功和能單元復習鞏固試卷一、單項選擇題（每題3分，共30分）關于功的概念，下列說法正確的是（）A.物體受到力的作用，并且在力的方向上移動了一段距離，則這個力對物體一定做了功B.靜摩擦力總是不做功，滑動摩擦力總是做負功C.作用力做正功時，反作用力一定做負功D.物體的動能不變，合外力對物體一定不做功質量為m的物體從靜止開始自由下落，不計空氣阻力，在下落過程中第3s內重力做的功是（g取10m/s2）（）A.100mJB.250mJC.450mJD.500mJ如圖所示，光滑水平面上有一質量為M的靜止滑塊，滑塊左側是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道，右側是水平軌道。一質量為m的小球從圓弧軌道頂端由靜止釋放，重力加速度為g。小球滑到水平軌道時的速度大小為（）A.√(2gR)B.√(2MgR/(M+m))C.√(2mgR/(M+m))D.√(2gR(M+m)/M)關于功率，下列說法正確的是（）A.功率越大的機械，做功越多B.汽車在額定功率下行駛，速度越大，牽引力越大C.某力對物體做功越多，功率一定越大D.物體在恒力作用下做勻速直線運動，該力的功率保持不變質量為2kg的物體在水平拉力F作用下沿粗糙水平面做直線運動，其v-t圖像如圖所示。已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2。在0~4s內拉力F做的功是（）A.16JB.24JC.32JD.48J一物體從高處由靜止開始下落，其動能E?隨下落高度h變化的圖像可能是（）A.過原點的傾斜直線B.開口向上的拋物線C.開口向下的拋物線D.平行于h軸的直線質量為m的物體以初速度v?沿粗糙斜面向上滑行，到達最高點后又返回出發(fā)點。整個過程中，重力對物體做的總功和摩擦力做的總功分別為（）A.0，0B.0，-fsC.mgh，-2fsD.0，-2fs汽車在平直公路上以額定功率P行駛，所受阻力恒定，下列說法正確的是（）A.汽車的加速度大小與速度大小成正比B.汽車的最大速度與額定功率成正比C.汽車做勻加速直線運動D.汽車速度為最大速度一半時的加速度為f/m（f為阻力）如圖所示，輕彈簧一端固定在豎直墻壁上，另一端與質量為m的物塊相連，物塊放在光滑水平面上。現(xiàn)用水平力F緩慢推動物塊，使彈簧壓縮x，此時彈簧的彈性勢能為E?。若突然撤去F，物塊被彈開，彈簧恢復原長時物塊的速度大小為（）A.√(2E?/m)B.√(E?/m)C.2√(E?/m)D.√(2E?m)質量為m的小球用長為L的輕繩懸掛于O點，在O點正下方L/2處有一釘子P?，F(xiàn)將小球拉至與O點等高的位置由靜止釋放，小球擺到最低點時，輕繩與釘子P相碰，此后小球能上升的最大高度為（）A.L/4B.L/2C.3L/4D.L二、多項選擇題（每題4分，共20分，選對但不全得2分，選錯或不答得0分）關于機械能守恒定律，下列說法正確的是（）A.物體做勻速直線運動時，機械能一定守恒B.物體做平拋運動時，機械能一定守恒C.物體只有重力做功時，機械能一定守恒D.系統(tǒng)內只有彈力做功時，系統(tǒng)機械能一定守恒質量為m的物體在水平面上以初速度v?滑行，受到的摩擦力大小為f，滑行距離s后停止。則（）A.摩擦力做的功為-fsB.物體克服摩擦力做的功為fsC.物體的動能變化量為mv?2/2D.物體的機械能減少了mv?2/2如圖所示，質量為m的物塊在水平恒力F作用下，從靜止開始沿粗糙水平地面運動，經(jīng)過時間t速度達到v，位移為s。在此過程中，下列說法正確的是（）A.恒力F做的功為FsB.摩擦力做的功為-μmgs（μ為動摩擦因數(shù)）C.合外力做的功為mv2/2D.恒力F的功率為Fv一物體從高處由靜止釋放，下落過程中所受空氣阻力與速度成正比，即f=kv（k為常數(shù)）。下列說法正確的是（）A.物體先做加速度減小的加速運動，后做勻速運動B.物體的加速度始終為gC.物體落地前機械能不斷減小D.物體落地時的速度大小為mg/k質量為M的木塊靜止在光滑水平面上，一質量為m的子彈以速度v?射入木塊并留在其中。下列說法正確的是（）A.子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒B.子彈和木塊組成的系統(tǒng)機械能守恒C.子彈對木塊做的功等于木塊動能的增加量D.子彈損失的動能等于木塊增加的動能三、實驗題（共18分）（8分）某實驗小組用如圖所示裝置驗證機械能守恒定律。實驗中，讓重錘從高處由靜止開始下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點。（1）實驗中需要測量的物理量有________（填字母）。A.重錘的質量B.重錘下落的高度C.與下落高度對應的重錘的速度（2）若打點計時器的打點周期為T，選取紙帶上連續(xù)的三個點A、B、C，其中A、C兩點間的距離為s，B為AC的中點，則B點的速度大小為________。（3）實驗中發(fā)現(xiàn)重錘動能的增加量總是略小于重力勢能的減少量，其主要原因是________。（10分）某同學用如圖所示裝置探究功與速度變化的關系。實驗中，通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力對小車做的功，小車在橡皮筋的拉力作用下彈出后，沿木板滑行。（1）實驗中需要平衡小車受到的摩擦力，具體操作是________。（2）實驗中，若橡皮筋的彈力對小車做的功記為W，則當橡皮筋的條數(shù)由1條增加到3條時，彈力對小車做的功記為________。（3）若以橡皮筋對小車做的功W為縱坐標，小車彈出后的最大速度v的平方為橫坐標，作出的W-v2圖像應為________，說明橡皮筋對小車做的功與小車速度的平方成________關系。四、計算題（共32分）（8分）質量為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動，物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2。求：（1）物體的加速度大??；（2）物體運動5s內的位移大小；（3）物體運動5s內拉力F做的功。（10分）如圖所示，質量為m=1kg的小球從光滑斜軌道頂端A點由靜止釋放，經(jīng)過B點后進入半徑為R=0.5m的光滑豎直圓軌道，重力加速度g取10m/s2。（1）若A點到B點的豎直高度h=2m，求小球經(jīng)過B點時的速度大??；（2）若小球恰好能通過圓軌道的最高點C，求A點到B點的最小豎直高度h。（14分）如圖所示，質量為M=4kg的木板靜止在光滑水平面上，木板右端固定一輕質彈簧，彈簧的自由端在O點。一質量為m=1kg的小物塊以速度v?=5m/s從木板左端滑上木板，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2。（1）求物塊與木板相對靜止時的共同速度；（2）若彈簧的最大壓縮量為x=0.5m，求彈簧的最大彈性勢能；（3）若木板足夠長，物塊最終是否會從木板上滑落？請通過計算說明。參考答案及解析一、單項選擇題A解析：根據(jù)功的定義式W=Flcosθ，物體受力且在力的方向上有位移時，力對物體做功，A正確；靜摩擦力可做正功（如傳送帶運送貨物），滑動摩擦力可做正功（如板塊模型中木板對物塊的摩擦力），B錯誤；作用力與反作用力做功無必然關系（如靜止于光滑水平面上的兩個磁鐵相互吸引靠近，作用力和反作用力均做正功），C錯誤；動能不變時，合外力做功為零，D正確。B解析：第3s內的位移h=?g(32-22)=25m，重力做功W=mgh=250mJ，B正確。C解析：小球與滑塊組成的系統(tǒng)機械能守恒、水平方向動量守恒，有mgR=?mv2+?Mv'2，0=mv-Mv'，解得v=√(2MgR/(M+m))，C正確。D解析：功率P=W/t，做功多少由功率和時間共同決定，A錯誤；P=Fv，額定功率下速度越大，牽引力越小，B錯誤；做功多但時間長時功率可能小，C錯誤；勻速運動時F、v不變，P=Fv不變，D正確。D解析：由v-t圖像得0~2s內加速度a?=2m/s2，位移s?=4m；2~4s內加速度a?=-1m/s2，位移s?=4m。由牛頓第二定律得F?-μmg=ma?，F(xiàn)?-μmg=ma?，解得F?=8N，F(xiàn)?=0N?？偣=F?s?+F?s?=32J，D正確。A解析：自由下落時E?=?mv2=mgh，E?與h成正比，圖像為過原點的傾斜直線，A正確。D解析：重力做功與路徑無關，往返過程重力做功為零；摩擦力始終做負功，總功W=-fs?-fs?=-2fs，D正確。B解析：P=Fv，F(xiàn)-f=ma，解得a=P/(mv)-f/m，速度增大時加速度減小，A、C錯誤；最大速度v?=P/f，與P成正比，B正確；速度為v?/2時，F(xiàn)=2f，加速度a=(F-f)/m=f/m，D正確。A解析：由能量守恒定律得E?=?mv2，解得v=√(2E?/m)，A正確。C解析：小球擺到最低點時速度v=√(2gL)，與釘子碰撞后擺長變?yōu)長/2，由機械能守恒得?mv2=mgh，解得h=3L/4，C正確。二、多項選擇題BC解析：勻速上升的物體機械能增加，A錯誤；平拋運動只受重力，機械能守恒，B正確；只有重力或彈力做功時機械能守恒，C正確；系統(tǒng)內彈力做功時，若彈力為非保守力（如摩擦力），機械能不守恒，D錯誤。ABD解析：摩擦力做功W=-fs，物體克服摩擦力做功fs，A、B正確；動能變化量ΔE?=0-?mv?2=-?mv?2，C錯誤；機械能減少量等于克服摩擦力做的功，即?mv?2，D正確。ABC解析：恒力做功W=Fs，A正確；摩擦力f=μmg，做功W=-μmgs，B正確；由動能定理得合外力做功等于動能變化量?mv2，C正確；平均功率P=Fv/2，瞬時功率為Fv，D錯誤。ACD解析：物體下落時，a=(mg-kv)/m，隨v增大，a減小，當a=0時，v=mg/k，此后勻速運動，A、D正確，B錯誤；空氣阻力做負功，機械能減小，C正確。AC解析：子彈射入木塊過程中，系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒，A正確；子彈與木塊間的摩擦力做功，機械能轉化為內能，機械能不守恒，B錯誤；由動能定理，子彈對木塊的功等于木塊動能增加量，C正確；子彈損失的動能等于木塊增加的動能與系統(tǒng)內能增加量之和，D錯誤。三、實驗題（1）BC（2）s/(2T)（3）存在空氣阻力和紙帶與打點計時器間的摩擦力（1）將木板一端墊高，輕推小車，使小車能在木板上勻速下滑（2）3W（3）過原點的傾斜直線正比四、計算題解：（1）由牛頓第二定律F-μmg=ma，解得a=(10-0.2×2×10)/2=3m/s2。（2）位移s=?at2=?×3×52=37.5m。（3）拉力做功W=Fs=10×37.5=375J。解：（1）由機械能守恒定律mgh=?mvB2，解得vB=√(2gh)=√(40)=2√10m/s。（2）小球恰好過C點時，mg