2017_2018学年高中物理第三章动能的变化与机械功章末检测沪科版

第三章 动能的变化与机械功

章末检测

(时间：90分钟 满分：100分)

一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分) 1.下面列举的情况中所做的功不为零的是( )

A.举重运动员，举着杠铃在头上方停留3 s ，运动员对杠铃做的功

B.木块在粗糙的水平面上滑动，支持力对木块做的功

C.一个人用力推一个笨重的物体，但没推动，人的推力对物体做的功

D.自由落体运动中，重力对物体做的功 答案 D

解析 举重运动员举着杠铃在头上方停留3 s 的时间内，运动员对杠铃施加了竖直向上的支持力，但杠铃在支持力方向上没有位移，所以运动员对杠铃没有做功；木块滑动过程中，在支持力方向上没有位移，故支持力对木块没有做功；人推物体但没推动，只有力而没有位移，做的功等于零；自由落体运动中，重力竖直向下，物体的位移也竖直向下，故重力对物体做了功，D 选项正确.

2.某运动员臂长为L ，将质量为m 的铅球推出，铅球出手时的速度大小为v 0，方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球所做的功是( ) A.

m (gL ＋v 2

0)

2

B.mgL ＋12mv 2

C.12mv 2

0 D.mgL ＋mv 2

答案 A

解析 设运动员对铅球做功为W ，由动能定理得W －mgL sin 30°＝12mv 20，所以W ＝12mgL ＋

1

2

mv 2

0.

3.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率.如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的( ) A.4倍 B.2倍 C.3倍 D.2倍 答案 D

解析 设f ＝kv ，当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有P ＝Fv ＝fv ＝kv ·v ＝kv 2

，变化后有2P ＝F ′v ′＝kv ′·v ′＝kv ′2

，联立解得，v ′＝2v ，D 正确. 4.如图1，水平放置的光滑板中心开一小孔O ，穿过一细绳，绳的一端系一小球，另一端用力

F拉着使球在平板上做半径为r的匀速圆周运动，在运动过程中逐渐增大拉力，当拉力增大

为8F

时，球的运动半径减小为

r

2

，在此过程中拉力做的功为(

)

图1

A.0

B.1.5Fr

C.3.5Fr

D.4Fr

答案 B

解析开始：F＝m

v21

r

后来：8F＝m

v22

r

2

解得W＝

1

2

mv22－

1

2

mv21＝1.5Fr，B正确.

5.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P.快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.下面四个图像中，哪个图像正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系( )

答案 C

解析功率减小一半后，汽车做加速度越来越小的减速运动，最终匀速运动.故C正确.

6.如图2所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下，已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m，A、B两点间的水平距离为l.在滑雪者经过AB段的过程中，摩擦力所做功的大小为(已知滑雪者从斜坡滑上水平面时没有动能损失)( )

图2

A.大于μmgl

B.小于μmgl

C.等于μmgl

D.以上三种情况都有可能

答案 C

解析设在斜面上滑动的距离为x，斜面倾角为θ，由A到B的过程中摩擦力所做的功为W f ＝－μmg cos θ·x－μmg(l－x cos θ)＝－μmgl，故C正确.

7.某人通过定滑轮将一物体提升，第一次此人竖直向下拉绳，如图3甲所示，使物体匀速上升高度h，该过程人对物体做功为W1；第二次此人以速度v匀速向左拉着绳运动，如图乙所示，使物体上升相同的高度，此时绳子与水平面夹角为θ，已知重力加速度为g，人对物体做功为W2，关于两次人对物体做的功的关系正确的是( )

图3

A.W1＝W2

B.W1>W2

C.W1

D.都有可能

答案 C

解析第一次：W1－mgh＝0，即W1＝mgh；

第二次：物体速度v′＝v cos θ，随人左移v′增大，即物体加速上升，由W2－mgh＝ΔE k 知，W2＝mgh＋ΔE k

所以W1

8.如图4所示，四个相同的小球在距地面相同的高度以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜上抛，不计空气阻力，则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是( )

图4

A.小球飞行过程中单位时间内的速度变化相同

B.小球落地时，重力的瞬时功率均相同

C.从开始运动至落地，重力对小球做功相同

D.从开始运动至落地，重力对小球做功的平均功率相同

答案AC

解析因为抛体运动的加速度恒为g，所以选项A正确；小球落地时竖直方向速度大小不同，

B错误；W G＝mgh，选项C正确；从抛出到落地所用时间不等，所以D错误.

9.质量不等，但有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直至停止，则( )

A.质量小的物体滑行的距离大

B.质量大的物体滑行的距离大

C.它们滑行的距离一样大

D.它们克服摩擦力所做的功一样多

答案AD

解析由动能定理可得－fx＝0－E k，即μmgx＝E k，由于两者动能相同，故质量小的滑行距离大，它们克服摩擦力所做的功都等于E k.

10.质量为2 kg的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力F的作用，沿水平方向做匀变速运动，拉力F作用2 s后撤去，物体运动的速度图像如图5所示，则下列说法正确的是(取g＝10 m/s2)( )

图5

A.拉力F做功150 J

B.拉力F做功350 J

C.物体克服摩擦力做功100 J

D.物体克服摩擦力做功175 J

答案AD

解析由图像可知撤去拉力后，物体做匀减速直线运动，加速度大小a2＝2.5 m/s2，所以滑动摩擦力f＝ma2＝5 N；加速过程加速度大小a1＝2.5 m/s2，由F－f＝ma1得，拉力F＝ma1＋f ＝10 N.由图像可知F作用2 s时间内的位移s1＝15 m，撤去F后运动的位移s2＝20 m，全程位移s＝35 m，所以拉力F做功W1＝Fs1＝10×15 J＝150 J，A正确，B错误；物体克服摩擦力做功W2＝fs＝5×35 J＝175 J，C错误，D正确.

11.如图6，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W.重力加速度大小为g.设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则( )

图6