《机械能及其守恒定律》单元测验

PAGEPAGE6《机械能及其守恒定律》单元测验本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共100分考试用时90分钟。第Ⅰ卷（选择题共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1．下列运动物体机械能一定不守恒的是 （） A．在平衡力作用下运动的物体B．在光滑平面上运动的物体 C．在光滑曲面上匀速率滑下的物体D．在只有重力作用下运动的物体图12．图1所示，光滑的水平面上，放着一辆小车，站在小车上图1的人拉系在墙壁上的水平绳子，使小车向右加速移动。则下列说法正确的是（）A．墙壁的拉力对人做了负功 B．绳子的拉力对小车做了正功C．人对小车的静摩擦力对小车做了正功 D．小车对人的摩擦力对人做了负功3．如图2所示，以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，它上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f。则从抛出点至回到原出发点的过程中,各力做功的情况正确的是（）图2A．重力做的功为B．空气阻力做的功为图2C．合力做的功为D．物体克服重力做的功为4．如图3所示,质量为m的物体由静止开始沿倾角为α、高为h的粗糙的斜面的顶端下滑.则物体在加速下滑到底端的过程中,图3关于各力的功率,下列说法正确的是（）图3 A．重力对物体做功的功率小于物体克服阻力做功的功率. B．重力在下滑中的平均功率大于在底端时的瞬时功率 C．重力在下滑中的平均功率为 D．物体滑到底端时的瞬时功率为5．如图4所示,板长为l，板的A端放一质量为m的小物块.图4物块与板间的动摩擦因数为μ.开始时板水平,在缓慢转过一个角度θ的过程中,若物块始终保持与板相对静止，物块受到的重力、弹力和摩擦力的作用，在这个过程中各力做功的情况是（）图4 A．摩擦力所做的功为 B．弹力是不断减小的变力，故无法计算其所做的功 C．板对物块所做的功为，摩擦力所做的功为零 D．合力对物块所做的功为零，弹力所做的功等于物块克服重力所做的功6．如图5为抽水蓄能电站示意图，利用它可以调剂电力供应。深夜用电低谷时，用过剩电能把低处蓄水池的水抽到高处的水库内，用电高峰时，则通过放水发电以补充电能不足。若水库面积为1.2×106m2，抽水机每天从深夜11时至清晨4时抽水使水库水面增高1m，而抽水过程中水上升高度近似看成保持为10m不变，若抽水机工作效率为80％。放水发电时，被送往高处的水的机械能有70％转化为电能。则抽水机抽水总功率和水转化为的电能分别为(假设低处蓄水池的水位保持不变，g=10m/s2，ρ水=10图5 A．2.4×1010W，kJB．6.7×106W，J图5 C．8.4×106J，WD．8.4×106W，J7．水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带上。设工件初速为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止。设工件质量为m，它与传送带间的滑动摩擦系数为μ，则在工件相对传送带滑动的过程中，下列说法正确的是 （） A．只有一个摩擦力对工件做功，且为正功B．滑摩擦力对工件做的功为图6 C．工件相对于传送带滑动的路程大小为D．外界对传动装置输送的能量为图68．如图6所示，小球原来紧压在竖直放置的轻弹簧的上端，撤去外力后弹簧将小球竖直弹离弹簧，在这个弹离的过程中（） A．小球的动能和重力势能发生了变化，但机械能保持不变 B．小球增加的动能和重力势能，等于弹簧减少的弹性势能 C．小球克服重力所做的功有可能小于弹簧弹力所做的功 D．小球的最大动能小于弹簧的最大弹性势能9．质量为kg的物体做自由落体运动，取m/s2，下列说法正确的是 （）图7 A．物体重力在开始2s内所做的功为1000W图7 B．重力在3s时的瞬时功率为1500J C．重力在3、4两秒内的平均功率为1500W D．物体重力势能在5、6两秒内的变化为5000J10．如图7所示,,,与桌面动摩擦因数,与地面间的距离s=0.8m,、原来静止，关于两者的运动情况，下列说法正确的是（） A．落到地面时的速度为1.79m/sB．落到地面时的速度为0.8m/s C．落地后,在桌面上能继续滑行的距离为0.16m D．落地后,在桌面上能继续滑行的距离为0.8m第Ⅱ卷（非选择题共60分）二、本题共4小题，共20分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．11．（5分）爷孙二人同时开始上楼，当爷爷到了三楼时，孙儿到了五楼。假设每层楼的高度相同，爷孙的体重分别为与，则爷孙二人在上楼中，克服重力做功的功率之比为_________；若两人克服重力做功的功率相同，当爷爷从一楼到了五楼的时间内，孙儿则从一楼上到___________楼。图812．（5分）如图8所示,质量为的钢珠从高出地面处由静止自由图8下落，落到地面进入沙坑停止。则钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的倍；让钢珠进入沙坑，则钢珠处的动能应为。13．（5分）在做“验证机械能守恒定律”的实验时，请从以下列出的步骤中将合理的步骤选出来，并按合理的顺序把它们的字母代号依次填在横线上_________．（A）用毫米刻度尺测量起点与各计数点间的距离，并记录数据（B）将纸带固定在重锤上（C）用天平测出重锤的质量（D）将纸带穿过打点计时器，并将重锤提高使之靠近打点计时器（E）把打点计时器接在直流低压电源上（H）合上开关，接通电源，放开纸带（I）拆除并整理仪器（J）把打点计时器接在交流低压电源上（K）切断电源、更换纸带，重新进行两次实验（L）在三条纸带中选出第一、第二两点间的间距最接近2mm且点迹清晰的一条纸带（M）根据测量数据进行计算，得出结论单位：mm图914．（5分）单位：mm图9能守恒定律》的实验中，电源频率是50Hz。某同学选择了一条理想纸带，各记数点到点的距离已记录在各记数点下，如图9所示。点是打的第一个点，1、2、3间都还有3个计时点。请由纸带求出重物下落中由到2的过程中，动能增加了_________J；重力势能减少多少__________J；由这些结果可得出___________________结论。计算中g取9.8m/s2。三、本题共4小题，满分40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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和单位。15．（8分）一辆汽车质量为，从静止开始起动，沿水平面前进了米后，就达到了最大行驶速度，设汽车的牵引功率保持不变，所受阻力为车重的倍。求：（1）汽车的牵引力功率。（2）汽车从静止到开始匀速运动所需的时间(提示：汽车以额定功率起动后的运动不是匀加速运动。16．（8分）木块质量为，以初速度沿倾角为的粗糙的斜面底端向上滑行，上滑的最大距离为，求木块再滑到原出发点的速度大小。17．（12分）如图10所示，让小球从图5中的位置由静止开始下摆，正好摆到最低点时摆线被拉断，设摆线长m，悬点到地面的高度为m，不计空气阻力，求摆球落地时的速度。图10图10图1118．（12分）如图11所示，半径为的半圆光滑轨道固定在水平地面上。、点在同一竖直直线上。质量为的小球以某一速度从点运动到点进入轨道，小球与水平地面间的动摩擦因数为。它经过最高点飞出后又能落回到点，=2。求小球在点时的速度的大小。图11参考答案1．ABD2．CD3．B4．D5．CD6．D7．ABC8．BD9．CD10．BC2008112611．；13。2008112612．11；。13．JBDHKLAMI14．2.75m；2.7115．解析：⑴根据，而匀速运动时有，得。⑵根据功能关系，牵引力做的功用来增加了汽车的动能和克服阻力做了功，即，解之得时间mg。16．图1图12如图12所示，重力和滑动摩擦力对木块做负功，由动能定理得，对于全过程，由于只有滑动摩擦力做功，由动能定理得。两式联立得所求速度为。解法2：应用功能原理求解，即重力以外的力对物体所做的功，等于物体机械能的改变。由上滑过程中，滑动摩擦力为，机械能的改变为，根据俩两者相等有。而在下滑过程中，滑动摩擦力仍为，机械能的改变为，根据俩两者相等有。两式联立得。解法3，应用牛顿运动定律加运动学公式求解。结合受力分析，上滑中，根据牛顿第二定律有，，由速度位移关系式得。下滑中，根据牛顿第二定律有，，由速度位移关系式得。以上四式联立得。17．解析：由于运动过程中只有重力做功，故小球机械能守恒