1、第1、2章功和功率能的转化和守恒单元测试一、选择题（共10小题，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）1.一物体在竖直平面内做圆匀速周运动，下列物理量一定不会发生变化的是( )A向心力 B向心加速度 C动能 D机械能2.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭线圈，线圈中产生电流，上述不同现象中所包含的相同的物理过程是（ ）A.物体克服阻力做功B.物体的动能转化为其他形式的能量C.物体的势能转化为其他形式的能量D.物
2、体的机械能转化为其他形式的能量3.一个质量为的物体，以的加速度竖直向下运动，则在此物体下降高度过程中，物体的（ ）A重力势能减少了 B动能增加了C机械能保持不变 D机械能增加了4 一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用此后，该质点的动能可能()A一直增大B先逐渐减小至零，再逐渐增大C先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大5.质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，若物体受水平力F的作用从静止开始通过位移时的动能为E1，当物体受水平力2F作用，从静止开始通过相同位移，它的动能为E2，则( ) AE2=E1 B. E2=2E1 C. E22E1 D
3、. E1E22E16如图2所示，传送带以的初速度匀速运动。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端之间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B传送带克服摩擦做功C电动机由于传送物体多消耗的能量为D在传送物体过程产生的热量为7利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值。如图3中的右图是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间的变化图线。实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后放手让小球自由下落。 由此图线所提供的信息，以下判断正确的是（ ） A.t2时刻小球速度最大B.t1t2期间小球速度先增大后减小C.t3时刻小球动能最小D.
4、t1与t4时刻小球速度一定相同8如图4所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是 ( ) A. 物体的重力势能减少，动能增加 B. 斜面的机械能不变 C斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功 D物体和斜面组成的系统机械能守恒9如图5所示,粗糙的水平面上固定一个点电荷Q，在M点无初速度是放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止。则从M点运动到N点的过程中（ ）A小物块所受的电场力逐渐减小B小物块具有的电势能逐渐增大CM点的电势一定高于N点的电势D小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功10如图6所示,在竖
5、直平面内有一半径为1m的半圆形轨道，质量为2kg的物体自与圆心O等高的A点由静止开始滑下，通过最低点B时的速度为3m/s，物体自A至B的过程中所受的平均摩擦力为( )A0N B7N C14N D28N二、填空题（共2小题，共18分，把答案填在题中的横线上）11. 某一在离地面10m的高处把一质量为2kg的小球以10m/s的速率抛出，小球着地时的速率为15m/s。g取10m/s2， 人抛球时对球做功是 J，球在运动中克服空气阻力做功是 J12. 质量m=1.5kg的物块在水平恒力F作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t=2.0s停在B点，已知A、B两点间的距离
6、s=5.0m，物块与水平面间的动摩擦因数=0.20，恒力F等于 (物块视为质点g取10m/s2).三、计算题（共6小题，共92分，解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。只写最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13. (12分)某市规定：卡车在市区内行驶速度不得超过40km/h，一次一辆卡车在市区路面紧急刹车后，量得刹车痕迹s=18m，假设车轮与路面的滑动摩擦系数为0.4。问这辆车是否违章？试通过计算预以证明。14. (13分)如图7所示，在光滑的平台上，有一质量为m的物体，物体与轻绳的一端相连，轻绳跨过定滑轮（定滑轮的质量和摩擦不计）另一端被滑轮
7、正下方站在地面上的人拉住，人与绳的接触点和定滑轮的高度差为h，若此人以速度v0 向右匀速前进s，求在此过程中人的拉力对物体所做的功。15. (15分)一半径R=1m的1/4圆弧导轨与水平导轨相连，从圆弧导轨顶端A静止释放一个质量m=20g的木块，测得其滑至底端B的速度vB=3m/s，以后又沿水平导轨滑行BC=3m而停止在C点，如图8所示，试求（1）圆弧导轨摩擦力的功；（2）BC段导轨摩擦力的功以及滑动摩擦系数（取g=10m/s2）16 (16分).如图9所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K，一条不可伸长的轻绳绕过K分别与A、B连，A、B的质量分别为、，开始时系统处于静止状态现用一水平
8、恒力F拉物体A，使物体B上升已知当B上升距离时，B的速度为求此过程中物体A克服摩擦力所做的功重力加速度为17. (17分)儿童滑梯可以看成是由斜槽AB和水平槽CD组成，中间用很短的光滑圆弧槽BC连接，如图10所示.质量为m的儿童从斜槽的顶点A由静止开始沿斜槽AB滑下，再进入水平槽CD，最后停在水平槽上的E点，由A到E的水平距离设为L.假设儿童可以看作质点，已知儿童的质量为m，他与斜槽和水平槽间的动摩擦因数都为，A点与水平槽CD的高度差为h. （1）求儿童从A点滑到E点的过程中，重力做的功和克服摩擦力做的功. （2）试分析说明，儿童沿滑梯滑下通过的水平距离L与斜槽AB跟水平面的夹角无关. （3）
9、要使儿童沿滑梯滑下过程中的最大速度不超过v，斜槽与水平面的夹角不能超过多少？18(19分)质量为的汽车，沿倾角为的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为，汽车发动机的额定输出功率为，开始时以的加速度做匀加速运动（）。求：（1）汽车做匀加速运动的时间；（2）汽车所能达到的最大速率；（3）若斜坡长，且认为汽车达到坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多少时间？参考答案：1.D 2.AD 3.BD 4.ABD 5. C 6.AD 7.B 8.AD 9.AD 10.B11. 100J 75J 12. 15N 13. 解：设卡车运动的速度为v0，刹车后至停止运动，由动能定理：-
10、mgs=0-。得v=12m/s=43.2km/h。因为v0v规，所以该卡车违章了。14. 解：当人向右匀速前进的过程中，绳子与竖直方向的夹角由0逐渐增大，人的拉力就发生了变化，故无法用W=Fscos计算拉力所做的功，而在这个过v0hs图1v2v1程中，人的拉力对物体做的功使物体的动能发生了变化，故可以用动能定理来计算拉力做的功。当人在滑轮的正下方时，物体的初速度为零，当人水平向右匀速前进s 时物体的速度为v1 ，由图1可知： v1= v0sina根据动能定理，人的拉力对物体所做的功W=m v12/20 由、两式得W=ms2 v12/2(s2+h2)15. 解：（1）对AB段应用动能定理：mgR
11、+Wf=所以：Wf=-mgR=-2010-3101=-0.11J（2）对BC段应用动能定理：Wf=0-=-=-0.09J。又因Wf=mgBCcos1800=-0.09，得：=0.153。16. 解：在此过程中，B的重力势能的增量为，A、B动能增量为，恒力F所做的功为，用表示A克服摩擦力所做的功，根据功能关系有：解得：17. 解：（1）儿童从A点滑到E点的过程中，重力做功W=mgh儿童由静止开始滑下最后停在E点，在整个过程中克服摩擦力做功W1，由动能定理得，=0，则克服摩擦力做功为W1=mgh （2）设斜槽AB与水平面的夹角为，儿童在斜槽上受重力mg、支持力N1和滑动摩擦力f1，儿童在水平槽上受重力mg、支持力N2和滑动摩擦力f2，儿童从A点由静止滑下，最后停在E点. 由动能定理得，解得，它与角无关. （3）儿童沿滑梯滑下的过程中，通过B点的速度最大，显然，倾角越大，通过B点的速度越大，设倾角为时有最大速度v，由动能定理得，解得最大倾角18. 解：（1）根据牛顿第二定律有：设匀加速的末速度为，则有：、 代入数值，联立解得：匀加速的时间为： （2）当达到最大速度时，有：解得：汽车的最大速度为：（3）汽车匀加速运动的位移为：在后一阶段牵引力对汽车做正功，重力和阻力做负功，根据动能定理有：又有代入数值，联立求解得：所以汽车总的运动时间为：