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1、专题测试机械能守恒定律专题测试卷注意事项：1. 本试题分第卷和第卷两部分 : 第卷为选择题 ,48 分 ; 第卷为非选择题 ,72 分 ; 全卷满分 120 分 , 考试时间为 100 分钟；2. 考生务必将班级、姓名、学号写在相应的位置上；第卷（选择题共 48 分）一、选择题（本题包括 12 个小题，每小题4 分，共 48 分 . 每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，选错或不选的不得分）1. 物体做自由落体运动， Ek 代表动能， Ep 代表势能， h 代表下落的距离，以水平地面为零势能面。下列所示图像中，能正确反映各物
2、理量之间关系的是（）2. 下面关于摩擦力做功的叙述，正确的是()A. 静摩擦力对物体一定不做功B.动摩擦力对物体一定做负功C. 一对静摩擦力中，一个静摩擦力做正功，另一静摩擦力一定做负功D. 一对动摩擦力中，一个动摩擦力做负功，另一动摩擦力一定做正功3. 如图所示，长为L的小车置于光滑的水平面上，小车前端放一小物块，用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离为 f，在此过程中（）A. 摩擦力对小物块做的功为C. 力 F 对小车做的功为f Lf ss，物块刚好滑到小车的左端。物块与小车间的摩擦力B.摩擦力对系统做的总功为0D.小车克服摩擦力所做的功为f s4. 下列说法中，正确的是（）A机械能守恒
3、时，物体一定不受阻力 B 机械能守恒时，物体一定只受重力 和弹力作用C物体处于平衡状态时，机械能必守恒D物体所受的外力不等于零，其机械能也可以守恒A5. 如图所示， DO是水平的， AB是斜面，初速度为 v0 的物体从 D点出发沿DBA滑动到顶点 A 时速度刚好为零，如果斜面改为 AC，让该物体从 D点出发沿DCA滑动到 A 点且速度刚好为零。则物体具有的初速度（已知物体与路面之间OBCD的动摩擦因数处处相同且不为零）（ ）A. 大于 v0B. 等于 v0 C.小于 v0 D. 取决于斜面的倾角6如图所示，水平地面附近，小球B 以初速度 v 斜向上瞄准另一小球A 射出，恰巧在B球射出的同时，
4、A球由静止开始下落，不计空气阻力。则两球在空中运动的过程中( )A A做匀变速直线运动，B 做变加速曲线运动B相同时间内B 速度变化一定比A 的速度变化大C两球的动能都随离地面竖直高度均匀变化D A、B 两球一定会相碰7. 假如在足球比赛中， 某球员在对方禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门。如图所示，球门的高度为 h，足球飞入球门的速度为 v，足球的质量为 m，则该球员将足球踢出时对足球做的功 W为（不计空气阻力） （ ）A等于 mgh1 mv 2B 大于 mgh1 mv 2C小于 mgh1 mv 2222hD因为球的轨迹形状不确定，所以做功的大小无法确定8上题中，若球员将
5、足球以速度 v 从地面上踢起。其他条件不变（即球门的高度仍为 h，足球的质量仍为 m，不计空气阻力） ，取横梁高度处为零势能参考面，则下列说法中正确的是（）A球员对足球做的功等于1 mv2mghB球员对足球做的功等于 mgh2C足球在 A 点处的机械能为1 mv2D足球在 B 点处的动能为 1 mv2mgh229. 一物体由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物体做的功等于（）A. 物体动能的增加量B. 物体重力势能的减少量与物体克服摩擦力做的功之和C. 物体重力势能的减少量和物体动能的增加量以及物体克服摩擦力做的功之和D. 物体动能的增加量与物体克服摩擦力做的功之和1
6、0如图所示，光滑半球的半径为 R，球心为 O，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道 AB，高度为 R/2轨道底端水平并与半球顶端相切质量为 m的小球由 A 点静止滑下小球在水平面上的落点为C，则（）A小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至 C点B小球将从 B点开始做平抛运动到达 C点C OC之间的距离为2RD OC之间的距离为 2R11. 如图所示，质量相等的甲、 乙两物体开始时分别位于同一水平线上的A、B 两点当甲物体被水平抛出的同时，乙物体开始自由下落曲线 AC为甲物体的运动轨迹，直线BC为乙物体的运动轨迹，两轨迹相交于C点，空气阻 力忽略不计则两物体（）A在 C点相遇B经 C点时速率相
7、等C在 C点时具有的机械能相等D在 C点时重力的功率相等ABC12如图所示，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 v 。A已知小球运动过程中始终未离开该粗糙轨道。比较vA、 vB 的大小，AB结论是（）A. v vBB.v vBC.v vBD.无法确定AAA第卷（非选择题共 72 分）注意事项： 第卷用圆珠笔或钢笔直接写在试卷上.二、填空题（本题共5 个小题 ，其中第 17 小题 12 分，其余每小题5 分，共 32 分）13. 质量为 m的小球从高 h 处由静止开始自由下落，以地面作为零势能面。当
8、小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为14. 以初速度v1 竖直上抛一个质量为的物体， 物体落回到抛出点时的速度为v2, 如果m物体在上升和下降过程中受到的空气阻力大小相等，物体能上升的最大高度为_.15. 法国人劳伦特菲合尔在澳大利亚的伯斯冒险世界进行了超高特技跳水表演，他从30m 高 的塔上跳下，准确地落入水池中,若已知水对他的阻力( 包括浮力 ) 是他重力的3.5倍，他在空中时,空气阻力是他重力的0.2 倍，则水池的深度至少为_m16. 物体的质量为m, 与转台间的 动摩擦因数为，与转轴间距离为R，物体随转台由静止开始加速转动，当转速增加至某值时，物体即将在转台上相对滑动，此时起转
9、台做匀速转动，此过程中摩擦力对物体做的功为。17. 北京奥运会为体现“绿色奥运”的理念，奥组委在各比赛场馆使用了新型节能环保电动车，湖北江汉大学的500 名学生担任了司机，负责接送比赛选手和运输器材. 在检测某款电动车性能的实验中，让电动车由静止开始沿平直公路行驶，利用仪器测得不同时刻电动车的牵引力 F 与对应的速度 v，绘出的F1图象如图所示 （图中 AB、BD均为直线，C点为实线与虚线的分界点）v. 假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则由图象可知：（ 1）电动车所受的阻力为N；（ 2）电动车在 AB段做运动；（ 3） BC段的斜率表示电动车的额定功率，大小为W ；（ 4）电动车的最大速度为m
10、/s。三、计算题（本题共 4 个小题，共 40分）18. （ 10 分）如图所示，是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小坡度，电车进站时要上坡，出站时要下坡. 如果坡高2m，电车到a 点时的速度是25.2km/h ，此后便切断电动机的电源，如果不考虑电车所受的摩擦力，则电车到a 点切断电源后，能否冲上站台？如果能冲上，它到达b 点时的速度多大？如果不能，请说明理由.19. （ 8 分）（上海卷） 质量为 5 103 kg 的汽车在t 0 时刻速度 v0 10m/s，随后以46 10 W 的额定功率沿平直公路继续前进，经72s 达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大P小为
11、2.5103N。求：（ 1）汽车的最大速度 vm；（ 2）汽车在 72s 内经过的路程 s。21. （ 14 分）如图所示，竖直平面内的轨道由水平轨道AB与光滑的四分之一圆ABCD弧轨道 CD组成， AB恰与圆弧 CD在 C点相切，轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A 端以初动能 E 冲上水平轨道 AB，沿着轨道运动，由 DC弧滑下后停在水平轨道 AB的中点。已知水平轨道 AB长为 L。求：（ 1）小物块与水平轨道的动摩擦因数（ 2）为了保证小物块不从轨道的D端离开轨道，圆弧轨道的半径 R至少是多大？（ 3）若圆弧轨道的半径 R取第（ 2）问计算出的最小值，增大小物
12、块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是 1.5 R处，试求物块的初动能并分析物块能否停在水平轨道上。如果能，将停在何处？如果不能，将以多大速度离开水平轨道？机械能守恒定律专题测试卷详细参考答案8 D9. D 提示 ：根据动能定理可知：物体沿粗糙斜面下滑，重力对物体做正功为WG ，物体克服摩擦力做功为W ，即 WGWfEk ，则 WGEkWf ，D 项正确， A、C 项错误，另外重力对物体做正功就等于物体重力势能的减少量，故B 项错误。10BC 提示 ：根据动能定 理求出小球滑到B 点时的速度为v=gR , 再根据平抛运动规律求出 OC之间的距离为2R . 11.AD12.A 提示：
13、小球向右通过凹槽 C时的速率比向左通过凹槽C 时的速率大，由向心力方程FN A mgmv2NA可知，对应的弹力F 一定大，滑动摩擦力也大，RF NB克服阻力做的功多； 又小球向右通过凸起D时的速率比向左通过凸起 DF NAmv 2 可知，对应的弹力时的速率小，由向心力方程mg FNBFNB一ABRmg定大，滑动摩擦力也大，克服阻力做的功多。所以小球向右运动全过mg程克服阻力做功多，动能损失多，末动能小，选A。13. mg gh ；14. Hv12v22提示 ：由动能定理 , 上升过程：mgHFH01mv12 , 下降4g2过程： mgHFH1 mv220 ，联立以上两式，可得Hv12v22.2
14、4g15.9.6解析 ：在空中时空气阻力 f =0.2mg，在水中的阻力F=3.5 mg，在空中时运动=30m,设水池深度至少为h米 .由动能定理有：Hmg( Hh)fHFh0 ,得 h= 9.6m.16. 1 mgR 提示 ：即将开始滑动时，最大静摩擦力（近似等于滑动摩擦力）提供向2心力， mgm v 2, 此时物体动能为 Ek1 mgR ，此过程中摩擦力对物体做的功等于R2动能增量Ek .17. （ 1） 400；（ 2）匀变速；（ 3） 6000；（ 4） 15提示 ：由图象可知， AB 段电动车的牵引力F 不变，又电动车行驶中所受的阻力恒定，所以电动车在AB段由 A 到 B 的过程中沿
15、平直公路做匀加速运动；电动车由 A到 B 的过程中，牵引力 F 不变，速度增大，故电动车的功率变大，至 B点电动车的功率达到达到最大值，即达到额定功率， BC段的斜率为 Fv 表示电动车的额定功率；电动车在BC段由 B 到 C的过程中以额定功率做加速度减小的加速运动，C点为实践与虚线的分界点，电动车至C点时的加速度减小到 0，速度达到最大值v 15m/s，此时电动车所受的牵引力等于阻力，所以电动车m=所受的阻力为f=F=400N，电动车的额定功率P6000W.额m18. 解析 ：取 a 点所在水平面为零势能面，电车在a 点的机械能为 E1 Ek11 mv12 ，其中 v1=25.2km/h=7m/s2设电车所能达到的最大高度为h ，则由机械能守恒定律有mgh1 2，所以有 hv122.45 mmv12g2因为 h/ h，所以能冲上站台 .设电车到达 b 点时的速度为v2，则由机械能守恒定律得1mv12mgh1mv2222解得 v2v122gh722102 m/s=3m/s.