機(jī)械能及其守恒定律測(cè)試題

1、第五章機(jī)械能及其守恒定律測(cè)試題、選擇題(每小題(時(shí)間60分鐘 滿分100分)4分，共40分)1.關(guān)于功率公式PW和P=Fv的說法正確的是2.3.4.A 由B 由C.從D .從P W知，只要知道 W和t就可求出任意時(shí)刻的功率P=Fv只能求某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率P=Fv知汽車的功率與它的速度成正比P=Fv知當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力與速度成反比F列物體中，機(jī)械能守恒的是 A .做平拋運(yùn)動(dòng)的物體B .被勻速吊起的集裝箱C.光滑曲面上自由運(yùn)動(dòng)的物體D .以-g的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)的物體5下列幾種情況下力 F都對(duì)物體做了功 水平推力F推著質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上前進(jìn)了 水平推力F推著質(zhì)量為2

2、m的物體在粗糙水平面上前進(jìn)了 沿傾角為0的光滑斜面的推力 F將質(zhì)量為 下列說法中正確的是A .做功最多 兩個(gè)物體質(zhì)量比為A. 1 : 1B .做功最多1 : 4，速度大小之比為B . 1 : 4sm的物體向上推了 s。C.做功都相等D 不能確定4 : 1，則這兩個(gè)物體的動(dòng)能之比為C. 4 : 1D. 2 : 15.下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系正確的是A .如果物體所受合外力為零，則合外力對(duì)物體做的功一定為零B .如果合外力對(duì)物體所做的功為零，則合外力一定為零C.物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定發(fā)生變化D .物體的動(dòng)能不變，所受合外力一定為零并留在其中,(6 .質(zhì)量為m的

3、子彈，以水平速度v射入靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的木塊,下列說法正確的是A .子彈克服阻力做的功與木塊獲得的動(dòng)能相等B .阻力對(duì)子彈做的功與子彈動(dòng)能的減少相等C.子彈克服阻力做的功與子彈對(duì)木塊做的功相等D .子彈克服阻力做的功大于子彈對(duì)木塊做的功7.關(guān)于機(jī)械能是否守恒的敘述，正確的是A .做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒B .做變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒C.外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒D .若只有重力對(duì)物體做功，物體的機(jī)械能一定守恒則在上升過程中，物體的機(jī)( )D.無法確定&物體在地面附近以2 m /s2的加速度沿豎直方向勻減速上升, 械能的變化是A .不變B .減少C.增加9 質(zhì)

4、量為m的物體，在距地面1h高處以3g的加速度由靜止豎直下落到地面，下列說法中正確的是1A .物體重力勢(shì)能減少 3mgh2B .物體的機(jī)械能減少 -mghC.物體的動(dòng)能增加mghD .重力做功mgh10如圖所示，站在汽車上的人用手推車的力為F，腳對(duì)車向后的靜摩擦力為F,下列說法正確的是A .當(dāng)車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)， B .當(dāng)車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，C. 當(dāng)車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，D. 不管車做何種運(yùn)動(dòng)F和F 所做的總功為零F和F 的總功為負(fù)功F和F的總功為正功F和F 的總功都為零二、填空題（每題 4分，共20分）11. 如圖：用F =40 N的水平推力推一個(gè)質(zhì)量 m= 3.0 kg的木塊，使其沿著光滑斜面向上移動(dòng)2 m,則

5、在這一過程中，F(xiàn)做的功為J,重力做的功為 J. （g= 10m /s2）12. 設(shè)飛機(jī)飛行時(shí)所受的阻力與其速度的平方成正比如果飛機(jī)以速度v勻速飛行時(shí)其發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P,則飛機(jī)以2v的速度勻速飛行時(shí)其發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為13. 從離地面H高處落下一只小球，小球在運(yùn)動(dòng)過程中所受到的空氣阻力是它重力的k倍,而小球與地面相碰后， 能以相同大小的速率反彈，則小球從釋放開始， 直至停止彈跳為止，所通過的總路程為 14. 一個(gè)質(zhì)量為 m的小球拴在繩一端，另一端受大小為F1的拉力作用，在水平面上做半徑為 R1的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示 今將力 的大小變?yōu)镕2,使小球仍在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但半徑變 為R2,則此過

6、程中拉力對(duì)小球所做的功為 .15. 用汽車從井下提重物，重物質(zhì)量為m,定滑輪高H，如圖所示已知汽車由A點(diǎn)靜止開始運(yùn)動(dòng)至 B點(diǎn)時(shí)速度為vb，此時(shí)細(xì) 繩與豎直方向夾角為 9，則這一過程中繩的拉力做的功 為.三、實(shí)驗(yàn)題（12分）16. 在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz。查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間 = 9.80m / s2,某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測(cè)量時(shí)各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺的讀數(shù)如圖所示。圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)，則重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，求；（重物質(zhì)量為 m）（1）重力勢(shì)能減小量為多少？ （4分）（

7、2）動(dòng)能的增加量是什么？（ 4 分）（3）根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論？產(chǎn)生誤差的主要原因是什么？（4分)單位:cm* A RC19】50 28； j)5四、計(jì)算題（共28 分）17. （8分）某人利用如圖所示的裝置，用100N的恒力F作用于不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩的一端，將物體從水平面上的 A 點(diǎn)移到 B 點(diǎn).已知a 1=30 , a 2= 37,h=1.5m.不計(jì)滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦求繩的拉力對(duì)物體所做的功.18. （8分）人的心臟每跳一次大約輸送8 x 10-5m3的血液，正常人血壓（可看作心臟壓送血液的壓強(qiáng)）的平均值約為1.5X 104Pa,心跳約每分鐘 70次，據(jù)此估測(cè)心臟工作的平均功率

8、19. （12分）人從一定的高度落地容易造成骨折。一般人脛骨的極限抗壓強(qiáng)度約為1.5 X108N/m2,脛骨最小橫截面積大多為3.2cm2。假若一質(zhì)量為50kg的人從某一高度直膝雙足落地，落地時(shí)其重心又下降約1cm。試計(jì)算一下這個(gè)高度超過多少時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致脛骨骨折。（g 取 10m/s2）參考答案1. D 2.AC 3.C114. C 由動(dòng)能定義：Ek1 : Ek2= m1V12 : m2V22= 4 : 1.225. A如果合外力做的功為零，但合外力不一定為零.可能物體的合外力和運(yùn)動(dòng)方向垂直而不做功，B選項(xiàng)錯(cuò).物體做變速運(yùn)動(dòng)可能是速度方向變化而速度大小不變.所以，做變速運(yùn)動(dòng)的物體，動(dòng)能可能不變

9、，C選項(xiàng)錯(cuò).物體動(dòng)能不變，只能說合外力不做功，但合外力不一定為零，D選項(xiàng)錯(cuò).6. BD 子彈擊中木塊打入一定的深度并留在其中.子彈和木塊所受水平作用力（相互摩擦力）大小相等，可認(rèn)為是恒力.但二者的位移大小不同，做功不同，故二者的動(dòng)能變化并不相等.7. BD 判斷機(jī)械能是否守恒，依據(jù)是重力以外的力是否做了功，不管物體是做勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng)，也不管物體是做直線運(yùn)動(dòng)還是做曲線運(yùn)動(dòng)，只要重力以外的力不做功，機(jī)械能就一定守恒外力做功為零，并不意味著重力以外的力做功為零，所以，機(jī)械能不 一定守恒選項(xiàng)B、D正確.& C 物體加速度2m/s2，方向向下，除重力外，必定受到向上的作用力，物體上升過程中 除重力

10、外其它力對(duì)物體作正功，其機(jī)械能一定增加。9. B D10. A B11. 69.3 J; 30 J12. 8P13. H/k14. ( F2R2-F1R1)21 COS 、122“15. Wt = mgH () + mvB2sin2 Bcos 216.解：(1)重力勢(shì)能的減小量為:Ep mghOB 1.911m (J)(2) 重錘下落到B點(diǎn)時(shí)的速度為vB AC 1.944 (m/s)2T重錘下落到B點(diǎn)時(shí)增加的動(dòng)能為EkB mvB 1.89m ( j)(3) 在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重錘減小的重力勢(shì)能等于其動(dòng)能的增加，驗(yàn)證了機(jī)械 能守恒定律。重錘減小的重力勢(shì)能略大于其增加的動(dòng)能，其原因是重錘在下

11、落時(shí)要受到阻力作用(對(duì)紙帶的摩擦力、空氣阻力)，必須克服阻力做功，減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能加上克服 阻力所做的功。點(diǎn)撥：本題是一個(gè)非常典型的驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的題目。它涉及到了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的基本原理和誤差來源的分析。要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律必須利用力學(xué)知識(shí)及動(dòng)能、勢(shì)能知識(shí)來解決。17解析：繩對(duì)物體的拉力雖然大小不變，但方向不斷變化，所以，不能直接根據(jù)W=Fs cosa求繩的拉力對(duì)物體做的功.由于不計(jì)繩與滑輪的質(zhì)量及摩擦，所以恒力F做的功和繩的拉力對(duì)物體做的功相等.本題可以通過求恒力F所做的功求出繩的拉力對(duì)物體所做的功.由于恒力F作用在繩的端點(diǎn)，需先求出繩的端點(diǎn)的位移s,再求恒力F的功.由幾何關(guān)系知，繩的端點(diǎn)的位移為hhssin 30sin 372h 3h丁如.在物體從A移到B的過程中，恒力F做的功為W=Fs=100 0.5J=50J所以，繩的拉力對(duì)物體做的功為50J.18解析：人的心臟每跳一次輸送的血液看作長為L,截面積為S的液柱，心臟每跳一次需做的功為 W= FL = pSL=p A V心跳每分鐘70次，則心臟工作的平均功率為r nW 70 1.5 104 8 10 560PW=1.4Wt說明：這類題目的研究對(duì)象不是太明確解題時(shí)首先要明確心臟對(duì)血液做功，其次，要建立研究對(duì)象的模型（如本題中的圓柱體模型），從而推出功和功