第八章机械能守恒定律 练习（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 第八章机械能守恒定律 练习（Word版含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 229.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-11 14:45:49 | ||
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文档简介
高中物理必修二第八章机械能守恒定律练习
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
关于功，下列说法正确的是
A. 滑动摩擦力一定对物体做负功
B. 的功比的功少
C. 人原地起跳时，支持力对人做正功
D. 一对作用力与反作用力做功之和必定为零
如下图，从空中以的初速度平抛一质量的物体，物体在空中运动落地，不计空气阻力，，则物体下落过程中的重力做功的平均功率和落地前瞬间重力的瞬时功率分别为
A. ， B. ，
C. ， D. ，
如图所示，货物放在自动扶梯的水平台阶上，随扶梯一起向斜上方做匀速直线运动，下列说法正确的是
A. 重力对货物做正功 B. 摩擦力对货物做正功
C. 支持力对货物做正功 D. 合外力对货物做正功
如图，质量为的小孩沿高的滑梯由静止滑下，取，在此过程中
A. 重力做功为，重力势能减小了
B. 重力做功为，重力势能增加了
C. 重力做功为，重力势能减小了
D. 重力做功为，重力势能增加了
一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率，分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则比较三球落地时的动能
A. 上抛球最大 B. 下抛球最大 C. 平抛球最大 D. 三球一样大
如图所示，圆柱形的容器内有若干个长度不同、粗糙程度相同的直轨道，它们的下端均固定于容器底部圆心，上端固定在容器侧壁若相同的小球以同样的初速率，从点沿各轨道同时向上运动对它们向上运动的过程，下列说法正确的是
A. 小球动能相等的位置在同一水平面上
B. 当小球在运动过程中产生的摩擦热相等时，小球的位置不在同一水平面上
C. 运动过程中同一时刻，小球处在同一球面上
D. 小球重力势能相等的位置不在同一水平面上
在“用研究机械能守恒定律”的实验中，某同学将传感器固定在最低点，如图所示。该同学将摆锤从不同位置由静止释放，记录摆锤每次下落的高度和最低点的速度，作出图线为
A.
B.
C.
D.
平传送带在电动机的带动下以恒定的速率运动。某时刻在传送带左侧端轻轻放置一个质量为的小物体，经时间小物体恰好与传送带共速，此时小物体未到达传送带的最右端，在这段时间内
A. 摩擦力对小物体做的功为
B. 由于小物体与传送带相互作用而产生的内能为
C. 由于小物体与传送带相互作用电动机要多做的功为
D. 共速前小物体受向右的摩擦力，共速后小物体受向左的摩擦力
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率之后保持额定功率运动，后汽车匀速运动，其图象如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到的阻力为车重的倍，重力加速度取。则
A. 汽车在前内的加速度为
B. 汽车在前内的牵引力为
C. 汽车的额定功率为
D. 汽车的最大速度为
如图所示，小球原来紧压在竖直放置的轻弹簧的上端，撤去外力后小球竖直向上运动、离开弹簧后再上升到最高点。小球在整个上升的过程中
A. 小球的机械能保持不变
B. 小球增加的机械能，等于弹簧减少的弹性势能
C. 当小球的动能最大时，弹簧的弹性势能不为零
D. 小球克服重力所做的功大于弹簧弹力对小球做的功
如图，长为的小车静止停放在光滑水平地面上，一质量为的物块在恒定拉力的作用下自小车左端由静止出发，直至滑到小车最右端的过程，小车前进了距离，设与间的摩擦力为，可视为质点，则下列说法不正确的是
A. 物块到达小车最右端时，物块动能为
B. 物块到达小车最右端时，小车动能为
C. 物块到达小车最右端时，系统机械能变化量为
D. 整个过程拉力做的功，等于、系统的动能增加量
抛出的铅球在空中运动轨迹如图所示，、为轨迹上等高的两点，铅球可视为质点，空气阻力不计。用、、、分别表示铅球的速率、机械能、动能和重力瞬时功率的大小，用表示铅球在空中从抛出后的运动时间，则下列图像中正确的是
A. B.
C. D.
三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）
如图所示，是刚性轻质直角三角形支架，边长，；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，角处小球质量为，角处小球质量为现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕点在竖直平面内无摩擦转动．装置静止时，边恰好水平．若将装置顺时针转动，至少需做功为______，若将装置顺时针转动后由静止释放，支架转动的最大角速度为______．
四、实验题（本大题共1小题，共9.0分）
某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
用天平测出电动小车的质量为；
将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；
接通打点计时器其打点时间间隔为；
使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器设小车在整个过程中所受的阻力恒定。
在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带数据，回答下列问题结果保留两位有效数字：
该电动小车运动的最大速度为______；
该电动小车的额定功率为______。
五、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
如图所示，在地面上以速度抛出质量为的物体，抛出后物体落到比地面低的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，求：
物体落到海平面上时的重力势能
物体落到海平面上时的机械能
物体落到海平面上时的动能
如图所示，“冰雪游乐场”的滑道由光滑的圆弧滑道和粗糙的水平滑道构成，滑道与滑道在点平滑连接．一小孩乘坐冰车从圆弧滑道的顶端点由静止滑下，最终停在水平滑道的点．已知小孩和冰车的总质量，小孩和冰车可视为质点，圆弧滑道的半径为，重力加速度取求：
小孩乘坐冰车滑至圆弧的最低点时的速度大小；
小孩乘坐冰车滑至圆弧的最低点时对圆弧滑道的压力大小；
小孩乘坐冰车沿水平滑道运动的过程中，克服摩擦力所做的功．
某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角，传送带两端、的距离，传送带以的恒定速度匀速向上运动。在传送带底端轻放上一质量的货物，货物与传送带间的动摩擦因数，取。则货物从端运送到端的过程中：
所需的时间；
摩擦力对货物做的功；
货物和传送带组成的系统产生的内能。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.滑动摩擦力既可以做正功也可以做负功，因此A错误；
B.功的正负表示做功的性质，不表示功的大小，因此的功比的功多，B正确；
C.人起跳后不再受支持力的作用，因此支持力的作用没有位移，因此支持力不做功。故C错误；
D.作用力和反作用力是作用在两个不同的物体上的，当作用力做正功时，反作用力可能做正功、负功或不做功。故D错误。
故选。
2.【答案】
【解析】解：物体做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，所以物体落地瞬间的速度为：
则落地瞬间重力的瞬时功率为：
物体下落的位移为：
则重力做功为：
则重力的平均功率为：，故B正确，ACD错误。
故选：。
物体做平抛运动，重力的瞬时功率只与重物的竖直方向末速度有关，根据竖直方向做自由落体运动求出末的速度，由瞬时功率公式即可求出瞬时功率，再由平均功率公式求解平均功率。
本题考查了瞬时功率和平均功率的求解，根据功率的公式，结合平抛运动的特点进行计算。
3.【答案】
【解析】
【分析】
货物放在自动扶梯上，货物相对于扶梯处于静止状态，静止的物体受到平衡力的作用，所受到的合力为零，再根据功的公式确定做功情况。
货物放在台阶式的扶梯上和货物放在斜面式的扶梯上受力情况是不同的：货物放在台阶式的扶梯上，货物受到重力和支持力作用；货物放在斜面式的扶梯上，货物有下滑的趋势，所以货物除受到重力和支持力作用，还受摩擦力作用。
【解答】
货物放在自动扶梯上，货物受到竖直向下的重力作用和竖直向上的支持力作用，货物相对于扶梯是静止的，没有相对运动也没有相对运动趋势，货物不受摩擦力作用，所以重力和支持力是一对平衡力，合力为零；因重力与位移夹钝角，故重力对货物做负功；支持力对货物做正功；合力不做功；故C正确，ABD错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】
【分析】
根据下降的高度求出重力做功的大小；
本题考查了功的公式和动能定理的基本运用，比较简单，是一道考查基础的好题。
【解答】
小孩从顶端滑到底端的过程中，重力做功
重力做正功重力势能减小，故重力势能减小。
故选C。
5.【答案】
【解析】
【分析】动能表达式为：，是标量，与速度方向无关．根据动能定理可明确落地时的动能．
本题考查动能定理的应用，要注意明确小球在最高点时只要速度相同，则不论方向如何，初动能均相同．
【解答】解：从阳台边缘以相同的速率分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，初速度大小相等，方向不同；
根据动能表达式为：，初动能相同；根据动能定理，因下落过程重力做功相同，故落地时的动能一定相同；故选：。
6.【答案】
【解析】
【分析】
物体沿着不同的直轨道做减速运动，根据动能定理，运动学公式判断出动能势能和产生的热量与角度间的关系即可判断。
本题主要考查了物体在斜面上运动过程中，产生的热量，势能及动能的表达式，找出与角度的关系即可判断。
【解答】
A.小球从底端开始，运动到同一水平面，小球克服重力做的功相同，克服摩擦力做的功不同，动能一定不同，项错误．
B.小球运动过程中，设某直轨道与水平面的夹角为，摩擦产生的热量等于克服摩擦力所做的功，即，倾角不同时高度不同，项正确；
C.小球在时间内的位移，由于相同时间内位移不同，故小球一定不在同一球面上，项错误．
D.小球的重力势能只与其高度有关，故重力势能相等时，小球一定在同一水平面上，项错误．
故选B。
7.【答案】
【解析】
【分析】由机械能守恒定律可知图线解析式。
本题考查了用研究机械能守恒定律实验中的数据处理环节，关键是要根据机械能守恒定律得图线解析式。
【解答】由机械能守恒定律可知：
整理得：
则图线是过原点的直线，故A正确，BCD错误。
故选：。
8.【答案】
【解析】
【分析】本题主要考察传送带问题中摩擦力做功与摩擦产热直接的关系，根据摩擦力做功的公式即摩擦产热的公式解答。
【解答】
A.对物体运用动能定理可知，摩擦力做功等于物体动能变化，摩擦力做功大小，故A错误；
B.物体与传送带相互作用产生的内能为摩擦力与相对位移的乘积，即，恰好共速时传送带位移，物块做匀加速运动位移，相对位移，即，摩擦力做功，即，即物体与传送带相互作用产生的内能，故B错误；
C.电动机多做的功等于物体动能变化与产生的内能之和，即，故C正确；
D.共速前物体向右做匀加速直线运动，加速度由摩擦力提供，即共速前摩擦力向右，共速后物体做匀速直线运动，即水平方向不受力，共速后不受摩擦力，故D错误。
9.【答案】
【解析】
【分析】
汽车在前内做匀加速运动，根据速度图象的斜率读出加速度，由牛顿第二定律求出牵引力。汽车在末功率达到额定功率，由求出额定功率。汽车做匀速运动时，牵引力与阻力大小相等，由，求出最大速度。
本题考查读图能力和分析汽车启动过程的能力，抓住汽车速度最大的临界条件：牵引力与阻力大小相等。
【解答】
汽车在前内做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律得：，，解得，故A正确，B错误。
汽车在末功率达到额定功率，，当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，即，最大速度，故C正确，D错误；
故选AC。
10.【答案】
【解析】
【分析】
在小球运动过程中，重力和弹簧的弹力对小球做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球的机械能不守恒．通过分析小球的受力情况，判断其运动情况，结合功能关系分析．
本题关键是要明确小球的运动过程和能量的转化情况，知道小球的合外力等于零时，速度最大．本题要注意小球的机械能不守恒，而系统的机械能是守恒的．
【解答】
A.由于在小球运动过程中，弹簧的弹力对小球做功，所以小球机械能不守恒，故A错误；
B.上升过程中，根据系统的机械能守恒可知，小球机械能的增加量等于弹簧势能的减小量，故B正确；
C.小球竖直向上运动的过程中，当弹力等于重力时，合力为零，小球的速度最大，动能最大，此时弹簧处于伸长状态，故C正确；
D.整个上升过程中，小球的重力势能的增加，弹簧的弹性势能减小，上升到最高点时小球的动能为零，重力势能最大，小球克服重力所做的功等于弹簧弹力对小球做的功，故D错误。
故选BC。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了动能定理；本题关键是灵活地选择研究对象进行受力分析，再根据动能定理列式后分析求解。
木块加速运动，木板也做加速运动，对木块、木板、运用动能定理或功能关系列式分析即可。
【解答】
对小车运动的过程运用动能定理有：，物块滑到小车右端时，具有的动能为；对物块运用动能定理知，物块具有的动能为，故A错误，符合题意；B正确，不符合题意；
摩擦产生的内能等于摩擦力与相对路程的乘积，即，根据功能关系知，拉力做的功转化为小车和物块增加的机械能和摩擦产生的内能，有：，所以增加的机械能，故CD错误，符合题意。
故选ACD。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查图象，机械能守恒的判断，物体做斜抛运动，根据运动的分解和合成的规律将其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛运动，然后根据运动学公式和机械能守恒定律进行分析。
【解答】
足球做斜上抛运动，机械能守恒，重力势能先增加后减小，故动能先减小后增加，速率先减小后增加，故AB不正确；
C.以初始位置为零势能面，抛出时竖直方向速度为，足球的机械能守恒，则：
，故E图象是抛物线，故C不正确；
D.速度的水平分量不变，竖直分量先减小到零，后反向增加，故根据，重力的功率先均匀减小后均匀增加，故D正确；
故选：。
13.【答案】；
【解析】解：在转动过程中，根据动能定理得：
在平衡位置，物体的势能最小，动能最大，支架转动的角速度最大，则有：
解得：．
故答案为：；
在转动过程中，根据动能定理即可求得至少做的功，在平衡位置，物体的势能最小，动能最大，支架转动的角速度最大，根据动能定理即可求解．
本题主要考查了动能定理的直接应用，知道在平衡位置，物体的势能最小，动能最大，支架转动的角速度最大，难度适中．
14.【答案】
【解析】解：根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，
根据纸带数据可得匀速运动时两计数点间的距离为：，时间为：
故有：；
从右端开始取段位移，根据匀变速直线运动的推论公式可得：
，
即以的加速度作减速运动。
根据牛顿第二定律有：，
将代入得：
当汽车达到额定功率，匀速运动时，牵引力为：，
则电动小车的额定功率：。
故答案为：；。
最后匀速的速度便是小车以额定功率运动的最大速度，由此根据纸带可求出小车最大速度；
利用逐差法即可求出小车的加速度大小，根据牛顿第二定律可求出摩擦力的大小，当小车达到额定功率时有：，据此可求出额定功率大小。
本题考查了逐差法求解加速度、功率问题在实际中应用等，知道在平直路面行驶的车子，功率一定，当牵引力与阻力相等时，速度最大，掌握逐差法求解加速度是关键。
15.【答案】解：以地面为零势能面，海平面比地面低的高度，所以物体落到海平面上时的重力势能为；
在地面上时，重力势能为零，动能为，
机械能为重力势能与动能之和，即，
又因为物体只受到重力的作用，机械能守恒，所以物体落到海平面上时的机械能仍然为；
物体落到海平面上时，有，
解得。
【解析】利用与零势能面的高度差可以求出重力势能的大小；
利用机械能守恒结合最初的机械能可以求出任意时刻的机械能；
利用机械能减去动能可以求出海平面的动能大小。
16.【答案】解：到的过程，运用动能定理得，，
解得．
根据牛顿第二定律得，，
解得，
根据牛顿第三定律知，小孩乘坐冰车滑至圆弧的最低点时对圆弧滑道的压力大小．
对全过程运用动能定理得，，
解得克服摩擦力做功．
答：小孩乘坐冰车滑至圆弧的最低点时的速度大小为；
小孩乘坐冰车滑至圆弧的最低点时对圆弧滑道的压力大小为；
小孩乘坐冰车沿水平滑道运动的过程中，克服摩擦力所做的功为．
【解析】根据动能定理求出小孩乘坐冰车滑至圆弧的最低点时的速度大小；
根据牛顿第二定律求出小孩和冰车在点所受的支持力，从而得出压力的大小．
对全过程研究，根据动能定理求出克服摩擦力做功的大小．
本题考查了动能定理的基本运用，运用动能定理解题关键选择好研究的过程，分析过程中有哪些力做功，然后根据动能定理列式求解．
17.【答案】解：由牛顿第二定律：
解得：
货物匀加速运动的时间 ，
货物匀加速运动的位移 ，
随后货物做匀速运动，运动位移 ，
匀速运动时间
从到的总时间为：；
摩擦力对货物做的功；
系统产生的内能。
答：所需的时间为；
摩擦力对货物做的功为；
货物和传送带组成的系统产生的内能为。
【解析】先依据物体的受力求得加速度，第一阶段物体被传送带加速做匀加速直线运动，可求出货物达到和传送带相同速度的时间，之后求出此段时间的位移． 第二阶段货物随物体做匀速直线运动，可以求得这段的时间两者相加得总时间；
分段求出摩擦力对货物所做的功，根据合力功的定义求出；
根据摩擦生热即内能求出。
传送带带动货物的题目，一种是判定何时到达共同速度，另一种是要判定在到达相同速度前，物体是否已经到达传送带末端，注意在不同过程摩擦力可能突变，计算内能可用求出。
第16页，共16页
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
关于功，下列说法正确的是
A. 滑动摩擦力一定对物体做负功
B. 的功比的功少
C. 人原地起跳时，支持力对人做正功
D. 一对作用力与反作用力做功之和必定为零
如下图，从空中以的初速度平抛一质量的物体，物体在空中运动落地，不计空气阻力，，则物体下落过程中的重力做功的平均功率和落地前瞬间重力的瞬时功率分别为
A. ， B. ，
C. ， D. ，
如图所示，货物放在自动扶梯的水平台阶上，随扶梯一起向斜上方做匀速直线运动，下列说法正确的是
A. 重力对货物做正功 B. 摩擦力对货物做正功
C. 支持力对货物做正功 D. 合外力对货物做正功
如图，质量为的小孩沿高的滑梯由静止滑下，取，在此过程中
A. 重力做功为，重力势能减小了
B. 重力做功为，重力势能增加了
C. 重力做功为，重力势能减小了
D. 重力做功为，重力势能增加了
一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率，分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则比较三球落地时的动能
A. 上抛球最大 B. 下抛球最大 C. 平抛球最大 D. 三球一样大
如图所示，圆柱形的容器内有若干个长度不同、粗糙程度相同的直轨道，它们的下端均固定于容器底部圆心，上端固定在容器侧壁若相同的小球以同样的初速率，从点沿各轨道同时向上运动对它们向上运动的过程，下列说法正确的是
A. 小球动能相等的位置在同一水平面上
B. 当小球在运动过程中产生的摩擦热相等时，小球的位置不在同一水平面上
C. 运动过程中同一时刻，小球处在同一球面上
D. 小球重力势能相等的位置不在同一水平面上
在“用研究机械能守恒定律”的实验中，某同学将传感器固定在最低点，如图所示。该同学将摆锤从不同位置由静止释放，记录摆锤每次下落的高度和最低点的速度，作出图线为
A.
B.
C.
D.
平传送带在电动机的带动下以恒定的速率运动。某时刻在传送带左侧端轻轻放置一个质量为的小物体，经时间小物体恰好与传送带共速，此时小物体未到达传送带的最右端，在这段时间内
A. 摩擦力对小物体做的功为
B. 由于小物体与传送带相互作用而产生的内能为
C. 由于小物体与传送带相互作用电动机要多做的功为
D. 共速前小物体受向右的摩擦力，共速后小物体受向左的摩擦力
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率之后保持额定功率运动，后汽车匀速运动，其图象如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到的阻力为车重的倍，重力加速度取。则
A. 汽车在前内的加速度为
B. 汽车在前内的牵引力为
C. 汽车的额定功率为
D. 汽车的最大速度为
如图所示，小球原来紧压在竖直放置的轻弹簧的上端，撤去外力后小球竖直向上运动、离开弹簧后再上升到最高点。小球在整个上升的过程中
A. 小球的机械能保持不变
B. 小球增加的机械能，等于弹簧减少的弹性势能
C. 当小球的动能最大时，弹簧的弹性势能不为零
D. 小球克服重力所做的功大于弹簧弹力对小球做的功
如图，长为的小车静止停放在光滑水平地面上，一质量为的物块在恒定拉力的作用下自小车左端由静止出发，直至滑到小车最右端的过程，小车前进了距离，设与间的摩擦力为，可视为质点，则下列说法不正确的是
A. 物块到达小车最右端时，物块动能为
B. 物块到达小车最右端时，小车动能为
C. 物块到达小车最右端时，系统机械能变化量为
D. 整个过程拉力做的功，等于、系统的动能增加量
抛出的铅球在空中运动轨迹如图所示，、为轨迹上等高的两点，铅球可视为质点，空气阻力不计。用、、、分别表示铅球的速率、机械能、动能和重力瞬时功率的大小，用表示铅球在空中从抛出后的运动时间，则下列图像中正确的是
A. B.
C. D.
三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）
如图所示，是刚性轻质直角三角形支架，边长，；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，角处小球质量为，角处小球质量为现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕点在竖直平面内无摩擦转动．装置静止时，边恰好水平．若将装置顺时针转动，至少需做功为______，若将装置顺时针转动后由静止释放，支架转动的最大角速度为______．
四、实验题（本大题共1小题，共9.0分）
某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
用天平测出电动小车的质量为；
将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；
接通打点计时器其打点时间间隔为；
使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器设小车在整个过程中所受的阻力恒定。
在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带数据，回答下列问题结果保留两位有效数字：
该电动小车运动的最大速度为______；
该电动小车的额定功率为______。
五、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
如图所示，在地面上以速度抛出质量为的物体，抛出后物体落到比地面低的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，求：
物体落到海平面上时的重力势能
物体落到海平面上时的机械能
物体落到海平面上时的动能
如图所示，“冰雪游乐场”的滑道由光滑的圆弧滑道和粗糙的水平滑道构成，滑道与滑道在点平滑连接．一小孩乘坐冰车从圆弧滑道的顶端点由静止滑下，最终停在水平滑道的点．已知小孩和冰车的总质量，小孩和冰车可视为质点，圆弧滑道的半径为，重力加速度取求：
小孩乘坐冰车滑至圆弧的最低点时的速度大小；
小孩乘坐冰车滑至圆弧的最低点时对圆弧滑道的压力大小；
小孩乘坐冰车沿水平滑道运动的过程中，克服摩擦力所做的功．
某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角，传送带两端、的距离，传送带以的恒定速度匀速向上运动。在传送带底端轻放上一质量的货物，货物与传送带间的动摩擦因数，取。则货物从端运送到端的过程中：
所需的时间；
摩擦力对货物做的功；
货物和传送带组成的系统产生的内能。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.滑动摩擦力既可以做正功也可以做负功，因此A错误；
B.功的正负表示做功的性质，不表示功的大小，因此的功比的功多，B正确；
C.人起跳后不再受支持力的作用，因此支持力的作用没有位移，因此支持力不做功。故C错误；
D.作用力和反作用力是作用在两个不同的物体上的，当作用力做正功时，反作用力可能做正功、负功或不做功。故D错误。
故选。
2.【答案】
【解析】解：物体做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，所以物体落地瞬间的速度为：
则落地瞬间重力的瞬时功率为：
物体下落的位移为：
则重力做功为：
则重力的平均功率为：，故B正确，ACD错误。
故选：。
物体做平抛运动，重力的瞬时功率只与重物的竖直方向末速度有关，根据竖直方向做自由落体运动求出末的速度，由瞬时功率公式即可求出瞬时功率，再由平均功率公式求解平均功率。
本题考查了瞬时功率和平均功率的求解，根据功率的公式，结合平抛运动的特点进行计算。
3.【答案】
【解析】
【分析】
货物放在自动扶梯上，货物相对于扶梯处于静止状态，静止的物体受到平衡力的作用，所受到的合力为零，再根据功的公式确定做功情况。
货物放在台阶式的扶梯上和货物放在斜面式的扶梯上受力情况是不同的：货物放在台阶式的扶梯上，货物受到重力和支持力作用；货物放在斜面式的扶梯上，货物有下滑的趋势，所以货物除受到重力和支持力作用，还受摩擦力作用。
【解答】
货物放在自动扶梯上，货物受到竖直向下的重力作用和竖直向上的支持力作用，货物相对于扶梯是静止的，没有相对运动也没有相对运动趋势，货物不受摩擦力作用，所以重力和支持力是一对平衡力，合力为零；因重力与位移夹钝角，故重力对货物做负功；支持力对货物做正功；合力不做功；故C正确，ABD错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】
【分析】
根据下降的高度求出重力做功的大小；
本题考查了功的公式和动能定理的基本运用，比较简单，是一道考查基础的好题。
【解答】
小孩从顶端滑到底端的过程中，重力做功
重力做正功重力势能减小，故重力势能减小。
故选C。
5.【答案】
【解析】
【分析】动能表达式为：，是标量，与速度方向无关．根据动能定理可明确落地时的动能．
本题考查动能定理的应用，要注意明确小球在最高点时只要速度相同，则不论方向如何，初动能均相同．
【解答】解：从阳台边缘以相同的速率分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，初速度大小相等，方向不同；
根据动能表达式为：，初动能相同；根据动能定理，因下落过程重力做功相同，故落地时的动能一定相同；故选：。
6.【答案】
【解析】
【分析】
物体沿着不同的直轨道做减速运动，根据动能定理，运动学公式判断出动能势能和产生的热量与角度间的关系即可判断。
本题主要考查了物体在斜面上运动过程中，产生的热量，势能及动能的表达式，找出与角度的关系即可判断。
【解答】
A.小球从底端开始，运动到同一水平面，小球克服重力做的功相同，克服摩擦力做的功不同，动能一定不同，项错误．
B.小球运动过程中，设某直轨道与水平面的夹角为，摩擦产生的热量等于克服摩擦力所做的功，即，倾角不同时高度不同，项正确；
C.小球在时间内的位移，由于相同时间内位移不同，故小球一定不在同一球面上，项错误．
D.小球的重力势能只与其高度有关，故重力势能相等时，小球一定在同一水平面上，项错误．
故选B。
7.【答案】
【解析】
【分析】由机械能守恒定律可知图线解析式。
本题考查了用研究机械能守恒定律实验中的数据处理环节，关键是要根据机械能守恒定律得图线解析式。
【解答】由机械能守恒定律可知：
整理得：
则图线是过原点的直线，故A正确，BCD错误。
故选：。
8.【答案】
【解析】
【分析】本题主要考察传送带问题中摩擦力做功与摩擦产热直接的关系，根据摩擦力做功的公式即摩擦产热的公式解答。
【解答】
A.对物体运用动能定理可知，摩擦力做功等于物体动能变化，摩擦力做功大小，故A错误；
B.物体与传送带相互作用产生的内能为摩擦力与相对位移的乘积，即，恰好共速时传送带位移，物块做匀加速运动位移，相对位移，即，摩擦力做功，即，即物体与传送带相互作用产生的内能，故B错误；
C.电动机多做的功等于物体动能变化与产生的内能之和，即，故C正确；
D.共速前物体向右做匀加速直线运动，加速度由摩擦力提供，即共速前摩擦力向右，共速后物体做匀速直线运动，即水平方向不受力，共速后不受摩擦力，故D错误。
9.【答案】
【解析】
【分析】
汽车在前内做匀加速运动，根据速度图象的斜率读出加速度，由牛顿第二定律求出牵引力。汽车在末功率达到额定功率，由求出额定功率。汽车做匀速运动时，牵引力与阻力大小相等，由，求出最大速度。
本题考查读图能力和分析汽车启动过程的能力，抓住汽车速度最大的临界条件：牵引力与阻力大小相等。
【解答】
汽车在前内做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律得：，，解得，故A正确，B错误。
汽车在末功率达到额定功率，，当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，即，最大速度，故C正确，D错误；
故选AC。
10.【答案】
【解析】
【分析】
在小球运动过程中，重力和弹簧的弹力对小球做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球的机械能不守恒．通过分析小球的受力情况，判断其运动情况，结合功能关系分析．
本题关键是要明确小球的运动过程和能量的转化情况，知道小球的合外力等于零时，速度最大．本题要注意小球的机械能不守恒，而系统的机械能是守恒的．
【解答】
A.由于在小球运动过程中，弹簧的弹力对小球做功，所以小球机械能不守恒，故A错误；
B.上升过程中，根据系统的机械能守恒可知，小球机械能的增加量等于弹簧势能的减小量，故B正确；
C.小球竖直向上运动的过程中，当弹力等于重力时，合力为零，小球的速度最大，动能最大，此时弹簧处于伸长状态，故C正确；
D.整个上升过程中，小球的重力势能的增加，弹簧的弹性势能减小，上升到最高点时小球的动能为零，重力势能最大，小球克服重力所做的功等于弹簧弹力对小球做的功，故D错误。
故选BC。
11.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了动能定理；本题关键是灵活地选择研究对象进行受力分析，再根据动能定理列式后分析求解。
木块加速运动，木板也做加速运动，对木块、木板、运用动能定理或功能关系列式分析即可。
【解答】
对小车运动的过程运用动能定理有：，物块滑到小车右端时，具有的动能为；对物块运用动能定理知，物块具有的动能为，故A错误，符合题意；B正确，不符合题意；
摩擦产生的内能等于摩擦力与相对路程的乘积，即，根据功能关系知，拉力做的功转化为小车和物块增加的机械能和摩擦产生的内能，有：，所以增加的机械能，故CD错误，符合题意。
故选ACD。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查图象，机械能守恒的判断，物体做斜抛运动，根据运动的分解和合成的规律将其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛运动，然后根据运动学公式和机械能守恒定律进行分析。
【解答】
足球做斜上抛运动，机械能守恒，重力势能先增加后减小，故动能先减小后增加，速率先减小后增加，故AB不正确；
C.以初始位置为零势能面，抛出时竖直方向速度为，足球的机械能守恒，则：
，故E图象是抛物线，故C不正确；
D.速度的水平分量不变，竖直分量先减小到零，后反向增加，故根据，重力的功率先均匀减小后均匀增加，故D正确；
故选：。
13.【答案】；
【解析】解：在转动过程中，根据动能定理得：
在平衡位置，物体的势能最小，动能最大，支架转动的角速度最大，则有：
解得：．
故答案为：；
在转动过程中，根据动能定理即可求得至少做的功，在平衡位置，物体的势能最小，动能最大，支架转动的角速度最大，根据动能定理即可求解．
本题主要考查了动能定理的直接应用，知道在平衡位置，物体的势能最小，动能最大，支架转动的角速度最大，难度适中．
14.【答案】
【解析】解：根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，
根据纸带数据可得匀速运动时两计数点间的距离为：，时间为：
故有：；
从右端开始取段位移，根据匀变速直线运动的推论公式可得：
，
即以的加速度作减速运动。
根据牛顿第二定律有：，
将代入得：
当汽车达到额定功率，匀速运动时，牵引力为：，
则电动小车的额定功率：。
故答案为：；。
最后匀速的速度便是小车以额定功率运动的最大速度，由此根据纸带可求出小车最大速度；
利用逐差法即可求出小车的加速度大小，根据牛顿第二定律可求出摩擦力的大小，当小车达到额定功率时有：，据此可求出额定功率大小。
本题考查了逐差法求解加速度、功率问题在实际中应用等，知道在平直路面行驶的车子，功率一定，当牵引力与阻力相等时，速度最大，掌握逐差法求解加速度是关键。
15.【答案】解：以地面为零势能面，海平面比地面低的高度，所以物体落到海平面上时的重力势能为；
在地面上时，重力势能为零，动能为，
机械能为重力势能与动能之和，即，
又因为物体只受到重力的作用，机械能守恒，所以物体落到海平面上时的机械能仍然为；
物体落到海平面上时，有，
解得。
【解析】利用与零势能面的高度差可以求出重力势能的大小；
利用机械能守恒结合最初的机械能可以求出任意时刻的机械能；
利用机械能减去动能可以求出海平面的动能大小。
16.【答案】解：到的过程，运用动能定理得，，
解得．
根据牛顿第二定律得，，
解得，
根据牛顿第三定律知，小孩乘坐冰车滑至圆弧的最低点时对圆弧滑道的压力大小．
对全过程运用动能定理得，，
解得克服摩擦力做功．
答：小孩乘坐冰车滑至圆弧的最低点时的速度大小为；
小孩乘坐冰车滑至圆弧的最低点时对圆弧滑道的压力大小为；
小孩乘坐冰车沿水平滑道运动的过程中，克服摩擦力所做的功为．
【解析】根据动能定理求出小孩乘坐冰车滑至圆弧的最低点时的速度大小；
根据牛顿第二定律求出小孩和冰车在点所受的支持力，从而得出压力的大小．
对全过程研究，根据动能定理求出克服摩擦力做功的大小．
本题考查了动能定理的基本运用，运用动能定理解题关键选择好研究的过程，分析过程中有哪些力做功，然后根据动能定理列式求解．
17.【答案】解：由牛顿第二定律：
解得：
货物匀加速运动的时间 ，
货物匀加速运动的位移 ，
随后货物做匀速运动，运动位移 ，
匀速运动时间
从到的总时间为：；
摩擦力对货物做的功；
系统产生的内能。
答：所需的时间为；
摩擦力对货物做的功为；
货物和传送带组成的系统产生的内能为。
【解析】先依据物体的受力求得加速度，第一阶段物体被传送带加速做匀加速直线运动，可求出货物达到和传送带相同速度的时间，之后求出此段时间的位移． 第二阶段货物随物体做匀速直线运动，可以求得这段的时间两者相加得总时间；
分段求出摩擦力对货物所做的功，根据合力功的定义求出；
根据摩擦生热即内能求出。
传送带带动货物的题目，一种是判定何时到达共同速度，另一种是要判定在到达相同速度前，物体是否已经到达传送带末端，注意在不同过程摩擦力可能突变，计算内能可用求出。
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