动能定理、能量守恒

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专题检测卷(五)

专题三动能定理和能量守恒定律

第5讲功功率动能定理

(45分钟 100分)

一、选择题(本题共8小题，每小题8分，共64分。每小题只有一个选项正确)

1.如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将

一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )

A.0.3 J

B.3 J

C.30 J

D.300 J

2.如图甲所示,静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值f m与滑动摩擦力大小相等,则( )

A.0～t1时间内F的功率逐渐增大

B.t2时刻物块A的速度最大

C.t2时刻后物块A做反向运动

D.t3时刻物块A的动能最大

3.(2012·福建高考)如图,表面光滑的固

定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B

用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质

量和摩擦)。初始时刻,A、B处于同一高

度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后,A

下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块( )

A.速率的变化量不同

B.机械能的变化量不同

C.重力势能的变化量相同

D.重力做功的平均功率相同

4.质量为m的物体静止在粗糙的水平面上，若在水平拉力F作用下产生位移为l 时，获得动能为E1;若在水平拉力2F作用下产生位移为l时，获得动能为E2, 则( )

A.E2=E1

B.E2=2E1

C.E2>2E1

D.E2<2E1

5.(2012·威海一模)如图甲所示，物体沿斜面由静止开

始下滑，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面

和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连

接，图乙中v、a、F、s、t、E k分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小、路程、时间和动能。图乙中不正确的是( )

6.(2012·潍坊二模)如图所示，小球a从倾角为45°的光滑斜面上由静止自由释放，同时小球b从斜面上方某一高度处也由静止自由释放，两个小球质量相同，它们在斜面的O点恰好相撞。则( )

A.相撞前瞬间，两小球速度大小相等

B.相撞前瞬间，两小球重力功率相等

C.相撞前瞬间，b球的动能是a球动能的2倍

D.从开始运动到相撞，b球位移是a球位移的2倍

7.(2012·济南二模)如图所示，某无限长粗糙绝缘直

杆与等量异种电荷连线的中垂线重合，杆竖直放置。

杆上有A、B、O三点，其中O为等量异种电荷连线的

中点，AO=BO。现有一带电小圆环从杆上A点以初速度v0向B点滑动，滑到B点时速度恰好为0。则关于小圆环的运动，下列说法正确的是( )

A.运动的加速度先变大再变小

B.电场力先做正功后做负功

C.运动到O点的动能小于初动能的一半

D.运动到O点的速度小于v0/2

8.某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发

电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池

中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额

定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车

动能E k与位移x的关系图象如图，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1 000 kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计。根据图象所给的信息可求出( ) A．汽车行驶过程中所受地面的阻力为1 000 N

B．汽车的额定功率为80 kW

C．汽车加速运动的时间为45 s

D．汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为2.5×105 J

二、计算题(本题共2小题，共36分。需写出规范的解题步骤)

9.(18分)如图所示，轨道ABC被竖直地固定

在水平桌面上，A距离水平地面高H=0.75 m，

C距离水平地面高h=0.45 m。一质量m=

0.10 kg 的小物块自A点从静止开始下滑，

从C点以水平速度飞出后落在水平地面上的

D点。现测得C、D两点的水平距离为x=

0.60 m，不计空气阻力，取g=10 m/s2。求：

(1)小物块从C点运动到D点经历的时间；

(2)小物块从C点飞出时速度的大小；

(3)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功。

10.(2012·北京高考)(18分)摩天大楼中一部直通高层的客运电梯行程超过百米，电梯的简化模型如图甲所示。考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的。已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图象如图乙所示，电梯总质量m=2.0×103 kg，忽略一切阻力，重力加速度g取10 m/s2。

(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;

(2)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由v -t图象求位移的方法。请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图乙所示a-t 图象，求电梯在第1 s内的速度改变量Δv1和第2 s末的速率v2;

(3)求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；再求在0～11 s时间内拉力和重力对电梯所做的总功W。

答案解析

1.【解析】选A 。估计一只鸡蛋的质量为60克，鸡蛋上升的高度为50厘米，对人抛鸡蛋以及鸡蛋上升到最高点全程应用动能定理有：W F -mgh=0，代入数值可知W F =0.3 J ，A 对。

2.【解析】选D 。由F-t 图象可知，在0～t 1时间内，Ff m ，故物块仍沿同一方向做加速运动，至t 3时刻速度最大，动能最大，选项B 、C 错，D 对。

3.【解题指导】解答本题时应明确以下三点： (1)矢量和标量的描述不同。 (2)对平均功率的计算公式的理解。 (3)据平衡状态得两物块的质量关系。

【解析】选D 。 设A 、B 离地高度为h,由于斜面表面光滑，A 、B 运动过程机

械能守恒。机械能不变，物块着地时速率相等,因此速率变化量相等，A 、B 错。由于初始时刻A 、B 处于同一高度并处于静止状态，因此有m A g= m B gsin θ，重力势能变化量不相等，C 错。从剪断轻绳到两物块着地过程的平均速度大小为

v =

A A P m gv =，

B B P m gsin v =θ，A B P P =,故选D 。 4.【解析】选

C 。两种情况下物体受到的摩擦力相等，设为F f ，根据动能定理，F l -F f l =E 1;2F l -F f l =E 2。比较两式可得，E 2>2E 1，故选项C 正确。

5.【解析】选A 。物体在斜面上受到的摩擦力为恒定值，在水平面上受到的摩擦力也为恒定值，物体在斜面上受到的摩擦力小于在水平面上受到的摩擦力，A 错误；物体在斜面上做匀加速直线运动，在水平面上做匀减速直线运动，B 和C