1、机械能守恒定律单元测试一、选择题(本题共10小题在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1在地面上某处将一金属小球竖直向上抛出，上升一定高度后再落回原处，若不考虑空气阻力，则下列图象能正确反映小球的速度、加速度、位移和动能随时间变化关系的是(取向上为正方向) ()解析：小球运动过程中加速度不变，B错；速度均匀变化先减小后反向增大，A对；位移和动能与时间不是线性关系，C、D错答案：A2(2010东莞模拟)如图5212所示，质量为m的物块，在恒力F的作用下，沿光滑水平面运动，物块通过A点和B点的速度分别是vA和vB，物块由A运动到B
2、点的过程中，力F对物块做的功W为 ()图5212AWmvmvBWmvmCWmvmvD由于F的方向未知，W无法求出解析：对物块由动能定理得：Wmvmv，故选项B正确答案：B3两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1m212，速度之比v1v221.当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为l1，乙车滑行的最大距离为l2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则 ()Al1l212 Bl1l211Cl1l221 Dl1l241解析：由动能定理，对两车分别列式F1l10m1v，F2l20m2v，F1m1g，F2m2g.由以上四式联立得l1l241，故选项D是正确的答案：D4(2011宿迁模拟
3、)如图5213所示，小球以大小为v0的初速度由A端向右运动，到B端时的速度减小为vB；若以同样大小的初速度由B端向左运动，到A端时的速度减小为vA.已知小球运动过程中始终未离开该粗糙轨道，D为AB中点以下说法正确的是 ()图5213AvAvBBvAvBCvAvBD两次经过D点时速度大小相等解析：小球通过凹形区时，压力大于重力，通过拱形区时，压力小于重力，所以通过凹形区时的摩擦力大于通过拱形区时的摩擦力，两次通过凹形区和拱形区时克服摩擦力做功不同，从左向右运动时，克服摩擦力做功多，到达右端B时速度小答案：A5如图5214所示，斜面高h，质量为m的物块，在沿斜面向上的恒力F作用下，能匀速沿斜面向上
4、运动，若把此物块放在斜面顶端，在沿斜面向下同样大小的恒力F作用下物块由静止向下滑动，滑至底端时其动能的大小为 ()图5214Amgh B2mgh C2Fh DFh解析：物块匀速向上运动，即向上运动过程中物块的动能不变，由动能定理知物块向上运动过程中外力对物块做的总功为0，即WFmghWf0物块向下运动过程中，恒力F与摩擦力对物块做功与上滑中相同，设滑至底端时的动能为Ek，由动能定理WFmghWfEk0将式变形有WFWfmgh，代入有Ek2mgh.答案：B6(2011泰州模拟)如图5215所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当
5、木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中 ()图5215A支持力对物块做功为0B支持力对小物块做功为mgLsin C摩擦力对小物块做功为mgLsin D滑动摩擦力对小物块做功为mv2mgLsin 解析：缓慢抬高过程中，摩擦力始终跟运动方向垂直，不做功，支持力与重力做功的代数和为零，所以支持力的功等于mgLsin ；下滑过程支持力跟运动方向始终垂直，不做功，由动能定理可得：mgLsin Wf，解得Wfmv2mgLsin ；综上所述，B、D正确答案：BD7如图5216所示，质量相等的物体A和物体B与地面间的动摩擦因数相等，在力F的作用下，
6、一起沿水平地面向右移动x，则 ()图5216A摩擦力对A、B做功相等BA、B动能的增量相同CF对A做的功与F对B做的功相等D合外力对A做的功与合外力对B做的功不相等解析：因F斜向下作用在物体A上，A、B受的摩擦力不相同，因此，摩擦力对A、B做的功不相等，A错误；但A、B两物体一起运动，速度始终相同，故A、B动能增量一定相同，B正确；F不作用在B上，因此力F对B不做功，C错误；合外力对物体做的功应等于物体动能的增量，故D错误答案：B8 用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止其速度时间图象如图5217所示，且，若拉
7、力F做的功为W1，平均功率为P1；物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2，平均功率为P2，则下列选项正确的是 ()图5217AW1W2；F2Ff BW1W2；F2FfCP1P2；F2Ff DP1P2；F2Ff解析：由于物体初末速度为零，根据动能定理可知，水平外力F做的功与克服摩擦力做的功相等，选项A错误；由于摩擦力作用时间大于外力F作用时间，故P1P2，由于，则F2Ff，故选项B、C正确答案：BC9(2011南京调研)如图5218所示，小木块可以分别从固定斜面的顶端沿左边或右边由静止开始滑下，且滑到水平面上的A点或B点停下假定小木块和斜面及水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平缓连接，图中水平面上
8、的O点位于斜面顶点正下方，则 ()图5218A距离OA等于OB B距离OA大于OBC距离OA小于OB D无法做出明确的判断解析：本题考查动能定理的应用，物体从斜面上滑下时克服摩擦力做的功等于mgs，其中s为斜面的底边的长，设斜面的高为h，则木块从斜面上滑到A处根据动能定理有mghmgsOA0，同理从斜面上滑到B处根据动能定理有mghmgsOB0，得到距离OA等于OB，A项正确答案：A10.(2011重庆巴蜀中学模拟)如图5219所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动小物
9、块和小车之间的摩擦力为Ff，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x.在这个过程中，以下结论正确的是 ()图5219A小物块到达小车最右端时具有的动能为(FFf)(lx)B小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FfxC小物块克服摩擦力所做的功为Ff(lx)D小物块和小车增加的机械能为Fx解析：因动能定理以及功的公式中的位移是指对地的位移，所以A、B正确；摩擦力对小物块所做的功为Ff(lx)，所以小物块克服摩擦力所做的功为Ff(lx)，C正确；小物块和小车增加的机械能为F(lx)Ffl，所以D错误答案：ABC二、非选择题(第11题12分，第12题18分)112009年冬季东北地区由于雪量很
10、大，路面状况给行车带来了困难雪天行车由于不可测因素太多，开车时慢行可以给自己留出更多的时间去判断，从而做出正确操作，又由于制动距离会随着车速提高而加大，所以控制车速和与前车保持较大安全距离是冰雪路面行车的关键一般来说多大的行驶速度，就要相应地保持多长的安全行车距离如每小时30公里的速度，就要保持30米长的距离据调查，交通部门要求某一平直路段冰雪天气的安全行车速度减为正常路面的三分之二，而安全行车距离则要求为正常状态的二分之三，若制动状态时车轮呈抱死状态，未发生侧滑和侧移，路面处处动摩擦因数相同，试计算冰雪路面与正常路面的动摩擦因数之比解析：设正常路面动摩擦因数为1，冰雪路面动摩擦因数为2正常路
11、面，对汽车有：Ff1l0mvFf11FN，FNmg0冰雪路面，对汽车有：Ff2l0m2Ff22FN，解得：.答案：12如图5220甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，运用传感器(未在图中画出)测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的拉力F，并描绘出v图象假设某次实验所得的图象如图乙所示，其中线段AB与纵轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内v和的关系；线段BC的延长线过原点，它反映了被提升重物在第二个时间段内v和的关系；第三个时间段内拉力F和速度v均为C点所对应的大小保持不变，因此图象上没有反映实验中还测得重物由静止开始经过t1.4 s，速度增加到vC3.0 m/s，此后物体
12、做匀速运动取重力加速度g10 m/s2，绳重及一切摩擦力和阻力均忽略不计图5220(1)在提升重物的过程中，除了重物的质量和所受重力保持不变以外，在第一个时间段内和第二个时间段内还各有一些物理量的值保持不变请分别指出第一个时间段内和第二个时间段内所有其他保持不变的物理量，并求出它们的大小；(2)求被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总路程解析：(1)由v图象可知，第一个时间段内重物所受拉力保持不变，且F16.0 N因第一个时间段内重物所受拉力保持不变，所以其加速度也保持不变，设其大小为a，根据牛顿第二定律有F1Gma重物速度达到vC3.0 m/s时，受平衡力，即GF24.0 N.由此解得重物的质量m0.40 kg联立解得a5.0 m/s2在第二段时间内，拉力的功率保持不变PFv12 W.(2)设第一段时间为t1，重物在这段时间内的位移为x1，则 t1 s0.40 s，x1at0.40 m设第二段时间为t2，t2tt11.0 s重物在t2这段时间内的位移为x2，根据动能定理有Pt2Gx2mvmv解得x22.75 m所以被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总路程为xx1x23.15 m.答案：(1)第一段时间内F16.0 Na5.0 m/s2第二段时间内P12 W(2)3.15 m
