《机械能守恒定律》单元检测.doc

机械能守恒定律一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1、在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到Vm，立即关闭发动机而滑行直到停止，v-t 图线如图，汽车的牵引力大小为F1,摩擦力大小为F2，全过程中，牵引力做功为W1，克服摩擦力做功为W2，则( ) A、F1:F2=1:3 B、F1:F2 = 4:1 C、W1:W2 =1:1 D、W1:W2 =1:32、质量为 m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为S。下列说法正确的是（ ） A小车克服重力所做的功是mgh B合力对小车做的功是mv2/2C推力对小车做的功是Fs-mgh D阻力对小车做的功是 mv2/2 + mgh-Fs3、质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道最低点，此时绳子的张力为7mg，此后小球继续做运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力做的功为( ) A.mgR/4 B.mgR/3 C.mgR/2 D.mgR4、将物体以60 J的初动能竖直向上抛出，当它上升至某点P时，动能减为10 J，机械能损失1.0 J，若空气阻力大小不变，那么物体落回抛出点的动能为（ ） A36 J B40 J C48 J D50 J5如图所示，一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止滑下，当滑到最低点时，关于滑块动能大小和它对轨道最低点的压力，下列叙述中正确的是A.轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越大B轨道.半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越小C.轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力与半径无关D.轨道半径变化，滑块动能和对轨道压力都不变6、小明和小强在操场上一起踢足球，若足球质量为m，小明将足球以速度v从地面上的A点踢起。当足球到达离地面高度为h的B点位置时，如图所示，不计空气阻力，取B处为零势能参考面，则下列说法中正确的是 （ ）A小明对足球做的功等于mgh B足球在A点处的机械能为mv2/2C小明对足球做的功等于mv2/2+mgh D足球在B点处的动能为mv2/2 -mgh 7、半径为R的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶最低点，如图小车以速度v向右做匀速运动、当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升的高度可能为（ ） A等于v2/2g B大于v2/2g C小于v2/2g D等于2R8如图所示，一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上，由图中位置无初速释放，则小球在下摆过程中，下列说法正确的是 （ ） A绳对车的拉力对车做正功 B绳的拉力对小球做正功C小球所受的合力对小球不做功 D绳的拉力对小球做负功9如图所示，长为2的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m的小球，杆竖直立在光滑的水平面上，杆原来静止，现让其自由倒下，设杆在倒下过程中着地端始终不离开地面，则A着地时的速度为 ( )A.B.C.D.10.如图所示，用竖直向下的恒力F通过跨过光滑定滑轮的细线拉动光滑水平面上的物体，物体沿水平面移动过程中经过A、B、C三点，设AB=BC，物体经过A、B、C三点时的动能分别为EKA，EKB，EKC，则它们间的关系应是( ) AEKB-EKA=EKC-EKB BEKB-EKAEKC-EKB DEKC 2EKB11.如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动.已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s.若木块对子弹的阻力Ff视为恒定，则下列关系式中正确的是（ ） A.FfL=Mv2/2 B.Ffs=mv2/2 C.Ffs=mv02/2（Mm）v2/2 D.Ff（Ls）=mv02/2 mv2/212一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端已知小物块的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为V，克服摩擦阻力做功为E/2若小物块冲上斜面的初动能变为2E，则有 ( )A返回斜面底端时的动能为E B返回斜面底端时的动能为3E/2C返回斜面底端时的速度大小为2V D返回斜面底端时的速度大小为二、实验题:本题共 3小题，共 26分。把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答.13、(6分)用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计器的纸带，记录共运动情况观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题： （1）适当垫高木板是为了_;（2）通过纸带求小车速度时，应使用纸带的_(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”) ;（3）若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的Wv2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v的关系是_14、(6分)一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s （1）请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式：（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：弹簧的压缩量x (cm)1.001.502.002.503.003.50小钢球飞行的水平距离s (cm)1.011.502.012.493.013.50根据上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为 ，并说明理由：15用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验:（1）（4分）为进行该实验，备有下列器材可供选择铁架台、打点计时器、复写纸片、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关。其中不必要的器材是 。缺少的器材是 。（2）（6分）若实验中所用重物的质量m=1，打点时间间隔为0.02s，打出的纸带如下图所示，O、A、B、C、D为相邻的几点，测的OA=0.18cm、OB=0.76、OC=1.71、OD=3.04，查出当地的重力加速度g=9.80m/s2，则重物在B点时的动能EAB= J。从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是 J，由此得出的结论是 。(计算结果保留三位有效数字) （3）（4分）根据纸带算出相关各点的速度v量出下落的距离h，以v2/2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的 ，就证明机械能是守恒的，图像的斜率代表的物理量是 。三、解答题:本题共 4小题，共 46分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。O16如图所示，长为l的细线下系一质量为m的小球，线上端固定在O点，小球可以在竖直面内摆动，不计空气阻力，当小球从摆角为的位置由静止运动到最低点的过程中，求：（1）重力对小球做的功？（2）小球到最低点时的速度为多大？(3)小球在最低点时，细线对小球的拉力？17、如图所示，ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中ABC的末端水平，DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道，其直径DF沿竖直方向，C、D可看作重合。现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放，（1）若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动，H至少要有多高？（2）若小球静止释放处离C点的高度h小于（1）中H的最小值，小球可击中与圆心等高的E点，求h。（取g=10m/s2）18.一种氢气燃料的汽车，质量为=2.0103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为=1.0m/s2。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。试求：（1）汽车的最大行驶速度； （2）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率；（3）当汽车的速度为32m/s时的加速度；（4）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。19、)质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点，随传送带运动到A点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。B、C为圆弧的两端点，其连线水平。已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角= 1060，轨道最低点为O，A点距水平面的高度h=0.8m。小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动，0.8s后经过D点，物块与斜面间的滑动摩擦因数为1=0.33（g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8）试求：（1）小物块离开A点的水平初速度v1 （2）小物块经过O点时对轨道的压力 （3）斜面上CD间的距离 （4）假设小物块与传送带间的动摩擦因数为2 = 0.3，传送带的速度为5m/s，则PA间的距离是多少？参考答案1 .BC 2.ABD 3.C 4.C 5.C 6.D 7.ACD 8.A D 9 D 10.CD 11. ACD 12.AD13、【解析】（1）平衡摩擦力 （2）后面部分 （3）W与速度v的平方成正14、【解析】（1）EPms2g/4h（2）Ep与x2成正比，理由：x正比于s， Ep正比于s2（1）由平抛运动规律有 svt， hgt2/2，得 vs。由机械能守恒定律得 EPmv2/2ms2g/4h（2）Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为：Ep与x2成正比猜测的理由：由表中数据可看出，在误差范围内，x正比于s，又Ep=mv2/2= ms2g/4h，所以Ep正比于x215、（1）（4分）天平、秒表、低压直流电源 重锤、直尺、低压交流电源（或交流电源） （2） （6分）0.0722 0.0745 在实验误差允许的范围内减少的物体重力势能等于其增加的动能，物体自由下落过程中机械能守恒 （3）（4分）C 重力加速度16.（1）（2）（3）17.【解析】（1）小球从ABC轨道下滑，机械能守恒，设到达C点时的速度大小为。则：3分 小球能在竖直平面内做圆周运动，在圆周最高点必须满足： 3分、联立并代入数据得：2分 （2）若，小球过C点后做平抛运动，设球经C点时的速度大小为，则击