1、第四章 机械能和能源 章末检测题1.关于功的下列几种说法中,正确的是( )A.人托着一个物体沿水平方向匀速前进,人没有对物体做功B.人托着一个物体沿水平方向加速前进,人对物体做了功C.力和位移都是矢量,功也一定是矢量D.因为功有正功和负功的区别,所以功是矢量2质量不等,但有相同动能的两物体,在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止,则下列说法正确的有()A质量大的物体滑行距离大 B质量小的物体滑行距离大C质量大的物体滑行时间长 D质量小的物体滑行时间长3一个木块静止于光滑水平面上,现有一个水平飞来的子弹射入此木块并深入2 cm而相对于木块静止,同时间内木块被带动前移了1 cm,则子弹损失的动能
2、、木块获得动能以及子弹和木块共同损失的动能三者之比为()A312 B321 C213 D2314(2010江门模拟)起重机将物体由静止举高h时,物体的速度为v,下列各种说法中正确的是(不计空气阻力)()A拉力对物体所做的功,等于物体动能和势能的增量B拉力对物体所做的功,等于物体动能的增量C拉力对物体所做的功,等于物体势能的增量D物体克服重力所做的功,大于物体势能的增量5小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为H,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面在上升至离地高度h处,小球的动能是势能的2倍,在下落至离地高度h处,小球的势能是动能的2倍,则h等于()A B C D6如图1所示,一轻弹簧直立于水平地面
3、上,质量为m的小球从距离弹簧上端B点h高处的A点自由下落,在C点处小球速度达到最大x0表示B、C两点之间的距离;Ek表示小球在C处的动能若改变高度h,则下列表示x0随h变化的图象和Ek随h变化的图象中正确的是()图17如图2所示,在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,关于橡皮筋做的功,下列说法中正确的是()图2A橡皮筋做的功可以直接测量B通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C橡皮筋在小车运动的全程中始终做功D把橡皮筋拉伸为原来的两倍,橡皮筋做功也增加为原来的两倍8.如图7-1所示,A、B叠放在一起,A用绳系在固定的墙上,用力F将B拉着右移,用T、fAB、fBA分别表示绳
4、子中的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力,则下列说法中正确的是( )图7-1A.F做正功,fAB做负功,fBA做正功,T不做功B.F做正功,fAB做正功,fBA做负功,T做负功C.F做正功,fAB做负功,fBA不做功,T不做功D.F做正功,其他力都不做功9.如图7-5所示,质量为m=2 kg的木块在倾角=37的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,已知:sin 37=0.6,cos 37=0.8.g取10 m/s2.求:图7-5(1)前2 s内重力做的功;(2)前2 s内重力的平均功率;(3)2 s末重力的瞬时功率.10.在跳水比赛中,有一个单项是“3 m跳板”,其比赛过程
5、可简化为:运动员走上跳板,跳板被压缩到最低点,跳板又将运动员竖直向上弹到最高点,运动员做自由落体运动,竖直落入水中.将运动员视为质点,运动员质量m=60 kg,g=10 m/s2.最高点A、跳板的水平点B、最低点C和水面之间的竖直距离如图7-6所示.求:图7-6(1)跳板被压缩到最低点C时具有的弹性势能多大?(2)运动员入水前速度大小?11如图3所示,AB是倾角为的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动已知P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为求:(1
6、)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程;(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,对圆弧轨道的压力;(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D,释放点距B点的距离L应满足什么条件图3参考答案1.AB 若人托着一个物体沿水平方向匀速前进,则人对物体只有支持力,且不做功,故A对.若加速前进,则摩擦力做功,故B对.2解析:物体的动能全部用来克服摩擦阻力做功,有Ekmgll,质量小,滑行距离大而t ,质量小,滑行时间长答案:BD3解析:设子弹深入木块深度为d,木块移动s,则子弹对地位移为ds;设子弹与木块的相互作用力为f,由动能定理,子弹损失的动能等于子弹克服木块阻力所做的功,即E1f(d
7、s),木块所获得的动能等于子弹对木块作用力所做的功,即E2fs,子弹和木块共同损失的动能为E3E1E2fd,即三者之比为(ds)sd312答案:A4解析:根据动能定理WFWGmv2/2,WGmgh,所以WFmv2/2mgh,A正确,B、C错误;物体克服重力所做的功,等于物体重力势能的增量,D错误答案:A5解析:设小球上升离地高度h时,速度为v1,地面上抛时速度为v0,下落至离地面高度h处速度为v2,设空气阻力为f上升阶段:mgHfHmv,mghfhmvmv又2mghmv下降阶段:mg(Hh)f(Hh)mv,mgh2mv由上式联立得:hH答案:D6解析:由题意“在C点处小球速度达到最大”,可知C
8、点是平衡位置,小球受到的重力与弹力平衡,该位置与h无关,B项正确;根据动能定理有mg(hx0)EpmvEk,其中x0与弹性势能Ep为常数,可判断出C项正确答案:BC7解析:橡皮筋的功等于橡皮筋所释放的弹性势能,但无法直接测量,橡皮筋的条数成倍增加,弹性势能也会成倍增加,即做功成倍增加,但橡皮筋只是在释放弹性势能的一段时间内才做功,故A、C错,B对橡皮筋的弹性势能与形变量的平方成正比,当拉伸为原来的两倍时,功变为原来的4倍,故D错答案:B8.C F与位移同方向,故F做正功,fAB与位移反方向,故fAB做负功,A物块静止不动,所以fBA与T都不做功.9.解析:(1)木块所受的合外力为:F合=mgs
9、in -mgcos =mg(sin -cos )=210(0.6-0.50.8) N=4 N,物体的加速度为:a= m/s2=2 m/s2.前2 s内木块的位移:s=at2=222 m=4 m.所以,重力在前2 s内做的功为:W=mgsin s=2100.64 J=48 J.(2)重力在前2 s内的平均功率为:P W=24 W.(3)木块在2 s末的速度:v=at=22 m/s=4 m/s.重力在2 s末的瞬时功率:P=mgsin v=2100.64 W=48 W.答案:(1)48 J (2)24 W (3)48 W10.解析:(1)设最高点A与最低点C之间的高度差为h,则h=h1+h2=1.
10、2 m+0.8 m=2 m设跳板被压缩到最低点C时的弹性势能为Ep,根据机械能守恒,有Ep=mgh=60102 J=1.2103 J.(2)设最高点与水面之间的高度差为H,则H=h1+h3=1.2 m+3 m=4.2 m运动员做自由落体运动,设运动员入水前的速度为v,则v=v= m/s=2 m/s9.2 m/s.答案:(1)1.2103 J (2)9.2 m/s11解析:(1)因为摩擦始终对物体做负功,所以物体最终在圆心角为2的圆弧上往复运动对整体过程由动能定理得:mgRcos mgcos s0,所以总路程为s(2)对BE过程mgR(1cos )mvFNmg由得对轨道压力:FN(32cos )mg(3)设物体刚好到D点,则mg对全过程由动能定理得:mgLsin mgcos LmgR(1cos )mv由得应满足条件:LR答案:(1)(2)(32cos )mg(3)R