功和能综合检测

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1、功和能综合检测一、选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分，在每小题给出的选项中，只有一个选项符合题目要求)图 11(2011上海高考 )如图 1 所示，一长为 L 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为 m 的小球一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度 匀速转动，当杆与水平方向成 60角时，拉力的功率为()AmgLB. mgL32C. mgL D. mgL12 362运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是()A阻力对系统始终做负功B系统受到的合外力始终向下C重力做功使系统的重力势能增加D任意相等的时间内重力

2、做的功相等3.图 2(2011山东高考 )如图 2 所示，将小球 a 从地面以初速度 v0.竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球 b 从距地面 h 处由静止释放，两球恰在 处相遇(不计空h2气阻力)则()A两球同时落地B相遇时两球速度大小相等C从开始运动到相遇，球 a 动能的减少量等于球 b 动能的增加量D相遇后的任意时刻，重力对球 a 做功功率和对球 b 做功功率相等4.图 3(2011莆田模拟 )来自福建省体操队的运动员黄珊汕是第一位在奥运会上获得蹦床奖牌的中国选手蹦床是一项好看又惊险的运动，如图 3 所示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图，图中虚线 PQ 是弹性蹦床的原始位置，A

3、为运动员抵达的最高点，B 为运动员刚抵达蹦床时的位置，C 为运动员抵达的最低点不考虑空气阻力和运动员与蹦床作用时的机械能损失，在 A、B 、C三个位置上时运动员的速度分别是 vA、v B、v C，机械能分别是 EA、E B、E C，则它们的大小关系是()Av Av B，v Bv CB v Av B，v Bv CCE AE BE C DE AE B，E BE C5.图 4如图 4 所示，质量为 M 的滑块，置于光滑水平地面上，其上有一半径为 R的 光滑圆弧，现将一质量为 m 的物体从圆弧的最高点滑下，在下滑过程中，14M 对 m 的弹力做功 W1， m 对 M 的弹力做功 W2，则 ()AW 1

4、0，W 20 BW 10， W20CW 10，W 20 DW 10， W206质量为 1 kg 的小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度时间图象如图 5 所示，则由图可知()图 5A小球下落过程的加速度小于反弹后上升过程的加速度B小球与水平地面碰撞过程损失的机械能为 8 JC小球能弹起的最大高度为 0.90 mD小球能弹起的最大高度为 1.25 m7如图 6 所示，倾角为 30的斜面体置于水平地面上一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球 A 和物块 B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮 O，A 的质量为 m，B 的质量为 4m.开始时，用手托住 A，使 OA 段绳恰处于水平伸直状

5、态(绳中无拉力 )，OB 绳平行于斜面，此时 B 静止不动将 A 由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中错误的是()图 6A物块 B 受到的摩擦力先减小后增大B地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C小球 A 的机械能守恒D小球 A 的机械能不守恒，A、B 系统的机械能守恒8.图 7有一竖直放置的“T” 形架，表面光滑，滑块 A、 B 分别套在水平杆与竖直杆上， A、 B 用一不可伸长的轻细绳相连， A、 B 质量相等，且可看做质点，如图 7 所示，开始时细绳水平伸直， A、 B 静止由静止释放 B 后，已知当细绳与竖直方向的夹角为 60时，滑块 B 沿着竖直杆下滑的速度为 v，

6、则连接 A、 B 的绳长为 ()A. B.4v2g 3v2gC. D.3v24g 4v23g二、非选择题(本题包括 4 个小题，共 52 分，计算题、解答题要写出必要的文字说明、主要的解题步骤，有数值计算的要注明单位)9.图 8(12 分)如图 8 所示，物块 A、B 、C 的质量分别为 M、3m、m，并均可视为质点，它们之间有 mM4m 的关系三物块用轻绳通过滑轮连接，物块 B与 C 间的距离和 C 到地面的距离均是 L.若 C 与地面相碰后速度立即减为零( 设 A 距离滑轮足够远且不计一切阻力)(1)求物块 C 刚着地时的速度大小(2)若使物块 B 不与 C 相碰，则 M/m 应满足什么条

7、件？10(13 分)(2011 厦门模拟 )在检测某款汽车性能的实验中，质量为 3103 kg 的汽车由静止开始沿平直公路行驶达到的最大速度为 40 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力 F 与对应速度 v，并描绘出 F 图象(图线1vABC 为汽车由静止到最大速度的全过程，AB、BO 均为直线)假设该汽车行驶中所受的阻力恒定，根据图线 ABC，求：图 9(1)该汽车的额定功率；(2)该汽车由静止开始运动，经过 35 s 达到最大速度 40 m/s，求其在 BC 段的位移11(13 分) 如图 10 甲所示，一倾角为 37的传送带以恒定速度运行现将一质量 m1 kg 的小物体抛

8、上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图 10 乙所示，取沿传送带向上为正方向，g 取 10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：图 10(1)08 s 内物体位移的大小；(2)物体与传送带间的动摩擦因数；(3)08 s 内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量 Q.图 1112(14 分) 如图 11 所示，一倾角为 30 的光滑斜面底端有一与斜面垂直的固定挡板 M，物块 A、 B 之间用一与斜面平行的轻质弹簧连接，现用力缓慢沿斜面向下推动物块 B，当弹簧具有 5 J 弹性势能时撤去推力释放物块 B；已知A、B 质量分别为 mA5 kg，m B2 kg，弹簧的弹性

9、势能表达式为 Ep kx2，其12中弹簧的劲度系数 k1 000 N/m.x 为弹簧形变量g10 m/s 2，求：(1)当弹簧恢复原长时，物块 B 的速度大小；(2)物块 A 刚离开挡板时，物块 B 的动能答案及解析1 【解析】由能的转化及守恒可知，拉力的功率等于克服重力的功率P Cmgv ymgcos 60 mgL，C 正确12【答案】C2 【解析】下降过程中，阻力始终与运动方向相反，做负功， A 对；加速下降时合外力向下，减速下降 时合外力向上， B 错；重力做功使重力 势能减少， C 错；由于任意相等时间内下落的位移不等，所以，任意相等 时间内重力做的功不等，D 错；故选 A.【答案】A

10、3.【解析】a、b 球相遇时， 对 b 球则 gt2，得 t ，vbgt ，以h2 12 hg gh后以初速度 匀加速下落 对 a 球， v 0t gt2 得 v0 ，在 处，ghh2 12 gh h2vav 0gt0，以后从 处 自由下落故落地时间 tbt a，a、b 不同时落地，选项h2A 错误相遇时 vb ，va0，选项 B 错误从开始运动到相遇 a 球动能减少gt量 Eka mv mgh，b 球动能增加量 Ekb mv mgh，选项 C 正确相遇12 20 12 12 2b 12之后，重力对 b 球做功的功率 Pbmgv bmg( gt)，重力对 a 球做功的功率ghPamg (vag

11、t )mggt，P bP a，选项 D 错误【答案】C4.【解析】运动员在最高点 A 的速度为零，刚抵达 B 位置时的速度不为零，v A vB，在最低点 C 的速度也为零，v Bv C，故 A 对，B 错；以运动员为研究对象，BA 机械能守恒，E AE B，BC 弹力对运动员 做负功，机械能减小，EB EC，故 C、D 错【答案】A5.【解析】m 下滑过程中 M 获得动能，故 W20，由于 M 和 m 组成的系统只有重力和弹力做功，机械能守恒，则 m 机械能减少，对于 m 除重力外的弹力则做负功【答案】B6 【解析】由题图知小球下落过程与碰后上升过程加速度大小都为 10 m/s2，设碰撞前后小

12、球的速度分别为 v1、v2，小球与水平地面碰撞过程损失的机械能为 E mv mv 8 J，小球能弹起的最大高度 h m0.45 12 21 12 2 0.332m，故选项 B 正确【答案】B7 【解析】因斜面体和 B 均不动，小球 A 下摆过程中只有重力做功，因此机械能守恒，C 正确，D 错误；开始 A 球在与 O 等高处时，绳的拉力为零，B 受到沿斜面向上的摩擦力，小球 A 摆至最低点时，由 FTmgm 和 mglOA mv2v2lOA 12得 FT3mg，对 B 物体沿斜面列方程：4mgsin 30F fF T，当 FT 由 0 增加到3mg 的过程中，F f 先变小后反向增大，故 A 正

13、确；以斜面体和 B 为一整体，因 OA绳的拉力水平方向的分力始终水平向左，故地面对斜面体的摩擦力的方向一直向右，故 B 正确【答案】D8.【解析】设滑块 A 的速度为 vA，因 绳不可伸长，两滑块沿绳方向的分速度大小相等，得：v Acos 30v Bcos 60，又 vBv，设绳长为 l，由 A、B 组成的系统机械能守恒得：mglcos 60 mv mv2，以上两式联立可得：12 2A 12l ，故选 D.4v23g【答案】D9.【解析】(1)设物块 C 刚到达地面时三者速度大小为 v1，由机械能守恒得4mgLMgL (4mM)v12 21解得 v1 24m MgL4m M(2)设此后物块 B

14、 到达地面 时速度恰好为零有： 3mgLMgL 0 (M3m )12v21解得：M 2 m3因此应满足：M/m2 时，物块 B 不与 C 相碰3【答案】(1) (2) M/m2 24m MgL4m M 310 【解析】(1)由图可知：当最大速度 vmax40 m/s 时，牵引力为 Fmin2 000 N由平衡条件 FfF min 可得：F f2 000 N由公式 PF minvmax 得：额 定功率 P810 4 W.(2)匀加速运动 的末速度 vB ，F8 000 N，PF求得：v B10 m/s汽车由 A 到 B 做匀加速直线运动的加速度a 2 m/s 2F Ffm设汽车由 A 到 B 所

15、用时间为 t1，由 B 到 C 所用时间为 t2，位移为 x：则 t15 s，则 t235 s5 s 30 svBaB 点之后， 对 汽车由动能定理可得：Pt2F fx mv mv12 2C 12 2B代入数据可得：x 75 m.【答案】(1)8 104 W(2)75 m11 【解析】(1)从图象中求出物体位移x 22 m 44 m42 m14 m.12 12(2)由图象知，物体相对传送带滑动时的加速度大小 a1 m/s 2对此过程中物体分析得 mgcos mgsin ma解得 0.875.(3)物体被送上的高度 hx sin 8.4 m重力势能增量 Epmgh84 J动能增量 Ek mv mv 6 J12 2 12 21机械能增加 EE pE k90 J08 s 内只有前 6 s