高中物理 复习第五章机械能单元质量评估课件 新人教版

【解析】选A.小球从开始下落到最低点重力做功 WG=mg［H-(L-x)］=mg(H-L+x)，空气阻力做功 Wf=-f(H-L+x) 根据功能关系Ep=(mg-f)(H-L+x),故A正确.
4.物体在水平恒力作用下，在水平面上由静止开始运动， 当位移为s0时撤去F，物体继续前进3s0后停止运动.若路 面情况相同，则物体的摩擦力的大小Ff和最大动能Ek是 （） A.Ff=F/3,Ek=4Fs0 B.Ff=F/3,Ek=Fs0 C.Ff=F/4,Ek=Fs0/3 D.Ff=F/4,Ek=3Fs0/4
【解析】选C.汽车由A运动到B的过程中，重力、牵引力 做正功，摩擦力做负功，汽车匀速率运动，其动能保持不 变，根据动能定理，合外力做功为零，可见A、B错误； C正确.再根据重力方向和速度方向间的夹角在变化知，D 错误.
2.一辆汽车在平直的公路上以初速度v0开始加速行驶，经 过一段时间t后，汽车前进的位移大小为s，此时汽车恰
A.两物体着地瞬间的速度可能相同 B.两物体着地瞬间的动能一定相同 C.两物体着地瞬间的机械能一定不同 D.两物体着地瞬间所受重力的功率一定相同
【解析】选C、D.由于A、B原来处于静止状态，有 MAgsinα=MBgsinβ,可知A、B两物体质量不同，当剪 断细 绳后，两物体下滑过程中均机械能守恒，落地后速度大小 相同，方向不同，A错误；由于质量不同，故落地瞬间动 能和两物体的机械能均不同，B错误，C正确；物体落地 瞬间重力的功率PA=MAgvAsinα,PB=MBgvBsinβ,vA=vB, D正确.
m
mg
14.（11分）如图10所示，某人乘雪橇从雪坡A点滑至B点， 接着沿水平地面滑至C点停止.人与雪橇的总质量为 70 kg，A点距地面的高度为20 m，人与雪橇在BC段所受 阻力恒定.图表中记录了人与雪橇运动过程中的有关数据. （取g=10 m/s2）求：
（1）人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能； （2）人与雪橇在BC段所受阻力的大小； （3）人与雪橇在BC段上的位移的大小.
2
解得：v=14 m/s.故C正确.
7.（2010·成都模拟）如图4所示， 质量分别为m和2m的两个小物体可视为 质点，用轻质细线连接，跨过光滑圆 柱体，轻的着地，重的恰好与圆心一 样高.若无初速度地释放，则物体m上 升的最大高度为（ ） A.R B.4R/3 C.R/3 D.2R
【解析】选B.当质量为2m的质点刚好到达地面时，根
【解析】（1）需要测量铁片开始做平抛运动时的高
度h和抛出的水平位移s.
(2)根据平抛运动规律 h= 1 gt2
2
s=vt
解得v=s· g
2h
(3)摆锤摆动过程中重力势能的减少量
ΔEp=MgΔh =Mg·L(1-cosθ)
摆锤动能的增加量
ΔEk=
1 Mv2
2
= Mgs 2
4h
故验证摆锤机械能守恒的关系式为
mv2,
解得vB∶v= Hh:,故HC正确.
二、实验题（本大题共2小题，共14分） 11.（4分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要 直接测量的物理量是________，间接测量的物理量是 _______. 【解析】需要直接测量的物理量是纸带上从开始到某一点 重锤下落的高度，需要间接测量的是纸带上某一点对应的 重锤的瞬时速度. 答案：重锤下落的高度 重锤的瞬时速度
2
代入数据解得s=36 m.
(2分)
(2分)
答案：（1）9 100 J （2）140 N （3）36 m
15.（新题快递）（14分）如图11所示的木板由倾斜部分 和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接.在木 板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角 为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的刚性球，在施加 于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一 竖直平面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心 高度差为h，现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球 均运动到水平槽内.已知整个过程不会出现小球相互碰撞 的情况，重力加速度为g.求：
【解析】选A.由题意，物块最后速度与传送带达到一
致，根据动能定理，摩擦力对物块做的功为W=μmgs1 = 1 mv2，故B正确.而摩擦力对传送带做的功为W′=
2
-μmgs2=-μmgvt=-μmg·2s1=-mv2,系统摩擦生热 Q=μmgΔs=μmg(s2-s1)=12 mv2,A错误，C、D正确. 故选A.
6.在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依 据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上 滑动时留下的痕迹.在某次交通事故中，汽车的刹车线 长度是14 m,设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.7, 取g=10 m/s2,则汽车开始刹车时的速度为（ ） A.7 m/s B.10 m/s C.14 m/s D.20 m/s 【解析】选C.根据动能定理，-μmgs=- 1 mv2,
12.（2010·重庆模拟）（10分） 如图8所示装置可用来验证机械 能守恒定律.摆锤A拴在长为L的 轻绳一端，另一端固定在O点， 在A上放一个小铁片，现将摆锤 拉起，使绳偏离竖直方向成θ 角时由静止开始释放摆锤，当 其到达最低位置时，受到竖直挡板P阻挡而停止运动，之 后铁片将飞离摆锤而做平抛运动.
【解析】选D.根据动能定理，（F-Ff）s0=
1 2
mv2,
-Ff·3s0=-
m12 v2,则Ff=
14F,Ek=
m1 v2=
2
F43 s0,
故D正确.
5.(2010·上海奉贤区模拟)如图3所示，水平传送带由电 动机带动，并始终保持以速度v匀速运动，现将质量为m 的某物块由静止释放到传送带上的左端，过一会儿物块 能保持与传送带相对静止，设物块与传送带间的动摩擦 因数为μ，对于这一过程，下列说法错误的是（ ） A.物块对传送带做功为-0.5mv2 B.摩擦力对物块做的功为0.5mv2 C.系统摩擦生热为0.5mv2 D.电动机因传送物块多做的功为mv2
（1）水平外力F的大小； （2）1号球刚运动到水平槽时的速度； （3）整个运动过程中，2号球对1号球所做的功.
【解析】（1）以10个小球整体为研究对象，
由力的平衡条件得tanθ= F
10 mg
得F=10mgtanθ.
(2分) (1分)
（2）以1号球为研究对象，根据机械能守恒定律得
mgh=1
2
(2分)
【解析】（1）从A到B过程中，人与雪橇损失的机械能
为ΔE=mgh+1
2
mvA212-
mvB2
代入数据解得：ΔE=9 100 J
①(2分)
(2分)
（2）人与雪橇在BC段做减速运动的加速度
a= v C v B
t
②(1分)
根据牛顿第二定律：Ff=ma
③ (1分)
由②③得：Ff=140 N.
(1分)
（3）由动能定理得：-Ffs=0- 1 mvB2
10.如图7所示，光滑曲面的两端 A、B离地面的高度分别为H和h， 一小球自A端由静止释放沿曲面下 滑并经过B端飞出落地，则小球经 过B端时的速率与刚落地时的速率 之比为（ ）
A. h
H
C. H h
H
B. H h
H
D. H h
h
【解析】选C.根据机械能守恒定律
mg(H-h)=1
2
mvB2,mg12H=
（3分）
2
得2号球对1号球所做的功W=9mgrsinθ. (1分)
答案：（1）10mgtanθ (2) 2gh
(3)9mgrsinθ
16.(2010·广东六校联考)（13分）如图12所示，AB为半 径R=0.8 m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右端平滑 对接.小车质量M=3 kg，车长L=2.06 m,车上表面距地面 的高度h=0.2 m.现有一质量m=1 kg的小滑块，由轨道顶 端无初速释放，滑到B端后冲上小车.已知地面光滑，滑 块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3,当车运行了 1.5 s时，车被地面装置锁定.(g=10 m/s2)试求：
好达到其最大速度vm，设在此过程中汽车牵引力的功率P 始终不变，汽车在运动时受到的阻力恒为f.那么下列四
个表达式中，能够正确表达汽车的牵引力在这段时间内
做功的是（ ）
A.fvmt
C. 1
2
ft(v0+vm)
Bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱPt+fs
D. 1 mvm2- 1 mv02+fs
2
2
【解析】选D.牵引力做功为Pt,克服阻力做功为fs，
据机械能守恒，2mg·R=mgR1+ mv21 + ×(2m)v2解
2
2
得v= 2 gR此. 后质量为m的质点做竖直上抛运动，则
3
mgh=1 mv2,解得h=1 R,故物体m上升的最大高度为
2
3
4 R，B正确.
3
8.如图5所示，一质量为m的物体（可视为质点）以某一 速度由底端冲上倾角为30°的固定斜面，其加速度的大 小为g,在斜面上上升的最大高度为h.则在这个过程中， 物体（ ） A.动能损失了2mgh B.动能损失了mgh C.机械能损失了mgh D.机械能损失了mgh/2
MgL(1-cosθ)= Mgs
2
，即L（1-cosθ）=
s2 .
4h
4h
答案：见解析
三、计算题（本大题共4小题，共46分，要有必要的文字 说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位） 13.（8分）一质量为m的物块放在水 平地面上，现在对物块施加一个大 小为F的水平恒力，使物块从静止开 始向右移动距离s后立即撤去F.物块与水平地面间的动摩 擦因数为μ.求： （1）撤去F时，物块的速度大小. （2）撤去F后，物块还能滑行多远？
第五章 机械能 单元质量评估 (45分钟，100分)
一、选择题（本大题共10小题，每小 题4分，至少一个答案正确，选不全 得2分，共40分） 1.如图1所示，汽车在拱形桥上由A匀 速率地运动到B，以下说法正确的是（ ） A.牵引力与摩擦力做的功相等 B.牵引力和重力做的功大于 摩擦力做的功 C.合外力对汽车不做功 D.重力做功的功率保持不变
（1）为了验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤 在最低点的速度，为了求出这一速度，实验中还应该测 量哪些物理量？ _____________________________________________ _____________________________________________； （2）根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度 v=__________. （3）根据已知的和测得的物理量，写出摆锤在运动中机 械能守恒的关系式为_________.
【解析】（1）设撤去F时物块的速度大小为v,根据动
能定理得
（F-μmg）s= 1 mv2
2
（2分）
解得v= 2(Fmg)s.
m
(2分)
(2)设撤去F后物块还能滑行的距离为s′,从静止到物块停
下的过程中，运用动能定理
（F-μmg）s-μmgs′=0,解得s′=( -F1)s.（4分）
mg
答案：（1） 2(Fmg（)s2）( -1)s F
不能根据动能定理Pt-fs=
1 2
mvm2-
1 2
mv02,故B错误，
D正确.汽车由v0→vm做变速运动，F是变力，不能根据
P=Fv求功率,故A、C错误.
3.（2010·绵阳模拟）如图2所示，轻质弹簧长为L，竖 直固定在地面上，质量为m的小球，从离地面高度为H处 由静止开始下落，正好落在弹簧上.设弹簧的最大压缩量 为x,在下落过程中，小球受到的空气阻力恒为f,则弹簧 在最短时具有的弹性势能为（ ） A.(mg-f)(H-L+x) B.mg(H-L+x)-f(H-L) C.mgH-f(H-L) D.mg(L-x)+f(H-L+x)
【解析】选A、C.根据F合=mg,s= h ，故W合=F合s
sin 30
=2mgh.根据动能定理，A正确.B错误.物体克服重力做
功WG=mgh，克服阻力做功为mgh.故机械能损失了 mgh.
C正确，D错误.
9.（2009·金丽衢十二校联考）如图6所示，A、B两物体 用一根跨过定滑轮的细绳相连，置于固定斜面体的两个 斜面上的相同高度，处于静止状态，两斜面的倾角分别 为37°和53°，若不计摩擦，剪断细绳后，（以地面为 零势能面）下列说法中正确的是（ ）
mv2
2 gh .
解得v=
(1分)
（3）撤去水平外力F后，以10个小球整体为研究对象，
设10个小球均运动到水平面上时整体的速度为v，利用
机械能守恒定律可得
10mg(h+18 r sinθ)= ·1 10m·v2
2
2
得v= 2g(h9rsin)
(1分)
(3分)
以1号球为研究对象，由动能定理得
mgh+W1= mv2