物理章末测试第七章机械能守恒定律A

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第七章测评A（基础过关卷）一、选择题（本题共10小题，每小题5分,共50分；其中第1~6题为单选题；第7~10题为多选题，全部选对得5分，选不全得2分,有选错或不答的得0分）1．如图所示,甲图中物体沿光滑曲面下滑，乙图中物块在绳子拉力作用下沿光滑斜面匀速上升，丙图中球形物块沿光滑斜面从压缩的弹簧开始向右加速运动，丁图中物块沿粗糙斜面匀速下滑，则四个过程中物体机械能守恒的是()2.游乐场中的一种滑梯如图所示，小朋友从轨道顶端由静止下滑，沿水平轨道滑动一段距离后停下来，则(）A．下滑过程中支持力对小朋友做功B．下滑过程中小朋友的重力势能增加C．整个运动过程中小朋友的机械能守恒D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功3．当重力对物体做正功时,物体的（）A．重力势能一定增加,动能一定减小 B．重力势能一定增加，动能一定增加C．重力势能一定减小，动能不一定增加 D．重力势能不一定减小,动能一定增加4．设飞机飞行中所受阻力与速率的二次方成正比，如果飞机以速率v匀速飞行，其发动机的功率为P,当发动机的功率为8P时，飞机匀速飞行的速率为（)A．eq\r（2)vB．2v C．4vD．8v5．物体做自由落体运动，Ek代表动能,Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面，如图所示图象中，能正确反映各物理量之间关系的是（）6．如图所示,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点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中(）A．重力做功2mgR B．机械能减少mgRC．合外力做功mgR D．克服摩擦力做功eq\f（1,2)mgR7．如图所示为烟火燃放时的精彩瞬间。假如燃放时长度为1m的炮筒竖直放置，每个礼花弹约为1kg（燃放前后看作质量不变），爆炸后的高压气体对礼花弹做功900J，离开炮筒口时的动能为800J。礼花弹从炮筒底部竖直运动到炮筒口的过程中,g取10m/s2。下列判断正确的是（）A．重力势能增加10JB．克服阻力(炮筒阻力及空气阻力)做功为90JC．克服阻力(炮筒阻力及空气阻力）做功无法计算D．机械能增加910J8．如图所示，在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线.从图中可以判断（)A．在0～t1时间内，外力做正功B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大C．在t2时刻，外力的功率最大D．在t2～t3时间内，外力做的总功为零9.如图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底部B处安装一个压力传感器,其示数FN表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B时，下列表述正确的有(）A．FN小于滑块重力 B．FN大于滑块重力C．FN越大表明h越大 D．FN越大表明h越小10．如图所示，光滑水平面上放着足够长的木板B，木板B上放着木块A，A、B接触面粗糙，现用一水平拉力F作用在B上使其由静止开始运动，用Ff1代表B对A的摩擦力，Ff2代表A对B的摩擦力，下列说法正确的有（）A．力F做的功一定等于A、B系统动能的增加量B．力F做的功一定小于A、B系统动能的增加量C．力Ff1对A做的功等于A动能的增加量D．力F、Ff2对B做的功之和等于B动能的增加量二、实验题（本题共2小题,每小题8分，共16分。把答案填在题中的横线上)11．某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系"的实验，如图,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……完全相同的橡皮筋并在一起进行第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。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是________。A．放开小车,能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（2)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是________。A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线（3)在正确操作情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的______部分进行测量（根据下面所示的纸带回答）。12．在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用电源的频率为50Hz。某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到O的距离(单位：mm)如图所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点.（1)从下列器材中选出实验所必需的，其编号为________。A．打点计时器(包括纸带)B．重锤C．天平D．毫米刻度尺E．秒表（或停表）F．小车(2）若重锤的质量为m，则重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能是________J,从重锤下落到打B点时增加的动能是______J,得到的结论是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3）实验中产生误差的原因是____________________.(取g＝9。8m/s2，结果保留三位有效数字）三、解答题(本题共3小题，共34分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．（10分)在距地面10m高处，以10m/s的速度抛出一质量为1kg的物体，已知物体落地时的速度为16m/s，求：(g取10m/s2)（1）抛出时人对物体做功为多少？（2）自抛出到落地,重力对物体做功为多少?(3）飞行过程中物体克服阻力做的功是多少？14．(12分）如图所示，以速度v0＝12m/s沿光滑地面滑行的光滑小球，上升到顶部水平的跳板上后由跳板飞出,当跳板高度h多大时，小球飞行的水平距离x最大？这个距离是多少？(g取10m/s2)15．（12分)超级电容车是近几年才出现的新式汽车,这种汽车运营中无须连接电缆，只需在候客上车间隙充电30～60s,就能行驶3～5km。假设有一辆超级电容车，质量m＝2×103kg，额定功率P＝60kW，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的0.1倍,g取10m/s（1)超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？（2）若超级电容车从静止开始，保持以0。5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？(3)若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，50s后达到最大速度，求此过程中超级电容车的位移。参考答案1．解析：甲图中只有重力做功，机械能守恒；乙图中拉力做功,机械能不守恒；丙图中弹簧对小球做,机械能增加；丁图中摩擦力做功，机械能不守恒。答案：A2．解析:支持力始终与速度垂直，不做功，A选项错误;下滑过程中重力做正功，重力势能减小，B选项错误;在整个运动过程中摩擦力做负功，机械能减小,故C选项错误，D选项正确.答案:D3．解析：重力做正功，物体的重力势能一定减小；动能的变化取决于合力的做功情况,本题不能确定合力对物体做什么功，故动能的变化不能确定，选项C正确。答案：C4．解析：当速度为v时，牵引力F＝kv2，则P＝F·v＝kv3。设功率为8P时，速率为v′，则8P＝kv′3。由以上两式得v′＝2v,故B选项正确。答案：B5．解析：设物体的质量为m，初态势能为E0，则有Ep＝E0－eq\f（1，2)mg2t2＝E0－eq\f(1,2）mv2＝E0－Ek＝E0－mgh。综上可知只有B对。答案：B6．解析：小球到达B点时,恰好对轨道没有压力，故只受重力作用，根据mg＝eq\f（mv2,R）得，小球在B点的速度v＝eq\r（gR)。小球从P点到B点的过程中，重力做功W＝mgR，故选项A错误；减少的机械能ΔE减＝mgR－eq\f(1,2)mv2＝eq\f（1,2）mgR，故选项B错误；由功能关系知合外力做功W合＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2）mgR，故选项C错误;根据动能定理得，mgR－Wf＝eq\f（1，2）mv2－0，所以Wf＝mgR－eq\f（1，2）mv2＝eq\f(1,2)mgR，故选项D正确。答案：D7．解析：礼花弹在炮筒内运动过程中，克服重力做功为mgh＝10J，则重力势能增加量ΔEp＝10J，根据动能定理ΔEk＝W－Wf－WG可知Wf＝W－ΔEk－WG＝90J，机械能的增加量ΔE＝W－Wf＝900J－90J＝810J。答案：AB8．解析：在0~t1时间内速度增大,外力做正功，选项A正确；由P＝Fv可知,在t＝0及t＝t2时刻，外力功率为零,vt图象中图线的斜率代表加速度，在t1时刻a＝0，则F＝0，外力功率为0，选项B、C均错;t1～t2时间内外力做负功，t2~t3时间内外力做正功，且数值相同，故t1～t3时间内，外力做的总功为零，D正确。答案:AD9．解析:由机械能守恒定律mgh=mv2，对B点受力分析，FN—mg=m，则FN=mg+，则FN大于滑块重力，FN越大表明h越大，正确选项为BC。答案：BC10．解析：当水平拉力F较小时，二者一起运动，力F做的功一定等于A、B系统动能的增加量；当水平拉力F较大时，二者发生相对滑动，力F做的功一定大于A、B系统动能的增加量,选项A、B错误；由动能定理，力Ff1对A做的功等于A动能的增加量,力F、Ff2对B做的功之和等于B动能的增加量,选项C、D正确。答案：CD11．解析:(1)当小车拖着纸带做匀速运动时,说明已经平衡了摩擦力，选项D正确。（2）当小车受到的橡皮条的拉力与摩擦力大小相等时，速度最大，此时橡皮条还处于伸长状态，选项B正确。（3)当橡皮条恢复原长后，不再对小车做功,此时小车做匀速运动，故应选用纸带的GK部分进行测量。答案:（1）D(2）B（3）GK12．解析：（1)实验中需要打点计时器在纸带上打点，用重锤而不是小车拖着纸带下落,用刻度尺测量距离,不需要测重锤的质量，不需要测下落时间，因此用到的器材为ABD。（2)从O到B的过程，减少的重力势能ΔEp＝mgh＝m×9。8×195.0×10－3J＝1.91mJ；打B点时重锤的速度v＝eq\f(AC,2T)＝eq\f((280.5－125.0)×10－3,2×0.04)m/s＝1。94m/s，所以增加的动能ΔEk＝eq\f（1,2）mv2＝eq\f(1,2）×m×1。942J＝1。88mJ。故在实验误差允许的范围内，重锤的机械能守恒。（3)重锤在下落过程中，克服阻力做功，产生误差。答案：(1)ABD(2)1.91m1.8813．解析：（1）根据动能定理，抛出时人对物体做功W＝eq\f（1,2）mveq\o\al(2,1)＝eq\f(1，2)×1×102J＝50J(2）重力对物体做功WG＝mgh＝1×10×10J＝100J（3）设飞行过程中物体克服阻力做的功为Wf，从抛出到落地的过程，由动能定理有WG＋Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f（1,2）mveq\o\al（2,1)代入数据解得Wf＝22J答案:(1）50J（2)100J（3）22J14．解析：小球从地面上升到顶部的过程,根据机械能守恒定律有eq\f(1,2）mveq\o\al（2,0)＝mgh＋eq\f(1,2）mv2解得v＝eq\r（v\o\al（2，0)－2gh)小球离开跳板后做平抛运动，则h＝eq\f(1，2）gt2x＝vt由以上几式解得x＝eq\r（（\f（v\o\al(2,0）,g）－2h)·2h）当eq\f（v\o\al（2,0）,2g)－2h＝2h，即h＝eq\f（v\o\al(2,0),4g）＝3.6