機械能及其守恒定律單元檢測及答案

1、機械能及其守恒定律單元檢測一、選擇題(本題共10小題，每題4分，共40分16題只有一個選項正確，7-10題有多個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1以初速度v0水平拋出一個質(zhì)量為m的物體，當(dāng)物體的速度為v時，重力做功的瞬時功率為( )A B C D2運動員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個過程，將人和傘看成一個系統(tǒng)，在這兩個過程中，下列說法正確的是()A阻力對系統(tǒng)始終做負功 B系統(tǒng)受到的合外力始終向下C重力做功使系統(tǒng)的重力勢能增加 D任意相等的時間內(nèi)重力做的功相等3如圖所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上若以地面為零勢能面而且不計空氣阻力，則

2、物體到海平面時的勢能為mgh重力對物體做的功為mgh物體在海平面上的動能為mv02mgh物體在海平面上的機械能為mv02其中正確的是()A B C D4一物塊由靜止開始從粗糙斜面上的某點加速下滑到另一點，在此過程中重力對物體做的功等于()A物塊動能的增加量B物塊重力勢能的減少量與物塊克服摩擦力做的功之和C物塊重力勢能的減少量和物塊動能的增加量以及物塊克服摩擦力做的功之和 D物塊動能的增加量與物塊克服摩擦力做的功之和5如圖3所示，固定的光滑豎直桿上套著一個滑塊，用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪，以大小恒定的拉力F拉繩，使滑塊從A點起由靜止開始上升若從A點上升至B點和從B點上升至C點的過程中拉力F做

3、的功分別為W1、W2，滑塊經(jīng)B、C兩點時的動能分別為EkB、EkC，圖中ABBC，則一定有()AW1>W2 BW1<W2CEkB>EkC DEkB<EkC6如圖所示，小球在豎直向下的力F作用下，將豎直輕彈簧壓縮，若將力F撤去，小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧，直到速度為零時為止，則小球在上升過程中()A小球的機械能守恒 B彈性勢能為零時，小球動能最大C小球在剛離開彈簧時動能最大D小球在剛離開彈簧時機械能最大7一個質(zhì)量為0.3 kg的彈性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，反彈后的速度大小與碰撞前相同則碰撞前后小球速度變化量的大小v和碰撞

4、過程中墻對小球做功的大小W為()Av0 Bv12 m/sCW0 DW10.8 J8物體沿直線運動的vt關(guān)系如圖2所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對物體做的功為W，則()A從第1秒末到第3秒末合外力做功為4WB從第3秒末到第5秒末合外力做功為2WC從第5秒末到第7秒末合外力做功為WD從第3秒末到第4秒末合外力做功為0.75W9如圖，一物體從光滑斜面AB底端A點以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度為h.下列說法中正確的是(設(shè)下列情境中物體從A點上滑的初速度仍為v0)() A若把斜面CB部分截去，物體沖過C點后上升的最大高度仍為hB若把斜面AB變成曲面AEB，物體沿此曲面上升仍能到達B點C若把斜面彎成圓

5、弧形D，物體仍沿圓弧升高h D若把斜面從C點以上部分彎成與C點相切的圓弧狀，物體上升的最大高度有可能仍為h10如圖所示為某探究活動小組設(shè)計的節(jié)能運輸系統(tǒng)斜面軌道傾角為30°，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動摩擦因數(shù)為，木箱在軌道頂端時，自動裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時，自動卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過程下列選項正確的是() AmM Bm2MC木箱不與彈簧接觸時，上滑的加速度大于下滑的加速度D在木箱與貨物從頂端滑到最低點的過程中，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能二、實驗題(本題共2小題，共

6、16分)11.（6分）如圖所示，兩個質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，已知m1m2，現(xiàn)要利用此裝置驗證機械能守恒定律。（1）若選定物塊A從靜止開始下落的過程進行測量，則需要測量的物理量有 。（在答題卡上對應(yīng)區(qū)域填入選項前的編號）物塊的質(zhì)量m1、m2；物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時間；物塊B上升的距離及上升這段距離所用的時間； 繩子的長度.（2）為提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確程度，某小組同學(xué)對此實驗提出以下建議：繩的質(zhì)量要輕： 在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長越好；盡量保證物塊只沿豎直方向運動，不要搖晃； 兩個物塊的質(zhì)量之差要盡可能小.以上建議中確實對提高準(zhǔn)確程度有

7、作用的是 。（在答題卡上對應(yīng)區(qū)域填入選項前的編號）（3）寫出一條上面沒有提到的提高實驗結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議： 。 12 “驗證機械能守恒定律”的實驗可以采用如圖所示的甲或乙方案來進行甲方案為用自由落體實驗驗證機械能守恒定律，乙方案為用斜面小車實驗驗證機械能守恒定律圖實68(1)比較這兩種方案，_(填“甲”或“乙”)方案好一些，理由是_(2)圖丙所示是該實驗中得到的一條紙帶，測得每兩個計數(shù)點間的距離如圖所示，已知每兩個計數(shù)點之間的時間間隔T0.1 s物體運動的加速度a_；該紙帶是采用_(填 “甲”或“乙”)實驗方案得到的簡要寫出判斷依據(jù)_三、計算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、1

8、6題各12分，共44分，計算時必須有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)13質(zhì)量為500 t的火車，以恒定功率沿平直軌道行駛，在3 min內(nèi)行駛1.45 km，速度由18 km/h增加到最大速度54 km/h，求(1) 火車的功率；(2)當(dāng)速度為18 km/h時，火車的加速度(g10 m/s2)14質(zhì)量為m的滑塊與傾角為的斜面間的動摩擦因數(shù)為，<tan，斜面底端有一個和斜面垂直放置的彈性擋板，滑塊滑到底端與它碰撞時沒有機械能損失，如圖所示若滑塊從斜面上高為h處以速度v0開始沿斜面下滑，設(shè)斜面足夠長，求：(1)滑塊最終停下的位置；(2)滑塊在斜面上滑行的總路程15如圖所示，半

9、徑R0.4 m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點，質(zhì)量為m1 kg的小物體(可視為質(zhì)點)在水平拉力F的作用下，從靜止開始由C點運動到A點，物體從A點進入半圓軌道的同時撤去外力F，物體沿半圓軌道通過最高點B后做平拋運動，正好落在C點，已知xAC2 m，F(xiàn)15 N，g取10 m/s2，試求：(1)物體在B點時的速度大小以及此時半圓軌道對物體的彈力大??；(2)物體從C到A的過程中，摩擦力做的功16如圖所示，固定斜面的傾角30°，物體A與斜面之間的動摩擦因數(shù)為，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長時上端位于C點用一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪右側(cè)繩子與斜面平

10、行，A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，初始時物體A到C點的距離為L.現(xiàn)給A、B一初速度v0使A開始沿斜面向下運動，B向上運動，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點已知重力加速度為g，不計空氣阻力，整個過程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)，求此過程中：(1)物體A向下運動剛到C點時的速度；(2)彈簧的最大壓縮量；(3)彈簧中的最大彈性勢能機械能及其守恒定律單元檢測一、 選擇題1、 答案：D2、答案：A 解析：阻力始終與運動方向相反，做負功，所以A正確加速下降合外力向下，而減速下降合外力向上，所以B錯誤重力做功，重力勢能減小，則C錯誤時間相等，但物體下落距離不同，重力做功不等，所以D錯誤3、答案：B4、答

11、案：D 解析：由能量關(guān)系得：WfEpEkEpWG故WGWfEk.在此類題中， 要務(wù)必搞清每一種力做功伴隨著什么樣的能量轉(zhuǎn)化，然后運用動能定理或能量守恒5、答案：A 解析：滑塊在運動過程中，繩中張力始終不變，而豎直向上的拉力在逐漸減小，故加速度在逐漸減小，動能的變化量在減小，因此，一定有W1>W2，選A.6、答案：D 7、答案：BC 解析：速度是矢量，速度的變化也是矢量，反彈后小球的速度與碰前速度等值反向，則速度變化量為vvv2v(設(shè)碰前速度方向為正)，其大小為2v12 m/s，故B正確反彈前、后小球的動能沒有變化，即Ek0.根據(jù)動能定理：物體受合外力做功等于物體動能的變化，即WEk0，則

12、C正確 8、答案：CD 解析：由圖知第1秒末、第3秒末、第7秒末速度大小關(guān)系：v1v3v7，由題知Wmv120，則由動能定理得第1秒末到第3秒末合外力做功W2mv32mv120，故A錯；第3秒末到第5秒末合外力做功W3mv52mv320mv12W，故B錯；第5秒末到第7秒末合外力做功W4mv720mv12W，故C對；第3秒末到第4秒末合外力做功W5mv42mv32m(v1)2mv120.75 W故D對9、答案BD 解析：根據(jù)題意，由機械能守恒可知，物體滑到高為h處時速度為零要使物體上滑的高度仍為h，則物體到達最高點時速度必為零，A、C情況，物體上升到最高點時速度不為零，所以所能達到的高度應(yīng)小于

13、h，A、C錯；B情況上升到最高點時速度必為零，故B正確；D情況上升到最高點時速度可能為零，所以高度也可能仍為h，故D正確10、答案：BC 解析：彈簧被壓縮至最短時的彈性勢能為Ep，由功能關(guān)系，得：下滑過程：(Mm)gh(Mm)gcosEp上滑過程：EpMg·hMgcos·解得m2M，故選項A錯B對；上滑時加速度：a上gsingcos下滑時加速度：a下gsingcos故選項C正確；由能量守恒定律得，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和內(nèi)能，選項D錯誤二、 實驗題11、（1）或（2）（3）例如：“對同一高度進行多次測量取平均值”；“選取受力后相對伸長盡量小的繩”；等等。12、解

14、析：(1)機械能守恒的前提是只有重力做功，實際操作的方案中應(yīng)該使摩擦力越小越好故甲方案好一些(2)a4.8 m/s2因a遠小于g，故為斜面上小車下滑的加速度所以該紙帶采用圖乙所示的實驗方案答案：(1)甲因為這個方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便，所用實驗器材少(2)4.8 m/s2(4.7 m/s24.9 m/s2)乙因為物體運動的加速度比重力加速度小得多三、計算題13、解析：（1）由于整個過程中火車所受的牽引力不是恒力，因此加速度不是恒量，運動學(xué)中勻變速直線運動公式不能用可以由動能定理得W牽W阻mvm2mv2其中W阻Ffx，W牽是一個變力的功，但因該力的功率恒定，故可用W牽Pt計算這樣式變?yōu)镻tFfxmvm2mv2又因達最大速度時FFf，故vm聯(lián)立解得P600 kW.（2）當(dāng)V18 km/h時，F(xiàn)=P/V 由牛頓第二定律得 ma=F-Ff 聯(lián)立解得 a=1.6 m/s214、(1) 停在斜面底端(2)從開始運動到停止，對滑塊由能量守恒得mgh + mv02 = S解得15、解析：(1)設(shè)物體在B點的速度為v，由B到C做平拋運動，有2Rgt2，xACvt，v5 m/s由此時受力知FNmg，F(xiàn)N52.5 N.由牛頓第三定律知，半圓軌道對物體的彈力FN52.5 N.(2)A到B，機械能守恒mvA2mv22mgR由C到A應(yīng)用動能定理可知(FFf)xACmvA2所以，WfFf·