功能關系練習題

1、動能定理、機械能守恒定律第I卷選擇題一、選擇題1. 質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于阻力作用，下落的加速度為4g/5,在物體下落h的過程中，以下說法中正確的選項是：A. 物體的動能增加了 4mgh/5B. 物體的機械能減少了 4mgh/5C. 物體克服阻力所做的功為mgh/5D. 物體的重力勢能減少了 mgh2. 質(zhì)量為m的球從高處由靜止開始下落，球所受的空氣阻力與速度大小成正比.以下列圖象分別描述了球下落過程中加速度a、速度v隨時間t的變化關系和動能區(qū)、機械能E隨下落位移h的變 化關系，其中可能正確的長3. 如下列圖，兩個質(zhì)量相同的小球A、B分別用細線懸在等高的O、點.A球的懸線比B球的

2、懸線 長，把兩球的懸線拉至水平后無初速釋放，那么經(jīng)過最低點時以下說法正確的選項是A. A球的機械能等于B球的機械能B. A球的動能等于B球的動能C. 兩球在最低點加速度大小不等D. 細線對A球的拉力等于細線對B球的拉力4. 質(zhì)量為m的物體，以初速度V。由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑動，在滑動過程中，當高 度為her,該物體具有的機械能為412A. 7%2 0B. i)iVq + mghC. mgh D.片吠_mgh5. 如下列圖，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線 運動，經(jīng)時間t力F做功為60J,此后撤出力F,物體又經(jīng)過時間t回到出發(fā)點，假設以地面

3、為零勢能 面，那么以下說法正確的選項是A. 物體回到出發(fā)點的動能為60JB. 恒力 F=2mgsin 9C. 撒出力F時，物體的重力勢能是45JD. 動能與勢能相等的時刻一定出現(xiàn)在撤去力F之后6. 將一質(zhì)量為m的小球從空中0點以初動能叢斜向上拋了，飛行一段時間后，小球到達最髙P點時的速度V。變?yōu)樗?，不計空氣阻力，那么A.小球拋出時的豎直分速度為B. 從0點到P點，小球上升的高度為百£一21'小球運動的平均速度為號+mg 2gC. 從0點到P點過程中D. 從0點到P點過程中，小球運動的平均速度為7. 關于機械能是否守恒的表達，正確的選項是A. 做勻速直線運動的物體機械能一定守

4、恒B. 做變速運動的物體機械能不可能守恒C. 外力對物體做功為零時，機械能一定守恒D. 假設只有重力對物體做功，做體的機械能一定守恒8. 如下列圖，在光滑的水平面上有一靜止的物體物體上有一光滑的半圓弧軌道，最低點為C,兩端A、B-樣高，現(xiàn)讓小滑塊m從A點由靜止下滑，那么A、m不能到達M上的B點B、m從A到C的過程中向左運動，in從C到B的過程中M向右運動C、m從A到B的過程中H直向左運動，m到達B的瞬間，M速度為零D、M與m組成的系統(tǒng)機械能守恒，水平方向動量守恒9. 單項選擇冰壺運動深受觀眾喜愛，圖1為2021年2月第22屆索契冬奧會上中國隊員投擲冰 壺的鏡頭.在某次投擲中，冰壺甲運動一段時間

5、后與對方靜止的冰壺乙發(fā)生正碰，如圖2.假設兩冰 壺質(zhì)量相等，那么碰后兩冰壺最終停止的位置，可能是圖中的哪幅圖國110. 如下列圖，足夠長的水平傳送帶以速度v沿順時針方向運動，傳送帶的右端與光滑曲面的底部平 滑連接，曲面上的A點距離底部的高度為h=0 45mo 一小物塊從A點由靜止滑下，再滑上傳送帶， 經(jīng)過一段時間又返回曲面，g = 10加/",那么以下說法正確的選項是A. 假設v =lm/s,那么小物塊能回到A點B. 假設v=4m/s,那么小物塊能回到A點C. 假設v=5m/s,那么小物塊能回到A點I.無論V等于多少，小物塊均能回到A點第II卷非選擇題二. 實驗題11. 某探究學習小

6、組的同學試圖以圖中的滑塊為對象驗證“動能定理，他們在實驗室組裝了如下列圖 的一套裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、小木塊、細沙.當連 上紙帶.釋放沙桶時，滑塊處于靜止要完成該實驗，你認為：沙桶 還需要的實驗器材有. 實驗時首先要做的步驟是，為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小根本相等，沙和沙 桶的總質(zhì)量應滿足的條件是. 在上述的根底上，某同學測得滑塊的質(zhì)量M.往沙桶中裝入適量的細沙，測得此時沙和沙桶的總質(zhì)量m接通電源，釋放沙桶，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點 的速度大小與v2 v.<v2那么對滑塊，本實驗最終要驗證的數(shù)學表達

7、式為用題中的字母表示.12. 在追尋科學家研究足跡的過程中，某同學為探究恒力做功和物體動能變化間的關系，采用了如 圖甲所示的實驗裝置.1實驗時，該同學用鉤碼的重力表示小車受到的合力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認 為應該采取的措施是.多項選擇，只需填字母代號A. 保證鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量B. 保證細線與長木板平行C. 把長木板不帶滑輪的一端適當墊高以平衡摩擦力D. 必須先接通電源再釋放小車2如圖乙所示是實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是連續(xù)的六個計數(shù)點，相鄰計 數(shù)點間的時間間隔為T,相關計數(shù)點問的距離已在圖中標出，測出小車的質(zhì)量為M,鉤碼的總質(zhì)量為 m.從打B點到打

8、E點的過程中，合力對小車做的功是，小車動能的增量是用題中和圖中的物理 量符號表示.13. 采用讓重物自由下落的方法驗證機械能守恒定律，實驗裝置如下列圖?，F(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的 鐵架臺、電火花打點計時器、紙帶、重錘。扶架臺紙帶打點1為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有多項選擇。A. 天平B.秒表C刻度尺D. 220Y交流電源2需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h。某班同學利用實驗得 到的紙帶，設計了以下四種測量方案：A. 用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過尸gt計算出瞬時速度v。B. 用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過* =丿頑計算出瞬時速度

9、V。C. 根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，計算出 瞬時速度v,并通過石計算出高度h。D. 用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前 后相鄰兩點間的平均速度，計算出瞬時速度V。以上方案中只有一種正確，正確的選項是。填入相應的字母3甲同學從打出的紙帶中選出一條理想的紙帶，如下列圖。選取紙帶上連續(xù)打岀的5個點A、R、C、D、E,測出A點與起始點0的距離為so,點A、C間的距離為si,點C、E間的距離為S2。重錘 的質(zhì)量為皿，打點計時器所接交流電的頻率為f,當?shù)氐闹亓铀俣葹間。從起始點0開始到打下C 點的過程中

10、，重錘重力勢能的減小量為AE產(chǎn)，重錘動能的增加量為AE尸。在誤差充許的范圍內(nèi)， 如果 EfAEk,那么可驗證機械能守恒。4乙同學經(jīng)正確操作得到打點紙帶，在紙帶后段毎兩個計時間隔取一個計數(shù)點，依次為1、2、3、4、5、6、7,測量各計數(shù)點到起始點的距離h,并正確求出打相應點時的速度v。各計數(shù)點對應的數(shù) 據(jù)見下表：計數(shù)點1234567h/m0. 1240. 1940. 2790. 3800. 4970. 6300. 777v/ (III s 1)1. 942. 332. 733. 133. 50v2/ (m" s-2)3. 765. 437. 459. 8012. 25他在如下列圖的坐標

11、中，描點作出v2-h圖線。由圖線可知，重錘下落的加速度g' =m/s2保存三位有效數(shù)字；假設當?shù)氐闹亓铀俣萭 = 9. 80 m/s如果在誤差允許的范圍內(nèi)g = ,那么可驗證機械能守恒。14. 以下列圖是“驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖，以以下出了一些實驗步騾:A. 用天平測出重物和夾子的質(zhì)量B. 把打點計時器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直面內(nèi)C. 把打點計時器接在交流電源上，電源開關處于斷開狀態(tài)D. 將紙帶穿過打點計時器的限位孔，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，讓重物靠近打點計 時器，處于靜止狀態(tài)E. 接通電源，待計時器打點穩(wěn)戾后釋放紙帶，之后再斷開

12、電源F. 用秒表測出重物下落的時間G. 更換紙帶，重新進行兩次實驗1對于本實驗，以上不必要的兩個步驟是和圖乙為實驗中打岀的一條紙帶0為打出的第一個點,A、B、C為從適宜位置開始選取的三個連續(xù)點其 他點未畫出，打點計時器每隔0.02 s打一個點.假設重物的質(zhì)量為0.5 kg 當?shù)刂亓铀俣热=9.8 m/s；由圖乙所給的數(shù)據(jù)可算出結果保存兩位有效數(shù)字: 從0點下落到B點的過程中，重力勢能的減少量為J. 打B點時重物的動能為J.2試指出造成第1問中®計算結果不等的原因是15. 如下列圖為用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置：所用電源的頻率為50 llz。某同學選 擇了一條理想的紙帶

13、，用刻度尺測得各計數(shù)點到0的距就單位：cm如下列圖，圖中0點是打點計 時器打出的第一個點，A、B、C是連續(xù)打下的三個點。1關于這一實驗，以下說法中正確的選項是A. 打點計時器應接直流電源B. 應先釋放紙帶，后接通電源打點C. 需使用秒表測出重物下落的時間D. 釋放重物前，重物應靠近打點計時器2假設重錘質(zhì)量為lkg,重力加速度取9. 8m/s打點計時器打出B點時，重錘下落的速度vH=m/s,重錘的動能EkiFJ。從開始下落算起，打點計時器打B點時，重錘的重力勢能減小量為J結果保存兩位有效數(shù)字。通過計算，數(shù)值上AEPAEk 填或“，這是因為。 三. 計算題16. 如下列圖粗糙水平地面AB與半徑R=

14、0. 4m的光滑半圓軌道BCD相連接且在同一豎直平面內(nèi) 0 是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上.質(zhì)量m=2kg的小物體在97的水平恒力F的作用下，從A點由 靜止開始做勻加速直線運動.AB=5m,小物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為P=0.2.當小物塊 運動到B點時撤去力F.取重力加速度g=10m/s2.求：1小物塊到達B點時速度的大??；2小物塊運動到D點時的速度；3小物塊離開D點落到水平地面上的點與B點之間的距離.17. 如下列圖 AR是傾角為& = 30的粗糙直軌道.BCI是光滑的圓弧軌道.AR恰好在R點與圓弧相切 圓弧的半徑為R, 個質(zhì)量為m的物體可以看做質(zhì)點從直軌道上的P點由靜止釋

15、放，結果它能 在兩軌道間做往返運動。P點與圓弧的圓心0等高.物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為求:1物體做往返運動的整個過程中在AB軌道上通過的總路程；2最終當物體通過圓弧軌道最低點E時，對圓弧軌道的壓力；3為使物體能順利到達圓弧軌道的最高點D.釋放點距B點的距離r至少多大。18. 如下列圖質(zhì)S M=8. Okg的小車放在光滑的水平面上，給小車施加一水平向右的恒力F=8. ONo 當向右運動的速度到達V0=l. 5m/s 有一物塊以水平向左的初速 v0=1 - Om/s滑上小車的右端.小物塊的質(zhì)量m=2. Okg,物塊與小車外表的動摩擦因數(shù)n=0. 2,設小車足夠長取g = 107/sj 各問最終

16、計算結果均保存1位小數(shù)。1物塊從滑上小車開始.經(jīng)過屢次時間速度減小為零？2求物塊在小車上相對小車滑動的過程中，物塊相對地面的位移大小;3求整個過程系統(tǒng)生成的摩擦熱。19. 如下列圖為兩組平行板金屬板，一組豎直放置 一組水平放置.今有一質(zhì)量為m的電子靜止在豎 直放置的平行金屬板的A點，經(jīng)電壓U。加速后通過B點進入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的 平行金屬板間，假設電子從兩塊水平平行板的正中間射入，且最后電子剛好能從右側的兩塊平行金屬板穿出，A. B分別為兩塊豎直板的中點.求:HJL1電子通過B點時的速度大小；2右側平行金屬板的長度；3電子穿出右側平行金屬板時的動能.20. 在如下列圖的豎直平面

17、內(nèi)，有一固定在水平地面的光滑平臺。平臺右端B與靜止的水平傳送帶平 滑相接，傳送帶長L=3m.有一個質(zhì)量為m=0. 5kg,帶電量為q=+10%的滑塊，放在水平平臺上。平 臺上有一根輕質(zhì)彈簧左端因定，右端與滑塊接觸但不連接。現(xiàn)用滑塊緩慢向左移動壓縮彈簧.且彈 簧始終在彈性限度內(nèi)。在彈簧處于壓縮狀態(tài)時，假設將滑塊靜止釋放，滑塊最后恰能到達傳送帶右端 C點?；瑝K與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為U =0. 20 g取10m/f求：1滑塊到達B點時的速度如，與彈簧儲存的最大彈性勢能E片2假設傳送帶以1. 5m/s的速度沿順時針方向勻速轉動，釋放滑塊的同時，在BC之間加水平向右的 勻強電場E=5X102N/Co滑

18、塊從B運動到C的過程中，摩擦力對它做的功。3假設兩輪半徑均為r=0. 4 m,傳送帶順時針勻速轉動的角速度為3。時，撤去彈簧與所加電場， 讓滑塊從B點以4m/s速度滑上傳送帶，恰好能由C點水平飛出傳送帶.求3。的大小以與這一過程 中滑塊與傳送帶間產(chǎn)生的內(nèi)能.21. 如下列圖，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b. a球質(zhì)量 為m,靜置于地面：b球質(zhì)量為3m,用手托住，高度為h,此時輕繩剛好拉緊.求從靜止開始釋放b后，a能離地面的最大高度.22. 如下列圖，平放在水平面上的輕質(zhì)彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為】山的光滑弧形槽靜止在光 滑水平面上，底部與水平面平滑連接

19、。一個質(zhì)量為喚的小球從槽髙處由靜止開始下滑，要使小球能23. 如下列圖，質(zhì)量為mi=3kg的二分之一光滑圓弧形軌道ABC與一質(zhì)量為m2=l kg的物塊P緊靠著不 粘連靜置于光滑水平面上，B為半圓軌道的最低點，AC為軌道的水平直徑，軌道半徑R=0. 3 m。 一質(zhì)量為血=2 kg的小球可視為質(zhì)點從圓弧軌道的A處由靜止釋放，g取lOm/底 求：i小球第一次滑到B點時的速度vi；ii小球第一次經(jīng)過B點后相對B能上升的最大高度h。24. 如下列圖，質(zhì)量為M的平板車P高h,質(zhì)量為m的小物塊Q的大小不計，位于平板車的左端，系 統(tǒng)原來靜止在光滑水平面地面上.一不可伸長的輕質(zhì)細繩長為R, 端懸于Q正上方高為R處，另 一端系一質(zhì)量也為m的小球大小不計.今將小球拉至懸線與豎直位置成60。角，由靜止釋放， 小球到達最低點時與Q的碰撞時間極短，且無能量損失，Q離開平板車時速度大小是平板車速 度的兩倍，Q與P之間的動摩擦因數(shù)為M : m=4 : U重力加速度為g.求：1小物塊Q離開平板車時速度為多大？2平板車P的長度為多少？25. 如下列圖，光滑水平面上依次放置小物塊A和C以與光滑曲面劈乩A、B粗C的質(zhì)量分別為2叭2m 和m,劈B的曲面下端與水平面相切，且劈B足夠高，現(xiàn)讓小物塊C以水平速度向右運動，與A發(fā)送 彈性碰撞，