机械能守恒测试题

1 期末测试 一 一 选择题 1 下列关于功和能的说法正确的是 A 功就是能 能就是功 B 物体做功越多 物体的能就越大 C 外力对物体不做功 这个物体就没有能量 D 能量转化的多少可用功来量度 2 如图所示 大小相同的力F作用在同一个物体上 物体分别沿光滑水平面 粗糙水平面 光滑斜面 竖直方 向运动一段相等的距离x 已知力F与物体的运动方向均相同 则上述四种情景中都相同的是 A 拉力F对物体做的功 B 物体的动能增量 C 物体加速度的大小 D 物体运动的时间 3 如图所示 质量为m的物体在恒力F的作用下以一定的初速度竖直向上运动 物体的加速度方向向下 空气阻力不计 则物体的机械能 A 一定增加 B 一定减少 C 一定不变 D 可能增加 也可能减少 4 在离地面高为 h 处竖直上抛一质量为 m 的物块 抛出时的速度为 v0 当它落到地面时速度为 v 用 g 表示重 力加速度 则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于 A mgh mv2 B mgh C mgh mv2 D mgh mv2 5 如图所示 质量为m的物体静止在水平光滑的平台上 系在物体上的绳子跨 过光滑的定滑轮 由地面上的人以速度v0水平向右匀速拉动 设人从地面上平 台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为 45 处 在此过程中人的拉力对物 体所做的功为 A B C D 6 如图 质量为 m 的物块与转台之间的动摩擦因数为 物块与转轴相距 R 物体随 转台由静止开始转动 当转速增加到某值时 物块即将在转台上滑动 此时转台已开始 做匀速转动 在这一过程中 摩擦力对物块做的功为 A 0 B 2 mgR C 2 mgR D 2 7 如图 物体从某一高度自由下落到竖直立于地面的轻质弹簧上 在a点时物体开始与弹簧接触 到b点时物 体速度为零 则从a到b的过程中 物体 A 动能一直减小 B 重力势能一直减小 C 所受合外力先增大后减小 D 动能和重力势能之和一直减少 8 以水平恒力推一个物体 使它在粗糙的水平面上沿力的方向移动一段距离 力所做的功为W1 平均功率为 P1 若以相同的恒力推该物体 使它在光滑的水平面上沿力的方向移动相同的距离 此时力所做的功为W2 平均 功率为P2 则 A W1 W2 P1 P2 B W1 W2 P1W2 P1 P2 D W1 W2 P1 P2 二 多项选择 9 关于物体所受的合外力 合外力做功和动能变化的关系 下列正确的是 A 如果物体所受的合外力为零 那么 合外力对物体做的功一定为零 B 如果合外力对物体所做的功为零 则合外力一定为零 C 物体在合外力作用下作变速运动 动能可能不变 D 物体的动能不变 所受的合外力必定为零 10 一个人用手把一个质量为 m 1kg 的物体由静止向上提起 2m 这时物体的速度为 2m s 则下列说法中正 确的是 A 合外力对物体所做的功为 12J B 合外力对物体所做的功为 2J C 手对物体所做的功为 22J D 物体克服重力所做的功为 20J 11 单选 一质量为 m 的小球 用长为 L 不可伸长的轻绳悬挂于 O 点 小球在水平力 F 的作用下从平衡位置 P 点缓慢移动到 Q 点 如图所示 则此过程中力 F 做的功为 A B C D 3 12 如图所示 足够长的固定光滑斜面倾角为 质量为m的物体以 速度 从斜面底端冲上斜面 达到最高点后又滑回原处 所用时间 为t 对于这一过程 下列判断正确的是 A 斜面对物体的弹力的冲量为零 B 物体受到的重力的冲量大小为mgt C 物体受到的合力的冲量大小为零 D 物体动量的变化量大小为mgsin t 三 实验 探究题 在做 探究功与速度变化的关系 的实验 当小车在 1 条橡皮筋的作用下沿木板滑行时 橡皮筋对小车做的功记 为W 当用 2 条 3 条 橡皮筋重复实验时 设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为 2W 3W 图甲 1 图中电火花计时器的工作电压是 V 的交流电 2 实验室提供的器材如下 长木板 小车 橡皮筋 打点计时器 纸带 电源等 还缺少的测量工具是 3 在正确操作的情况下 某次所打的纸带如图乙所示 打在纸带上的点并不都是均匀的 为了测量橡皮筋做功 后小车获得的速度 应选用纸带的 部分进行测量 根据纸带中字母回答 小车获得的速度是 m s 结果保留两位有效数字 图乙 14 在 验证机械能守恒定律 的实验中 打点计时器所用电源频率为 50Hz 当地重力加速度的值为 9 80m s2 测得所用重物的质量为 1 00kg 若按实验要求正确地选出纸带进行测量 量得连续三点 A B C 到 第一个点的距离如图所示 相邻计数点时间间隔为 0 02s 那么 1 纸带的 端与重物相连 4 2 打点计时器打下计数点 B 时 物体的速度 vB 结果保留两位有效数字 3 从起点 O 到打下计数点 B 的过程中重力势能减少量是 Ep 此过程中物体动能的增加量 Ek 取 g 9 8m s2 结果保留两位有效数字 4 通过计算 数值上 Ep Ek 填 或 这是因为 5 实验的结论是 四 计算题 15 一个质量为 以的速度飞来的网球被球拍击中 并以的速度弹回 网球与球拍的接触 时间为 试求 1 网球动量的变化 2 球拍对网球的平均作用力 16 如图所示 质量 m 0 4kg 的小铁球系在长 L 1 0m 的轻质细线上 细线的另一端悬挂在 O 点 将小球拉直并 呈水平状态时释放 试求 取 g 取 10m s2 1 小铁球运动到最低点时的速度 2 当小球运动到最低点时细线对小铁球的拉力 17 如图 21 所示 一质量为m 2 0 kg 的滑块 可视为质点 静置在粗糙水平面上的A点 水平面上的B点处固 定有一竖直放置的半径为R 0 4 m 的粗糙半圆形轨道 现给滑块施加一水平向右且大小为F 10 N 的恒定拉力 使滑块由静止开始向右运动 已知滑块与水平面间的动摩擦因数为 0 25 A B两点间的距离为d 5 m 重 力加速度取g 10 m s2 图 21 1 若滑块刚好运动到B点停止 求拉力F作用的时间 5 2 若在滑块运动到B点时撤去拉力F 则滑块刚好能通过半圆形轨道的最高点C 求滑块从B点到C点的过程中 克服摩擦力所做的功 答题卡 一 选择题 12345678 9101112 2 实验题 13 1 2 3 14 2 2 3 4 5 四 计算题 15 一个质量为 以的速度飞来的网球被球拍击中 并以的速度弹回 网球与球拍的接触 时间为 试求 1 网球动量的变化 2 球拍对网球的平均作用力 6 16 如图所示 质量 m 0 4kg 的小铁球系在长 L 1 0m 的轻质细线上 细线的另一端悬挂在 O 点 将小球拉直并 呈水平状态时释放 试求 取 g 取 10m s2 1 小铁球运动到最低点时的速度 2 当小球运动到最低点时细线对小铁球的拉力 17 如图 21 所示 一质量为m 2 0 kg 的滑块 可视为质点 静置在粗糙水平面上的A点 水平面上的B点处固 定有一竖直放置的半径为R 0 4 m 的粗糙半圆形轨道 现给滑块施加一水平向右且大小为F 10 N 的恒定拉力 使滑块由静止开始向右运动 已知滑块与水平面间的动摩擦因数为 0 25 A B两点间的距离为d 5 m 重 力加速度取g 10 m s2 图 21 1 若滑块刚好运动到B点停止 求拉力F作用的时间 2 若在滑块运动到B点时撤去拉力F 则滑块刚好能通过半圆形轨道的最高点C 求滑块从B点到C点的过程中 克服摩擦力所做的功 7 参考答案 一 选择题 1 D 2 A 解析 根据功的定义式W Fxcos 可以知道 当在力F方向上运动距离x都相等时 力F做的功相同 A 对 根据动能定理W合 Ek可以知道 在所给出的四个情景图中物体所受合外力不同 所以动能增加量不同 加速 度不同 B C 错 根据运动学公式x at2 可以知道 位移大小一样 加速度不一样 所以时间不一样 D 错 3 A 4 C 5 C 6 D 7 BD 8 B 二 多项选择 9 AC 10 BCD 11 B 12 BD 三 实验 探究题 13 1 220 1 分 2 刻度尺 1 分 3 GJ 或 HJ 2 分 0 65 2 分 14 1 左 2 0 98 m s 3 0 49 J 0 48 J 4 这是因为实验中有阻力 5 在实验误差允 许范围内 机械能守恒 111 8 考点 验证机械能守恒定律 名师点睛 解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理 掌握纸带的处理方法 会通过纸带求解加速 度和瞬时速度 四 计算题 15 解 设网球飞来的速度方向为正方向 则 网球的初速度 反弹后速度 1 分 1 所以网球的动量变化 1 分 所以网球的动量变化的大小为 方向与初速度方向相反 1 分 2 由动量定理可知 球拍对网球的平均作用力 2 分 球拍对网球的平均作用力大小为 方向与初速度方向相反 1 分 16 机械能守恒定律 向心力 动能定理的应用 9 分析 1 小球从水平处释放到最低点的过程中 只有重力做功 机械能守恒 根据机械能守恒定律列式求 出小球运动到最低点的速度 2 当小球运动到最低点时 由细线的拉力和重力的合力提供向心力 由牛顿第二定律求细线对小铁球的拉 力 解答 解 1 小球从水平处释放 机械能守恒 则有 mgL 得 vB 2m s 2 当小球运动到最低点时 由牛顿第二