機(jī)械能練習(xí)卷及答案

1、第七章 機(jī)械能練習(xí)卷班級(jí)姓名學(xué)號(hào)、選擇題（每小題給出的選項(xiàng)中有一個(gè)或多個(gè)是正確的）1.關(guān)于機(jī)械能守恒定律的適用條件，下列說法中正確的是（）A.只有重力和彈力作用時(shí)，機(jī)械能守恒B.當(dāng)有其他外力作用時(shí)，只要合外力為零，機(jī)械能守恒C.當(dāng)有其他外力作用時(shí)，只要合外力的功為零，機(jī)械能守恒D.炮彈在空中飛行不計(jì)阻力時(shí)，僅受重力作用，所以爆炸前后機(jī)械能守恒2. 一個(gè)人站在陽臺(tái)上，以相同的速率v分別把三個(gè)球豎直向上拋出、豎直向下拋出、水平拋出不計(jì)空氣阻力測三球落地時(shí)的速率（）A.上拋球最大B.下拋球最大s,若物體和地面C.平拋球最大D.三球一樣大3. 如圖所示，用力拉一質(zhì)量為m的物體。使它沿水平方向勻速移動(dòng)距

2、離B. mgs/(cos a sin a)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則此力對物體做的功為（）C. mgs/(cosasin a) D . mgscosa/(cosa sin a)4. 一物體質(zhì)量為 2kg,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，從某時(shí)刻起作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間后，滑塊的速度方向變?yōu)樗较蛴?，大小?m/s,在這段時(shí)間內(nèi)水平做功為（）A. 0 B. 8J C. 16J D. 32Jd時(shí)，子彈與木塊5. 如圖所示，木塊靜止在光滑水平桌面上，一子彈平射入木塊的深度為相對靜止，在子彈入射的過程中，木塊沿桌面移動(dòng)的距離為L,木塊對子彈的平均阻力為f,那么在這一過程中（）A.木塊的機(jī)械

3、能增量 fLB.子彈的機(jī)械能減少量為 f（L+d）C.系統(tǒng)的機(jī)械能減少量為 fd D.系統(tǒng)的機(jī)械能減少量為 f（L+d）6. 一個(gè)質(zhì)量為 m的物體以a 2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)，則在此物體下降h高度的過程中，物體的（）A.重力勢能減少了 2mghB.動(dòng)能增加了 2mghC.機(jī)械能保持不變D.機(jī)械能增加了 mgh7. 一個(gè)小孩站在船頭， 按圖兩種情況用同樣大小的力拉繩，經(jīng)過相同的時(shí)間t （船未碰撞）， 小孩所做的功 W1、川2及在時(shí)間t內(nèi)小孩拉繩的功率 P1、P2的關(guān)系為（）A . W1 > W2 , P1P28. Wi W2,Pi P29. W1 W2,P1 P210. W1 W2,R

4、P28 .自由下落的小球，從接觸豎直放置的輕彈簧開始，到壓縮到彈簧的最大形變的過程中,以下說法中正確的是A.小球的動(dòng)能逐漸減少B.小球的重力勢能逐漸減少C.小球的機(jī)械能守恒D.小球的加速度逐漸增大9 .一質(zhì)量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于。點(diǎn)，小球在水平力 F作用下，從平衡位置緩慢地移Q點(diǎn)如圖所示，則此過程中力 F所做的功為（）A. mglcosOB. FlsinOC. Fl ? D. mgl （1 cos ）.10 .一足球運(yùn)動(dòng)員將質(zhì)量為 lkg的足球由靜止以10嗯的速度用力踢出， 假設(shè)運(yùn)動(dòng)員踢球瞬30m停止，則人對間的平均作用力為 200N,球在水平方向上運(yùn)動(dòng)了球所做的功為（）A. 50

5、JB. 500JC. 200JD. 6000J11 .如圖所示，質(zhì)量為 m的物體，以速度 v離開高為H的桌子，當(dāng)它落到距地面高為h的A點(diǎn)時(shí)，在不計(jì)空氣阻力的情況下，下列哪些說法是正確的（A.物體在B.物體在口 12A點(diǎn)具有的機(jī)械是一mv212A點(diǎn)具有的機(jī)械能是一mvA2mgHmghC.物體在D.物體在一一一 12A具有的動(dòng)能是 -mv mg（H h）A點(diǎn)具有的動(dòng)能是 mg（H-h）12 .足夠長的傳送帶以 v勻速傳動(dòng)，一質(zhì)量為 m的小物塊A由靜止輕放于傳送帶上，若小 物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，如圖所示，當(dāng)物體與傳送帶相對靜止時(shí)，轉(zhuǎn)化為內(nèi) 能的能量為22A. mvB. 2mv1212C.

6、mvD. -mv二、填空：13 . 一物體從高lm、長3m的光滑斜面的頂端由靜止開始滑下，若不計(jì)阻 力，物體滑下 m遠(yuǎn)時(shí)，它的動(dòng)能和重力勢能相等；滑下 m遠(yuǎn)時(shí)，它的動(dòng)能是重力勢能的 2倍。14 .如圖所示，一個(gè)物體的質(zhì)量為 m自A點(diǎn)從靜止開始沿槽滑到 B點(diǎn)后， 離開支持面飛出。若在 A至B的過程中機(jī)械能損失為 E,物體在B點(diǎn)飛出 的水平分速度為V,則物體飛出后到達(dá)的最高點(diǎn)與 A的高度差為15、取離開地球無限遠(yuǎn)處重力勢能為零點(diǎn)，設(shè)地球的的質(zhì)量為M,半徑為R,萬有引恒量為G,距地面高h(yuǎn)、質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星的勢能為 -G»m,則該衛(wèi)R h星的總機(jī)械能為。16 .如圖所示，一塊均勻的正方

7、形板的邊長為a重為G,可繞通過。點(diǎn)的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從AO呈水平位置開始將板釋放，擺動(dòng)一定時(shí)間后最后靜止，B點(diǎn)在O點(diǎn)的正下方，在這個(gè)過程中，方塊板損失的機(jī)械能為 三、計(jì)算題（解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟'）17 .人從一定的高度落地容易造成骨折。一般人脛骨的極限抗壓強(qiáng)度約為1.5X 108N/m2,脛骨最小橫截面積大多為3.2cm2。假若一質(zhì)量為50kg的人從某一高度直膝雙足落地，落地時(shí)其重心又約下降1cm。試計(jì)算一下這個(gè)高度超過多少時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致脛骨骨折。（g取10m/s2）18 .某地區(qū)的平均風(fēng)速為 6.0m/s,已知空氣的密度為 1.2kg/m3,此地有一風(fēng)車，它的

8、車葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為 20m的圓面，假如這具風(fēng)車能將圓內(nèi)10%的氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。求：（1）平均每秒鐘有多少體積的氣流沖擊風(fēng)車車葉形成圓面？（2）這些氣流動(dòng)能為多少？（3）這臺(tái)風(fēng)車發(fā)電功率 P為多少？19 .半徑R=20cm的豎直放置的圓軌道與水平直軌道相連接。如圖所示。質(zhì)量為 m=50g的 小球A以一定的初速度由直軌道向左運(yùn)動(dòng)，并沿圓軌道的內(nèi)壁沖上去，如果 A經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速度vi =4m/s,A經(jīng)過軌道最高點(diǎn) M時(shí)對軌道的壓力為 0. 5N ,取g=10m/s2.求：小球A從N到M這一段過程中克服阻力做的功W.20 . （12分）如圖所示，人拉著繩子的一端，由滑輪正下方的 A點(diǎn)以速度v

9、o勻速地移動(dòng)到B點(diǎn)，已知滑輪高度為 h,A、B之間的水平距離為s,物體質(zhì)量為m.求：人對物體所做的功。參考答案：一.選擇題1. C 2, D 3. D12. D二.填空4. A 5. ABC 6. BD 7, B8.B 9. D 10. A 11, ABC13. 1. 5m 2/3m-2 一 _14. h v /2g E/mgMm15. -G 2(R h)16. Ga(V2 1)/2選擇題詳解：1. C解析機(jī)械能守恒定律的條件是“只有重力和彈簧彈力做功” 作用，做功和作用是兩個(gè)不同的概念，有力作用不一定做功，選項(xiàng),不是只有重力和彈性力A是錯(cuò)誤的。物體受其他外力作用且合外力為零時(shí)，機(jī)械能可以不守

10、恒，如圖所示，加上一對等值反向的外力時(shí),合外力為零，但由于外力對物體做功，機(jī)械能增加，所以選項(xiàng)B是錯(cuò)誤的。炮彈爆炸時(shí)由于有化學(xué)能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能不守恒，所以選項(xiàng) D是錯(cuò)誤的。2. D解析：實(shí)際上球速率應(yīng)一樣大，因?yàn)殛柵_(tái)高度一定，由動(dòng)能定理W總Ek,mgh 2mvt2 2 mv2 , v vv21 2, 1 2一2一-mv0 mgh -mvt ,vtv0 2gh3. D解析：設(shè)水平面對物體的支持力的大小為N,2gh （或由機(jī)械能守恒定律得則由物體勻運(yùn)動(dòng)得F sin a NF cosamg 0N 0,Fmg. (cosasin a)，力 F 對物體做白勺功為: W Fscosamgscosa

11、/(cosasin a)4. A解析：實(shí)際上能量是標(biāo)量，沒有方向、且是恒正一個(gè)數(shù)量，由動(dòng)能定理知1212c,WfEk mv mvo0應(yīng)選 A。225. ABC解析：本題為子彈打木塊經(jīng)典模型。物體機(jī)械能的增加量等于除重力外其他力對之 所做的功，對應(yīng)位移以地為參考系選A、B;而系統(tǒng)機(jī)械能的損失量是與相對位移對應(yīng)的,應(yīng)選Comgh故D對6. BD解析： Ek 2mgh 除重力以外的力作功為 W外7. B解析：甲的拉力通過的位移 Si S2W1W2則P|P2故選BBF大小是不斷變化的，F(xiàn)8. B小球先加速后減速最后速度為零，加速度先減小后增大故選9. D解析：小球運(yùn)動(dòng)是緩慢的，因而任一時(shí)刻均為平衡狀態(tài)

12、，但做功為變力做功，不能用定義Fscosa直接求，緩慢移動(dòng)，球的動(dòng)能不增加，則此過程中由動(dòng)能定理可知合外力的功為零，故有WF mgl(1 cos ) 0 , WFmgl(1 cos ).10. A解析：人對足球的作用力為變力，其平均力遠(yuǎn)大于球的重力，故踢球瞬間人對球做的功遠(yuǎn)大于重力對球所做的功:，一，12的功為W mV2 011 . A、12mv2C正確。2B、C解析：12mgH -mvA即球的重力做的功可忽略不計(jì)，據(jù)動(dòng)能定理可得，人對球所做12-1 1050J故為A選項(xiàng)正確2在平拋運(yùn)動(dòng)中，物體僅有重力做功，機(jī)械能守恒，mgh。 A、12、B正確。由動(dòng)能te理：EkA -mv mg(H h)；

13、12. D解析:設(shè)小物塊勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為mg mat.對小物塊，由牛頓第二定律有: g小物塊由零加速到v所用的時(shí)間t1則t時(shí)間內(nèi)物塊對地位移$物=- at22 v 2g皮帶作勻速運(yùn)動(dòng)，t時(shí)間內(nèi)對地的位移5皮=vs«=一 2g 19轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為 E fS相 一mv2213. 1. 5m 2/3m 解析：由于物體只受重力作用而沒有阻力，所以機(jī)械能守恒。當(dāng)動(dòng)能與重力勢能相等時(shí)，物體下滑的高度差應(yīng)為0. 5m,其于滑的長度為 1. 5m；而動(dòng)能是勢能的2倍時(shí)，其滑的高度差為 -m,下滑長度為2m。32 一14. h v /2g E/mg解析:物體由A滑到B的過程中，損失的機(jī)械能為克服阻力所做

14、的功，即Wf E。而物體從B點(diǎn)飛出后,它達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)只有水平速度，此時(shí)動(dòng)能為EK 1mv22設(shè)高度差為h ,全過程應(yīng)用動(dòng)能定理mgh WfEkmgh E1 2 一 mv2,2.h v /2g E / mgMm15. -G2( R h)解析：衛(wèi)星的機(jī)械能為其動(dòng)能和重力勢能之和,E=E p+Ek。由于衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所1 2 - MmEk= mv G2 2(R h)Mm2 ,G 2 mv /(R h) ，(R h)2Mm - Mm -MmE=GG G2(R h) R h 2(R h)16. Ga(、.2 1)/2解析：木板在擺動(dòng)一段時(shí)間最后停下來，說明要克服阻力做功，據(jù)動(dòng)能定理:mgh Wf,

15、Wf為損失的機(jī)械能h為方木板重心下降的高度h (V2 1)a/2Ga(.2 1)/217.解析：由題脛骨最小處所受沖擊力超過_8_4_ 4F= s 1.5 1023.210 N 9.610 N時(shí)會(huì)造成骨折。設(shè)下落地安全高度為 小，觸地時(shí)重心又下降高度為h2,落地者質(zhì)量為與地碰撞時(shí)間為t由動(dòng)能定理 mg(h1+h2)-Fh2=0m,落地速度為v,所以 h1= - h2 h2mg9.6 104代入數(shù)據(jù)得 h1= 0.01m 0.01m 1.91m50 1018.解析：(1)取底面積與車葉轉(zhuǎn)動(dòng)圓面積相等的圓柱體，取圓柱體的長度為 體內(nèi)的氣體即為每秒鐘沖擊車葉的氣流體積v X1,則圓柱V= r2 v

16、1202 6 17.54 103(m3)(2)這些氣流的動(dòng)能為 Ek1 pVv2- 1.2 7.54 103 62 1.6322105(J)這些氣流的動(dòng)能有10%轉(zhuǎn)化為電能，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電能即為發(fā)電的功率P Ek 10% 1.63104W.19.解析：小球運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)，速度為vm,軌道對球的作用力為 N,由向心力公式可得:5+0. 05X10=0.2 vm 05 X一 0.22 vm N+mg= m-, 0.Vm =2m/s從N到M點(diǎn)由動(dòng)能定理：1 _21 _2-mg 2R WfmvMmvN2212Wf= mvN2Wf=0. 1J20.解析：人從121mvMmg 2R 0.05 422A點(diǎn)移到B點(diǎn)，物體上升的高度為幾何關(guān)系可知:H= h