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1、复习效果检测(五)机械能(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本大题共8个小题，共56分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1关于摩擦力做功，下列说法中正确的是()A滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，但不一定做负功B静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用，一定不做功C静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D系统内相互作用的两物体间一对摩擦力做功的总和等于零解析：选A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，不一定阻碍物体的运动，故滑动摩擦力对物体可以做正功，可以做负功，也可以不做功，A正确；同理，静摩擦力可做正功，可做负功，也可不做功，B错误；由以上可知，C错误
2、；系统内相互作用的两物体间若是一对静摩擦力，因两物体没有相对位移，要么两力都不做功，要么两力做功大小相等，符号相反，总和等于零，若是一对滑动摩擦力，两物体间的相对位移不为零，则做功的总和一定不等于零，而等于摩擦力与相对位移的乘积的负值，D错误2(2011年启东中学质检)如图1所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q(质点)，现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端已知重力加速度为g，不计空气阻力，由以上信息，可求出的物理量是()图1A木箱的最大速度B时间t内拉力的功率C时间t内木
3、箱上升的高度D木箱和小物体的质量解析：选AC.最大速度vm，此时F(Mm)g，PFvm，由动能定理，Pt(Mm)gh(Mm)vm2质量约去，可以求得高度h.3如图2甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，沿杆方向给环施加一个拉力F，使环由静止开始运动，已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图2乙所示，重力加速度g取10 m/s2.则以下判断正确的是()图2A小环的质量是1 kgB细杆与地面间的倾角是30C前3 s内拉力F的最大功率是2.25 WD前3 s内小环机械能的增加量是5.75 J解析：选AD.设小环的质量为m，细杆与地面间的倾角为，由题图乙知，小环在第
4、1 s内的加速度a m/s20.5 m/s2，由牛顿第二定律得：5mgsin ma,4.5mgsin ，得m1 kg，A正确；sin 0.45，B错误；分析可得前3 s内拉力F的最大功率以1 s末为最大，PmFv50.5 W2.5 W，C错误；前3 s内小环沿杆上升的位移s1 m0.52 m1.25 m，前3 s内小环机械能的增加量Emv 2mgxsin 5.75 J，故D正确4(2011年黄冈预测)质量为10 kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动，力随位移s的变化情况如图3所示. 物体在s0处速度为1 m/s，一切摩擦不计，则物体运动到s16 m处时，速度大小为()图3A2 m/sB3
5、 m/sC4 m/s D. m/s解析：选B.力位移图象下的面积表示功，由图象可知，一部分正功与另一部分负功抵消，外力做的总功WFs40 J，根据动能定理Wmv 2mv02，得v3 m/s.B项正确5如图4所示是一汽车在平直路面上启动的速度时间图象，t1时刻起汽车的功率保持不变由图象可知()图4A0t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B0t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大Ct1t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小Dt1t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变解析：选BC.在0t1时间内，图线斜率不变，则加速度不变，由FFfma知牵引力不变，由PFv知功率增大，
6、A错误B正确在t1t2时间内，由PFv知速度增大，加速度减小，结合FFfma知牵引力减小，C正确D错误6(2011年济宁模拟)如图5所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为4 m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物块向上运动的过程中，下列说法正确的是()图5A物块的机械能一定增加B物块的机械能一定减小C物块的机械能可能不变D物块的机械能可能增加也可能减小解析：选A.机械能变化的原因是非重力、弹力做功，题中除重力外，有拉力F和摩擦力Ff做功，则机械能的变化决定于F与Ff做功大小关系由mgsin FfFma知：FF
7、fmgsin 30ma0，即FFf，故F做正功多于克服摩擦力做功，故机械能增加A项正确7静止在粗糙水平面上的物块A受方向始终水平向右、大小先后为F1、F2、F3的拉力作用做直线运动，t4 s时停下，其vt图象如图6所示，已知物块A与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是()图6A全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B全过程拉力做的功等于零C一定有F1F32F2D有可能F1F32F2解析：选A.由动能定理知A正确，B错误第1 s内F1mgma,1 s末至3 s末，F2mg，第4 s内，mgF3ma，所以F1F32F2，故C、D错误8一质点竖直向上运动，运动过程中质点的机械能与高度的
8、关系图象如图7所示，其中Oh1过程的图线为水平线，h1h2过程的图线为倾斜直线根据该图象，下列判断正确的是()图7A质点在Oh1过程中除重力外不受其他力的作用B质点在Oh1过程中动能始终不变C质点在h1h2过程中合外力与速度的方向一定相反D质点在h1h2过程不可能做匀速直线运动解析：选CD.质点竖直向上运动，在Oh1过程中机械能守恒，机械能守恒的条件是系统除重力做功外无其他外力做功或其他外力做功之和为零质点在Oh1过程中可能受其他外力作用，但外力做功之和为零，A错误Oh1过程中机械能守恒，重力势能增加，动能减小，B错误质点在h1h2过程中机械能不断减小，除重力外，其他力做负功，合外力与速度的方
9、向一定相反，C正确质点在h1h2过程中重力势能不断增加，机械能不断减小，动能不断减小，不可能做匀速直线运动，D正确二、实验题9(8分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为f50 Hz.查得当地重力加速度g9.80 m/s2，测得所用重物的质量为m1.00 kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图8所示把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm.图8(1)根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于_，动能的增加量等于_
10、(取3位有效数字)(2)说明为什么该实验得到的结果是重物重力势能的减小量Ep稍大于重物动能的增加量Ek？并求出题中重物从O点运动到C点的过程中受到的平均阻力为_ N. 解析：(1)取C点所在水平面为参考平面，则物体重力势能减少量为EpmgO7.62 J物体在段动能的增加量EkmvC20，vC， 85.73 cm70.18 cm15.55 cm0.155 5 m ，T，联立解出Ek7.56 J.(2)因重物拖着纸带下落时，空气阻力和打点计时器对纸带的阻力做功，使重物的机械能有所损失，故重力势能的减小量稍大于动能的增加量由动能定理：(Ffmg)Ek，解得Ff0.08 N.答案：(1)7.62 J7
11、.56 J(2)见解析三、计算题(本大题共2个小题，共36分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)图910(18分)如图9所示，质量为m的物体从倾角为的斜面上的A点以速度v0沿斜面上滑，由于mgcos mgsin ，所以它滑到最高点后又滑下来，当它下滑到B点时，速度大小恰好也是v0，设物体与斜面间的动摩擦因数为，求AB间的距离解：设物体m从A点到最高点的位移为x，对此过程由动能定理得：(mgsin mgcos )x0mv02对全过程由动能定理得：mgsin xABmgcos (2xxAB)0由得：xAB.11. (18分)(2012年金榜预测题)如图10所示，
12、一质量为 m 的物体(可以看做质点)，静止地放在动摩擦因数为的水平地面上，物体的初始位置在A处，离A处2R的B处固定放置一竖直光滑半圆形轨道，轨道的半径为R，最低点与地面相切；空中有一固定长为木板DE，E与轨道最高点C的水平距离为，竖直距离为，现给物体施加一水平向右、大小为F的恒力，运动一段距离R后撤去恒力F，假设物体能够达到B点，重力加速度为g，求：图10(1)物体到达B点的速度大小？(2)物体如能通过最高点C，则经过C点的最小速度为多少？(3)物体要经过C点打到木板DE上，讨论F的取值范围？解：(1)物体从A运动到B过程：WFWfmvB20WFFRWfmg2R由得vB.(2)当物体恰好经过C点时，有mg解得：vC1物体经过C点的最小速度大小为.(3)物体恰好经过C点时，从C点飞出做平抛运动，有vC1txgt2由得xR大于且小于2R，物体能落在木板DE上物体从A到C过程有：WFWfWGmvC120即：F1Rmg2Rmg2RmvC12由得：F1(2)mg当物体经过C点做平抛运动到达D点时vC2tgt2物体从A到C过程，有F2Rmg2Rmg2RmvC22由得：F2(24)mg要使物体经过C点打到DE上，F的取值范围为：(2)mgF(24)mg.
