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1212高中同步測(cè)卷(七)第單
機(jī)能恒能守定(時(shí)間:90分,滿分分一、單項(xiàng)選擇題本題共小,每小題分共28分在每小題給出的四個(gè)項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)正確..在最近幾年的夏季家電市場(chǎng)上出現(xiàn)一個(gè)新——變頻空調(diào),據(jù)專(zhuān)家介紹,變頻空比定頻的要節(jié)能,因?yàn)槎l空調(diào)開(kāi)機(jī)時(shí)就等同于汽車(chē)啟動(dòng)時(shí),很耗能,是正常運(yùn)行耗能5至7倍.空調(diào)在工作時(shí)達(dá)到設(shè)定溫度就機(jī)溫度高了再繼續(xù)啟動(dòng)這會(huì)頻繁啟動(dòng),耗電多,而變頻空調(diào)啟動(dòng)時(shí)有一個(gè)由低到高的過(guò)程,而運(yùn)行過(guò)程是自動(dòng)變速來(lái)保持室內(nèi)溫度,從開(kāi)機(jī)到關(guān)機(jī)中間不停機(jī)而是到設(shè)定溫度后就降到最小功率運(yùn)行所以比較省電閱上述介紹后,探究以下說(shuō)法中合理的().變頻空調(diào)節(jié)能,運(yùn)行中不遵守能量守恒定律.變頻空調(diào)運(yùn)行中做功少,轉(zhuǎn)化能量多.變頻空調(diào)在同樣工作條件下運(yùn)行效率高,省電.變頻空調(diào)和定頻空調(diào)做同樣功時(shí),消耗的電能不同如圖所從角為30°的斜面頂端以初動(dòng)能E=J下坡方向平拋出一個(gè)小球,則小球落到斜面上時(shí)的動(dòng)能為()A8C.J
B12JD.J如圖所,輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板拴,另一端與物體A相,物體置于光滑水平桌面上右連接一細(xì)線,細(xì)線繞過(guò)光滑的定滑輪與物體相.開(kāi)始時(shí)托住B,A處于靜止且細(xì)線恰好伸直,然后由靜止釋放,直至B獲最大速度.下列有關(guān)該過(guò)程的分析中正確的是).物體受到細(xì)線的拉力保持不變.物體機(jī)械能的減少量小于彈簧彈性勢(shì)能的增加量.物體動(dòng)能的增加量等于物的重力對(duì)做功與彈簧彈力對(duì)做功之和D.A體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于細(xì)線的拉力對(duì)做的功有一豎放置的”形架表光滑滑A分套在水平桿與豎直桿上AB用一不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩相連B量相等,且可看做質(zhì)點(diǎn),如圖所示,開(kāi)始時(shí)細(xì)繩水平伸直A、靜.由靜止釋放B后已知當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°,滑塊沿著豎直桿下滑的速度為,則連接A、的繩長(zhǎng)()23423422C.g
vv利傳感器和計(jì)算機(jī)可以研究快速變化的力的大小,實(shí)驗(yàn)時(shí)讓某消防隊(duì)員從一平臺(tái)上自由下落m后腳觸地,接著他用雙腿彎曲的方法緩沖,使自身重心又下降了m最后停止.用這種方法獲得消防隊(duì)員受到地面沖擊力隨時(shí)間變化圖象如圖所示,由圖象可知()At時(shí)刻消防員的速度最大C.t時(shí)刻消防員的加速度最大
Bt時(shí)刻消防員的動(dòng)能最小D.防在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒內(nèi)壁光的環(huán)形凹槽半徑為定豎直平面內(nèi)長(zhǎng)度為
的輕桿,一端固定有質(zhì)量為的小球甲,另一端固定有質(zhì)量為2m的球乙.現(xiàn)將兩小球放入凹槽內(nèi),小球乙位于凹槽的最低點(diǎn),如圖所示,由靜止釋放后().下滑過(guò)程中甲球減少的機(jī)械能總是等于乙球增加的機(jī)械能.下滑過(guò)程中甲球減少的重力勢(shì)能總是等于乙球增加的重力勢(shì)能.甲球可沿凹槽下滑到槽的最低點(diǎn).桿從右向左滑回時(shí),乙球一定不能回到凹槽的最低點(diǎn)如圖所,質(zhì)量為m的物塊從點(diǎn)靜止開(kāi)始下落,加速度為g下落H到B點(diǎn)后與一輕彈簧接觸,又下落h后達(dá)最低點(diǎn)C.在由A運(yùn)到C的程中,().物塊機(jī)械能守恒.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.物塊機(jī)械能減少(H+h.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少H+)/2二、多項(xiàng)選擇(本題共小,每小題分共30分在每小題給出的四個(gè)項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)符合題意)如圖所,斜面置于光滑水平地面,其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑,在物體下滑過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的().物體的重力勢(shì)能減少,動(dòng)能增加.斜面的機(jī)械能不變.斜面對(duì)物體的作用力垂直于接觸面,不對(duì)物體做功.物體和斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒00如圖,物體以初速度沖光滑斜面AB并能沿斜面升高h(yuǎn)下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是).若把斜面從點(diǎn)斷,由機(jī)械能守恒定律知物體沖出C點(diǎn)后仍能升高.若把斜面彎成圓弧形,物體仍能沿h.若把斜面從C點(diǎn)斷或彎成圓弧狀,物體都不能升高h(yuǎn),因?yàn)闄C(jī)械能不守恒.若把斜面從點(diǎn)斷或彎成圓弧狀,物體都不能升高h(yuǎn),但機(jī)械能仍守恒10.如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的糙長(zhǎng)木板水平放置,在木板的A端置一個(gè)質(zhì)量為m的物塊.現(xiàn)緩慢地抬高A端,使木板左端為軸轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為α?xí)r物塊開(kāi)始滑動(dòng)此停轉(zhuǎn)動(dòng)木板小物塊滑到底端的速度為,力速度為.列判斷正確的是().整個(gè)過(guò)程物塊所受的支持力垂直于木板,所以不做功.物塊所受支持力做功為sin.發(fā)生滑動(dòng)前靜摩擦力逐漸增大.整個(gè)過(guò)程木板對(duì)物塊做的功等于物塊機(jī)械能的增量如圖所示,離水平地面一定高度處水固定一內(nèi)壁光滑的圓筒,筒內(nèi)固定一輕質(zhì)彈簧輕彈簧處于自然長(zhǎng)度現(xiàn)一小球從地面以某一初速度斜向上拋出剛好能水平進(jìn)入圓筒中,不計(jì)空氣阻力.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的().輕質(zhì)彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能小于小球拋出時(shí)的動(dòng)能.輕質(zhì)彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能等于小球拋出時(shí)的動(dòng)能.小球從拋出到將輕質(zhì)彈簧壓縮到最短的過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒.小球拋出的初速度大小僅與圓筒離地面的高度有關(guān)12.如圖所示,物體、B過(guò)細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè),物體A、B的量分別為m.開(kāi)始時(shí)細(xì)繩伸直,用手托著物體使簧處于長(zhǎng),且地面的距離為,物體B止在地面上.放手后物體A下落與地面即將接觸時(shí)速度為,時(shí)物體B對(duì)地面恰好無(wú)壓力.若在物體A下的過(guò)程中,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),則A接地面前瞬間)A物體的速度大小為g,方向豎直向下.彈簧的彈性勢(shì)能等于-m.物體B向上的加速度.彈簧對(duì)物體A力的瞬時(shí)功率大小為2v題號(hào)答案
34568三、實(shí)驗(yàn)題(按題目要求作答NnnTNn1nNnnTNn1nTNN.(10分“驗(yàn)證械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如下圖所示的甲或乙方案來(lái)進(jìn)行.(1)比較這兩種方案選填“甲”或“乙”)方案好些理是.下是該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,測(cè)出每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,已知每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔=0.1,物體運(yùn)動(dòng)的加速度a=;該紙帶是采_______(填“甲”或“乙”)實(shí)驗(yàn)方案得到的.簡(jiǎn)要寫(xiě)出判斷據(jù).(3)下圖是采用甲方案得到的一條帶,在計(jì)算圖中N點(diǎn)的速度時(shí),幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行,其中正確的________.填選項(xiàng)前的字母)A=-dC.=
1
x+B=D.=(n-1)T四、計(jì)算題(本題共小,共32分解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟出后答案的不得分值計(jì)算的題中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位1(10分)(2016·高考全國(guó)卷丙如圖在豎直平面內(nèi)有由圓AB圓2弧BC組的光滑固定軌道,兩者在最低點(diǎn)B滑連接AB弧半徑為,RBC弧半徑為.小球在A正上方與A相處?kù)o止開(kāi)始自由下落,經(jīng)A點(diǎn)圓弧軌道運(yùn)動(dòng).求小球在、兩點(diǎn)的動(dòng)能之比;通過(guò)計(jì)算判斷小球能否沿軌道運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)15.(10分三水力發(fā)電站是我國(guó)最大的水力發(fā)電站均水位落差約m的流量約×10
3
船只通航需要約3500的量,其余流量全部用來(lái)發(fā)電.水流沖擊水輪機(jī)發(fā)電時(shí),水流減少的機(jī)械能有轉(zhuǎn)化為電能g取102
)按照以上數(shù)據(jù)估算,三峽發(fā)電站的發(fā)電功率最大是多少根據(jù)對(duì)家庭生活用電量的調(diào)查,三口之家平均每戶同時(shí)用電的功率為kW如果三峽電站全部用于城市生活用電,它可以滿足多少個(gè)百萬(wàn)人口城市的生活用電.(12分電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水平傳送帶以速度勻速運(yùn)動(dòng),一質(zhì)量為m的小木塊靜止輕放在傳送帶上,若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為圖示,當(dāng)小木塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí),求:小木塊的位移;傳送帶轉(zhuǎn)過(guò)的路程;小木塊獲得的動(dòng)能;摩擦過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能;因傳送小木塊,電動(dòng)機(jī)多輸出多少能量參考答案與解析0k012BAgAB1120k012BAgAB1122424f.[導(dǎo)學(xué)號(hào)94770099][解析]C.自界的一切過(guò)程都遵守能量守恒定律A錯(cuò)功是能量轉(zhuǎn)化的量度,做同樣功,消耗同樣電能B、D錯(cuò)由變頻空調(diào)的工作特點(diǎn)可知省電的原理是效率高對(duì).[解析]選C.由拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可知,當(dāng)小球落到斜面上時(shí):水平方向的位移x=t,1豎直方向的位移y=gt2根據(jù)=2,斜面傾角為=,且初動(dòng)能=6J,聯(lián)立以上各式解得,小球落到斜面上時(shí)的動(dòng)能E為14JC正..[析]選D.由靜止釋放B直至B獲最大速的過(guò)程中,由于彈簧隨著A、B一起運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致彈力變大,所以A、的合力以及加速度都在減小,速度增大B物受到細(xì)線的拉力一直在增大A錯(cuò)誤B物機(jī)械能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量和A的能的增加量之和,故錯(cuò);根據(jù)動(dòng)能理可知A物動(dòng)能的增加量等于細(xì)線對(duì)A做功彈簧彈力對(duì)A的功的代數(shù)和,錯(cuò);根據(jù)功能關(guān)系可判斷正..[解析]選D.由動(dòng)的合成與分解可知滑塊A和在繩長(zhǎng)方向的速度大小相等,有
A
sin60°=,解得=
,滑塊、B看一系統(tǒng),系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,設(shè)滑2塊B下的高度為h有=mm解得h由何關(guān)系可知繩子的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=2=,選項(xiàng)D正確g.[析]A.0t,消防員做自由落體運(yùn)動(dòng)tt,防員做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),時(shí),==0此時(shí)速度最大,所以A正確;t~t,消防員做減速運(yùn)動(dòng),時(shí),消防員停止運(yùn)動(dòng)=,=mg,則=0,所以BC錯(cuò)t~t,消防員的勢(shì)能減小,動(dòng)能也減小,所以機(jī)械能不守恒,故D錯(cuò)..[析]選環(huán)槽光滑,甲、乙組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功,故系統(tǒng)機(jī)械能守恒下滑過(guò)程中甲減少機(jī)械能總是等于乙增加的機(jī)械能乙統(tǒng)減少的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增加的動(dòng)能;甲減少的重力勢(shì)能等于乙增加的勢(shì)能與甲、乙增加的動(dòng)能之和;由于乙的質(zhì)量較大,系統(tǒng)的重心偏向乙一端,由機(jī)械能守恒,知甲不可能滑到槽的最低點(diǎn),桿從右向左滑回時(shí)乙一定會(huì)回到槽的最低點(diǎn)..[解析]由牛頓第二定律可知-==,=;物塊機(jī)械能的減少量取決于空氣阻力和彈簧的彈力對(duì)物塊做的功和簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能的減少量取決于空氣阻力對(duì)物塊做的功W=f(H+h)=(+h)/2,D正..[解析]物由靜止開(kāi)始下滑的過(guò)程其重力勢(shì)能減少能加A正物體在下滑過(guò)程中,斜面做加速運(yùn)動(dòng),其機(jī)械能增加B錯(cuò).體沿斜面下滑時(shí),既沿斜面向下運(yùn)動(dòng),又隨斜面向右運(yùn)動(dòng),其合速度方向與彈力方向不垂直,彈力方向垂直于接觸面,但與速度方向之間的夾角大于90°,所以面對(duì)物體的作用力做負(fù)功C錯(cuò).對(duì)物體與斜面組成的系統(tǒng),只有物體的重力和物體與斜面間的彈力做功,機(jī)械能守恒D正.20pp0000ppDEABBCk20pp0000ppDEABBCkAkB.[解析選ABC.若把斜面從C點(diǎn)鋸斷,物體達(dá)最高點(diǎn)時(shí)水平速度不為零,由機(jī)械能守恒定律可知物沖出點(diǎn)不升高h(yuǎn)若斜面彎成半圓弧狀物體在升高之前已經(jīng)脫離軌道.但兩種情況下機(jī)械能均守恒..[解析]選由題意得,物塊滑動(dòng)前支持力屬于沿運(yùn)動(dòng)軌跡切線方向的變力,由微元法可知在這個(gè)過(guò)程中支持力做正功,而且根據(jù)動(dòng)能定理,在緩慢抬高A端的過(guò)程中,-sin=0可知WmgLsinα所以A項(xiàng)B項(xiàng)確.由平衡條件得在滑動(dòng)前靜摩擦力=sinθ,當(dāng)↑時(shí),f↑所以項(xiàng)確.在整個(gè)程中,根據(jù)除了重力以外其他力做功等于機(jī)械能的變化量可知D項(xiàng)確.11.[解析]選BCD.小從拋出到將輕質(zhì)彈簧壓縮到最短的過(guò)程中,只有重力和彈力1做功小球和輕質(zhì)彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒m2mghE得E<m2,選項(xiàng)A確C錯(cuò)上拋運(yùn)動(dòng)可解為豎直上拋運(yùn)動(dòng)和水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上有2=2D錯(cuò).
θ為v與平方向的夾)解得=
gh,由此可知,選項(xiàng)sinθ.[析]選當(dāng)即將接觸地面時(shí),物體對(duì)面無(wú)壓力,對(duì)受分析可知,細(xì)繩拉力等于輕彈簧彈力F2,選項(xiàng)C錯(cuò);然后對(duì)受力分析可得F-mg,可得a方豎直向上選A錯(cuò)A落過(guò)程中與簧整體機(jī)械能守恒可得mgh=+v2,彈簧的彈性勢(shì)能E=mgh-m2選項(xiàng)B正確;拉力的瞬時(shí)功率為=vmg,項(xiàng)D正..[析](1)械能守恒的前提是只有重力做功實(shí)際作的方案中應(yīng)該使摩擦力越小越好,所以甲方案好.(-)(-)(2)處理紙帶數(shù)據(jù)時(shí),為減小誤差般采用逐差法,即a,T2代入數(shù)值,解得a4.82
(4.7m/s
~4.9
均可)該紙帶是采用乙實(shí)驗(yàn)方案得到的,這是因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)的加速度比重力加速度小很多.勻速運(yùn)動(dòng)中某一段位移的平均速度等于該段位移中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度.因?yàn)樗∮?jì)時(shí)起點(diǎn)O的速度不一定為零,同時(shí)物體在下落過(guò)程中由于受到阻力作用下落的加速度要小于重力加速度,所以AD錯(cuò),B、正.[答案](1)甲
甲方案中摩擦力較小
乙物體運(yùn)動(dòng)的加速度a4.8
<g(3)BC.[析](1)設(shè)小球的質(zhì)量為m小球在A點(diǎn)動(dòng)能為E,機(jī)械能守恒得E=mg①kA設(shè)小球在點(diǎn)的動(dòng)能為,理有
分)kBkCCCC2CkBkCCCC2CE=mg②kB由①②式得∶=∶1.
分)分)(2)若小球能沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)小球在點(diǎn)受軌道的正力應(yīng)足N≥0④(2
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