《高一教科版物理必修二讲义及练习：第四章 第5节机械能守恒定律5 功是能量转化的量度（同步练习） 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一教科版物理必修二讲义及练习：第四章 第5节机械能守恒定律5 功是能量转化的量度（同步练习） （4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、（答题时间：（答题时间：30 分钟）分钟） 1. 一质量为 30 kg 的小孩从高度为 2.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速 度为 2.0 m/s。取 g10 m/s2，关于力对小孩做的功，以下说法正确的是（ ） A. 支持力做功 50 J B. 克服阻力做功 540 J C. 合外力做功 60 J D. 重力做功 500 J 2. 一质量为 m 的物体，在距地面 h 高处以的加速度由静止开始竖直落下至地面，则 2 g 下落过程中（ ） A. 物体的动能增加了 B. 物体的重力势能减少了 3 2 mgh 1 2 mgh C. 物体的机械能减少了 mgh D. 物体的重力做功为
2、mgh 3. 如图所示，小球在竖直向下的力 F 作用下，将竖直轻弹簧压缩了一段距离。若将力 F 迅速撤去，小球将向上弹起并能离开弹簧。在小球向上弹起到离开弹簧的过程中（ ） A. 小球的速度一直增大 B. 小球的加速度一直减小 C. 小球的动能先增大后减小 D. 弹簧的弹性势能先减小后增大 4. 某人用手将 1kg 的物体由静止向上提起 1m，这时物体的速度为 2m/s，取 g10m/s2， 下列说法错误的是（ ） A. 合外力做功 12 J B. 动能增加了 2 J C. 机械能增加 12 J D. 物体克服重力做功 10 J 5. 下图所示为竖直平面内的直角坐标系。一个质量为 m 的质点，
3、在恒力 F 和重力 mg 的 作用下，从坐标原点 O 由静止开始沿直线 OA 斜向下运动，直线 OA 与 y 轴负方向成角 （90） ，不计空气阻力，则以下说法正确的是（ ） A. 当时，质点的机械能守恒Fmgtan B. 当时，质点的机械能守恒Fmg sin C. 当时，质点的机械能一定增大Fmgtan D. 当时，质点的机械能可能减小，也可能增大Fmg sin 6. 已知一足够长的传送带与水平面的倾角为 30，以一定的速度匀速运动。某时刻在传 送带适当的位置放上具有一定初速度的物块，物块的质量 m1kg。以此时为 t0 时刻记 录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系如图所示，若图
4、中取沿斜面向下的 运动方向为正方向，其中 v16m/s，v24m/s，t10.5s，g 取 10 m/s2，已知传送带的速 度保持不变。 求： （1）物块与传送带间的动摩擦系数； （2）0t2内带动传送带的电动机多消耗的电能； （3）0t2 内系统产生的内能。 7. 如图所示，一小物块自平台上以速度 v0水平抛出，刚好落在邻近一倾角为的 53 粗糙斜面 AB 顶端，并恰好沿该斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差 h0.032 m，小 物块与斜面间的动摩擦因数为，A 点离 B 点所在平面的高度 H1.2 m。有一半径 0.5 为 R 的光滑圆轨道与斜面 AB 在 B 点平滑连接，已知，g 取 c
5、os530.6 sin530.8 10m/s2。求： （1）小物块水平抛出的初速度 v0是多少； （2）小物块能够通过圆轨道，圆轨道半径 R 的最大值。 1. C 解析：因为滑梯对小孩的支持力与运动方向垂直，支持力不做功，故 A 错误；根 据动能定理知，故 C 正确；重力做功为 22 11 030 260J 22 Gf WWWmv 合 ，因为，则克服阻力做功 300 2600J G WmghJ Gf WWW 合 90060J f W ，故 B、D 错误。840J 2. D 解析：据题意，重力做功 mgh，其他力做功，则据动能定理，物体动能增 1 2 mgh 加了，故选项 A 错误而选项 D 正
6、确；物体重力势能减少量等于重力做的功，即 1 2 mgh mgh，故选项 B 错误；物体机械能减少量等于其他力做的功，即，故选项 C 错误。 1 2 mgh 3. C 解析：根据牛顿第二定律，判断小球加速度的变化，根据加速度方向和速度方向 的关系判断小球速度的变化。弹簧的形变量越大，弹性势能越大，根据形变量判断弹性势 能的变化。 在撤去 F 的瞬间，小球受重力和弹簧的弹力作用，弹力大于重力，根据牛顿第二定律， 加速度方向向上，向上运动的过程中，弹力减小，则加速度减小，加速度方向与速度方向 相同，速度增大；加速度减小为零后，重力大于弹力，加速度方向又变为向下，向上运动 的过程中，加速度又逐渐增大
7、，速度与加速度反向，速度逐渐减小。所以速度先增大后减 小，加速度先减小后增大。故 A、B 错误。 速度先增大后减小，则小球的动能先增大后减小，故 C 正确。 向上运动的过程中，弹簧的形变量越来越小，则弹性势能一直减小。故 D 错误。 4. A 解析：用手将 1kg 的物体由静止向上提起 1m 的过程中，克服重力做功 ，D 正确；物体动能增加，B 正确；物体机械能增加10JWmgh 2 1 2J 2 k Emv 12J，C 正确；由动能定理知合外力做功等于物体动能的变化量，等于 2J，A 错误。故选 A。 5. B 解析：质点只受重力 G 和拉力 F 作用，质点做直线运动，合力方向与 OA 共线
8、， 如图所示： 当拉力与 OA 垂直时，拉力最小，根据几何关系，有，F 的方sinsinFGmg 向与 OA 垂直，拉力 F 做功为零，所以质点的机械能守恒，故 B 正确，D 错误；若 ，由于 mgtanmgsin，故 F 的方向与 OA 不再垂直，有两种可能的方向，tanFmg 即 F 与物体的运动方向的夹角可能大于 90，也可能小于 90，即拉力 F 可能做负功， 也可能做正功，重力做功不影响机械能的变化，故根据功能定理，物体机械能变化量等于 力 F 做的功，即机械能可能增加，也可能减小，故 A、C 错误。 6. （1） （2）23.3 J （3）29.17 J 7 3 15 解析：（1）
9、由于最终物块与传送带共速，由图象可知物块开始向上运动，计算可得加 速度大小为，方向沿传送带向下， 2 12/am s 根据牛顿第二定律有：sin30cos30 mgmgma 求得：。 7 3 15 （2）由图可知： 2 5 6 ts 传送带在 0t2内通过的位移： 2 2 10 3 sv tm 根据能的转化和守恒定律，电动机多消耗的电能等于克服滑动摩擦力所做的功， 。 70 cos30J23.3J 3 Emgs （3）由图象可求得，因为物体与传送带的相对位移：st 6 5 2 212 125 () 26 xvv tm 产生的内能：。 175 Qcos30J29.17J 6 mgx 7. （1）
10、m/s （2）m6 . 0 21 8 解析：（1）小物块自平台做平抛运动，由平抛运动知识得： m/s 8 . 0032 . 0 1022ghvy 由于小物块恰好沿斜面下滑，则，得m/s； 0 53tan v vy 6 . 0 0 v （2）设小物块通过圆轨道最高点的速度为 v，受到圆轨道的压力为 N。则由向心力公 式得： R v mmgN 2 由几何关系可得，圆轨道最高点距 B 点所在平面的高度为cos53RR 由功能关系得： 22 0 2 1 )53cos( 53sin 53cos 2 1 )(mvRRmg mgH mvhHmg 小物块能通过圆轨道最高点，必有，故有0NgR 2 0 联立以上各式并代入数据得：m，R 最大值为m。 21 8 R 21 8
