功和能單元復(fù)習(xí)鞏固試題一、單項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分）關(guān)于功的概念，下列說法正確的是（）A.物體受力越大，位移越大，力對(duì)物體做功越多B.摩擦力一定對(duì)物體做負(fù)功C.作用力與反作用力做功的代數(shù)和一定為零D.靜摩擦力可以對(duì)物體做正功質(zhì)量為m的物體從靜止開始自由下落，不計(jì)空氣阻力，在t秒內(nèi)重力對(duì)物體做功的平均功率是（）A.mg2tB.mg2t/2C.mgt/2D.mgt汽車在平直公路上以額定功率行駛，當(dāng)速度為v時(shí)加速度為a，若阻力恒定，則當(dāng)汽車速度為2v時(shí)加速度為（）A.a/4B.a/2C.aD.無法確定質(zhì)量為2kg的物體在水平拉力F作用下沿粗糙水平面做直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖所示，已知物體與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，則0-6s內(nèi)拉力F做的功為（g=10m/s2）（）A.120JB.144JC.168JD.180J關(guān)于機(jī)械能守恒定律，下列說法正確的是（）A.物體所受合外力為零，機(jī)械能一定守恒B.物體所受合外力不為零，機(jī)械能一定不守恒C.只有重力和彈力做功，機(jī)械能一定守恒D.合外力對(duì)物體做功為零，機(jī)械能一定守恒如圖所示，小球從光滑圓弧軌道頂端由靜止釋放，滑至最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v，若圓弧半徑為R，重力加速度為g，則小球滑至最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為（）A.mgB.2mgC.3mgD.4mg質(zhì)量為m的小球用長為L的輕繩懸掛于O點(diǎn)，在水平拉力F作用下從最低點(diǎn)緩慢移動(dòng)到偏角θ處，在此過程中拉力F做的功為（）A.mgL(1-cosθ)B.mgLsinθC.FLsinθD.FLθ一物體從高h(yuǎn)處自由下落，當(dāng)其動(dòng)能等于重力勢能時(shí)（以地面為零勢能面），物體的速度大小為（）A.√(gh)B.√(2gh)C.√(gh/2)D.2√(gh)質(zhì)量為m的物體以初速度v?沿傾角為θ的粗糙斜面向上滑行，到達(dá)最高點(diǎn)后又返回出發(fā)點(diǎn)，整個(gè)過程中克服摩擦力做的功為（）A.0B.mv?2/2C.mv?2D.2mv?2關(guān)于功率，下列說法正確的是（）A.功率大的機(jī)器做功一定多B.功率小的機(jī)器做功一定慢C.汽車上坡時(shí)需要增大功率，所以要換高速擋D.額定功率越大的汽車，行駛速度一定越大二、多項(xiàng)選擇題（每題4分，共20分，每題至少有兩個(gè)選項(xiàng)正確）下列關(guān)于功和能的關(guān)系，說法正確的是（）A.功是能量轉(zhuǎn)化的量度B.物體具有的能量越多，對(duì)外做功越多C.外力對(duì)物體做功，物體的機(jī)械能一定增加D.物體的動(dòng)能不變，所受合外力做功一定為零質(zhì)量為m的物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.物體的機(jī)械能守恒B.合外力對(duì)物體不做功C.向心力對(duì)物體做功為零D.重力對(duì)物體做功的功率時(shí)刻變化如圖所示，質(zhì)量相同的A、B兩球從同一高度分別沿光滑斜面和光滑圓弧軌道滑至最低點(diǎn)，則下列說法正確的是（）A.到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)兩球速度大小相等B.到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)兩球加速度大小相等C.下滑過程中重力對(duì)兩球做功相等D.下滑過程中合外力對(duì)兩球做功相等汽車在水平路面上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到額定功率后保持功率不變繼續(xù)行駛，最后做勻速運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.勻加速過程中牽引力不變B.勻加速過程中功率逐漸增大C.額定功率時(shí)的速度是汽車的最大速度D.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力等于阻力質(zhì)量為m的物體從高H處由靜止開始沿粗糙斜面下滑，斜面傾角為θ，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體滑至底端時(shí)速度為v，在此過程中（）A.重力做功mgHB.摩擦力做功-μmgHcotθC.合外力做功mv2/2D.機(jī)械能損失μmgHcotθ三、實(shí)驗(yàn)題（共18分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)中讓重錘從高處由靜止開始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)跡。（1）（4分）實(shí)驗(yàn)中需要測量的物理量有________（填字母序號(hào)）A.重錘質(zhì)量B.重力加速度C.紙帶上某兩點(diǎn)間的距離D.紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度（2）（4分）實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的主要原因是________，為減小誤差，應(yīng)選擇________（選填“質(zhì)量大、體積小”或“質(zhì)量小、體積大”）的重錘。（3）（6分）若實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，O為打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為后續(xù)的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)，測得OA=19.60cm，OB=23.70cm，OC=28.00cm，打點(diǎn)周期T=0.02s，重錘質(zhì)量m=0.5kg，g=9.8m/s2。則：①重錘下落到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能E?B=________J；②從O到B過程中重力勢能減少量ΔE?=J；③通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)E?B________ΔE?（選填“大于”“小于”或“等于”），其原因是。（4）（4分）若當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭已知，只要驗(yàn)證表達(dá)式________成立，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。四、計(jì)算題（共32分）（10分）質(zhì)量為2kg的物體在水平拉力F=10N作用下，從靜止開始沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，物體與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g=10m/s2。求：（1）物體的加速度大??；（2）前4s內(nèi)拉力做的功；（3）4s末拉力的瞬時(shí)功率。（10分）如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的小球用長L=0.5m的輕繩懸掛于O點(diǎn)，將小球拉至與O點(diǎn)等高的A點(diǎn)由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)與一靜止在光滑水平面上質(zhì)量M=2kg的物塊發(fā)生彈性碰撞。求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）碰撞后小球和物塊的速度大小；（3）碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能。（12分）質(zhì)量為m=2×103kg的汽車在平直公路上行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率P=80kW，汽車所受阻力f=4×103N。求：（1）汽車在額定功率下行駛的最大速度v?；（2）若汽車從靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這個(gè)過程能維持多長時(shí)間；（3）在（2）問中勻加速過程結(jié)束時(shí)，汽車的動(dòng)能是多少。五、綜合應(yīng)用題（共20分）如圖所示，固定光滑圓弧軌道AB與水平軌道BC平滑連接，BC段粗糙，長度L=5m，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，C端與一傾角θ=37°的光滑斜面CD連接，斜面足夠長。質(zhì)量m=1kg的物體從圓弧軌道A點(diǎn)由靜止釋放，A點(diǎn)距水平軌道高度h=1.8m，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物體滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）物體在BC段滑行的時(shí)間；（3）物體沿斜面CD上升的最大高度H；（4）物體最終停在何處。參考答案及解析一、單項(xiàng)選擇題D解析：功的計(jì)算公式W=Fscosθ，不僅與力和位移有關(guān)，還與力和位移的夾角有關(guān)，A錯(cuò)誤；摩擦力方向與位移方向相同時(shí)做正功，B錯(cuò)誤；作用力與反作用力作用在不同物體上，做功代數(shù)和不一定為零，C錯(cuò)誤；靜摩擦力方向與位移方向相同時(shí)做正功，D正確。B解析：t秒內(nèi)下落高度h=gt2/2，重力做功W=mgh=mg2t2/2，平均功率P=W/t=mg2t/2，B正確。A解析：設(shè)額定功率為P，阻力為f，當(dāng)速度為v時(shí)，P=F?v，F(xiàn)?-f=ma；當(dāng)速度為2v時(shí)，P=F?·2v，F(xiàn)?-f=ma'，解得a'=a/4，A正確。C解析：由v-t圖像可知，0-2s物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a?=3m/s2，位移s?=6m；2-6s物體做勻速運(yùn)動(dòng)，位移s?=24m。0-2s內(nèi)F?-μmg=ma?，F(xiàn)?=10N；2-6s內(nèi)F?=μmg=4N。總功W=F?s?+F?s?=10×6+4×24=168J，C正確。C解析：合外力為零但除重力外其他力做功時(shí)機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；做平拋運(yùn)動(dòng)的物體合外力不為零但機(jī)械能守恒，B錯(cuò)誤；機(jī)械能守恒條件是只有重力和彈力做功，C正確；合外力做功為零只能說明動(dòng)能不變，機(jī)械能可能變化，D錯(cuò)誤。C解析：由機(jī)械能守恒得mgR=mv2/2，在最低點(diǎn)N-mg=mv2/R，解得N=3mg，C正確。A解析：緩慢移動(dòng)過程中小球動(dòng)能不變，由動(dòng)能定理得W_F-mgL(1-cosθ)=0，解得W_F=mgL(1-cosθ)，A正確。A解析：由機(jī)械能守恒得mgh=mv2/2+mgh'，動(dòng)能等于重力勢能時(shí)mv2/2=mgh'，解得v=√(gh)，A正確。B解析：物體上滑過程中，由動(dòng)能定理得-mgh-μmgcosθ·(h/sinθ)=0-mv?2/2，下滑過程克服摩擦力做功與上滑過程相同，總克服摩擦力做功mv?2/2，B正確。B解析：功率是表示做功快慢的物理量，功率大表示做功快，A錯(cuò)誤，B正確；汽車上坡時(shí)應(yīng)換低速擋增大牽引力，C錯(cuò)誤；最大速度還與阻力有關(guān)，D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題AD解析：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，A正確；物體具有的能量多但不一定對(duì)外做功，B錯(cuò)誤；外力包括重力時(shí)機(jī)械能可能不變，C錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理知D正確。BCD解析：勻速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)能不變，重力勢能變化，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；合外力提供向心力，方向始終與速度垂直，不做功，B、C正確；重力功率P=mgv_y，v_y時(shí)刻變化，D正確。ACD解析：由機(jī)械能守恒得兩球到達(dá)最低點(diǎn)速度相等，A正確；下滑高度相同，重力做功相等，C正確；合外力做功等于動(dòng)能變化量，D正確；加速度a=v2/r，軌道半徑不同，加速度不同，B錯(cuò)誤。ABD解析：勻加速過程F-f=ma，F(xiàn)不變，P=Fv增大，A、B正確；勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，C錯(cuò)誤，D正確。ABCD解析：重力做功只與高度差有關(guān)，A正確；摩擦力f=μmgcosθ，位移s=H/sinθ，摩擦力做功W_f=-fs=-μmgHcotθ，B正確；由動(dòng)能定理得合外力做功等于動(dòng)能變化量，C正確；機(jī)械能損失等于克服摩擦力做功，D正確。三、實(shí)驗(yàn)題16.（1）CD（2）空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦；質(zhì)量大、體積?。?）①1.16J②1.16J③等于；在誤差允許范圍內(nèi)機(jī)械能守恒（4）v2=2gh四、計(jì)算題解：（1）由牛頓第二定律F-μmg=ma，解得a=3m/s2（2）前4s內(nèi)位移s=at2/2=24m，拉力做功W=Fs=240J（3）4s末速度v=at=12m/s，瞬時(shí)功率P=Fv=120W解：（1）由機(jī)械能守恒得mgL=mv?2/2，解得v?=√(2gL)=√10m/s（2）彈性碰撞動(dòng)量守恒mv?=mv?+Mv?，動(dòng)能守恒mv?2/2=mv?2/2+Mv?2/2，解得v?=-√10/3m/s，v?=2√10/3m/s（3）彈性碰撞機(jī)械能無損失，ΔE=0解：（1）最大速度時(shí)F=f，v?=P/f=20m/s（2）勻加速過程F-f=ma，F(xiàn)=8×103N，勻加速末速度v=P