一、選擇題(本題共6道小題，)
1.下列關(guān)于動能的說法中，正確的是( )
A. 物體的動能不變，則其速度也一定不變
B. 物體的速度不變，則其動能也不變
C. 物體在合外力作用下做變速運動，動能一定變化
D. 物體的動能不變，所受的合外力必定為零
2.如圖所示，質(zhì)量為m的小球從高為h處的斜面上的A點滾下，經(jīng)過水平面BC后，再滾上另一斜面，當(dāng)它到達(dá)高為的D點時，速度為零，在這個過程中，重力做功為( )
A. B. C. mgh D. 0
3.汽車在水平公路上以額定功率做直線運動，速度為3m/s時的加速度為6m/s時的3倍，若汽車受到的阻力不變，由此可求得( )
A. .汽車的速度
B. 汽車受到的阻力
C. 汽車的額定功率
D. 速度從3m/s增大到6m/s所用的時間
4.2014年國際泳聯(lián)世界跳水系列賽北京站女子3米板決賽中，吳敏霞以402.30分的成績獲得冠軍.現(xiàn)假設(shè)她的質(zhì)量為m，她進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運動，設(shè)水對她的阻力大小恒為F，那么在她減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?( )
A. 她的動能減少了Fh B. 她的重力勢能減少了mgh
C. 她的機(jī)械能減少了(F﹣mg)h D. 她的機(jī)械能減少了Fh
5.如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為d.現(xiàn)將環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放，當(dāng)環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(圖中B處)，下列說法不正確的是(重力加速度為g)( )
A. 環(huán)剛釋放時輕繩中的張力等于2mg
B. 環(huán)到達(dá)B處時，重物上升的高度為(﹣1)d
C. 環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比為
D. 環(huán)減少的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能
6.如圖所示，一輕彈簧左端固定在長木板m2的左端，右端與小木塊m1連接，且m1、m2及m2與地面之間接觸面光滑，開始時m1和m2均靜止，現(xiàn)同時對m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運動以后的整個過程中，對m1、m2和彈簧組成的系統(tǒng)(整個過程中彈簧形變不超過其彈性限度)，錯誤的說法是( )
A. 由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B. 由于F1、F2分別對m1、m2做正功，故系統(tǒng)動能不斷增加
C. 由于F1、F2分別對m1、m2做正功，故系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加
D. 當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時，m1、m2的動能
二、實驗題(本題共2道小題)7.如圖所示，是驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置.物體A和B系在輕質(zhì)細(xì)繩兩端跨過光滑定滑輪，讓A、B由靜止釋放.已知重力加速度為g.
(1)實驗研究的對象是 (選填“A”或“B”或“AB”).
(2)實驗中除了已知重力加速度g，還需測量的物理量是 .
A.物體A和B的質(zhì)量 B.遮光片的寬度d
C.光電門1、2間的距離h D.遮光片通過光電門1、2的時間t1、t2
(3)若實驗滿足表達(dá)式 ，則可驗證機(jī)械能守恒 .
8.如圖為“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置示意圖，現(xiàn)有實驗器材：鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平.回答下列問題：
(1)為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有 (填入正確選項前的字母)
A.刻度尺 B.秒表 C.0～12V的交流電源 C.220V的交流電源
(2)實驗中產(chǎn)生誤差的原因有 (寫出兩個原因)
三、計算題(本題共3道小題)9.質(zhì)量M=6.0×103kg的客機(jī)，從靜止開始沿平直的跑道滑行，當(dāng)滑行距離S=7.2×102m時，達(dá)到起飛速度v=60m/s.
(1)若不計滑行中所受的阻力，則飛機(jī)受到的牽引力為多大?
(2)若滑行過程中受到的平均阻力大小為f=3.0×103N，牽引力與第1問中求得的值相等，則要達(dá)到上述起飛速度，飛機(jī)的滑行距離應(yīng)為多大?
10.用額定電壓U=100V，額定功率是P=1000W的直流電動機(jī)豎直提升一重物，已知電動機(jī)線圈的電阻r=1Ω，重物的質(zhì)量m=30kg，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力.
(1)求重物勻速上升時的速度;
(2)若電動機(jī)以額定功率運行，由靜止開始提升重物，經(jīng)過t=5s的時間重物非常接近速度上升，求重物5s上升的高度H.
11..如圖所示，一質(zhì)量為2kg的鉛球從地面2m高處自由下落，現(xiàn)入沙坑2cm深處，求：
(1)小球落地時的速度;
(2)沙子對鉛球的平均阻力.(g=10m/s2)
試卷答案
1.B動能
解：A、在勻速圓周運動中，動能不變，速度時刻改變，A錯誤
B、速度不變，是指大小和方向都不變，所以動能不變，B正確
C、物體在合外力作用下做變速運動，如勻速圓周運動，則動能不變，故C錯誤;
D、物體的動能不變，說明物體所受的合外力不做功或做功的代數(shù)和為零，所以合外力不一定為零，D錯誤
2.B功的計算
解：AD間的高度差為，則重力做功為.
則B正確，ACD錯誤，
3.解：設(shè)額定功率為P，則速度為3m/s時的牽引力，速度為6m/s時，牽引力為.
根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)1﹣f=3(F2﹣f)，解得f=.
因為牽引力與阻力相等時，速度，則F=f=，知速度為12m/s.因為功率未知，無法求出阻力，該運動為變加速運動，無法求出運動的時間.故A正確，B、C、D錯誤.
故選：A.
4.解：A、運動員進(jìn)水過程中合力對他做功為(mg﹣F)h，由動能定理可知，她的動能減少了(F﹣mg)h.故A錯誤.
B、重力對運動員做功為mgh，她的重力勢能減小了mgh，故B正確.
C、運動員克服阻力做功為Fh，她的機(jī)械能減少了Fh，故C錯誤，D正確.
故選：BD.5.解：A、環(huán)剛開始釋放時，重物在瞬間加速度為零，則繩子的張力等于重物的重力，即T=2mg.故A正確.
B、環(huán)到達(dá)B時，繩子收縮的長度等于重物上升的高度，所以h=.故B正確.
C、對B的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，在沿繩子方向上的分速度等于重物的速度，有：vcos45°=v重物，所以.故C錯誤.
D、環(huán)和重物組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒.環(huán)減少的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能;故D正確.
本題選錯誤的;故選：C.
6.解：A、彈簧彈力以及物體之間的摩擦力屬于內(nèi)力，系統(tǒng)所受外力F1和F2的合力為零故系統(tǒng)動量守恒，由于開始的過程中系統(tǒng)中有兩拉力均做正功，因此機(jī)械能不守恒，故A錯誤;
B、D、分別對m和M動態(tài)分析可知，開始時二者都做加速運動，隨距離的增大，彈簧的彈力增大，二者的加速度都減小，當(dāng)加速度a=0時速度，即當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時，系統(tǒng)的動能，此后彈簧的彈力大于拉力，二者都做減速運動，直到速度為0.故B錯誤，D正確;
C、二者的速度都減小為0后，由于彈力仍然大于拉力，二者之間的距離開始減小，彈簧的彈力做正功，拉力做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能開始減小.故C錯誤;
本題選擇錯誤的，故選：ABC.
7.解：(1、2)通過連接在一起的A、B兩物體驗證機(jī)械能守恒定律，即驗證系統(tǒng)的勢能變化與動能變化是否相等，A、B連接在一起，A下降的距離一定等于B上升的距離;A、B的速度大小總是相等的.不需要測量A、B兩物塊的質(zhì)量mA和mB，但需要知道兩光電門之間的距離h，遮光片的寬度d，及遮光片通過光電門1、2的時間t1、t2.
(3)A下降h的同時，B上升h，它們的重力勢能的變化：△EP=(mA﹣mB)gh;
A與B動能的變化：△Ek=(mA+mB)(()2﹣()2)
需要驗證的是：(mA﹣mB)gh=(mA+mB)(()2﹣()2)
故答案為：(1)AB; (2)ABCD; (3)(mA﹣mB)gh=(mA+mB)(()2﹣()2)，定律.
【點評】： 此題為一驗證性實驗題.要求根據(jù)物理規(guī)律選擇需要測定的物理量，運用實驗方法判斷系統(tǒng)重力勢能的變化量是否與動能的變化量相同是解題的關(guān)鍵.
8.驗證機(jī)械能守恒定律
解：(1)通過打點計時器計算時間，故不需要秒表，打點計時器應(yīng)該與交流電源連接，需要刻度尺測量紙帶上兩點間的距離.故A、C正確，B、D錯誤.
故選：AC.
(2)該實驗產(chǎn)生的誤差有：紙帶與打點計時器之間有摩擦;米尺測量下落高度時有誤差;重物下落過程中受到空氣阻力等等.
故答案為：(1)AC(2)紙帶與打點計時器之間有摩擦;米尺測量下落高度時有誤差
9.(1)飛機(jī)受到的牽引力為1.5×104N;
(2)飛機(jī)的滑行距離應(yīng)為900m.
牛頓第二定律;勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系;勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系.
版解：(1)由運動學(xué)公式：2as=v2
得：a=
根據(jù)牛頓第二定律：F=Ma=6×103×2.5N=1.5×104N.
(2)由牛頓第二定律：F﹣f=Ma，
得：a=
根據(jù)v2=2as′
得：s′=.
答：(1)飛機(jī)受到的牽引力為1.5×104N;
(2)飛機(jī)的滑行距離應(yīng)為900m.
10.解：(1)根據(jù)功率公式有：P=UI
解得：I=
則電動機(jī)的輸出功率為：P0=P﹣I2r=1000﹣100×1=900W;
而機(jī)械功率P0=mgv
解得：v==3m/s
所以勻速提升時，速度為3m/s
(2)當(dāng)對重物的拉力等于重力時，速度，速度為3m/s，
由動能定理得：
解得：H=14.55m
答：(1)重物勻速上升時的速度為3m/s;
(2)重物5s上升的高度為14.55m.
11.(1)小球落地時的速度為2m/s;
(2)沙子對鉛球的平均阻力為2020N.
動能定理的應(yīng)用
解：(1)從鉛球開始下落到落地過程中，由動能定理得：
mgH=mv2﹣0，
解得鉛球落地時的速度為：
v=m/s;
(2)從鉛球開始下落到鉛球陷入沙坑的整個過程中，由動能定理可得：
mg(H+h)﹣Ffh=0﹣0，
代入數(shù)據(jù)解得：Ff=2020N;
答：(1)小球落地時的速度為2m/s;
(2)沙子對鉛球的平均阻力為2020N.
1.下列關(guān)于動能的說法中，正確的是( )
A. 物體的動能不變，則其速度也一定不變
B. 物體的速度不變，則其動能也不變
C. 物體在合外力作用下做變速運動，動能一定變化
D. 物體的動能不變，所受的合外力必定為零
2.如圖所示，質(zhì)量為m的小球從高為h處的斜面上的A點滾下，經(jīng)過水平面BC后，再滾上另一斜面，當(dāng)它到達(dá)高為的D點時，速度為零，在這個過程中，重力做功為( )
A. B. C. mgh D. 0
3.汽車在水平公路上以額定功率做直線運動，速度為3m/s時的加速度為6m/s時的3倍，若汽車受到的阻力不變，由此可求得( )
A. .汽車的速度
B. 汽車受到的阻力
C. 汽車的額定功率
D. 速度從3m/s增大到6m/s所用的時間
4.2014年國際泳聯(lián)世界跳水系列賽北京站女子3米板決賽中，吳敏霞以402.30分的成績獲得冠軍.現(xiàn)假設(shè)她的質(zhì)量為m，她進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運動，設(shè)水對她的阻力大小恒為F，那么在她減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?( )
A. 她的動能減少了Fh B. 她的重力勢能減少了mgh
C. 她的機(jī)械能減少了(F﹣mg)h D. 她的機(jī)械能減少了Fh
5.如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為d.現(xiàn)將環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放，當(dāng)環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(圖中B處)，下列說法不正確的是(重力加速度為g)( )
A. 環(huán)剛釋放時輕繩中的張力等于2mg
B. 環(huán)到達(dá)B處時，重物上升的高度為(﹣1)d
C. 環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比為
D. 環(huán)減少的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能
6.如圖所示，一輕彈簧左端固定在長木板m2的左端，右端與小木塊m1連接，且m1、m2及m2與地面之間接觸面光滑，開始時m1和m2均靜止，現(xiàn)同時對m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運動以后的整個過程中，對m1、m2和彈簧組成的系統(tǒng)(整個過程中彈簧形變不超過其彈性限度)，錯誤的說法是( )
A. 由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B. 由于F1、F2分別對m1、m2做正功，故系統(tǒng)動能不斷增加
C. 由于F1、F2分別對m1、m2做正功，故系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加
D. 當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時，m1、m2的動能
二、實驗題(本題共2道小題)7.如圖所示，是驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置.物體A和B系在輕質(zhì)細(xì)繩兩端跨過光滑定滑輪，讓A、B由靜止釋放.已知重力加速度為g.
(1)實驗研究的對象是 (選填“A”或“B”或“AB”).
(2)實驗中除了已知重力加速度g，還需測量的物理量是 .
A.物體A和B的質(zhì)量 B.遮光片的寬度d
C.光電門1、2間的距離h D.遮光片通過光電門1、2的時間t1、t2
(3)若實驗滿足表達(dá)式 ，則可驗證機(jī)械能守恒 .
8.如圖為“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置示意圖，現(xiàn)有實驗器材：鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平.回答下列問題：
(1)為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有 (填入正確選項前的字母)
A.刻度尺 B.秒表 C.0～12V的交流電源 C.220V的交流電源
(2)實驗中產(chǎn)生誤差的原因有 (寫出兩個原因)
三、計算題(本題共3道小題)9.質(zhì)量M=6.0×103kg的客機(jī)，從靜止開始沿平直的跑道滑行，當(dāng)滑行距離S=7.2×102m時，達(dá)到起飛速度v=60m/s.
(1)若不計滑行中所受的阻力，則飛機(jī)受到的牽引力為多大?
(2)若滑行過程中受到的平均阻力大小為f=3.0×103N，牽引力與第1問中求得的值相等，則要達(dá)到上述起飛速度，飛機(jī)的滑行距離應(yīng)為多大?
10.用額定電壓U=100V，額定功率是P=1000W的直流電動機(jī)豎直提升一重物，已知電動機(jī)線圈的電阻r=1Ω，重物的質(zhì)量m=30kg，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力.
(1)求重物勻速上升時的速度;
(2)若電動機(jī)以額定功率運行，由靜止開始提升重物，經(jīng)過t=5s的時間重物非常接近速度上升，求重物5s上升的高度H.
11..如圖所示，一質(zhì)量為2kg的鉛球從地面2m高處自由下落，現(xiàn)入沙坑2cm深處，求：
(1)小球落地時的速度;
(2)沙子對鉛球的平均阻力.(g=10m/s2)
試卷答案
1.B動能
解：A、在勻速圓周運動中，動能不變，速度時刻改變，A錯誤
B、速度不變，是指大小和方向都不變，所以動能不變，B正確
C、物體在合外力作用下做變速運動，如勻速圓周運動，則動能不變，故C錯誤;
D、物體的動能不變，說明物體所受的合外力不做功或做功的代數(shù)和為零，所以合外力不一定為零，D錯誤
2.B功的計算
解：AD間的高度差為，則重力做功為.
則B正確，ACD錯誤，
3.解：設(shè)額定功率為P，則速度為3m/s時的牽引力，速度為6m/s時，牽引力為.
根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)1﹣f=3(F2﹣f)，解得f=.
因為牽引力與阻力相等時，速度，則F=f=，知速度為12m/s.因為功率未知，無法求出阻力，該運動為變加速運動，無法求出運動的時間.故A正確，B、C、D錯誤.
故選：A.
4.解：A、運動員進(jìn)水過程中合力對他做功為(mg﹣F)h，由動能定理可知，她的動能減少了(F﹣mg)h.故A錯誤.
B、重力對運動員做功為mgh，她的重力勢能減小了mgh，故B正確.
C、運動員克服阻力做功為Fh，她的機(jī)械能減少了Fh，故C錯誤，D正確.
故選：BD.5.解：A、環(huán)剛開始釋放時，重物在瞬間加速度為零，則繩子的張力等于重物的重力，即T=2mg.故A正確.
B、環(huán)到達(dá)B時，繩子收縮的長度等于重物上升的高度，所以h=.故B正確.
C、對B的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，在沿繩子方向上的分速度等于重物的速度，有：vcos45°=v重物，所以.故C錯誤.
D、環(huán)和重物組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒.環(huán)減少的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能;故D正確.
本題選錯誤的;故選：C.
6.解：A、彈簧彈力以及物體之間的摩擦力屬于內(nèi)力，系統(tǒng)所受外力F1和F2的合力為零故系統(tǒng)動量守恒，由于開始的過程中系統(tǒng)中有兩拉力均做正功，因此機(jī)械能不守恒，故A錯誤;
B、D、分別對m和M動態(tài)分析可知，開始時二者都做加速運動，隨距離的增大，彈簧的彈力增大，二者的加速度都減小，當(dāng)加速度a=0時速度，即當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時，系統(tǒng)的動能，此后彈簧的彈力大于拉力，二者都做減速運動，直到速度為0.故B錯誤，D正確;
C、二者的速度都減小為0后，由于彈力仍然大于拉力，二者之間的距離開始減小，彈簧的彈力做正功，拉力做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能開始減小.故C錯誤;
本題選擇錯誤的，故選：ABC.
7.解：(1、2)通過連接在一起的A、B兩物體驗證機(jī)械能守恒定律，即驗證系統(tǒng)的勢能變化與動能變化是否相等，A、B連接在一起，A下降的距離一定等于B上升的距離;A、B的速度大小總是相等的.不需要測量A、B兩物塊的質(zhì)量mA和mB，但需要知道兩光電門之間的距離h，遮光片的寬度d，及遮光片通過光電門1、2的時間t1、t2.
(3)A下降h的同時，B上升h，它們的重力勢能的變化：△EP=(mA﹣mB)gh;
A與B動能的變化：△Ek=(mA+mB)(()2﹣()2)
需要驗證的是：(mA﹣mB)gh=(mA+mB)(()2﹣()2)
故答案為：(1)AB; (2)ABCD; (3)(mA﹣mB)gh=(mA+mB)(()2﹣()2)，定律.
【點評】： 此題為一驗證性實驗題.要求根據(jù)物理規(guī)律選擇需要測定的物理量，運用實驗方法判斷系統(tǒng)重力勢能的變化量是否與動能的變化量相同是解題的關(guān)鍵.
8.驗證機(jī)械能守恒定律
解：(1)通過打點計時器計算時間，故不需要秒表，打點計時器應(yīng)該與交流電源連接，需要刻度尺測量紙帶上兩點間的距離.故A、C正確，B、D錯誤.
故選：AC.
(2)該實驗產(chǎn)生的誤差有：紙帶與打點計時器之間有摩擦;米尺測量下落高度時有誤差;重物下落過程中受到空氣阻力等等.
故答案為：(1)AC(2)紙帶與打點計時器之間有摩擦;米尺測量下落高度時有誤差
9.(1)飛機(jī)受到的牽引力為1.5×104N;
(2)飛機(jī)的滑行距離應(yīng)為900m.
牛頓第二定律;勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系;勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系.
版解：(1)由運動學(xué)公式：2as=v2
得：a=
根據(jù)牛頓第二定律：F=Ma=6×103×2.5N=1.5×104N.
(2)由牛頓第二定律：F﹣f=Ma，
得：a=
根據(jù)v2=2as′
得：s′=.
答：(1)飛機(jī)受到的牽引力為1.5×104N;
(2)飛機(jī)的滑行距離應(yīng)為900m.
10.解：(1)根據(jù)功率公式有：P=UI
解得：I=
則電動機(jī)的輸出功率為：P0=P﹣I2r=1000﹣100×1=900W;
而機(jī)械功率P0=mgv
解得：v==3m/s
所以勻速提升時，速度為3m/s
(2)當(dāng)對重物的拉力等于重力時，速度，速度為3m/s，
由動能定理得：
解得：H=14.55m
答：(1)重物勻速上升時的速度為3m/s;
(2)重物5s上升的高度為14.55m.
11.(1)小球落地時的速度為2m/s;
(2)沙子對鉛球的平均阻力為2020N.
動能定理的應(yīng)用
解：(1)從鉛球開始下落到落地過程中，由動能定理得：
mgH=mv2﹣0，
解得鉛球落地時的速度為：
v=m/s;
(2)從鉛球開始下落到鉛球陷入沙坑的整個過程中，由動能定理可得：
mg(H+h)﹣Ffh=0﹣0，
代入數(shù)據(jù)解得：Ff=2020N;
答：(1)小球落地時的速度為2m/s;
(2)沙子對鉛球的平均阻力為2020N.