机械能守恒定律单元测试

1 砀山中学高一物理第八次周练砀山中学高一物理第八次周练 姓名姓名 班级班级 日期日期 2014 2014 年年 6 6 月月 8 8 日日 一 单项选择题一 单项选择题 每小题每小题 4 4 分 共分 共 4848 分 分 1 1 下列说法中正确的是下列说法中正确的是 A A 物体受力的同时又有位移发生 则该力对物体做的功等于力乘以位移物体受力的同时又有位移发生 则该力对物体做的功等于力乘以位移 B B 力很大 位移很大 这个力所做的功一定很多力很大 位移很大 这个力所做的功一定很多 C C 机械做功越多 其功率越大机械做功越多 其功率越大 D D 汽车以恒定功率上坡的时候 司机必须换挡 其目的是减小速度 得到较大的牵引力汽车以恒定功率上坡的时候 司机必须换挡 其目的是减小速度 得到较大的牵引力 2 2 一小石子从高为一小石子从高为 1010 m m 处自由下落 不计空气阻力 经一段时间后小石子的动能恰等于它处自由下落 不计空气阻力 经一段时间后小石子的动能恰等于它 的重力势能的重力势能 以地面为参考平面以地面为参考平面 g 10g 10 m sm s2 2 则该时刻小石子的速度大小为 则该时刻小石子的速度大小为 A 5A 5 m sm sB 10B 10 m sm s C 15C 15 m sm sD 20D 20 m sm s 3 3 从空中以从空中以 3030 m sm s 的初速度水平抛出一个重的初速度水平抛出一个重 1010 N N 的物体 物体在空中运动的物体 物体在空中运动 4 4 s s 落地 不落地 不 计空气阻力 计空气阻力 g g 取取 1010 m sm s2 2 则物体落地时重力的瞬时功率为 则物体落地时重力的瞬时功率为 A 400A 400 W WB 500B 500 W W C 300C 300 W WD 700D 700 W W 4 4 将地面上静止的货物竖直向上吊起 货物由地面运动至最高点的过程中 将地面上静止的货物竖直向上吊起 货物由地面运动至最高点的过程中 v v t t 图象如图图象如图 所示 以下判断正确的是所示 以下判断正确的是 A A 前前 3 3 s s 内货物处于失重状态内货物处于失重状态 B B 最后最后 2 2 s s 内货物只受重力作用内货物只受重力作用 C C 前前 3 3 s s 内与最后内与最后 2 2 s s 内货物的平均速度相同内货物的平均速度相同 D D 第第 3 3 s s 末至第末至第 5 5 s s 末的过程中 货物的机械能守恒末的过程中 货物的机械能守恒 5 5 如图所示 在地面上以速度如图所示 在地面上以速度 v v0 0抛出质量为抛出质量为 m m 的物体 抛出后物体落到比地面低的海平面的物体 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而且不计空气阻力 则上 若以地面为零势能面而且不计空气阻力 则 A A 物体到海平面时的重力势能为 物体到海平面时的重力势能为 mghmgh B B 从抛出到落至海平面 重力对物体做功为 从抛出到落至海平面 重力对物体做功为 mgh mgh mvmv0 02 2 1 2 C C 物体在海平面上的动能为 物体在海平面上的动能为 mghmgh D D 物体在海平面上的机械能为 物体在海平面上的机械能为mvmv0 02 2 1 2 6 6 如图如图 表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮 小物块小物块 A A B B 用轻绳连接并跨过滑轮用轻绳连接并跨过滑轮 不计不计 滑轮的质量和摩擦滑轮的质量和摩擦 初始时刻 初始时刻 A A B B 处于同一高度并恰好处于静止状态 剪断轻绳后处于同一高度并恰好处于静止状态 剪断轻绳后 A A 下下 落 落 B B 沿斜面下滑沿斜面下滑 则从剪断轻绳到物块着地则从剪断轻绳到物块着地 两物块两物块 2 A A 速率的变化量不同速率的变化量不同 B B 机械能的变化量不同机械能的变化量不同 C C 重力势能的变化量相同重力势能的变化量相同 D D 重力做功的平均功率相同重力做功的平均功率相同 7 7 质量为质量为 m m1 1 m m2 2的两物体 静止在光滑的水平面上 质量为的两物体 静止在光滑的水平面上 质量为 m m 的人站在的人站在 m m1 1上用恒力上用恒力 F F 拉绳拉绳 子 经过一段时间后 两物体的速度大小分别为子 经过一段时间后 两物体的速度大小分别为 v v1 1和和 v v2 2 位移分别为 位移分别为 s s1 1和和 s s2 2 如图所示 如图所示 则这段时间内此人所做的功的大小等于则这段时间内此人所做的功的大小等于 A FsA Fs2 2 B FsB Fs1 1 C C m m2 2v v2 22 2 m m m m1 1 v v1 12 2 D D m m2 2v v2 22 2 1 2 1 2 1 2 8 8 如图所示如图所示 利用倾角为利用倾角为 的传送带把一个质量为的传送带把一个质量为 m m 的木箱匀速传送的木箱匀速传送 L L 距离距离 这时木箱升高这时木箱升高 h h 木箱和传送带始终保持相对静止 关于此过程木箱和传送带始终保持相对静止 关于此过程 下列说法正确的是下列说法正确的是 A A 木箱克服摩擦力做功木箱克服摩擦力做功 mghmgh B B 摩擦力对木箱做功为零摩擦力对木箱做功为零 C C 摩擦力对木箱做功为摩擦力对木箱做功为 mgLcos mgLcos 其中其中 为摩擦系数为摩擦系数 D D 摩擦力对木箱做功为摩擦力对木箱做功为 mghmgh 9 9 如图所示 将小球如图所示 将小球 a a 从地面以初速度从地面以初速度 v v0 0竖直上抛的同时 将另一相同质量的小球竖直上抛的同时 将另一相同质量的小球 b b 从距从距 地面地面 h h 处由静止释放 两球恰在处由静止释放 两球恰在处相遇处相遇 不计空气阻力不计空气阻力 则 则 h 2 A A 两球同时落地两球同时落地 B B 相遇时两球速度大小相等相遇时两球速度大小相等 C C 从开始运动到相遇 球从开始运动到相遇 球 a a 动能的减少量等于球动能的减少量等于球 b b 动能的增加量动能的增加量 D D 相遇后的任意时刻 重力对球相遇后的任意时刻 重力对球 a a 做功的功率和对球做功的功率和对球 b b 做功的功率相等做功的功率相等 1010 汽车的额定功率为 汽车的额定功率为 9090 kWkW 路面的阻力为 路面的阻力为 f f 汽车行驶的最大速度为 汽车行驶的最大速度为 v v 下列说法正确下列说法正确 的是的是 A A 如果阻力为 如果阻力为 2f2f 汽车最大速度为 汽车最大速度为 2v2v B B 如果汽车牵引力为原来的两倍 汽车的最大速度为 如果汽车牵引力为原来的两倍 汽车的最大速度为 2v2v C C 如果汽车的牵引力变为原来的 如果汽车的牵引力变为原来的 汽车的额定功率就变为 汽车的额定功率就变为 4545 kWkW 1 1 2 2 D D 如果汽车以最大速度 如果汽车以最大速度 v v 做匀速直线运动 汽车发动机的输出功率就是做匀速直线运动 汽车发动机的输出功率就是 9090 kWkW 1111 如图所示 小物体 如图所示 小物体 A A 沿高为沿高为 h h 倾角为 倾角为 的光滑斜面以初速度的光滑斜面以初速度 v v 从顶端滑到底端 而从顶端滑到底端 而 相同的物体相同的物体 B B 以同样大小的初速度从同等高度竖直上抛 则以同样大小的初速度从同等高度竖直上抛 则 3 A A 两物体落地时速度相同 两物体落地时速度相同 B B 从开始运动至落地过程中 重力对它们做功相同 从开始运动至落地过程中 重力对它们做功相同 C C 从开始运动至落地过程中 重力对它们做功的平均功率相同 从开始运动至落地过程中 重力对它们做功的平均功率相同 D D 两物体落地时 重力的瞬时功率相同 两物体落地时 重力的瞬时功率相同 1212 如图所示 如图所示 A A 球用线悬挂且通过弹簧与球用线悬挂且通过弹簧与 B B 球相连 两球质量相等 当两球都静止时 球相连 两球质量相等 当两球都静止时 将悬线烧断 不计空气阻力 下列说法正确的是将悬线烧断 不计空气阻力 下列说法正确的是 A A 线断瞬间 线断瞬间 A A 球的加速度小于球的加速度小于 B B 球的加速度球的加速度 B 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 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 C 在下落过程中 两小球 弹簧和地球组成的系统机械能不守恒 在下落过程中 两小球 弹簧和地球组成的系统机械能不守恒 D D 线断后最初一段时间里 动能的增加大于重力势能的减小 线断后最初一段时间里 动能的增加大于重力势能的减小 二 实验题二 实验题 每空每空 2 2 分 共分 共 1414 分分 13 13 某同学采用重物自由下落的方法某同学采用重物自由下落的方法 验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律 如图甲所示 打点计时器所 如图甲所示 打点计时器所 用电源频率为用电源频率为 5050 HzHz 当地重力加速度的值为 当地重力加速度的值为 9 809 80 m sm s2 2 测得所用重物的质量为 测得所用重物的质量为 1 001 00 kgkg 若按实验要求正确地选出纸带进行测量 量得连续三点 若按实验要求正确地选出纸带进行测量 量得连续三点 A A B B C C 到第一个点到第一个点 O O 的距离的距离 如图乙所示 那么 如图乙所示 那么 1 1 纸带的纸带的 选填选填 左左 或或 右右 端与重物相连 端与重物相连 2 2 从打下点从打下点 A A 到打下点到打下点 C C 的过程中重力势能的减少量的过程中重力势能的减少量 E Ep p 结果保留两位有结果保留两位有 效数字效数字 3 3 猜测 动能的增加量猜测 动能的增加量 E Ek k最有可能最有可能 势能的减少量势能的减少量 E Ep p 选填选填 或或 产生这种现象的原因可能是产生这种现象的原因可能是 14 14 某同学利用图甲探究力对物体做的功与物体速度的关系 得到了如表所示的数据 某同学利用图甲探究力对物体做的功与物体速度的关系 得到了如表所示的数据 实验次数实验次数 1 12 23 34 45 5 橡皮筋条数橡皮筋条数 1 13 34 45 57 7 4 小车速度小车速度 v m sv m s 1 1 0 710 711 231 231 421 421 581 581 871 87 注 每条橡皮筋拉长的长度都一样注 每条橡皮筋拉长的长度都一样 1 1 由表可得出定性结论 由表可得出定性结论 2 2 设一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为设一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为 W W0 0 大致画出橡皮筋所做的功 大致画出橡皮筋所做的功 W W 与小车速度与小车速度 v v 关系的图象 关系的图象 画在图乙中画在图乙中 3 3 由图象大致可判断出由图象大致可判断出 W W 与与 v v 的关系是的关系是 三 计算题三 计算题 本大题共本大题共 4 4 小题 共小题 共 3838 分 要有必要的文字说明和解题步骤 有数值计算的分 要有必要的文字说明和解题步骤 有数值计算的 要注明单位要注明单位 1515 8 8 分分 如图所示 在光滑的水平面上 质量如图所示 在光滑的水平面上 质量 m 3m 3 kgkg 的物体 在水平拉力的物体 在水平拉力 F F 6 6 N N 的作用下 从静止开始运动 运动时间的作用下 从静止开始运动 运动时间 t 3t 3 s s 求 求 1 1 力力 F F 在在 3 3 s s 内对物体所做的功 内对物体所做的功 2 2 力力 F F 在在 3 3 s s 内对物体做功的平均功率 内对物体做功的平均功率 3 3 在在 3 3 s s 末 力末 力 F F 对物体做功的瞬时功率 对物体做功的瞬时功率 5 16 1016 10 分分 某型号汽车发动机的额定功率某型号汽车发动机的额定功率 P P0 0 6060 kWkW 汽车质量 汽车质量 m m 1 101 103 3 kgkg 在水平路面 在水平路面 上正常行驶中所受到的阻力大小恒为车重的上正常行驶中所受到的阻力大小恒为车重的 0 150 15 倍 倍 g g 取取 1010 m sm s2 2 1 1 求该汽车在水平路面上行驶能达到的最大速度求该汽车在水平路面上行驶能达到的最大速度 v vm m 2 2 若该汽车由静止开始以若该汽车由静止开始以 a a1 1 0 50 5 m sm s2 2的加速度匀加速行驶 求维持汽车做匀加速直线的加速度匀加速行驶 求维持汽车做匀加速直线 运动的时间运动的时间 t t 3 3 若该汽车在水平高速公路上以若该汽车在水平高速公路上以 v v 3636 m sm s 的速度匀速行驶 轮胎与路面的动摩擦因数的速度匀速行驶 轮胎与路面的动摩擦因数 0 600 60 驾驶员的反应时间 驾驶员的反应时间 t t 0 500 50 s s 求驾驶员驾驶该汽车与前车保持的安全距离 求驾驶员驾驶该汽车与前车保持的安全距离 的最小值的最小值 s s 1717 10 10 分分 一个质量为一个质量为 4 4 kgkg 的物体静止在足够大的水平地面上 物体与地面间的动摩擦的物体静止在足够大的水平地面上 物体与地面间的动摩擦 因数因数 0 10 1 从 从 t t 0 0 开始 物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力开始 物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力 F F 作用 力作用 力 F F 随时间变化的规律如图随时间变化的规律如图 K7K7 7 7 所示 求前所示 求前 4 4 秒内物体的位移大小和秒内物体的位移大小和 F F 对物体所做的对物体所做的 功 功 取取 g g 1010 m s2 m s2 6 18 1018 10 分分 如图所示 光滑斜轨和光滑圆轨相连 固定在同一竖直面内 圆轨的半径为如图所示 光滑斜轨和光滑圆轨相连 固定在同一竖直面内 圆轨的半径为 R R 一个小球一个小球 可视为质点可视为质点 从离水平面高 从离水平面高 h h 处由静止自由下滑 由斜轨进入圆轨 求 处由静止自由下滑 由斜轨进入圆轨 求 1 1 为了使小球在圆轨内运动的过程中始终不脱离圆轨 为了使小球在圆轨内运动的过程中始终不脱离圆轨 h h 应至少多高 应至少多高 2 2 若小球到达圆轨最高点时圆轨对小球的压力大小恰好等于它自身重力大小 那么小球开若小球到达圆轨最高点时圆轨对小球的压力大小恰好等于它自身重力大小 那么小球开 始下滑时的始下滑时的 h h 是多大 是多大 7 砀山中学高一物理第八次周练参考答案砀山中学高一物理第八次周练参考答案 1 1 选选 D D 力乘以力的方向上的位移 才是该力做的功 力乘以力的方向上的位移 才是该力做的功 A A 错 由错 由 W FW Fl lcos cos 知 知 F F 很大 很大 l l 很大 若很大 若 90 90 则 则 W 0W 0 B B 错 做功多 用时长 功率不一定大 错 做功多 用时长 功率不一定大 C C 错 由错 由 P FvP Fv 可知 可知 P P 一定时 一定时 v v 减小 减小 F F 增大 增大 D D 对 对 2 2 选选 B B 设小石子的动能等于它的重力势能时速度为 设小石子的动能等于它的重力势能时速度为 v v 根据机械能守恒定律得 根据机械能守恒定律得 mgh mgh mgh mgh mvmv2 2 由题意知由题意知 mgh mgh mvmv2 2 所以 所以 mgh mvmgh mv2 2 故 故 v v 10 10 m sm s B B 正确 正确 1 2 1 2 gh 3 3 选选 A A 在竖直方向上 在竖直方向上 v vy y gt 10 4 gt 10 4 m s 40m s 40 m s m s 故物体落地时重力的瞬时功率故物体落地时重力的瞬时功率 P mgvP mgvy y 400 400 W W A A 对 对 4 4 选 选 C C 由货物运动的 由货物运动的 v v t t 图象可知 前图象可知 前 3 3 s s 内货物向上做匀加速直线运动 货物处于内货物向上做匀加速直线运动 货物处于 超重状态 超重状态 A A 错误 最后错误 最后 2 2 s s 内货物向上做匀减速直线运动 加速度为内货物向上做匀减速直线运动 加速度为 3 3 m sm s2 2 说明货物 说明货物 除受重力外 还受其他力的作用 除受重力外 还受其他力的作用 B B 错误 由平均速度公式错误 由平均速度公式得 前得 前 3 3 秒内与最秒内与最 0t vv v 2 后后 2 2 s s 内货物的平均速度大小都为内货物的平均速度大小都为 3 3 m sm s 且方向相同 且方向相同 C C 对 第对 第 3 3 s s 末至第末至第 5 5 s s 末的过程末的过程 中 货物的速度不变 动能不变 重力势能增加 故机械能增加 中 货物的速度不变 动能不变 重力势能增加 故机械能增加 D D 错误 错误 5 5 选选 B B C C D D 物体到海平面时的重力势能为物体到海平面时的重力势能为 mgh mgh A A 错 物体下落 重力对物体做正功 错 物体下落 重力对物体做正功 为为 mghmgh B B 错误 由动能定理得 错误 由动能定理得 mgh Emgh Ek k mvmv0 02 2 所以物体在海平面上的动能为所以物体在海平面上的动能为 1 2 mghmgh mvmv0 02 2 C C 错误 不计空气阻力 物体的机械能守恒 物体在海平面上的机械能与在错误 不计空气阻力 物体的机械能守恒 物体在海平面上的机械能与在 1 2 地面上的机械能相等 地面上的机械能相等 E EE Ep p E Ek k mvmv0 02 2 D D 对 对 1 2 6 6 选选 D D 设设 A A B B 离地高度为离地高度为 h h 由于斜面表面光滑 由于斜面表面光滑 A A B B 运动过程机械能守恒 物块着地运动过程机械能守恒 物块着地 时速率相等时速率相等 均为均为 因此速率变化量相等 因此速率变化量相等 A A B B 错 由于初始时刻错 由于初始时刻 A A B B 处于同一高处于同一高2gh 度并处于静止状态 因此有度并处于静止状态 因此有 m mA Ag mg mB Bgsin gsin 重力势能变化量不相等 重力势能变化量不相等 C C 错 从剪断轻绳到错 从剪断轻绳到 两物块着地过程的平均速度大小为两物块着地过程的平均速度大小为则则 1 v2gh 2 故选故选 D D ABAB AB Pm gv Pm gsin v PP 7 7 选选 C C 人做的功等于绳子对 人做的功等于绳子对 m m1 1 m m2 2做的功之和 即做的功之和 即 W FsW Fs1 1 Fs Fs2 2 F s F s1 1 s s2 2 ABAB 错 根据动错 根据动 8 能定理知 人做的功等于能定理知 人做的功等于 m m1 1 m m2 2动能的增加量 所以动能的增加量 所以 W W m m1 1 m v m v1 12 2 m m2 2v v2 22 2 C C 对 对 D D 错错 1 2 1 2 8 8 选选 D D 木箱和皮带间的摩擦力为静摩擦力 木箱和皮带间的摩擦力为静摩擦力 对木箱做正功对木箱做正功 木箱匀速运动木箱匀速运动 根据功能原理根据功能原理 摩擦力对木箱做的功等于木箱克服重力做的功摩擦力对木箱做的功等于木箱克服重力做的功 mghmgh D D 选项正确 选项正确 9 9 选选 C C 相遇时满足 相遇时满足小球小球 b b 落地时间落地时间 2222 00 111h gtv tgthgtvgh 2222 所以 t tb b 球 球 a a 落地时间落地时间故故 A A 错误 相遇时 错误 相遇时 v va a2 2 2h g 0 a 2vh t2 gg b h v2ggh 2 v v0 02 2 2g 2g v va a 0 0 所以 所以 B B 错误 因为两球恰在错误 因为两球恰在处相遇 说明重力做功的数值相等 根据处相遇 说明重力做功的数值相等 根据 h 2 h 2 动能定理 球动能定理 球 a a 动能的减少量等于球动能的减少量等于球 b b 动能的增加量 动能的增加量 C C 正确 相遇后的任意时刻 球正确 相遇后的任意时刻 球 a a 的速度始终小于球的速度始终小于球 b b 的速度 因此重力对球的速度 因此重力对球 a a 做功的功率小于对球做功的功率小于对球 b b 做功的功率 做功的功率 D D 错误 错误 10 D10 D 1111 B B 解析 两种情况下都只有重力做功 且重力做功的大小一样 机械能守恒 物体落解析 两种情况下都只有重力做功 且重力做功的大小一样 机械能守恒 物体落 地时速度大小相同 方向不同 地时速度大小相同 方向不同 1212 D D A A 线线断断开开前前 B B 球球受受重重力力和和弹弹簧簧拉拉力力 二二力力平平衡衡 A A 球球受受重重力力 弹弹簧簧拉拉力力和和细细线线 拉拉力力 三三力力平平衡衡 细细线线刚刚断断开开 细细线线拉拉力力减减为为零零 弹弹簧簧弹弹力力不不变变 故故A A 球球立立即即 有有加加速速度度 B B 球球加加速速度度为为零零 故故A A 错错误误 B B C C D D 系系统统下下落落过过程程 刚刚开开始始时时 由由于于A A 的的加加速速度度大大于于 B B 的的加加速速度度 故故弹弹簧簧 伸伸长长量量变变小小 弹弹性性势势能能减减小小 由由于于A A 球球 弹弹簧簧 B B 球球系系统统只只有有重重力力和和弹弹簧簧弹弹力力做做 功功 系系统统机机械械能能守守恒恒 故故线线断断后后最最初初一一段段时时间间里里 重重力力势势能能和和弹弹性性势势能能都都转转化化为为动动 能能 因因而而 B B 错错误误 C C 错错误误 D D 正正确确 故故选选 D D 13 13 1 1 重物做自由落体运动 下落速度越来越快 相同的时间里 距离越来越大 故纸带重物做自由落体运动 下落速度越来越快 相同的时间里 距离越来越大 故纸带 的左端与重物相连 的左端与重物相连 2 E 2 Ep p mgh mghAC AC 1 00 9 80 7 02 3 13 10 1 00 9 80 7 02 3 13 10 2 2 J 0 38 J 0 38 J J 3 3 由于摩擦阻力的影响 动能的增加量由于摩擦阻力的影响 动能的增加量 E Ek k最有可能小于势能的减少量最有可能小于势能的减少量 E Ep p 空气阻力 空气阻力 或纸带与限位孔间的摩擦或纸带与限位孔间的摩擦 答案 答案 1 1 左左 2 0 38 2 0 38 J J 3 3 14 14 每条橡皮筋拉长的长度都一样 一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为每条橡皮筋拉长的长度都一样 一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为 W W 则做功与拉 则做功与拉 长橡皮筋的条数成正比 第长橡皮筋的条数成正比 第 2 2 3 3 4 4 5 5 次拉长橡皮筋做功应分别为次拉长橡皮筋做功应分别为 3W3W 4W4W 5W5W 7W7W 答案 答案 1 1 橡皮筋做的功与小车获得的速度有关 并且做功越多 小车获得的速度越大橡皮筋做的功与小车获得的速度有关 并且做功越多 小车获得的速度越大 2 2 如图所示如图所示 9 3 3 可能是可能是 W vW v2 2 1515 物体的加速度 物体的加速度 22 F6 a m s2 m s m3 物体在物体在 3 3 s s 内的位移内的位移 22 11 sat2 3 m9 m 22 物体在物体在 3 3 s s 末的速度末的速度 v at 2 3v at 2 3 m s 6m s 6 m sm s 1 1 力力 F F 在在 3 3 s s 内对物体所做的功为内对物体所做的功为 W Fs 6 9W Fs 6 9 J 54J 54 J J 2 2 力力 F F 在在 3 3 s s 内对物体做功的平均功率为内对物体做功的平均功率为 W54 P W18 W t3 3 3 在在 3 3 s s 末 力末 力 F F 对物体做功的瞬时功率为对物体