“功和能”暑期測(cè)試題

孫其成

一、單項(xiàng)選擇題（每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）

1.下列說法中正確的是（ ? ?）

A.物體所受合外力做的功為零，它一定保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.物體所受的合外力不為零，機(jī)械能可能守恒

C.物體運(yùn)動(dòng)的加速度為5 m/s²時(shí)，機(jī)械能一定不守恒

D.物體做勻速運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能一定守恒

2.水平地面上A、B兩物體以相同的初動(dòng)能開始運(yùn)動(dòng)，已知它們的質(zhì)量之比m_A：m_B=3：1，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則它們?cè)诘孛嫔匣械木嚯x之比s_A：s_B為 （ ? ?）

A.1：1

B.1：√3

C.1：3

D.3：1

3.在同一高度處將三個(gè)質(zhì)量相同的小球以大小相等的初速度v0分別上拋、平拋、下拋，并落到同一水平地面上，則（ ? ?）

A.三個(gè)小球落地時(shí)的速度相同

B.從拋出到落地的過程中，重力做功相同

C.三個(gè)小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同

D.從拋出到落地的過程中，重力做功的平均功率相同

4.如圖1所示，放置于光滑水平桌面上的輕質(zhì)彈簧，左端固定在豎直墻上，現(xiàn)使一滑塊沿桌面以某一向左的初速度滑向彈簧，在滑塊接觸到彈簧至速度減為零的過程中（ ? ?）

A.彈簧的彈性勢(shì)能越來越小，彈力越來越大

B.彈簧的彈性勢(shì)能越來越大，彈力越來越小

C.彈簧的彈性勢(shì)能越來越大，彈力越來越大

D.彈簧的彈性勢(shì)能越來越小，彈力越來越小

5.質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以3/4g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)了h，則（ ? ?）

A.物體的機(jī)械能減少了1/4mgh

B.物體的動(dòng)能增加了1/4mgh

c.物體的重力勢(shì)能減少了3/4mgh

D.物體所受的合外力為1/4mg

6.研究表明，人步行時(shí)重心升降的幅度約為腳跨一步距離的0.1倍.某同學(xué)在水平地面上勻速步行1km的過程中，他做的功約為（ ? ?）

A.6 xl0² J

B.6 xl0³ j

C.6 xl0⁴ J

D.6 xl0⁵ J

二、多項(xiàng)選擇題（每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意）

7.如圖2所示，水平傳送帶保持靜止時(shí)，一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊以水平初速度v0從傳送帶左端沖上傳送帶，然后從傳送帶右端以一個(gè)較小的速度v1.滑出傳送帶.現(xiàn)在讓傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以速度v2逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小物塊仍以水平初速度v0從傳送帶左端沖上傳送帶，則（ ? ?）

8.如圖3甲所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng).通過力傳感器和速度傳感器監(jiān)測(cè)到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖3乙所示.取g= 10 m/s².則（ ? ?）

A.物體的質(zhì)量1.0 kg

B.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.20

C.第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功2.0 J

D.第2s內(nèi)推力F做功的平均功率3.0 W

9. 2016年11月，我國(guó)研制的隱身噴氣式戰(zhàn)機(jī)“殲20”在航展上飛行表演，其中一架飛機(jī)從水平平飛經(jīng)一段圓弧轉(zhuǎn)入豎直向上爬升，如圖4所示.假設(shè)飛機(jī)沿網(wǎng)弧運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大小不變，發(fā)動(dòng)機(jī)推力方向沿軌跡切線，飛機(jī)所受升力垂直于機(jī)身，空氣阻力大小不變.則飛機(jī)沿網(wǎng)弧運(yùn)動(dòng)時(shí)（ ? ?）

A.飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力大小保持不變

B.空氣對(duì)飛機(jī)的作用力逐漸減小

C.飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力做功的功率逐漸增大

D.飛機(jī)克服重力做功的功率保持不變

10.如圖5所示，物體A、B通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體A、B的質(zhì)量分別為m、3/2m，開始時(shí)細(xì)繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長(zhǎng)且A與地面的距離為h，物體B靜止在地面上.放手后物體A下落，到與地面即將接觸時(shí)速度為v，此時(shí)物體B對(duì)地面恰好無壓力，不計(jì)一切摩擦阻力.則（ ? ?）

A.此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于mgh -1/2mv²

B.上述過程中物體A機(jī)械能的變化量為1/2mv²

C.上述過程中物體A的加速度先減小后保持不變

D.上述過程中物體A的速度先增大后減小

三、填空題

11.小明利用如圖6甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn).

（1）實(shí)驗(yàn)操作完畢后選出一條紙帶如圖6乙所示，其中O點(diǎn)為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50 Hz的交流電.用刻度尺測(cè)得O點(diǎn)到A、B、C點(diǎn)的距離分別為h_A= 11.76 cm、h_B=18.60 cm、h_C=26.96 cm，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)打點(diǎn)，重物的質(zhì)量為1.00 kg.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以求得從O點(diǎn)起到B點(diǎn)止，動(dòng)能增加了____J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.該實(shí)驗(yàn)過程沒有考慮各種阻力的影響，這屬于本實(shí)驗(yàn)的誤差（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）.

（2）小明測(cè)量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以1/2v²

（3）小亮利用該實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等器材又做了其他探究實(shí)驗(yàn)，分別打出了以下4條紙帶A、B、C、D，其中只有一條是做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的.為了找出該紙帶，小亮在每條紙帶上取了點(diǎn)跡清晰的、連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的距離依次為x1、x2、x3.請(qǐng)你根據(jù)下列x1、x2、x3的測(cè)量結(jié)果確定該紙帶為____.

A.6.05 cm，6.10 cm，6.06 cm

B.4.96 cm，5.35 cm，5.74 cm

C.4.12 cm，4.51 cm，5.30 cm

D.6.10 cm，6.58 cm，7.06 cm

12.圖7是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置，氣墊導(dǎo)軌上安裝了1、2兩個(gè)光電門，滑塊上固定一豎直遮光條，滑塊用細(xì)線繞過定滑輪與鉤碼相連，細(xì)線與導(dǎo)軌平行.

（1）在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)，滑塊不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源后，給滑塊一個(gè)初速度，使它從軌道右端向左運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時(shí)間大于通過光電門2的時(shí)間.為使氣墊導(dǎo)軌水平，可采取的措施是——.

A.調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些

B.調(diào)節(jié)P使軌道左端降低一些

C.遮光條的寬度應(yīng)適當(dāng)大一些

D.滑塊的質(zhì)量增大一些

（2）正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，測(cè)出滑塊和遮光條的總質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m，遮光條的寬度用d表示，已知重力加速度為g.現(xiàn)將滑塊從圖示位置由靜止釋放.

①若滑塊經(jīng)過光電門2時(shí)鉤碼未著地，測(cè)得兩光電門中心間距L，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為t1、t2，則驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是____________________.

②若滑塊經(jīng)過光電門2時(shí)鉤碼已著地，為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，已測(cè)得鉤碼初始位置離地的高度h，還需測(cè)量的一個(gè)物理量是__________________________________.

四、計(jì)算題

13.質(zhì)量m = 2000 kg、額定功率P_m=90 kW的汽車，在平直公路上行駛中的最大速度v_m= 30 m/s.若汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小a=3.0 m/s²，當(dāng)汽車實(shí)際功率增大到額定功率后保持不變，運(yùn)動(dòng)中的阻力不變.求：

（1）汽車所受阻力的大小f;

（2）汽車勻加速直線運(yùn)動(dòng)2.0 s末的瞬時(shí)功率P;

（3）汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)中牽引力所做的功W.

14.如圖8所示，某工廠生產(chǎn)車間的流水線安裝的是“U”形傳送帶，AB、CD段為直線，BC段為同心半網(wǎng)，其中的虛線是半徑為R的半網(wǎng)弧.工人將質(zhì)量均為m的工件無初速放至勻速運(yùn)行的傳送帶A端，在D端附近看到相鄰工件間的距離均為L(zhǎng)，每隔時(shí)間t在D端接收到一個(gè)工件.求：

（1）傳送帶運(yùn)行的速度v;

（2）在BC段每一個(gè)工件受到的摩擦力大小f

（3）每個(gè)工件放至傳送帶后與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q.

15.如圖9所示，質(zhì)量為m的小球以初速度v0=√gd下落d后，沿豎直平面內(nèi)的固定軌道ABC運(yùn)動(dòng)，AB是半徑為d的四分之一粗糙圓弧，BC是半徑為d/2的粗糙半網(wǎng)弧.小球運(yùn)動(dòng)到AB網(wǎng)弧的最低點(diǎn)B時(shí)所受彈力大小NB =5mg，且小球恰好能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g.求：

（1）小球在AB圓弧上運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功W1;

（2）小球運(yùn)動(dòng)到BC圓弧上C點(diǎn)時(shí)的速度大小v_C;

（3）小球在圓弧BC上運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力對(duì)小球做的功W2.

16.如圖10所示，P是傾角為30°的光滑固定斜面.勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在斜面底端的固定擋板C上，另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連接.細(xì)繩的一端系在物體A上，細(xì)繩跨過不計(jì)質(zhì)量和摩擦的定滑輪，另一端有一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的小掛鉤.小掛鉤不掛任何物體時(shí)，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)繩與斜面平行.在小掛鉤上輕輕掛上一個(gè)質(zhì)量也為m的物塊B后，物塊A沿斜面向上運(yùn)動(dòng).斜面足夠長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)過程中B始終未接觸地面.已知重力加速度為g，彈簧形變始終在彈性限度范圍內(nèi).

（1）求物塊A處于靜止時(shí)，彈簧的壓縮量x1;

（2）試定性分析物塊A沿斜面上滑過程加速度的變化情況和運(yùn)動(dòng)情況;

（3）設(shè)物塊A通過斜面上Q點(diǎn)位置時(shí)速度最大，求Q點(diǎn)到出發(fā)點(diǎn)的距離x0和最大速度v_m