高中物理《机械能守恒定律》章末检测.doc

机械能守恒定律一、选择题(共10小题，每小题5分，共50分)1在同一高度将质量相等的三个小球以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力从抛出到落地过程中，三球( ) a运动时间相同 b落地时的速度相同 c落地时重力的功率相同 d落地时的动能相同2下列关于力对物体做功的说法中正确的是() a摩擦力对物体做功的多少与路径有关 b合力不做功，物体必定做匀速直线运动 c在相同时间内作用力与反作用力做功绝对值一定相等，一正一负 d一对作用力和反作用力可能其中一个力做功，而另一个力不做功3节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃烧产生的高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中礼花弹在炮筒中被击发过程中，克服重力做功w1，克服炮筒阻力及空气阻力做功w2，高压燃气对礼花弹做功w3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变)() a礼花弹的动能变化量为w3w2w1 b礼花弹的动能变化量为w3w2w1 c礼花弹的机械能变化量为w3w1 d礼花弹的机械能变化量为w3w24质量为m的汽车在平直的公路上行驶，其运动过程中所受阻力恒定当汽车的加速度为a，速度为v时，发动机的功率为p1，则当功率为p2时，汽车行驶的最大速度为() a.b. c. d.5关于摩擦力做的功，以下说法正确的是() a滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，所以一定做负功 b静摩擦力虽然阻碍物体间的相对运动，但不做功 c静摩擦力和滑动摩擦力不一定都做负功 d一对相互作用力，若作用力做正功，则反作用力一定做负功6如图所示，a球用线悬挂且通过弹簧与b球相连，两球质量相等，当两球都静止时，将悬线烧断下列说法正确的是() a线断瞬间，a球的加速度大于b球的加速度 b线断后最初一段时间里，重力势能转化为动能和弹性势能 c在下落过程中，两小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒 d线断后最初一段时间里，动能的增加大于重力势能的减少7下面说法正确的是() a重力做功同摩擦力做功均与经过路径无关 b物体受拉力(及重力)作用竖直向下加速运动，拉力的功是1 j，但物体重力势能减少量 大于1 j c物体沿着有摩擦的曲线运动重力做功1 j，重力势能的减少量可能小于1 j d将某物体从空中某一高度以不同的方式抛出后落地时，重力势能变化相同abcd8、 如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方a位置有一只小球。小球从静止开始下落，在b位置接触弹簧的上端，在c位置小球所受弹力大小等于重力，在d位置小球速度减小到零。小球下降阶段下列说法中正确的是（ ） a在b位置小球动能最大 b在c位置小球动能最大 c从ac位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加 d从ad位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加9从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h，设上升过程中空气阻力ff大小恒定，则在上升过程中下列说法中错误的是() a小球的加速度大于重力加速度g b小球的机械能减小了ffh c小球的重力势能增加了mgh d小球的动能减小了mgh10一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是() a加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 b加速时做正功，匀速和减速时做负功 c加速和匀速时做正功，减速时做负功 d始终做正功二、实验题(10分)11在用重物下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示其中o是起始点，a、b、c、d、e是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50 hz.该同学用毫米刻度尺测量o到a、b、c、d、e各点的距离，并记录在图中(单位：cm)(1)这五个数据中不符合有效数字读数要求的是_(填a、b、c、d或e)点读数(2)该同学用重物在oc段的运动来验证机械能守恒，oc距离用h来表示，他用vc计算与c点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量，这种做法_ _(填“对”或“不对”)(3)如o点到某计数点的距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重物的瞬时速度为v，则实验中要验证的等式为_(4)若重物质量m2.00101 kg，重力加速度g9.80 m/s2，由图中给出的数据，可得出，到打下d点时重物重力势能的减少量为_ j，而动能的增加量为_ j(均保留3位有效数字)三、解答题(每小题10分，共40分)12火车在运行中保持额定功率2500 kw，火车的总质量是1 000 t，所受阻力恒为1.56105 n求：(1)火车的加速度是1 m/s2，速度是多大？(2)火车的速度是12 m/s时，加速度是多少？(3)火车的最大速度是多少？13.有一个竖直放置的圆形轨道，半径为r，由左右两部分组成如图4所示，右半部分aeb是光滑的，左半部分bfa是粗糙的现在轨道最低点a放一个质量为m的小球，并给小球一个水平向右的初速度v0，使小球沿轨道恰好运动到最高点b，且能沿bfa轨道回到a点，到达a点时对轨道的压力为4mg.在求小球在a点的初速度v0时，甲同学的解法是：由于小球恰好到达b点，故在b点小球的速度为零，mv2mgr，所以：v02.在求小球由bfa回到a点的速度时，乙同学的解法是：由于小球回到a点时对轨道的压力为4mg，故：4mgm，所以：va2.你同意甲、乙两位同学的解法吗？如果同意请说明理由；若不同意，请指出他们的错误之处，并求出结果根据题中所描绘的物理过程，求小球由b经f回到a的过程中克服摩擦力所做的功14如图所示，水平放置的传送带与一光滑曲面相接(间隙很小)，一小滑块质量为m0.1 kg，从距离传送带h0.2 m处静止滑下，传送带水平部分长l1.8 m，滑块与传送带间的动摩擦因数0.1(g取10 m/s2)(1)使传送带固定不动，问滑块能否滑离传送带？摩擦产生的热量是多少？(2)传送带逆时针以v21 m/s匀速运动，问滑块能否滑离传送带？产生的热量是多少？15、如图所示，质量分别为6 kg和10 kg的物体a、b，用轻绳连接跨在一定滑轮两侧，轻绳正好拉直，且a物体底面接触地面，b物体距地面0.8 m，求：放开b物体，当b物体着地时，a物体的速度是多少？ a物体能上升的最大高度是多少？高一物理机械能守恒定律章末检测参考答案一、选择题(共10小题，每小题5分，共50分)1、d 解析尽管高度、加速度相同，但竖直方向的初速度大小不同，因此运动时间不同，a错落地速度方向是不同的，b、c都错2、ad3、bd 解析由动能定理可知，所有力对物体做的总功等于物体动能的变化，故b正确；由机械能守恒定律知，系统机械能的改变只有靠重力和系统内的弹力以外的其他力做功才能实现，本题中是靠燃气推力、炮筒阻力及空气阻力做功使礼花弹的机械能发生改变的，所以d项正确4、b 解析当汽车速度为v时，发动机功率为p1，设这种情况下牵引力为f，则f，加速度a，故汽车所受阻力ffma.当汽车发动机功率为p2时，汽车行驶的最大速度为vmax，故应选b.5、c 解析摩擦力可以是动力，故摩擦力可以做正功；一对相互作用力，可以都做正功，也可以都做负功，或一个力做功，另一个力不做功6、acd 解析悬线烧断前弹簧处于伸长状态，弹簧对a球的作用力向下，对b球的作用力向上当悬线烧断瞬间，弹簧的伸长来不及改变，对a球作用力仍然向下，故a球的加速度大于b球的加速度，即选项a正确；在下落过程中，只有重力和弹力做功，故两小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒，即选项c正确；悬线烧断后最初的一段时间里，弹簧缩短到原长以前，重力势能和弹性势能均减少，系统的动能增加，即选项d正确7、bd 解析重力做功与经过的路径无关，但摩擦力做功与路径有关，a错，d对；b中wg1 j，c中wg1 j，由wgep1ep2可知b中重力势能减少大于1 j，c中等于1 j，b对，c错8、bcd9、d 解析：解答本题先分析物体上升过程中受力及各力做功情况，再由功与能的关系判断，小球上升过程受重力和空气阻力ff，由mgffma，得agg，故a正确；空气阻力ff做负功ffh，因而小球的机械能减小了ffh，b正确；小球克服重力做功mgh，因而重力势能增加了mgh，c正确；由动能定理知，小球动能减小了mghffh，故d错误10、d 解析一个力是否做功，以及做正功还是负功取决于力和位移的夹角，与其运动情况无关向上运动支持力始终与位移夹角为0，所以一直做正功二、实验题(10分)11、答案(1)b(2)不对(3)gh(4)0.3800.376解析(1)b(2)这种做法不对，用这种方法实际是用机械能守恒来验证机械能守恒(3)gh(4)重力势能的减少量epmgh2.001019.80.194 1 j0.380 j动能的增加量ekm()20.376 j三、解答题(每小题10分，共40分)12、答案(1)2.16 m/s(2)5.2102 m/s2(3)16 m/s解析(1)根据牛顿第二定律，得fffma又因为pfv所以v m/s2.16 m/s(2)根据牛顿第二定律，得fffma又因为pfv所以a m/s25.2102 m/s2(3)根据牛顿第二定律，得fffma当fff时，火车速度最大所以vmax m/s16 m/s13、解析不同意甲同学在求v0时，认为小球在b点的速度为零，这是错误的在b点vb时有最小值正确的解法是：mgm2mgrmvmv联立、求解得v0乙同学在计算中漏掉了重力的影响，应为fnmgm将fn4mg代入解得vabfa的过程中由动能定理可得2mgrwffmvmv联立式解得wffmgrffa的过程中克服摩擦力做的功为mgr14、答案(1)能0.18 j(2)能0.32 j解析(1)假设传送带足够长，对整个过程运用动能定理mghmgl000，要使滑块停下来，传送带至少长l02.0 m.ll0，故滑块能滑离传送带产生的热量q1mglmgl0.18 j(2)传送带逆时针运动，且ll0，因此滑块与传送带间始终有滑动摩擦力，滑块能滑离传送带滑块在斜面上下落过程中，由机械能守恒mghmv得：刚到达传送带时，v02 m/s.由mgma得，滑块在传送带上运动的加速度ag1 m/s2由lv0tat2得，滑块在传送带上滑动时间t(2) s所以传送带上任意一点在时间t内通过的路程l2v2t2(1) m总共产生的热量q