单元综合测试五-机械能守恒定律

(完好版)单元综合测试五--机械能守恒定律(完好版)单元综合测试五--机械能守恒定律(完好版)单元综合测试五--机械能守恒定律单元综合测试五(机械能守恒定律)第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(此题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内

)1．(2012·津理综天)以以下图甲所示，静止在水平川面的物块

A，遇到水平向右的拉力

F作用，F

与时间

t的关系以以下图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值

fm与滑动摩擦力大小相等，则

(

)A．0～t1时间内F的功率渐渐增大B．t2时刻物块A的加快度最大C．t2时刻后物块A做反向运动D．t3时刻物块A的动能最大2．在平直公路上，汽车由静止开始做匀加快直线运动，当速度达到vmax后，立刻封闭发动机直至静止，v－t图象以下图，设汽车的牵引力为F，摩擦力为f，全程中牵引力做功为W1，战胜摩擦力做功为2，则( )WA．F:f＝1:3

B．W1:W2＝1:1C．F:f＝4:1

D．W1:W2＝1:33．(2011·海南单科)一质量为1kg的质点静止于圆滑水平面上，从起，第1秒内遇到2N的水平外力作用，第2秒内遇到同方向的1N

t＝0时的外力作用．以下判断正确的选项是

(

)A．0～2s内外力的均匀功率是

94W5B．第2秒内外力所做的功是4JC．第2秒末外力的刹时功率最大D．第1秒内与第2秒内质点动能增添量的比值是454．(2012·安徽理综)以下图，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由着落，小球沿轨道抵达最高点B时恰巧对轨道没有压力．已知AP＝2R，重力加快度为g，则小球从P到B的运动过程中( )A．重力做功2mgRB．机械能减少mgRC．合外力做功mgR1D．战胜摩擦力做功2mgR5．(2012·福建理综)以以下图，表面圆滑的固定斜面顶端安装必定滑轮，小物块A、B用轻绳连结并越过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)．初始时刻，A、B处于同一高度并恰巧处于静止状态．剪断轻绳后A着落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块( )A．速率的变化量不一样B．机械能的变化量不一样C．重力势能的变化量同样D．重力做功的均匀功率同样6．不久前欧洲天文学家在太阳系以外发现了一颗可能合适人类居住的行星，命名为“格利斯581c”．该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍．假想在该行星表面邻近绕行星沿圆轨道运转的人造卫星的动能为Ek1，在地Ek1球表面邻近绕地球沿圆轨道运转的同样质量的人造卫星的动能为Ek2，则Ek2为( )A．0.13B．0.3C．3.33D．7.57．以下图，固定的圆滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过圆滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上涨．若从A点上涨至B点和从B点上涨至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、2，W滑块经B、C两点时的动能分别为EkB、EkC，图中＝，则必定有()ABBCA．W1>W2B．W1<W2C．EkB>EkCD．EkB<EkC2013·山东泰安质检如图，一物体从圆滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上涨的最大高度为h.以下说法中正确的选项是(设以下情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0)( )A．若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后上涨的最大高度仍为hB．若把斜面AB变为曲面AEB，物体沿此曲面上涨还能抵达B点C．若把斜面弯成圆弧形D，物体仍沿圆弧高升hD．若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状，物体上涨的最大高度有可能仍为h9.一质量为m的质点，系在轻绳的一端，绳的另一端固定在水平面上，水平面粗拙．此质点在该水平面上做半径为r的圆周运动，设质点的最先速率是v0v0，当它运动一周时，其速率变为2，则( )32A．当它运动一周时摩擦力做的功为－8mv023v0B．质点与水平面的动摩擦因数为μ＝16πrgC．质点在运动了两个周期时恰巧停止2v0D．当质点运动一周时的加快度大小为4r10.以下图，倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面光滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连结，A球置于斜面顶端，现由静止开释A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只好沿斜面下滑，它们最后均滑至水平面上．重力加快度为g，不计全部摩擦．则( )A．小球A下滑过程中，小球A、B系统的重力对系统做正功，系统的重力势能减小B．A球刚滑至水平面时，速度大小为5gL2C．小球B高升L/2时，重力对小球A做功的功率大于重力对小球B做功的功率D．小球B从刚开始上涨到开始进入斜面过程中，绳的拉力对小球B做功为3mgL4第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(此题共2小题，每题8分，共16分)11．某学习小组做研究“协力的功和物体速度变化关系”的实验以以下图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条完好同样的橡皮筋并在一同进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获取的速度由打点计时器所打的纸带测出．(1)除了图中已有的实验器械外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填“交流”或“直流”)．(2)实验中，小车会遇到摩擦阻力的作用，能够使木板合适倾斜来均衡掉摩擦阻力，则下边操作正确的选项是______．．松开小车，能够自由下滑即可．松开小车，能够匀速下滑即可．松开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(3)若木板水平搁置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，对于橡皮筋所处的状态与小车所在的地点，以下说法正确的选项是________．．橡皮筋处于原长状态．橡皮筋仍处于伸长状态．小车在两个铁钉的连线处．小车已过两个铁钉的连线(4)在正确操作状况下，打在纸带上的点其实不都是均匀的，为了丈量小车获取的速度，应采用纸带的________部分进行丈量(依据下边所示的纸带回答)．12．(2013·浙江温州质检)某实验小组利用以以下图所示的实验装置来考证钩码和滑块所构成的系统机械能守恒．(1)以以下图所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________cm；实验时将滑块从图示地点由静止开释，由数字计时器读出遮光条经过光电门的时间t1.35×10－2s，则滑块经过光电门时的刹时速度为________m/s.在本次实验中还需要丈量的物理量有：钩码的质量m、滑块的质量和________(文字说明并用相应的字母表示)．(2)在这个过程中系统减少的重力势能为________，系统增添的动能为________，只需二者在偏差同意范围内相等，即可考证机械能守恒(用丈量的物理量字母表示)．三、计算题(此题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时一定有必需的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13．以下图，质量为m0＝4kg的木板静止在圆滑的水平面上，在木板的右端搁置一个质量m＝1kg，大小能够忽视的铁块，铁块与木板之间的动摩擦因数μ＝0.4，在铁块上加一个水平向左的恒力F＝8N，铁块在长L＝6m的木板上滑动．取g＝10m/s2.求：(1)经过多长时间铁块运动到木板的左端；(2)在铁块抵达木板左端的过程中，恒力F对铁块所做的功；(3)在铁块抵达木板左端时，铁块和木板的总动能．14.以下图，质量为M＝0.2kg的木块放在水平台面上，台面比水平川面超出h0.20m，木块离台的右端L＝1.7m．质量为m＝0.10M的子弹以v0＝180m/s的速度水平射向木块，当子弹以v＝90m/s的速度水平射出时，木块的速度为v1＝9m/s(此过程作用时间极短，可以为木块的位移为零)．若木块落到水平川面时的落地址到台面右端的水平距离为l＝1.6m，求(1)木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2；(2)木块与台面间的动摩擦因数μ.15．以下图，半径为R的四分之一圆弧形支架竖直搁置，圆弧边沿C处有一小定滑轮，绳索不行伸长，不计全部摩擦，开始时，m1、m2两球静止，且m1>m2，试求：(1)m1开释后沿圆弧滑至最低点A时的速度．(2)为使m1能抵达A点，m1与m2之间一定知足什么关系．(3)若A点离地高度为2R，m1滑到A点时绳索忽然断开，则m1落地址离A点的水平距离是多少？16．(2012·北京理综)摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超出百米．电梯的简化模型如图1所示．考虑安全、舒坦、省时等要素，电梯的加快度a是随时间t变化的．已知电梯在t＝0时由静止开始上涨，a－t图象如图2所示．电梯总质量m＝2.0×103忽视全部阻力，重力加快度g取2kg.10m/s.图1图2(1)求电梯在上涨过程中遇到的最大拉力F1和最小拉力F2；(2)类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中解说了由

v－t图象求位移的方法．请你借鉴此方法，对照加快度和速度的定义，依据图

2所示

a－t图象，求电梯在第

1s内的速度改变量

v1和第

2s末的速率

v2；(3)求电梯以最大速率上涨时，拉力做功的功率

P；再求在

0～11s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功

W.单元综合测试五(机械能守恒定律)1．分析：依据图乙可知：在0～t1时间内拉力F没有达到最大静摩擦力fm，物体处于静止状态，则拉力F的功率为零，选项A错误；对物块A由牛顿第二定律有F－fm＝ma，因为t2时刻拉力F最大，则t2时刻物块加快度a最大，选项B正确；t2到t3这段时间内拉力F大于fm，所以物块做加快运动，t3时刻速度达到最大，选项C错误、D正确．答案：BD2．分析：对汽车全程应用动能定理：W1－W2＝0∴W1＝W2，则知B对D错．由图象知牵引力和阻力作用距离之比为1:4，即Fs1－Fs2＝0，∴F:f＝4:1，∴C对，A错．答案：BC3．分析：第1s内物体运动的位移为1m，第2s内物体运动的位移为2.5m．第1s内外力所做的功W1＝2×1J＝2J，第2s内外力所做的功为W2＝1×2.5J＝2.5J，则0～2s内外力的均匀功率为P＝W1＋W29W，选项A正确、B2s＝4W错误．依据动能定理可知，第1s内与第2s内质点动能增添量的比值等于12＝W45，选项D正确．由功率公式P＝Fv可知，在第1s末外力的刹时功率最大为4W，选项C错误．答案：AD4．分析：小球从P点运动到B点的过程中重力做功为mgR，选项A错误；设小球经过B点时的速度为vB，依据小球经过B点时恰巧对轨道没有压力，说明现在恰巧由重力供给向心力，对小球经过B点瞬时应用牛顿第二定律有mg＝2vBmR①，解得vB＝gR②，设小球从P点运动到B点的过程中战胜摩擦力做功12③，联立②③解得122B1选项D正确；上述过程合外力做功为W合＝mgR－W＝2mgR，选项C错误；小1球机械能减少许等于小球战胜摩擦力所做的功，即E＝W＝2mgR，选项B错误．答案：D12－0，v＝2gh，AAAA速率变化量vA＝vA－0＝2gh，对12B同理mBgh＝mBvB－0，速率变化量vB2＝vB－0＝2gh，它们相等，选项A错误；两个物体运动过程中机械能分别守恒，因此机械能的变化量都为零，选项B错误；A、B静止时mA＝Bθ，gmgsin则mA<mB，重力势能的减少许等于重力做的功，分别为WA＝mAgh、WB＝mBgh，12、hgsinθ2可得A、B下滑时间；根＝t2Asinθ2B据均匀功率P＝W/t可得PA＝PB，选项D正确．答案：DM1m2GM1mv16．分析：由G2＝m得Ek1＝2R1R1R1M地m2GM地mv地由G2＝m·得Ek＝R地R地22R地M11又已知＝5R＝1.5M地R地Ek110则Ek2＝3＝3.33，故C正确．答案：C7．分析：滑块在运动过程中，绳中张力一直不变，而竖直向上的拉力在渐渐减小，故加速度在渐渐减小，动能的变化量在减小，所以，必定有W1>W2，选A.答案：A8.分析：圆滑斜面，系统机械能守恒，若把斜面CB部分截去，物体从A点运动到C点后做斜上抛运动，抵达最高点时有水平方向的分速度，则物体上涨不到h高度．而变为曲面AEB及从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状，物体抵达最高点速度都可达到零，物体可达最大h高度，而沿弯成圆弧形AD，物体做圆周运动，抵达最高点需有个最小速度应选项B、D正确．答案：BD9.分析：由动能定理，质点运动一周时摩擦力做的功1v0212＝－303v220mv0，选项A正确；W＝－2πr·Ff＝－2πr·μmg得μ＝16πrg，选项B正确；运动一周战胜摩擦力做的功为32，物体运动一周时其速率变为v01v020123212＝8mv0，经比较知道8mv0>8mv0，说明质点运动不到第二个周期时就停止了，2v0选项C错误；质点运动一周时向心加快度大小an＝4r，切向加快度大小为at＝3v2022答案：ABμg＝16πr，加快度a＝an＋at，选项D错误．10.分析：小球A下滑过程中，B球的重力对B球做负功，A球的重力对A球做正功，但由系统的动能增大可知，系统的重力势能减小，故小球A、B系统的重力对系统做正功，A项正确；对A、B系统利用机械能守恒可知，A球从开始滑动到刚滑至水平面过程中，有L15gL3mgL－mg＝×4mv2，故v＝2，22B项正确；小球B高升L/2时，因两球的速度大小相等，而A球沿斜面向下的分力为1.5mg，故此时重力对小球A做功的功率大于重力对小球B做功的功率，L1C项正确，小球B从刚开始上涨到开始进入斜面过程中，有3mg2－mgL＝2gL1×4mv′2，故v′＝2，对B球利用动能定理又有：2mv′2＝W－mgL，故W9mgL＝8，D项错误．答案：ABC11．分析：(3)因为木板水平搁置，故摩擦力没有被均衡掉，当小车速度最大时，F弹＝f，故橡皮筋仍有弹力，处于伸长状态．答案：(1)沟通(2)D(3)B(4)GK12．分析：(1)20分度的游标卡尺读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，而后用游标读出光芒以下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05mm，其读数正确到0.05mm.滑块经过光电门时间d很短，依据公式v＝t求出的均匀速度可近似为经过光电门时的刹时速度．(2)钩码降落高度与滑块的位移的大小x相等，故钩码的重力势能减少许等于mgx.此时滑块和钩码的速度大小相等，都等于v＝dk＝12t，依据动能定义式E2mvk1d2得E＝2(m＋M)(t).答案：(1)0.5400.4滑块上的遮光条初始地点到光电门的距离x1d2(2)mgx2(m＋M)(t)13．分析：(1)铁块与木板间的滑动摩擦力Ff＝μmg＝4NF－Ff8－4221＝铁块的加快度a＝m1m/s＝4m/s.2Ff422木板的加快度a＝m＝4m/s＝1m/s.0设铁块滑到木板左端的时间为112122t，则2at－2at＝L代入数据解得t＝2s.11(2)铁块位移l1＝2a1t2＝2×4×22m＝8m2122＝1×1×22m＝2m.22恒力F做的功W＝Fl1＝8×8J＝64J(3)铁块的动能Ek1＝(F－Ff)l1＝(8－4)×8J＝32J.木板的动能Ek2＝Ffl2＝4×2J＝8J铁块和木板的总动能Ek总＝Ek1＋Ek2＝32J＋8J＝40J.答案：(1)2s(2)64J(3)40J14.分析：(1)从开始到子弹射出木块，由动能定理得1212W1＝2mv－2mv0＝－243J对木块由动能定理得，子弹对木块所做的功12W2＝2Mv1＝8.1J(2)设木块走开台面时的速度为v2，木块在台面上滑行阶段对木块由动能定理得：1212－μMgL＝Mv2－Mv122木块走开台面后做平抛运动，由平抛运动规律得：12竖直方向：h＝2gt水