模块二专题五课时活页训练.doc

1关于机械能是否守恒，下列叙述中正确的是()A做匀速直线运动物体的机械能一定守恒B做匀变速直线运动物体的机械能可能守恒C外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒解析：选BD.做匀速直线运动的物体，动能一定不变，机械能不一定守恒，A错做匀变速直线运动的物体，若只有重力或弹力做功，机械能守恒，B正确外力对物体不做功时，动能一定不变，机械能不一定守恒，C错只有重力对物体做功，满足机械能守恒条件，机械能守恒，D正确2.图512如图512所示，上表面有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑平面上，在一质量为m的物体B自弧上端自由滑下的同时释放A，则()A在B下滑过程中，B的机械能守恒B轨道对B的支持力对B不做功C在B下滑的过程中，A和地球组成的系统的机械能增加DA、B和地球组成的系统的机械能守恒解析：选CD.因B下滑时B对A有压力，A对B有支持力，A向左滑动，水平方向发生位移，B对A做正功，A对B做负功因而A、B各自的机械能不守恒但A、B和地球组成的系统机械能守恒A的重力势能不变、动能增加，故A的机械能增加，C、D正确3(2010年高考福建理综卷)如图513甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则()图513At1时刻小球动能最大Bt2时刻小球动能最大Ct2t3这段时间内，小球的动能先增加后减少Dt2t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能解析：选C.0t1时间内小球做自由落体运动，落到弹簧上并往下运动的过程中，小球重力与弹簧对小球弹力的合力方向先向下后向上，故小球先加速后减速，t2时刻到达最低点，动能为0，A、B错；t2t3时间内小球向上运动，合力方向先向上后向下，小球先加速后减速，动能先增加后减少，C对；t2t3时间内由能量守恒知小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能减去小球增加的重力势能，D错4.图514(2010年山东济南模拟)如图514所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，AB2h.在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球支架悬挂在O点，可绕O点并与支架所在平面垂直的固定轴无摩擦转动开始时OB与地面垂直，放手后开始转动，在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是()AA球到达到最低点时速度为零BA球机械能减少量等于B球机械能的增加量CB球向左摆动所能达到的最大高度应高于A球开始运动的高度D当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起点高度解析：选BCD.题目所给的装置中，A、B两球以及地球所组成的系统机械能守恒以初始状态B球所处平面为参考平面，则总的机械能为：E2mghA2mg2hsin 302mgh.当A在最低点即在参考平面上时，系统的重力势能为mgh.另外mgh的能量为A、B两球的动能，因此两球继续摆动，A球到最低点时仍有速度向左摆动，B球向左摆动所能达到的最大高度应高于A球开始运动的高度整个过程中系统机械能守恒，A球机械能的减少量等于B球机械能的增加量5.图515(2010年福建质检)为了探究能量转化和守恒规律，小强将一个小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐，两端分别固定在罐盖和罐底上，如图515所示，盖好盖后，让该装置从不太陡的粗糙斜面上的A处滚下，到斜面上的B处停下，发现橡皮筋被卷紧了，接着铁罐居然能从B处自动滚上去关于该装置在上述过程中的能量转化，下列判断正确的是()A从A处滚到B处，由动能定理可知，系统的重力势能全部转化为橡皮筋的弹性势能B从A处滚到B处，由于要转化为橡皮筋的弹性势能，故系统的重力做的功小于摩擦力做的功C从B处滚到最高处，橡皮筋的弹性势能转化为系统的重力势能和此过程产生的内能D从B处滚到最高处，橡皮筋的弹性势能转化为系统的重力势能和动能解析：选C.在铁罐滚动时，铁罐与斜面的接触点的瞬时速度为零，则斜面对铁罐的静摩擦力不做功，在从A到B的过程中橡皮筋发生了扭转形变，在获得弹性势能的同时也产生了内能，由能量守恒可知，系统减少的重力势能等于橡皮筋获得的弹性势能与产生的内能之和，故A、B皆错误同理可知C正确、D错误6一个质量为m的带电小球，在存在匀强电场的空间以某一水平初速度抛出，不计空气阻力，测得小球的加速度为，方向竖直向下，则在小球下落h高度的过程中()A小球的动能增加mghB小球的电势能增加mghC小球的重力势能减少mghD小球的机械能减少mgh解析：选ABD.小球受到竖直向下的重力mg，由小球的加速度为、方向竖直向下，知电场力方向竖直向上、大小为mg，合力为mg.由于在小球下落h高度的过程中，重力做的功为mgh，电场力做的功为mgh，合力做的功为mgh，因此，小球的动能增加mgh，小球的电势能增加mgh，小球的重力势能减少mgh，小球的机械能减少mgh，故选项A、B、D正确7(2010年北京海淀区二模)物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m0的质点距离质量为M0的引力源中心为r0时，其引力势能Ep(式中G为引力常量)，一颗质量为m的人造地球卫星以圆形轨道环绕地球飞行，已知地球的质量为M，由于受高空稀薄空气的阻力作用，卫星的圆轨道半径从r1逐渐减小到r2.若在这个过程中空气阻力做功为Wf，则在下列给出的Wf的四个表达式中正确的是()AWfGMm()BWf()CWf()DWf()解析：选B.由知卫星在圆轨道上的动能Ekmv2，因此在圆轨道上的机械能EEkEp，WfE2E1()，B对8.图516(2010年无锡市调研)如图516所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动物块和小车之间的摩擦力为f.物块滑到小车最右端时，小车运动的距离为s.在这个过程中，下列说法正确的是()A物块到达小车最右端时具有的动能为F(ls)B物块到达小车最右端时，小车具有的动能为fsC物块克服摩擦力所做的功为f(ls)D物块和小车增加的机械能为fs解析：选BC.物块到达小车的最右端时对地发生的位移是(ls)，由动能定理知，此时物块、小车具有的动能等于各自合外力所做的功：Ek物(Ff)(ls)，Ek车fs，A错误、B正确；物块克服摩擦力所做的功等于摩擦力与物块通过的位移的乘积f(ls)，C正确；恒力F对系统做的总功为F(ls)，其中因摩擦产生的热量为Qfl，则由能量守恒知物块与小车增加的机械能为EF(ls)fl，D错误9.图517(2010年试题调研)如图517所示，上层传送带以v01 m/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100 kg/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，而且不考虑其他方面的损耗，则下列说法正确的是()A电动机应增加的功率为50 WB电动机应增加的功率为100 WC在一分钟内因砂子与传送带摩擦产生的热为3.0103 JD在一分钟内因砂子与传送带摩擦产生的热为6.0103 J解析：选BC.砂子先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为s，所用时间为t，加速度为a，则对砂子有sat2，v0at；在这段时间内，传送带运动的路程为s0v0t，可得s02s.由动能定理得传送带对砂子做功为Wfsmv，传送带克服摩擦力做功产生的热量Qf(s0s)fsmv.可见，在砂子匀加速运动过程中，砂子获得的动能与发热量相等在1 s内电动机应增加做的功即为电动机应增加的功率，所以电动机应增加的功率为P2mv100 W(m100 kg)；在一分钟内砂子与传送带摩擦产生的热为Qmv603.0103 J，所以B、C正确10.图518(2010年福建质检)如图518所示，放在水平面上的小车上表面水平，AB是半径为R的光滑圆弧轨道，下端B的切线水平且与平板车上表面平齐，车的质量为M.现有一质量为m的小滑块，从轨道上端A处无初速释放，滑到B端后，再滑到平板车上若车固定不动，小滑块恰不能从车上掉下(重力加速度为g)(1)求滑块到达B端之前瞬间所受支持力的大小；(2)求滑块在车上滑动的过程中，克服摩擦力做的功；(3)若车不固定，且地面光滑，把滑块从A点正上方的P点无初速释放，P点到A点的高度为h，滑块从A点进入轨道，最后恰停在车的中点，求车的最大速度解析：(1)根据机械能守恒有：mgRmv根据牛顿第二定律有，Nmgm联立解得轨道对滑块的支持力：N3mg.(2)滑块在车上滑动过程中，克服摩擦力做的功WfmgR.(3)因滑块最后恰停在车的中点，所以因摩擦而产生的内能QmgR滑块与车速度相同时，车速最大，设为v2，根据能量守恒有：(Mm)vQmg(Rh)联立解得：v2.答案：(1)3mg(2)mgR(3) 11(2010年辽宁大连模拟)如图519所示，固定斜面的倾角30，物体A与斜面之间的动摩擦因数为，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2m，B的质量为m，初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B一初速度v0使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点已知重力加速度为g，不计空气阻力，求此过程中：图519(1)物体A向下运动到C点时的速度；(2)弹簧的最大压缩量；(3)弹簧中的最大弹性势能解析：(1)物体A和斜面间的滑动摩擦力f2mg cos 物体A向下运动到C点的过程中，根据能量关系有2mgL sin 3mv3mv2mgLfLv .(2)从物体A接触弹簧，将弹簧压缩到最短后又恰回到C点整个过程，对系统应用动能定理，有：f2x03mv2x.(3)从弹簧压缩最短到恢复原长的过程中，根据能量关系有Epmgx2mgx sin fx因为mgx2mgx sin 所以EpfxmvmgL.答案：(1) (2)(3)mvmgL12(2010年福建泉州理综测试)如图520所示，遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止出发，经过时间t后关闭电动机，赛车继续前进至B点水平飞出，恰好在C点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，通过轨道最高点D后回到水平地面EF上，E点为圆形轨道的最低点已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到恒定阻力f0.4 N，赛车的质量m0.4 kg，通电后赛车的电动机以额定功率P2 W工作，轨道AB的长度L2 m，B、C两点的高度差h0.45 m，连线CO和竖直方向的夹角37，圆形轨道的半径R0.5 m，空气阻力可忽略，取重力加速度g10 m/s2，sin370.6，cos 370.8，求：图520(1)赛车运动到C点时速度vC的大小；(2)赛车经过最高点D处时对轨道的压力ND的大小；(3)赛车电动机工作的时间t.解析：(1)赛车从B到C的过程做平抛运动，设到C点时赛车的竖直分速度大小为vy，则vy3 m/s所以赛车运动到