機(jī)械能守恒定律章末測試（原卷版）

機(jī)械能守恒定律章末測試(建議用時：75分鐘)一、單項選擇題1、用長為l、不可伸長的細(xì)線把質(zhì)量為m的小球懸掛于O點，將小球拉至細(xì)線偏離豎直方向α角后放手，運動t時間后停在最低點。則在時間t內(nèi)()A．小球重力做功為mgl(1－cosα)B．空氣阻力做功為－mglcosαC．小球所受合力做功為mglsinαD．細(xì)線拉力做功的功率為2、如圖所示，在某滑雪場滑雪者從O點由靜止沿斜面自由滑下，接著在水平面上滑至N點停下，斜面、水平面與滑雪板之間的動摩擦因數(shù)都為μ＝0.1，滑雪者(包括滑雪板)的質(zhì)量為m＝50kg，g取10m/s2，O、N兩點間的水平距離為s＝100m。在滑雪者經(jīng)過ON段運動的過程中，克服摩擦力做的功為()A．1250J B．2500JC．5000J D．7500J3、如圖，汽車停在緩坡上，要求駕駛員在保證汽車不后退的前提下向上啟動，這就是汽車駕駛中的“坡道起步”。駕駛員的正確操作是：變速桿掛入低速擋，徐徐踩下加速踏板，然后慢慢松開離合器，同時松開手剎，汽車慢慢啟動。下列說法正確的是()A．變速桿掛入低速擋，是為了增大汽車的輸出功率B．變速桿掛入低速擋，是為了能夠提供較大的牽引力C．徐徐踩下加速踏板，是為了讓牽引力對汽車做更多的功D．徐徐踩下加速踏板，是為了讓汽車的輸出功率保持為額定功率4、一質(zhì)量為m的物塊僅在重力作用下運動，物塊位于r1和r2時的重力勢能分別為3E0和E0(E0＞0)。若物塊位于r1時速度為0，則位于r2時其速度大小為()A．2eq\r(\f(E0,m)) B.eq\r(\f(6E0,m))C．2eq\r(\f(2E0,m)) D．4eq\r(\f(E0,m))5、如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球A，若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B，仍從彈簧原長位置由靜止釋放，則小球B下降h時的速度為(重力加速度為g，不計空氣阻力)()A．eq\r(2gh)B．eq\r(\f(4gh,3))C．eq\r(gh) D．eq\r(\f(gh,2))6、如圖所示，有一光滑軌道ABC，AB部分為半徑為R的eq\f(1,4)圓弧，BC部分水平，質(zhì)量均為m的小球a、b固定在豎直輕桿的兩端，輕桿長為R，不計小球大小。開始時a球處在圓弧上端A點，由靜止釋放小球和輕桿，使其沿光滑軌道下滑，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)球下滑過程中機(jī)械能保持不變B．b球下滑過程中機(jī)械能保持不變C．a(chǎn)、b球滑到水平軌道上時速度大小為eq\r(2gR)D．從釋放a、b球到a、b球滑到水平軌道上，整個過程中輕桿對a球做的功為eq\f(mgR,2)7、質(zhì)量為2kg的物體以10m/s的初速度，從起點A出發(fā)豎直向上拋出，在它上升到某一點的過程中，物體的動能損失了50J，機(jī)械能損失了10J，設(shè)物體在上升、下降過程空氣阻力大小恒定，重力加速度g＝10m/s2，則該物體再落回到A點時的動能為()A．40J B．60JC．80J D．100J8、如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上，現(xiàn)用手控制住A，使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行，已知A的質(zhì)量為4m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時C恰好離開地面。下列說法正確的是()A．A獲得的最大速度為geq\r(\f(m,5k))B．A獲得的最大速度為2geq\r(\f(m,5k))C．C剛離開地面時，B的加速度最大D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒二、多項選擇題9、一滑塊從固定光滑斜面頂點由靜止釋放，沿斜面下滑的過程中，滑塊的動能Ek與運動時間t、下滑高度h、運動位移s之間的關(guān)系圖像正確的是()10、泉州小岞風(fēng)電場利用風(fēng)能發(fā)電，既保護(hù)環(huán)境，又可創(chuàng)造很高的經(jīng)濟(jì)價值。如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片半徑為R。某段時間內(nèi)該區(qū)域的風(fēng)速大小為v，風(fēng)恰好與葉片轉(zhuǎn)動的圓面垂直，已知空氣的密度為ρ，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率為η，下列說法正確的是()A．單位時間內(nèi)通過葉片轉(zhuǎn)動圓面的空氣質(zhì)量為ρπvR2B．此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為eq\f(1,2)ρπv2R2ηC．若僅風(fēng)速減小為原來的eq\f(1,2)，發(fā)電的功率將減小為原來的eq\f(1,8)D．若僅風(fēng)速增大為原來的2倍，發(fā)電的功率將增大為原來的4倍11、(2019·全國卷Ⅱ)從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和。取地面為重力勢能零點，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得()A．物體的質(zhì)量為2kgB．h＝0時，物體的速率為20m/sC．h＝2m時，物體的動能Ek＝40JD．從地面至h＝4m，物體的動能減少100J12、如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放。某同學(xué)在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運動到最低點的過程，他以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸Ox，作出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，不計空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是()A．當(dāng)x＝h＋x0時，重力勢能與彈性勢能之和最小B．最低點的坐標(biāo)為x＝h＋2x0C．小球受到的彈力最大值等于2mgD．小球動能的最大值為mgh＋eq\f(1,2)mgx0三、實驗題13．某校物理興趣小組利用如圖甲所示裝置探究合力做功與動能變化的關(guān)系。在滑塊上安裝一遮光條，系輕細(xì)繩處安裝一拉力傳感器(可顯示出輕細(xì)繩中的拉力)，把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上A處，輕細(xì)繩通過定滑輪與鉤碼相連，光電門安裝在B處。氣墊導(dǎo)軌充氣，將滑塊從A位置由靜止釋放后，拉力傳感器記錄的讀數(shù)為F，光電門記錄的時間為Δt。(1)用螺旋測微器測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則寬度為________mm。(2)多次改變鉤碼的質(zhì)量(拉力傳感器記錄的讀數(shù)F相應(yīng)改變)，測得多組F和Δt數(shù)據(jù)，要得到線性變化圖象，若已經(jīng)選定F作為縱坐標(biāo)，則橫坐標(biāo)代表的物理量為________。A．Δt B．(Δt)2C．eq\f(1,Δt) D．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,Δt)))2(3)若正確選擇橫坐標(biāo)所代表的物理量后，得出線性變化圖象的斜率為k，且已經(jīng)測出A、B之間的距離為s，遮光條的寬度為d，則滑塊質(zhì)量(含遮光條和拉力傳感器)的表達(dá)式為M＝________。14．小明同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗證機(jī)械能守恒定律。A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量為M，擋光片的擋光寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為m(m<M)的重物B相連。他的做法是：先用力拉住B，保持A、B靜止，測出A的擋光片上端到光電門的距離h；然后由靜止釋放B，A下落過程中經(jīng)過光電門，光電門可測出擋光片的擋光時間t，算出擋光片經(jīng)過光電門的平均速度，將其視為A下落h(h?b)時的速度，重力加速度為g。(1)在A從靜止開始下落h的過程中，驗證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為__________________________(用題目所給物理量的符號表示)。(2)由于光電門所測的平均速度與物體A下落h時的瞬時速度間存在一個差值Δv，因而測量所得系統(tǒng)減少的重力勢能________系統(tǒng)增加的動能(選填“大于”或“小于”)。(3)為減小上述Δv對結(jié)果的影響，小明同學(xué)想到了以下一些做法，其中可行的是________。A．減小擋光片上端到光電門的距離hB．增大擋光片的擋光寬度bC．適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度b(4)若采用本裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，則測量值________真實值(選填“大于”“等于”或“小于”)。四、解答題15、如圖所示，足夠長的傾角θ＝37°的粗糙斜面固定在水平面上，一質(zhì)量m＝10kg的物體在平行于斜面向上的推力F＝180N作用下，由底端從靜止開始向上運動，已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2。(1)求物體在推力F作用下向上運動的加速度大?。?2)求物體從底端向上運動4m時推力F的瞬時功率；(3)若物體向上運動4m后撤去推力F，則物體從底端沿斜面運動到最高點過程中克服摩擦力做多少功？16、如圖所示，質(zhì)量m＝3kg的小物塊以初速度v0＝4m/s水平向右拋出，恰好從A點沿著圓弧的切線方向進(jìn)入圓弧軌道。圓弧軌道的半徑為R＝3.75m，B點是圓弧軌道的最低點，圓弧軌道與水平軌道BD平滑連接，A與圓心O的連線與豎直方向成37°角。MN是一段粗糙的水平軌道，小物塊與MN間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，軌道其他部分光滑。最右側(cè)是一個半徑為r＝0.4m的半圓弧軌道，C點是半圓弧軌道的最高點，半圓弧軌道與水平軌道BD在D點平滑連接。已知重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。(1)求小物塊經(jīng)過B點時對軌道的壓力大??；(2)若MN的長度為L＝6m，求小物塊通過C點時對軌道的壓力大?。?3)若小物塊恰好能通過C點，求MN的長度L′。17、為測定物塊與木板間的動摩擦因數(shù)，小明同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置．木板的傾角為θ，彈簧的一端固定在木板上，另一端位于木板上的B點．物塊在木板上A點靜止釋放后沿木板滑下，壓縮彈簧運動至C點后被彈回，上滑至D點時速度為零．測得AB間的距離為x1、BC間的距離為x2，BD間的距離為x3.實驗中的彈簧可視為輕質(zhì)彈簧．(1)若某次實驗測得x1＝40cm、x2＝5cm、x3＝25