高2014级物理必修2期末机械能单元复习一、单项选择题1. 下列物体运动过程中满足机械能守恒的是()A．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B．忽略空气阻力，物体竖直上抛C．火箭升空D．拉着物体沿光滑斜面匀速上升2. 如图所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间，用一根长为L的轻杆连接(杆的质量可不计)，而小球可绕穿过轻杆中心O的水平轴无摩擦转动，现让轻杆处于水平位置，然后无初速度释放，重球b向下，轻球a向上，产生转动，在杆转至竖直的过程中()A．a球的机械能守恒B．b球的机械能守恒C．a球和b球的总机械能守恒D．a球和b球的总机械能不守恒3.如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部C点时的动能分别为E k1和E k2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，则()A．E k1>E k2W1<W2B．E k1>E k2W1＝W2C．E k1＝E k2W1>W2 D．E k1<E k2W1>W24. 如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台的摩擦力对物块做的功为()A．0 B．2πkmgR C．2kmgR D.12kmgR5. 如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则()A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大D．两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大6. 如图所示，质量相等的甲、乙两物体开始时分别位于同一水平线上的A、B两点．当甲物体被水平抛出的同时，乙物体开始自由下落．曲线AC为甲物体的运动轨迹，直线BC为乙物体的运动轨迹，两轨迹相交于C点，空气阻力忽略不计．则两物体()A．在C点相遇B．经C点时速率相等C．在C点时具有的机械能相等D．在C点时重力的功率相等7. 有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看作质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、B的绳长为()A.4v 2gB.3v 2gC.3v 24gD.4v 23g8．如图所示,面积很大的水池，水深为H ，水面上浮着一正方体木块，木块边长为a ，密度为水的1/2，质量为m 。
开始时，木块静止，有一半没入水中。
现用力将木块缓慢地压到池底的过程中( )A.木块的机械能减少了)2(a H mg + B.水池中水的机械能不变 C.水池中水的机械能增加了2)2(aH mg - D.水池中水的机械能增加了)85(2a H mg - 9. 两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m 1:m 2＝1:2，速度之比v 1:v 2=2:1．当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为s 1，乙车滑行的最大距离为s 2．设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则A.s 1:s 2＝l:2B.s 1:s 2＝l:1C.s 1:s 2＝2:1D.s 1:s 2＝4:110. 质量为m 的木块静止在光滑的水平面上，从t =0开始，将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上．在t ＝t 1时刻力F 的功率是A.122t m FB. 2122t m F C. 12t m F D. 212t mF 11. 如图所示，一质量为m 的小球，用长为L 的轻绳悬挂于O 点，小球在水平拉力F 的作用下，从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点，则力F所做的功为A.mgLcos θB.mgL (1-cos θ)C.FLsin θD.FL θ12. 已知物体与斜面及水平面间的动摩擦因数为μ．现有一物体从高h 的斜面上自静止开始滑下，然后在水平面上滑行一段距离停下来，问给物体多大的水平速率才能使物体从停下来的地方刚好回到斜面上的原处？A.gh μ2B.gh 2C.gh 2D.条件不够，无法求出13. 一个人站在阳台上，以相同的速率v 0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率A.上抛球最大B.下抛球最大C.平抛球最大D.三球一样大14. 以初速度v 0竖直上抛一小球，若不计空气阻力，在上升过程中，从抛出到小球动能减小一半所经过的时间是A.g v 0B. g v 20C.gv 220 D.)221(0-g v 15. 如图所示，一细绳的上端固定在天花板上靠近墙壁的O 点，下端拴一小球，L 点是小球下垂时的平衡位置．Q 点代表一固定在墙上的细长钉子，位于O L直线上．N 点在Q 点正上方，且QN ＝QL 。
M 点与Q 点等高，现将小球从竖直位置(保持绳绷直)拉开到与N 点等高的P 点，释放后任其向上摆动．运动过程中空气阻力可忽略不计．小球到达上后，因细绳被长钉挡住，将开始沿以Q 为中心的圆弧继续运动，在这以后A.小球向右摆到M 点，然后就摆回来B.小球向右摆到M 和N 之间圆弧上某点处，然后竖直下落C.小球沿圆弧摆到N 点，然后竖直下落D.关于小球的运动情况，以上说法都不正确16. 物体m 从倾角为α的固定的光滑斜面由静止开始下滑，斜面高为h ，当物体滑至斜面底端，重力做功的瞬时功率为 A.gh mg 2 B.gh mg 2sin 21α C.αsin 2gh mg D.αsin 2gh mg 17. 木块在水平恒力F 作用下,由静止开始在水平路面上前进S,随即撤去此恒力后又前进2S 才停下来,设运动全过程中路面情况相同,则木块在运动中所获得的动能的最大值为A.FS 21B. FS 31C. FSD. FS 32 18.如图所示，上层传送带以1m/s 的速度水平向右匀速运动，在传送带的左上方有一个漏斗以100kg/s 的流量均匀地向传送带的上表面漏砂子。
若保持传送带的速率不变，而且不考虑其它方面的损耗，则驱动传送带的电动机仅仅由此而消耗的电功率为A ．50WB ．100WC ．150WD ．200W二．填空题19.（1）用落体法验证机械能守恒定律的实验中，①运用公式212mv mgh =对实验条件的要求是 ，为此，所选择的纸带第1、2点间的距离应接近 。
②下列说法正确的是( )A 、要用天平称重锤质量B 、选用质量大的重锤可减少实验误差C 、实验结果总是动能增加略小于重力势能的减少D 、实验结果总是功能增加略大于重力势能的减少（2）在验证机械能守恒定律的实验中，质量 m =1kg 的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s ，长度单位是cm ，g 取9.8m/s 2。
①打点计时器打下记数点B 时，物体的速度V B = 。
（结果保留三位有效数字） ②从点O 到打下记数点B 的过程中，物体重力势能的减小量ΔE P = ，动能的增加量ΔE K = 。
（结果均保留两位有效数字）③在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的ΔE P 也一定略大于ΔE K ，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因________________________________________________________。
三、论述、计算题。
20． 如图所示，一根跨越一固定的水平光滑细杆的轻绳两端拴有两个小球.球a 置于地面，球b 被拉到与细杆同一水平的位置，在绳刚拉直时放手，使球b 从静止状态向下摆动，当摆到Ob 段轻绳与竖直方向的夹角为60°时，球a 刚要离地，求球a 质量与球b 质量之比.（已知图Ob 段的长度小于Oa 段的长度）21． 质量均为m 的物体A 和B 分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B 拉到斜面底端，这时物体A 离地面的高度为0.8米，如图所示.若摩擦力均不计，从静止开始放手让它们运动.（斜面足够长,g 取10m/s 2）求：(1)物体A 着地时的速度；(2)物体A 着地后物体B 沿斜面上滑的最大距离.22.如下图所示，半径为r ，质量不计的圆盘盘面与地面互相垂直．圆心处有一个垂直于盘面的光滑水平固定轴O ，在盘的最边缘固定一个质量为m 的小球A ，在O 点的正下方离O 点r /2处固定一个质量也为m 的小球，现放开盘让其自由转动，问：(1)当A 球转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少？(2)A 球转到最低点时的线速度是多少？(3)在转动过程中半径OA 向左偏离竖直方向的最大角度是多少？23．如图所示，由细管变成的竖直轨道，其圆形部分的半径为R 和r ，质量为m 的小球从水平轨道出发，先后经过两圆形轨道最后又进入水平轨道，已知小球在A 处刚好对管壁无压力，在B 处对管的内侧壁压力为0.5mg ，试求小球由A 至B 的运动过程中克服轨道阻力所做的功(细管的内径及球的大小不计)。
a b O题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18答案B C B D BD AD D D D C B C D D D C D B 19.（1）①物体在只受重力的作用下,初速度为0的运动，2mm 。
②BC（2）①1.95，②0.48J ，0.47J ③重锤受空气阻力、纸带和打点计时器之间的摩擦做负功，都会使重锤的部分机械能转化为内能。
20.解：球b 向下摆动过程中机械能守恒 m b g Lsin30°＝21m b v 2v ＝gL由题意，F －m b gsin30°＝m b L v 2 F ＝m a g解之得ba m m ＝23 21.解：（1）设A 物体原来离地面的高度为h ，物体A 触地时的速度为V 1 ,由机械能守恒定律有 2021230sin mv mgh mgh ⨯=- 代入数据解得 s m v /2=。
（2）设物体A 着地后物体B 沿斜面上滑的最大距离为S,由机械能守恒定律有0230sin 021mgx mv =- 代入数据解得m x 4.0=22. 解：（1）以O 为零势面，则：初态：01=E PA ，mgr E P B 211-=，末态：mgr E PA -=2，02=E PA 重力势能的减少量：mgr E E E E E P B P A P B P A p 21)()(2211=+-+=∆- （2）由于转动过程中A 、B 系统的机械能守恒，所以有：E E kp ∆=∆- 即22)2(212121v m v m mgr += 解之得：gr v 54= （3）如图，设最大角度为θ，此时A 、B 速度均为零，即动能为零，根据机械能守恒有： mgr mgr mgr 21sin 21cos -=+-θθ，解得：︒==37,53sin θθ即23. )4925(r R mg -mg。