高一物理专第五章重力势能 - 机械能守恒 - 动能定理 - 功和能 - 功率 - 等六大部分精编习题集及详解答案

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第三部分 机械能守恒定律应用2

一、选择题（每小题中至少有一个选项是正确的）

1．关于机械能是否守恒的叙述，正确的是 （ ） A．作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B．作匀变速运动的物体机械能可能守恒 C．外力对物体做功为零时，机械能一定守恒 D．只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒

2．一个物体由静止沿长为L的光滑斜面下滑。当物体的速度达到末速度一半时，物体沿斜面下滑的长度是 （ ）

A、L/4 B、（2-1）L C、L/2 D、L/2 3．如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中，以下叙述正确的是 （ ） A．小球和弹簧总机械能守恒 B．小球的重力势能随时间均匀减少 C．小球在b点时动能最大

D．到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

4．用力Ｆ把质量为ｍ的物体从地面举高ｈ时物体的速度为v，则 （ ） A．力Ｆ做功为ｍｇｈ B．重力做功为－ｍgｈ

1C．合力做功为mv2 D．重力势能增加为ｍgｈ

25．如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，这时砝码的速率为 （ ）

A．2gh B．

126gh C．6gh D．3gh

33O l B 2m 2l A m *6．质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球

A和B。支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图7所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则 （ ） A．A球的最大速度为22gl

B．A球的速度最大时，两小球的总重力势能最小

C．A球的速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为450 D．A、B两球的最大速度之比v1∶v2=2∶1

*7．如图所示，一细绳的上端固定在天花板上靠近墙壁的O点，下端拴一小球，L点是小球下垂时的平衡位置，Q点代表一固定在墙上的细长钉子，位于OL直线上，N点在Q点正上方，且QN=QL，M点与Q点等高.现将小球从竖直位置（保持绳绷直）拉开到与N等高的P点，释放后任其向L摆动，运动过程中空气阻力可忽略不计，小球到达L后.因细绳被长钉挡住，将开始沿以Q为中心的圆弧继续运动，在此以后 （ ） A．小球向右摆到M点，然后就摆回来 B．小球沿圆弧摆到N点，然后竖直下落 5

图7 211初高中辅导中心

C．小球将绕Q点旋转，直至细绳完全缠绕在钉子上为止 D．以上说法都不正确

二、填空题 8．将长为2Ｌ的均匀链条，放在高4Ｌ的光滑桌面上，开始时链条的一半长度处于桌面，

其余从桌边下垂，从此状态释放链条，设链条能平滑地沿桌边滑下，则链条下端触地速度为_______________。

9．一轻绳上端固定，下端连一质量为0.05千克的小球。若小球摆动过程中轻绳偏离竖直线的最大角度为60°，则小球在运动过程中，绳中张力的最大值为___ __牛，最小值为 。(g取10米/秒2)9、1N， 0.25N

*10一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R（比细管的半径大得

多）．在圆管中有两个直径比细管内径略小的小球（可视为质点）。A球的质量为m1，B球的质量为m2。它们沿环形圆管顺时针运动，经过最低点时的速度都为v0设A球运动到最低点时，B球恰好运动到最高点，若要此时两球作用于圆管的合力为零，那么m1，m2，R与v0应满足的关系式是_ ___。 三、计算题

11．如图所示，半径为r，质量不计的圆盘盘面与地面相垂直，圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O，在盘的最右边缘固定有一个质量为m的小球A，在O点的正下方离O点r／2处固定一个质量也为m的小球B．放开盘让其自由转动，问：

（1）当A球转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少？ （2）A球转到最低点时的线速度是多少？ （3）在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少？

*12．如图所示，光滑圆管形轨道AB部分平直，BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆，圆管截面半径r《R，有一质量m，半径比r略小的光滑小球以水平初速V0射入圆管，（1）若要小球能从C端出来，初速V0多大？（2）在小球从C端出来的瞬间，对管壁压力有哪几种典型情况，初速V0各应满足什么条件？

6

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第四部分 动能定理的应用

一、选择题（每小题中至少有一个选项是正确的）

1．水平桌面上有一物体在一水平恒力作用下，速度由零到v和由v增加到2v两阶段水平恒力Ｆ所做的功分别为Ｗ1和Ｗ2，则Ｗ1：Ｗ2为 （ ） A．１：１； B．１：２； C．１：３； D．１：４

2．如图所示，一个质量m为2kg的物块，从高度h=5m、长度l=10m 的光滑斜面的顶端A由静止开始下滑，那么，物块滑到斜面底端B时 A 速度的大小是(不计空气阻力，g取10m/s2) ( ) l A．10m/s B．102m/s

h C．100m/s D．200m/s B 3．甲物的质量是乙物的质量的两倍，它们以相同的初速度开始在水平面上滑行，如果

摩擦系数相同，两物体滑行的最远距离分别为S1和S2，则 （ ） A．S1=S2 B．S1>S2 C．S1

4．某消防队员从一平台上跳下，下落2米后双脚触地，接着他用双腿弯屈的方法缓冲，使自身重心又下降0.5米。在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为 ( ) A．自身所受重力的2倍 B．自身所受重力的5倍

C．自身所受重力的8倍 D．自身所受重力的10倍

5．一个质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力 F作用下，从平衡位置P很缓慢地移动到Q点，如图所示，则力 O θ F所做的功为 （ ）

A．mglcos? B．Flsin?

P C．mgl(1?cos?) D．Fl(1?cos?) Q 6．在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到 vm后立即关闭发动机直到停止，v－t图象如图所示。设汽车 的牵引力为F，摩擦力为Ff，全过程中牵引力做功W1，克服 摩擦力做功W2，则 （ ） A．F∶Ff=1∶3 B．F∶Ff=4∶1 C．W1∶W2=1∶1 D．W1∶W2=1∶3

7．跳水运动员从高H的跳台以速度V1水平跳出，落水时速率为V2，运动员质量为m，若起跳时，运动员所做的功为W1，在空气中克服阻力所做的功为W2，则：（ ）

121 B．W1＝mgH＋mv1

221111C． W2＝mv12＋mgH－mv22 D．W2＝mv12－mv22

2222A．W1＝mv12，

*8．一小物体从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端，已知小物块的初动能

为E，它返回斜面底端的速度大小为v，克服摩擦力做功为E/2。若小物块冲上斜面

的初动能为2E，则 （ ） A．返回斜面底端时的动能为E B．返回斜面底端的动能为3E/2 C．返回斜面底端时的速度大小为2v D．返回斜面底端时的速度大小为v

*9．质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动.已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s，若木块对子弹的阻力F视为恒定，则下列关

7

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系式中正确的是 （ ）

11Mv2 B． Fs=mv2 221111C．Fs=mv02-（M+m）v2 D．F（L+s）= mv02-mv2

2222A．FL=

二、填空题

10．重20N的铁球从离地面40m高处由静止开始下落，若空气阻力是球重的0.2倍，那

么该铁球从开始下落到着地的过程中，重力对小球做功为 ，空气阻力对小球做功为 ，小球克服空气阻力做功为 。

11．一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为10米的斜坡滑下，到达底部时速度为10米/秒。人和雪橇的总质量为50千克，下滑过程中克服阻力做的功等于 __焦 (取

２

g=10米/秒)。 12．一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，量得停止处对开始运动处的水平距离为s，如图所示，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并认为斜面与水平面对物体的动摩擦因数相

同，则动摩擦因数μ为 。

*13．的铁链AB质量为3千克，长为1米，盘在地面上，用恒力F=50N的力提A，到B刚好离开地面，则人所做的功为 。铁链的速度为 。 三、计算题

14．一个子弹以水平速度500m/s射入一块固定的木板，射出时的速度为400m/s；如果子弹紧接着再射入一块同样的木板，则射出时子弹的速度为多大？

*15如图，光滑圆弧的半径为80cm，有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点，然后又沿水平面前进4m，到达C点停止，求：（1）物体到达B点时的速度； A O （2）物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功； （3）物体与水平面间的动摩擦因数。（g取10m/s2） C

B

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