辽宁省瓦房店市高级中学2012-2013学年高一物理暑假作业七

1 瓦房店市高级中学瓦房店市高级中学 2012 20132012 2013 学年度暑假作业七学年度暑假作业七 一 选择题 1 关于重力势能的说法正确的是 A 重力势能由重物本身因素决定 B 重力势能有负值 因此说重力势能是矢量 C 重力做功才有重力势能 重力不做功 物体就不具有重力势能 D 重力做功引起重力势能变化 2 关于重力 摩擦力做功的叙述中 错误的是 A 物体克服重力做了多少功 物体的重力势能就增加多少 B 重力对物体做功只与始 末位置有关 而与路径无关 C 摩擦力对物体做功也与路径无关 D 摩擦力对物体做功与路径有关 3 下述说法正确的是 A 物体所受的合力为零 机械能一定守恒 B 物体所受合力不为零 机械能一定不守恒 C 物体受到重力 弹力以外的力作用时 机械能一定不守恒 D 物体在重力 弹力以外的力做功时 机械能一定不守恒 4 如图 1 所示 轻弹簧一端固定在挡板上 质量为m的物体以初速度v0沿水 平面开始运动 起始点A与轻弹簧自由端O距离为s 物体与水平面间的 动摩擦因数为 物体与弹簧相碰后 弹簧的最大压缩量为x 则弹簧被 压缩最短时 弹簧具有的弹性势能为 A mv02 mgx B mv02 mg s x 2 1 2 1 C mgs D mg s x 5 以初速度v0竖直上抛一个质量为m的物体 不计阻力 当它到达最大高度后又向下运 动到速度为时 以地面为参考平面 物体的重力势能为 3 0 v A mv02 B mv02 3 1 9 2 C mv02 D mv02 9 4 3 2 6 如图2所示 一根长为l1的橡皮条和一根长为l2的绳子 l1 l2 悬于同一点 橡 皮条的另一端 系一A球 绳子的另一端系一B球 两球质量相等 现从悬线水 平 位置 绳拉直 橡皮条保持原长 将两球由静止释放 当两球摆至最低点时 橡 皮条的长 度与绳子长度相等 此时两球速度的大小为 A B球速度较大B A球速度较大 C 两球速 度相等 D 不能确定 7 如图 3 所示 从H高处以v平抛一小球 不计空气阻力 当小球距地面高 度为h时 其动能恰好等于其势能 则 A h B h C h D 无法确定 2 H 2 H 2 H 2 8 如图 4 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OL 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等高的P点 释放后任其向L摆动 运动过程 中空气阻力可忽略不计 小球到达L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 在此以后 A 小球向右摆到M点 然后就摆回来 B 小球沿圆弧摆到N点 然后竖直下落 C 小球将绕Q点旋转 直至细绳完全缠绕在钉子上为止 D 以上说法都不正确 9 如图 5 所示 质量为m的木块放在光滑的水平桌面上 用轻绳绕过桌边光 滑的定滑轮与质量为 2m的砝码相连 让绳拉直后使砝码从静止开始下降 h的距离时砝码未落地 木块仍在桌面上 这时砝码的速率为 A B gh2gh6 3 1 C D gh6gh3 3 2 10 将一物体从地面竖直上抛 物体上抛运动过程中所受的空气阻力大小恒定 设 物体在地面时的重力势能为零 则物体从抛出到落回原地的过程中 物体的机械能E与 物体距地面高度h的关系正确的是图 6 中的 11 质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和 2m的小球A和B 支架的两直角边长度 分别为 2l和l 支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动 如图 7 所示 开始时OA 边处于水平位置 由静止释放 则 A A球的最大速度为 2gl2 B A球的速度最大时 两小球的总重力势能最小 C A球的速度最大时 两直角边与竖直方向的夹角为 45 D A B两球的最大速度之比v1 v2 2 1 12 如图 8 所示 小球自a点由静止自由下落 到b点时与弹簧接触 到c点时弹簧被压缩 到最短 若不计弹簧质量和空气阻力 在小球由a b c的运动过程中 小球和弹簧总机械能守恒 小球的重力势能随时间均匀减少 小球在b点时动能最大 到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 以上叙述正确的是 A 只有 B 只有 C D 图 5 图 8 3 二 填空题 13 如图 9 在水平地面上平铺n块砖 每块砖的质量为m 厚度 为h 如将砖一块一块地叠放起来 至少需要做功 J 14 一小滑块放在如图 10 所示的凹形斜面上 用力F沿斜面向下拉小滑块 小滑 块沿斜面运动了一段距离 若已知在这过程中 拉力F所做的功的大小 绝对 值 为A 斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B 重力做功的大小为C 空 气阻力做功的大小为 D 当用这些量表达时 小滑块的动能的改变 指末态动能 减去初态动能 等于 滑块的重力势能的改变等于 滑 块机械能 指动能与重力势能之和 的改变等于 15 两个底面积都是S的圆桶 放在同一水平面上 桶内装水 水面高度分别为h1 和h2 如图 11 所示 已知水的密度为 现在把连接两桶的阀门 打开 最后两桶水面高度相等 则这一过程中重力做功为 16 从某一高度平抛一小球 不计空气阻力 它在空中飞行的第 1 s 内 第 2 s 内 第 3 s 内动能增量之比 Ek1 Ek2 Ek3 17 如图 12 所示 一根原长为L的轻质弹簧 下端固定在水平桌面上 上端固定一个质量 为m的物体A A静止时弹簧的压缩量为L1 在A上再放一个质量也是m的物体B 待 A B静止后 在B上施加一竖直向下的力F 使弹簧再缩短L2 这时弹簧的弹性势能 为EP 突然撤去力F 则B脱离A向上飞出的瞬间弹簧的长度应为 这 时B的速度是 三 计算题 18 如图所示 光滑水平面 AB 与竖直面内的半圆形导轨 在 B 点相接 导轨半径为 R 一个质量为 m 的物体将弹簧 压缩至 A 点后由静止释放 在弹力作用下物体获得某一 向右速度后脱离弹簧 当它经过 B 点进入导轨瞬间对导 轨的压力为其重力的 7 倍 之后向上运动恰能完成半个 圆周运动到达 C 点 试求 图 10 图 9 图 12 4 1 弹簧开始时的弹性势能 2 物体从 B 点运动至 C 点克服阻力做的功 3 物体离开 C 点后落回水平面时的动能 19 如图 14 所示 质量为 2m和m的可看做质点的小球A B 用不计质量不可伸长的细线相连 跨在固定的光滑圆 柱 两侧 开始时 A球和B球与圆柱轴心同高 然后释放 A球 则B球到达最高点时速率是多少 20 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 质量为m 开始时 木块静止 有一半没入水中 如图 15 所示 现用力F将木块 2 1 缓慢地压到池底 不计摩擦 求 1 从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中 池水势能的 改变量 2 从开始到木块刚好完全没入水的过程中 力F所做的功 21 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站 用于对旅客的行李进行安全检查 如图为一水 平传送带装置示意图 绷紧的传送带 AB 始终保持 v 1m s 的恒定速率运行 一质量为 m 4Kg 的行李无初速地放在 A 处 传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动 随后 行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动 设行李与传送带间的动摩擦因数 0 1 AB 间的距离l 2 0m g 取 10m s2 1 求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小 2 求行李做匀加速直线运动的时间 3 如果提高传送带的运行速率 行李就能被较快地传送到 B 处 求行李从 A 处传送到 B 处的最短时间和传送带对应的最小运行速率 图 15 B A v L m 5 瓦房店市高级中学瓦房店市高级中学 2012 20132012 2013 学年度暑假作业七参考答案学年度暑假作业七参考答案 题号 123456789101112 答案 DCDBCACDDBBCDD 13 n n 1 mgh W nmg nh nmg h n n 1 mgh 2 1 2 1 2 1 2 1 14 据动能定理 动能的改变等于外力做功的代数和 其中做负功的有空气阻力 斜面 对滑块的作用力 因弹力不做功 实际上为摩擦阻力的功 因此 Ek A B C D 重力势能的 减少等于重力做的功 因此 Ep C 滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的功 因 此 E A B D 15 gS h1 h2 2 4 1 16 1 3 5 17 L gLL m Ep 2 2 21 18 1 物体在 B 点时 由牛顿第二定律得 FN mg m vB2 R 又 FN 7mg 可得 EKB mvB2 3mgR 1 2 在物体从 A 点至 B 点的过程中 根据机械能守恒定律 弹簧的弹性势能 Ep EkB 3mgR 2 物体到达 C 点仅受重力 mg 根据牛顿第二定律有 mg m vC2 R EKC mvC2 mgR 1 2 1 2 物体从 B 点到 C 点只有重力和阻力做功 根据动能定理有 W 阻 mg 2R EkC EkB 解得 W 阻 mgR 1 2 所以物体从 B 点运动至 C 点克服阻力做的功为 W mgR 1 2 3 物体离开轨道后做平抛运动 仅有重力做功 根据机械能守恒定律有 Ek EkC mg 2R mgR 5 2 19 选轴心所在水平面为参考平面 则刚开始时系统的机械能E1 0 当B球到达最高点 时 细线被A球拉下的长度为 2 R 此时A B两球的重力势能分别为 4 1 EpB mgR EpA 2mg 4 2 R 所以此时系统的机械能为E2 mgR mv2 2mg 2m v2 2 1 4 2 R 2 1 6 根据机械能守恒定律有 0 mgR mv2 2mg 2m v2 解得v 2 1 4 2 R 2 1 3 1 2 gR 20 1 由于水池面积很大 故木块压入水中后 池水的高度变化可以忽略不计 如图 16 所示 1 2 分别表示木块刚好没入水中时和到达池底的位置 木块从 1 移到 2 相当于 同体积的水从 2 移到 1 所以池水势能的改变量等于这部分水在位置 1 和位置 2 的势能之 差 故池水势能的改变量 E 2mg H 2mg 2mg H a 2 2 a 2 a 如 图 17 所示 画斜线部分水的质量为m 平铺于水面后 其重力势能改变量为 E水 mgH mg H a mga 4 3 4 3 木块重力势能的改变量为 E木 mg H mgH mga 2 a 2 1 根据功能关系 力F所做的功W E水 E木 mga 4 1 21 解 解 1 滑动摩擦力 F mg 代入题给数值 得 F 4N 由牛顿第二