答：解：A、小球抛出到将弹簧压缩过程，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总量守恒，小球的动能转化为重力势能和弹簧的弹性势能，故A错误；B、小球向上运动的过程中只受重力，小球处于完全失重状态，故B对；C、小球压缩弹簧的过程，小球的动能和弹簧的弹性势能总量守恒，所以小球减小的动能等于弹簧增加的势能，故C正确；D、小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，而小球的机械能不守恒，故D错误故选：C点评：本题关
12、键抓住机械能守恒定律求解，注意整个过程中是系统机械能守恒，小球机械能不守恒【答案】：BCD分析：分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，只有重力弹簧的拉力做功，所以圆环机械能不守恒，系统的机械能守恒；根据系统的机械能守恒进行分析解答：解：A、圆环沿杆滑下过程中，弹簧的拉力对圆环做功，圆环的机械能不守恒，故A错误，B、图中弹簧水平时恰好处于原长状态，在圆环下滑的过程中，弹簧对圆环有拉力，此拉力对圆环做负功，则由功能原理知圆环的机械能减小，根据动能定理可知弹力做功为mgh故B正确C、对于圆环，两个过程中动能的变化量为零，根据动能定理可知圆环所受的合力做功为零，故C正确D、对于圆环和弹簧组成的系统而
13、言，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，可知圆环的机械能减少了mgh，那么弹簧的弹性势能增大mgh，故D正确故选：BCD点评：对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法这是一道考查系统机械能守恒的基础好题 【答案】：AC分析：重力势能的增加量等于克服重力做的功；动能的增加量等于合外力做的功；机械能的增加量等于重力以外的力做的功解：A、重力势能的增加量等于克服重力做的功，故A正确；B、在最高点时，动能为零，从最低到最高的过程中，小球的动能增加量为零，故B错误；C、对于小球而言，根据机械能的增加量等于重力以外的力做的功，故小球的机械能增加了FH，故C正确，D错误；故选：AC点评：解
14、决本题的关键是搞清楚外力所做的功转化成什么能量三 、简答题 分析：分别求出物体在传送带上向左运动的时间、向右匀加速运动时间及向右匀速运动时间，三者之和即可所求时间；解答：解：（1）物体下滑到A点的速度为v0，由机械能守恒定律有：mv02=mgh 代入数据得：v0=2m/s物体在摩擦力作用下先匀加速运动，后做匀速运动，有： 代入数据得：s1=3m （2）摩擦力做的功：Wf=mgS1=0.2103=6 J （3）在t1时间内，皮带做匀速运动 S皮带=vt1=4mQ=mgS=mg（S皮带S1）代入数据得：Q=2J答：（1）物体从A运动到B的时间是1.5s；（2）从A运动到B的过程中，摩擦力对物体做功6J；（3）物体从A运动到B的过程中，产生2J热量点评：本题主要考察了动能定理及运动学基本公式的应用，要求同学们能正确分析物体的运动情况，难度适中（1）对全程，设弹簧最大形变量为x，由能量守恒得： （2）当小滑块达到与传送带共速时，其滑行距离设为，由动能定理得： 小滑块再滑行 时， 即将与弹簧接触，设此时速度为v，由动能定理得： 小滑块接触弹簧后，当速度减小到与传送带速度相等时，弹簧的压缩量设为，由能量守恒得： 然后小滑块继续减速至零，此时弹簧的压缩量设为，由能量守恒得：
