太原机械能守恒定律单元测试与练习(word解析版)
2021-2022学年人教版(2019)必修2 第八章 机械能守恒定律 单元测试卷(word含答案)
2021-2022学年人教版(2019)必修2 第八章 机械能守恒定律单元测试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(每题4分,共8各小题,共计32分)1.弹簧发生弹性形变时,其弹性势能的表达式为2p 12E kx =,其中k 是弹簧的劲度系数,x 是形变量。
如图所示,一质量为m 的物体位于一直立的轻弹簧上方h 高处,该物体从静止开始落向弹簧。
设弹簧的劲度系数为k ,重力加速度为g ,则物体的最大动能为(弹簧形变在弹性限度内)( )A.222m g mgh k +B.222m g mgh k -C.22m g mgh k +D.22m g mgh k-2.如图,AB 是固定在竖直面内的16光滑圆弧轨道,圆弧轨道最低点B 的切线水平,最高点A 到水平地面的距离为h 。
现使一小球(可视为质点)从A 点由静止释放,不计空气阻力,小球落地点到B 点的最大水平距离为( )A.2h C.h D.2h3.如图所示,半径为R 的光滑圆环竖直放置,N 为圆环的最低点。
在环上套有两个小球A 和,B A B 、的轻杆相连,使两小球能在环上自由滑动。
已知A 球质量为4,m B 球质量为m ,重力加速度为g 。
现将杆从图示的水平位置由静止释放,在A 球滑到N 点的过程中,轻杆对B 球做的功为( )A.mgRB.1.2mgRC.1.4mgRD.1.6mgR4.如图所示,质量为M 的半圆柱体放在粗糙水平面上,一可视为质点、质量为m 的光滑物块在大小可变、方向始终与圆柱面相切的拉力F 作用下从A 点沿着圆弧匀速运动到最高点B ,整个过程中半圆柱体保持静止,重力加速度为g 。
则( )A.物块克服重力做功的功率先增大后减小B.拉力F 的功率逐渐减小C.当物块在A 点时,半圆柱体对地面有水平向左的摩擦力D.当物块运动到B 点时,半圆柱体对地面的压力为()M m g5.空降兵在某次跳伞训练中,打开伞之前的运动可视为匀加速直线运动,其加速度为a ,下降的高度为h ,伞兵和装备系统的总质量为m ,重力加速度为g 。
山西省太原市机械能守恒定律单元试卷(word版含答案)
一、第八章机械能守恒定律易错题培优(难)1.一足够长的水平传送带上放置质量为m=2kg小物块(物块与传送带之间动摩擦因数为0.2μ=),现让传送带从静止开始以恒定的加速度a=4m/s2开始运动,当其速度达到v=12m/s后,立即以相同大小的加速度做匀减速运动,经过一段时间后,传送带和小物块均静止不动。
下列说法正确的是()A.小物块0到4s内做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动直至静止B.小物块0到3s内做匀加速直线运动,之后做匀减速直线运动直至静止C.物块在传送带上留下划痕长度为12mD.整个过程中小物块和传送带间因摩擦产生的热量为80J【答案】ACD【解析】【分析】【详解】物块和传送带的运动过程如图所示。
AB.由于物块的加速度a1=µg=2m/s2小于传送带的加速度a2=4 m/s2,所以前面阶段两者相对滑动,时间12vta==3s,此时物块的速度v1=6 m/s,传送带的速度v2=12 m/s物块的位移x1=12a1t12=9m传送带的位移x2=12a2t12=18m两者相对位移为121x x x∆=-=9m此后传送带减速,但物块仍加速,B错误;当物块与传送带共速时,由匀变速直线运动规律得12- a2t2=6+ a1t2解得t2=1s因此物块匀加速所用的时间为t 1+ t 2=4s两者相对位移为2x ∆= 3m ,所以A 正确。
C .物块开始减速的速度为v 3=6+ a 1t 2=8 m/s物块减速至静止所用时间为331v t a ==4s 传送带减速至静止所用时间为342v t a ==2s 该过程物块的位移为x 3=12a 1t 32=16m 传送带的位移为x 2=12a 2t 42=8m 两者相对位移为3x ∆=8m回滑不会增加划痕长度,所以划痕长为12x x x ∆=∆+∆=9m+3m=12mC 正确;D .全程相对路程为L =123x x x ∆+∆+∆=9m+3m+8m=20mQ =µmgL =80JD 正确; 故选ACD 。
(完整版)机械能守恒定律练习题及其答案
机械能守恒定律专题练习姓名:分数:专项练习题第一类问题:双物体系统的机械能守恒问题例1. (2007·江苏南京)如图所示,A 物体用板托着,位于离地面处,轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连,绳子处于绷直状态,已知A 物体质量,B 物体质量,现将板抽走,A将拉动B上升,设A与地面碰后不反弹,B上升过程中不会碰到定滑轮,问:B 物体在上升过程中离地的最大高度为多大?(取)(例1)(例2)例2. 如图所示,质量分别为2m、m的两个物体A、B可视为质点,用轻质细线连接跨过光滑圆柱体,B着地A恰好与圆心等高,若无初速度地释放,则B上升的最大高度为多少?第二类问题:单一物体的机械能守恒问题例3. (2005年北京卷)是竖直平面内的四分之一圆弧形轨道,在下端B点与水平直轨道相切,如图所示,一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑,已知圆轨道半径,不计各处摩擦,求:为R,小球的质量为m(1)小球运动到B点时的动能;(2)小球下滑到距水平轨道的高度为R时速度的大小和方向;(3)小球经过圆弧形轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力各是多大。
例4. (2007·南昌调考)如图所示,O点离地面高度为H,以O点为圆心,制作点等高的圆弧最高点滚下后水平抛出,试求:四分之一光滑圆弧轨道,小球从与O(1)小球落地点到O点的水平距离;(2)要使这一距离最大,R应满足何条件?最大距离为多少?第三类问题:机械能守恒与圆周运动的综合问题例5. 把一个小球用细线悬挂起来,就成为一个摆(如图所示),摆长为l ,最大偏角为,小球运动到最低位置时的速度是多大?(例5)(例6)例6. (2005·沙市)如图所示,用一根长为L 的细绳,一端固定在天花板上的O点,另一端系一小球A ,在O 点的正下方钉一钉子B ,当质量为m 的小球由水平位置静止释放后,小球运动到最低点时,细线遇到钉子B ,小球开始以B 为圆心做圆周运动,恰能过B 点正上方C ,求OB 的距离。
人教版高一下册物理 机械能守恒定律单元测试与练习(word解析版)(1)
一、第八章机械能守恒定律易错题培优(难)1.一足够长的水平传送带上放置质量为m=2kg小物块(物块与传送带之间动摩擦因数为0.2μ=),现让传送带从静止开始以恒定的加速度a=4m/s2开始运动,当其速度达到v=12m/s后,立即以相同大小的加速度做匀减速运动,经过一段时间后,传送带和小物块均静止不动。
下列说法正确的是()A.小物块0到4s内做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动直至静止B.小物块0到3s内做匀加速直线运动,之后做匀减速直线运动直至静止C.物块在传送带上留下划痕长度为12mD.整个过程中小物块和传送带间因摩擦产生的热量为80J【答案】ACD【解析】【分析】【详解】物块和传送带的运动过程如图所示。
AB.由于物块的加速度a1=µg=2m/s2小于传送带的加速度a2=4 m/s2,所以前面阶段两者相对滑动,时间12vta==3s,此时物块的速度v1=6 m/s,传送带的速度v2=12 m/s物块的位移x1=12a1t12=9m传送带的位移x2=12a2t12=18m两者相对位移为121x x x∆=-=9m此后传送带减速,但物块仍加速,B错误;当物块与传送带共速时,由匀变速直线运动规律得12- a2t2=6+ a1t2解得t2=1s因此物块匀加速所用的时间为t 1+ t 2=4s两者相对位移为2x ∆= 3m ,所以A 正确。
C .物块开始减速的速度为v 3=6+ a 1t 2=8 m/s物块减速至静止所用时间为331v t a ==4s 传送带减速至静止所用时间为342v t a ==2s 该过程物块的位移为x 3=12a 1t 32=16m 传送带的位移为x 2=12a 2t 42=8m 两者相对位移为3x ∆=8m回滑不会增加划痕长度,所以划痕长为12x x x ∆=∆+∆=9m+3m=12mC 正确;D .全程相对路程为L =123x x x ∆+∆+∆=9m+3m+8m=20mQ =µmgL =80JD 正确; 故选ACD 。
机械能守恒定律单元测试与练习(word解析版)
一、第八章 机械能守恒定律易错题培优(难)1.某实验研究小组为探究物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x 与斜面倾角θ的关系,使某一物体每次以不变的初速率v 0沿足够长的斜面向上运动,如图甲所示,调节斜面与水平面的夹角θ,实验测得x 与θ的关系如图乙所示,取g =10m/s 2。
则由图可知( )A .物体的初速率v 0=3m/sB .物体与斜面间的动摩擦因数µ=0.8C .图乙中x min =0.36mD .取初始位置所在水平面为重力势能参考平面,当θ=37°,物体上滑过程中动能与重力势能相等时,物体上滑的位移为0.1875m 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】 A .当2πθ=时,物体做竖直上抛运动,不受摩擦力作用,根据202v gh =可得03m/s v =A 正确;B .当0θ=时,物体沿水平面做减速运动,根据动能定理2012mv mgx μ= 代入数据解得=0.75μB 错误;C .根据动能定理201cos sin 2mv mgx mgx μθθ=+ 整理得920(0.75cos sin )x θθ=+因此位移最小值min 20.36m 200.751x ==+C 正确;D .动能与重力势能相等的位置o 2o o 01sin 37(sin 37cos37)2mgx mv mgx mgx μ=-+ 整理得0.25m x =D 错误。
故选AC 。
2.质量是m 的物体(可视为质点),从高为h ,长为L 的斜面顶端,由静止开始匀加速下滑,滑到斜面底端时速度是v ,则( )A .到斜面底端时重力的瞬时功率为B .下滑过程中重力的平均功率为C .下滑过程中合力的平均功率为D .下滑过程中摩擦力的平均功率为【答案】AB 【解析】试题分析:A 、根据P=mgvcosα可知,滑到底端的重力的瞬时功率为为:P=mgvcosα=mgv .故A 正确.B 、物体运动的时间为:t==,则重力做功的平均功率为:P===.故B 正确.C 、物体做匀加速直线运动的加速度为:a=,则合力为:F 合=ma=,合力做功为:W 合=F 合L=,则合力的平均功率为:.故C 错误.D 、根据动能定理得:mgh ﹣W f =mv 2,解得克服摩擦力做功为:W f =mgh ﹣mv 2,则摩擦力做功的平均功率为:=﹣.故D 错误.考点:功率、平均功率和瞬时功率.3.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s 内做匀加速直线运动,5s 末达到额定功率,之后保持以额定功率运动,其v t -图象如图所示.已知汽车的质量为3110kg m =⨯,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,则以下说法正确的是( )A .汽车在前5s 内的牵引力为3510N ⨯B .汽车速度为25m /s 时的加速度为25m /sC .汽车的额定功率为100kWD .汽车的最大速度为80m /s【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A .由速度时间图线知,匀加速运动的加速度大小2220m/s 4m/s 5a == 根据牛顿第二定律得F f ma -=解得牵引力1000N 4000N 5000N F f ma =+=+=选项A 正确; BC .汽车的额定功率500020W 100000W 100kW P Fv ==⨯==汽车在25m/s 时的牵引力100000'N 4000N 25P F v ===根据牛顿第二定律得加速度22'40001000'm/s 3m/s 1000F f a m --===选项B 错误,C 正确;D .当牵引力等于阻力时,速度最大,则最大速度100000m/s 100m/s 1000m P v f === 选项D 错误。
【物理】太原市九年级物理功和机械能单元综合练习卷(解析版)
【物理】太原市九年级物理功和机械能单元综合练习卷(解析版)一、选择题1.跳伞运动员在空中匀速下落时,以下说法中正确的有A.重力势能减少,动能增加,机械能不变B.重力势能增加,动能减少,机械能不变C.重力势能减少,动能不变,机械能减少D.重力势能增加,动能不变,机械能增加【答案】C【解析】解:(1)跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,速度不变,动能不变.(2)跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,高度越来越小,重力势能越来越小.(3)动能不变,重力势能减小,机械能减小.故选C.2.有甲、乙两个完全相同的小球。
在同一高度以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出,如图所示。
若不计空气阻力,下列说法正确的是A.抛出时刻,甲球比乙球的动能小B.抛出时刻,甲球比乙球的重力势能小C.乙球上升过程中,重力势能转化为动能D.甲球下落过程中,它的机械能保持不变【答案】D【解析】【详解】A.抛出时刻,甲乙两球的速度大小相等,又因为甲乙是两个完全相同的小球,因此甲乙两球的质量相等,所以抛出时刻甲球和乙球的动能相等;故A错误;B.由题意可知,甲乙两球的质量相等,甲乙两个小球在同一高度抛出,所以抛出时刻甲球和乙球的重力势能相等;故B错误;C.乙球上升过程中,速度越来越小,高度越来越高,是动能转化为重力势能;故C错误;D.甲球下落过程中,速度越来越大,高度越来越低,是重力势能转化为动能,由于不计空气阻力,所以甲球下落过程中,它的机械能保持不变;故D正确。
3.阳光体育运动不仅锻炼了孩子们的身心,而且也让校园充满了欢声笑语.下面图与对应描述相符合的是()A.甲图学生在跳绳的过程中,没有做功B.乙图学生跑步时,地对脚有力的作用C.丙图乒乓球在空中向前飞行时,仍受到球拍的作用力D.丁图拔河时尽量降低重心,可以减小脚与地面的摩擦力【答案】B【解析】【详解】A、甲图学生在跳绳的过程中,克服重力做功,故A错;B、乙图学生跑步时,脚对地施加了力,因为力的作用是相互的,地对脚有力的作用,故B正确;C、由于惯性丙图乒乓球在空中向前飞行,此时不再受球拍的作用力,故C错;D、丁图拔河时尽量降低重心,是为了提高稳度,不会减小脚与地面的摩擦力,故D错.故选B4.如图所示为乒乓球在水平地面上连续弹跳时产生的轨迹的一部分,该图表明()A.在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左B.乒乓球弹跳时机械能守恒C.乒乓球运动过程中重力势能一直减小D.乒乓球某次弹起过程中,弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能【答案】D【解析】【详解】乒乓球在地面上连续弹跳中是动能和势能的相互转化.由于球与地面碰撞时有能量损失,运动中有空气阻力,所以小球在运动中机械能逐渐变小.小球向上运动时,动能转化为重力势能;下降时重力势能转化为动能,因为机械能在逐渐减小,所以球跳起的高度逐渐减小,AB选项不符合题意.乒乓球在向上运动时,重力势能增大,下降时重力势能减小,C 选项不符合题意,D选项符合题意.5.跳远运动的几个阶段(不计空气阻力)如图所示,关于运动员的下列说法正确的是()A .在助跑阶段动能不变B .在起跳时动能最大C .在最高点时势能最小D .落地时势能最大【答案】B【解析】A. 助跑阶段,运动员的质量不变,速度逐渐增大,因此动能增大;运动员的高度不变,因此重力势能不变。
人教版高中物理必修二《机械能守恒定律》单元测试题(含答案解析).docx
高中物理学习材料唐玲收集整理《机械能守恒定律》单元测试题(含答案解析)一、选择题(本大题10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有两个选项正确。
全部选对的得5分,选不全的得3分,有错选或不答的得0分。
)1.某班同学从山脚下某一水平线上同时开始沿不同路线爬山,最后所有同学都陆续到达山顶上的平台。
则下列结论正确的是A.体重相等的同学,克服重力做的功一定相等B.体重相同的同学,若爬山路径不同,重力对它们做的功不相等C.最后到达山顶的同学,克服重力做功的平均功率最小D.先到达山顶的同学,克服重力做功的平均功率最大2.某同学在一高台上,以相同的速率分别把三个球竖直向下、竖直向上、水平抛出,不计空气阻力,则A.三个小球落地时,重力的瞬时功率相等B.从抛出到落地的过程中,重力对它们做功的平均功率相等C.从抛出到落地的过程中,重力对它们做功相等D.三个小球落地时速度相同3.质量为m的汽车在平直公路上以恒定功率P从静止开始运动,若运动中所受阻力恒定,大小为f。
则A.汽车先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动B.汽车先做加速度减小的加速直线运动,后做匀速直线运动C.汽车做匀速运动时的速度大小为D.汽车匀加速运动时,发动机牵引力大小等于f4.下列说法正确的是A.物体机械能守恒时,一定只受重力和弹力的作用B.物体做匀速直线运动时机械能一定守恒C.物体除受重力和弹力外,还受到其它力作用,物体系统的机械能可能守恒D.物体的动能和重力势能之和增大,必定有重力以外的其它力对物体做功5.小朋友从游乐场的滑梯顶端由静止开始下滑,从倾斜轨道滑下后,又沿水平轨道滑动了一段距离才停了下来,则A.下滑过程中滑梯的支持力对小朋不做功B.下滑过程中小朋友的重力做正功,它的重力势能增加C.整个运动过程中小朋友、地球系统的机械能守恒D.在倾斜轨道滑动过程中摩擦力对小朋友做负功,他的机械能减少6.质量为m的滑块,以初速度v o沿光滑斜面向上滑行,不计空气阻力。
高中物理(机械能守恒定律)习题训练与答案解析
基础知识一.功1.一个物体受到力的作用,并在上发生了位移,我们就说这个力对物体须知了功,做功的两个必不可少的因素是的作用,在力的。
2.功的计算公式:W= ,式中θ是的夹角,此式主要用于求作功,功是标量,当θ=90°时,力对物体;当θ<90°时,力对物体;当θ>90°时,力对物体。
3.合力的功等于各个力做功的,即W合=W1+W2+W3+W4+……4.功是过程量,与能量的转化相联系,功是能量转化的,能量转化的过程一定伴随着二.功率1.功跟的比值叫功率,它是表示的物理量。
2.计算功率的公式有、,若求瞬时功率,则要用。
3.两种汽车启动问题中得功率研究:三.动能1.物体由于而具有的能量叫动能,公式是,单位是,符号是。
2.物体的动能的变化,指末动能与初动能之差,即△Ek=Ekt一Eko,若△Ek>0,表示物体的动能;若△Ek<0,表示物体的动能。
四.重力势能1.概念:物体由于被举高而具有的能量叫 ,表达式:Ep= ,它是,但有正负,正负的意义是表示比零势能参考面上的势能大还是小,重力势能的变化与重力做功的关系:重力对物体做多少正功,物体的重力势能就多少;重力对物体做多少负功,物体的重力势能就多少。
重力对物体所做的功等于物体的减小量。
即W G=一△Ep=一(Ep2一Ep1)=Ep1一Ep2.2.弹性势能:定义:物体由于发生而具有的能量叫。
大小:弹性势能的大小与及有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能就越大。
习题练习1.下列说法正确的是( )A.当作用力做正功时,反作用力一定做负功B.当作用力不做功时,反作用力也不做功C.作用力与反作用力的功,一定大小相等,正负符号相反D.作用力做正功,反作用力也可能做正功2.如图所示,小物块A位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,从地面上看,小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力( )A.垂直于接触面,做功为零B.垂直于接触面,做功不为零C.不垂直于接触面,做功为零D.不垂直于接触面,做功不为零3.如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,现使斜面水平向左匀速移动距离L.(1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止)()A.0B.μmglcosθC.-mglcosθsinθD.mglsinθcosθ(2)斜面对物体的弹力做的功为 ( )A.0B.mglsinθcos2θC.-mglcos2θD.mglsinθcosθ(3)重力对物体做的功( )A.0B.mglC.mgltan θD.mglcos θ(4)斜面对物体做的总功是多少? 各力对物体所做的总功是多少? 4.如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是( ) A.始终不做功 B.先做负功后做正功 C.先做正功后不做功 D.先做负功后不做功5.物体在水平力F 1作用下,在水平面上做速度为v 1的匀速运动,F 1的功率为P;若在斜向上的力F 2作用下,在水平面上做速度为v 2的匀速运动,F 2的功率也是P,则下列说法正确的是( ) A.F 2可能小于F 1, v 1不可能小于v 2 B.F 2可能小于F 1, v 1一定小于v 2 C.F 2不可能小于F 1, v 1不可能小于v 2 D.F 2不可能小于F 1, v 1一定小于v 26.小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s 内做匀加速直线运动,5 s 末达到额定功率,之后保持以额定功率运动.其v -t 图象如图所示.已知汽车的质量为m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,则以下说法正确的是( )A.汽车在前5 s 内的牵引力为4×103NB.汽车在前5 s 内的牵引力为6×103N C.汽车的额定功率为60 kW D.汽车的最大速度为30 m/s7.手持一根长为l 的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r 、角速度为ω的匀速圆周运动,绳始终保持与该圆周相切,绳的另一端系一质量为m 的木块,木块也在桌面上做匀速圆周运动,不计空气阻力则( ) A.手对木块不做功B.木块不受桌面的摩擦力C.绳的拉力大小等于223r l m +ωD.手拉木块做功的功率等于m ω3r(l 2+r 2)/l8.一根质量为M 的直木棒,悬挂在O 点,有一只质量为m 的猴子抓着木棒,如图所示.剪断悬挂木棒的细绳,木棒开始下落,同时猴子开始沿木棒向上爬.设在一段时间内木棒沿竖直方向下落,猴子对地的高度保持不变,忽略空气阻力,则下列的四个图中能正确反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系的是( )9.机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是( ) A.机车输出功率逐渐增大 B.机车输出功率不变C.在任意两相等的时间内,机车动能变化相等D.在任意两相等的时间内,机车动量变化的大小相等10.如图所示,质量为m 的物体A 静止于倾角为θ的斜面体B 上,斜面体B 的质量为M,现对该斜面体施加一个水平向左的推力F,使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动的位移为l,则在此运动过程中斜面体B 对物体A 所做的功为( )A.m M Flm +B.Mglcot θC.0D.21mglsin2θ 11.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其速度图象如图所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的哪一个( )12.以恒力推物体使它在粗糙水平面上移动一段距离,恒力所做的功为W 1,平均功率为P 1,在末位置的瞬时功率为P t1,以相同的恒力推该物体使它在光滑的水平面上移动相同距离,力所做功为W 2,平均功率为P 2,在末位置的瞬时功率为P t2,则下面结论中正确的是( )A.W 1>W 2B.W 1=W 2C.P 1=P 2D.P t2<P t113.如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下,然后在水平面上前进至B点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A 、B 两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB 段运动的过程中,克服摩擦力做的功( )A.大于μmgLB.小于μmgLC.等于μmgLD.以上三种情况都有可能14.某汽车以额定功率在水平路面上行驶,空载时的最大速度为v 1,装满货物后的最大速度为v 2,已知汽车空车的质量为m 0,汽车所受的阻力跟车重成正比,则汽车后来所装的货物的质量是( )A.0221m v v v - B.0221m v vv + C.m 0 D.021m v v 15.物体在恒力作用下做匀变速直线运动,关于这个恒力做功的情况,下列说法正确的是( ) A.在相等的时间内做的功相等 B.通过相同的路程做的功相等 C.通过相同的位移做的功相等D.做功情况与物体运动速度大小有关16.解放前后,机械化生产水平较低,人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用,如图所示,假设驴拉磨的平均用力大小为500 N,运动的半径为1 m,则驴拉磨转动一周所做的功为( ) A.0 B.500 J C.500π J D.1 000π J17.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,木板与滑块质量相等,均为m,木板长为l.一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与木板、滑块相连,滑块与木板间的动摩擦因数为μ,开始时,滑块静止在木板的上端,现用与斜面平行的未知力F,将滑块缓慢拉至木板的下端,拉力做功为( )A.μmglcos θB.2μmglC.2μmglcos θD.21μmgl18.额定功率为80 kW 的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s,汽车的质量为2.0 t.若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s 2,运动过程中阻力不变,则:(1)汽车受到的恒定阻力是多大?(2)3 s末汽车的瞬时功率是多大?(3)匀加速直线运动的时间是多长?(4)在匀加速直线运动中,汽车牵引力做的功是多少?答案 (1)4×103 N (2)48 KW (3)5 s (4)2×105 J19.汽车发动机的功率为60 kW,汽车的质量为4 t,当它行驶在坡度为sinα=0.02的长直公路上时,如图所示,所受阻力为车重的0.1倍(g取10 m/s2),求:(1)汽车所能达到的最大速度v m.(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?(3)当汽车以0.6 m/s2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少?答案 (1)12.5 m/s (2)13.9 s (3)4.16×105 J20.如图甲所示,质量m=2.0 kg的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.20.从t=0时刻起,物体受到一个水平力F的作用而开始运动,前8 s内F随时间t变化的规律如图乙所示.g取10m/s2.求:(1)在图丙的坐标系中画出物体在前8 s内的v—t图象.(2)前8 s内水平力F所做的功.答案 (1) v-t图象如下图所示 (2)155 J动能定理.机械能守恒定律一.动能定理1.内容:外力对物体做功的代数和等于。
山西省太原市山西大学附属中学机械能守恒定律单元练习(Word版 含答案)
一、第八章 机械能守恒定律易错题培优(难)1.如图所示,一根轻弹簧一端固定于O 点,另一端与可视为质点的小滑块连接,把滑块放在倾角为θ=30°的固定光滑斜面上的A 点,此时弹簧恰好水平。
将滑块从A 点由静止释放,经B 点到达位于O 点正下方的C 点。
当滑块运动到B 点时弹簧与斜面垂直,且此时弹簧恰好处于原长。
已知OB 的距离为L ,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g ,则滑块由A 运动到C 的过程中( )A .滑块的加速度先减小后增大B .滑块的速度一直在增大C .滑块经过B gLD .滑块经过C 2gL 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .弹簧原长为L ,在A 点不离开斜面,则sin 3()sin c 3300os 0Lk mg L ︒≤-︒︒ 在C 点不离开斜面,则有()cos30cos30cos30Lk L mg -︒≤︒︒从A 点滑至C 点,设弹簧与斜面夹角为α(范围为30°≤α≤90°);从B 点滑至C 点,设弹簧与斜面的夹角为β,则2sin 30cos mg kx ma β︒-=可知下滑过程中加速度一直沿斜面向下且减小,选项A 错误,B 正确; C .从A 点滑到B 点,由机械能守恒可得21cos302p B mgL E mv ︒+=解得2cos30232p p B E E v gL g mg L L m︒+=+=>选项C 正确;D .从A 点滑到C 点,由机械能守恒可得21cos302P C L mgE mv '+=︒解得432222cos303p p C gL E E Lv g gL mm'=+>+︒= 选项D 错误。
故选BC 。
2.如图所示,ABC 为一弹性轻绳,一端固定于A 点,一端连接质量为m 的小球,小球穿在竖直的杆上。
轻杆OB 一端固定在墙上,一端为定滑轮。
若绳自然长度等于AB ,初始时ABC 在一条水平线上,小球从C 点由静止释放滑到E 点时速度恰好为零。
山西省忻州市第一中学机械能守恒定律单元测试卷(解析版)
一、第八章机械能守恒定律易错题培优(难)1.一足够长的水平传送带上放置质量为m=2kg小物块(物块与传送带之间动摩擦因数为0.2μ=),现让传送带从静止开始以恒定的加速度a=4m/s2开始运动,当其速度达到v=12m/s后,立即以相同大小的加速度做匀减速运动,经过一段时间后,传送带和小物块均静止不动。
下列说法正确的是()A.小物块0到4s内做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动直至静止B.小物块0到3s内做匀加速直线运动,之后做匀减速直线运动直至静止C.物块在传送带上留下划痕长度为12mD.整个过程中小物块和传送带间因摩擦产生的热量为80J【答案】ACD【解析】【分析】【详解】物块和传送带的运动过程如图所示。
AB.由于物块的加速度a1=µg=2m/s2小于传送带的加速度a2=4 m/s2,所以前面阶段两者相对滑动,时间12vta==3s,此时物块的速度v1=6 m/s,传送带的速度v2=12 m/s物块的位移x1=12a1t12=9m传送带的位移x2=12a2t12=18m两者相对位移为121x x x∆=-=9m此后传送带减速,但物块仍加速,B错误;当物块与传送带共速时,由匀变速直线运动规律得12- a2t2=6+ a1t2解得t 2=1s因此物块匀加速所用的时间为t 1+ t 2=4s两者相对位移为2x ∆= 3m ,所以A 正确。
C .物块开始减速的速度为v 3=6+ a 1t 2=8 m/s物块减速至静止所用时间为331v t a ==4s 传送带减速至静止所用时间为342v t a ==2s 该过程物块的位移为x 3=12a 1t 32=16m 传送带的位移为x 2=12a 2t 42=8m 两者相对位移为3x ∆=8m回滑不会增加划痕长度,所以划痕长为12x x x ∆=∆+∆=9m+3m=12mC 正确;D .全程相对路程为L =123x x x ∆+∆+∆=9m+3m+8m=20mQ =µmgL =80JD 正确; 故选ACD 。
机械能守恒定律单元测试(物理)
机械能守恒定律单元测试 (机械能定恒定律)第一卷(选择题,共9题)一、单项选择题(每题4分共16分)13.如图所示,A 、B 叠放着,A 用绳系在固定的墙上,用力F 将B 拉着右移,用T 、f AB 和f BA 分别表示绳子中拉力、A 对B 的摩擦力和B 对A 的摩擦力,则下面正确的叙述是( )A 、F 做正功,f AB 做负功,f BA 做正功,T 不做功 B 、F 和f BA 做正功,f AB 和T 做负功C 、F 做正功,f AB 做负功,f BA 和T 不做功D 、F 做正功,其它力都不做功14.汽车发动机的额定功率为60kW ,汽车质量为5t ,当汽车在水平路面上行驶时,设阻力是车重的0.1倍,若汽车从静止开始保持以1m/s 2的加速度作匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间( )A 、3sB 、6sC 、9sD 、12s15.如图所示,质量为m 的物体被用细绳经过光滑小孔而牵引在光滑的水平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值F 时转动半径为R ,当拉力逐渐减小到F/4时,物体仍做匀速圆周运动,半径为2R ,则外力对物体所做的功的大小是( )A 、FR/4B 、3FRC 、5FR/2D 、016.一个质量为m 的物体,从倾角为θ高为h 的斜面上端A 点,由静止开始下滑,到底端B 点时的速度为v ,然后又在水平面上滑行s 位移后停止在C 点,物体从A 点开始下滑到B 点的过程中克服摩擦力所做的功及物体与水平面间的动摩擦因数分别为( )A 、gs v mv mgh 2222,-B 、gs v mv mgh 222,-C 、gs v mv mgh 2222,+D 、gs v mv mgh 222,+二、双项选择题(每题6分共60分)21.关于重力势能的说法,正确的是( )A 、重力势能只由重物决定B 、重力势能不能有负值C 、重力势能的大小是相对的D 、物体克服重力做功等于重力势能的增加 22.如图所示,某人以拉力 F 将物体沿斜面拉下,拉力大小等于摩擦力,则下列说法中正确的是( )A 、物体做匀速运动B 、合外力对物体做正功C 、物体的机械能不变D 、物体的机械能减小23.质量为m 的物体从地面上方H 高处无初速释放,落在地面后出现一个深度为h 的坑,在此过程中以下说法正确的是( )A 、重力对物体做功为mgHB 、物体的重力势能减少了mg (H +h )C 、此过程物体机械能守恒D 、地面对物体的平均阻力为hh H mg )(+24.两质量相同的小球A 、B ,分别用线悬在等高的O 1、O 2点,A 球的悬线比B 球的长。
第七章《机械能守恒定律》单元测试(新人教版必修2)1
机械能守恒定律 单元测试一、本题共8小题;每小题5分,共40分. 在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.下面各个实例中,机械能不守恒的是 ( )A. 在竖直方向上弹簧吊着一个物体上下运动(不计空气阻力)B .物体从高处以0.9g 的加速度竖直下落C. 铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动D .拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升2.一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于 ( )A .物体重力势能的增加量B .物体动能的增加量C .物体动能的增加量加上物体重力势能的增加量D .物体动能的增加量加上克服重力所做的功3.某中等体重的中学生进行体能训练时,用100s 的时间登上20m 的高楼,估测他登楼时的平均功率,最接近的数值是 ( )A .10WB .100WC .1KWD .10KW4.如图所示,一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上,一个小球用细绳悬挂在车上,由图中位置无初速释放,则小球在下摆过程中,下列说法正确的是 ( )A .绳对车的拉力对车做正功B .绳的拉力对小球做正功C .小球所受的合力对小球不做功D .绳的拉力对小球做负功5.如图所示,站在汽车上的人用手推车的力为F ,脚对车向后的静摩擦力为F ′,下列说法正确的是 ( )A .当车匀速运动时,F 和F ′所做的总功为零B .当车加速运动时,F 和F ′的总功为负功C .当车加速运动时,F 和F ′的总功为正功D .不管车做何种运动,F 和F ′的总功都为零6.如图所示,一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止滑下,当滑到最低点时,关于滑块动能大小和它对轨道最低点的压力,下列叙述中正确的是A.B 轨道.半径越大,滑块动能越大,对轨道压力越小C.轨道半径越大,滑块动能越大,对轨道压力与半径无关D.轨道半径变化,滑块动能和对轨道压力都不变 7.如图所示,长为2L的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m 的小球,杆竖直立在光滑的水平面上,杆原来静止,现让其自由倒下,设杆在倒下过程中着地端始终不离开地面,则A 着地时的速度为A.gL 1551B.gL 1552C.gL 3051D.gL 30528.一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后,返回到斜面底端.已知小物块的初动能为E ,它返回斜面底端的速度大小为V ,克服摩擦阻力做功为E/2.若小物块冲上斜面的初动能变为2E ,则有 ( ) A .返回斜面底端时的动能为E B .返回斜面底端时的动能为3E/2 C .返回斜面底端时的速度大小为2V D .返回斜面底端时的速度大小为V 2 二、本题共2小题,共12分,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答. 9.一人坐在雪橇上,从静止开始沿着高度为15m 的斜坡滑下,到达底部时速度为10m/s .人和雪橇的总质量为60kg ,下滑过程中克服阻力做的功等于 J . 10.一列火车由机车牵引沿水平轨道行使,经过时间t ,其速度由0增大到v .已知列车总质量为M ,机车功率P 保持不变,列车所受阻力f 为恒力.这段时间内列车通过的路程 . 三、本题共3小题,共48分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分. 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 11.(15分)如图所示,长为l 的细线下系一质量为m 的小球,线上端固定在O 点,小球可以在竖直面内摆动,不计空气阻力,当小球从摆角为θ的位置由静止运动到最低点的过程中,求:(1)重力对小球做的功?(2)小球到最低点时的速度为多大?(3)12.(16分)如图所示,m A =4kg ,m B =1kg,A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,B 与地面间的距离s=0.8m ,A 、B 原来静止,求:(1)B 落到地面时的速度为多大; (2)B 落地后,A 在桌面上能继续滑行多远才能静止下来.(g 取10m/s 2)13.(17分)一种氢气燃料的汽车,质量为m =2.0×103kg ,发动机的额定输出功率为80kW ,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。
高一物理下册机械能守恒定律单元测试卷(解析版)
一、第八章机械能守恒定律易错题培优(难)1. 如图,滑块a、b的质量均为m.a套在固泄竖宜杆上,与光滑水平地面相距,b放在地面上.a、b通过较链用刚性轻杆连接,由静止开始运动,不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为,则A. a减少的重力势能等于b增加的动能B. 轻杆对b—直做正功,b的速度一直增大C. 当a运动到与竖直墙而夹角为8时,a、b的瞬时速度之比为tan6D. a落地前,当a的机械能最小时,b对地而的压力大小为mg【答案】CD【解析】【分析】【详解】ab构成的系统机械能守恒,a减少的重力势能大于b增加的动能.当a落到地而时,b的速度为零,故b先加速后减速.轻杆对b先做正功,后做负功.由于沿杆方向的速度大小相等,则cos 0 = v b sin 0故—=tan 0v b当a的机械能最小时,b动能最大,此时杆对b作用力为零,故b对地而的压力大小为mg.综上分析,CD正确,AB错误;故选CD.2. 在一水平向右匀速传输的传送带的左端A点,每隔7■的时间,轻放上一个相同的工件,已知工件与传送带间动摩擦因素为,工件质量均为”经测量,发现后而那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离为x,下列判断正确的有B. 传送带的速度为2強加C. 每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为如炳gxD .在一段较长的时间r 内,传送带因为传送工件而将多消耗的能量为巴二T-【答案】AD【解析】【分析】【详解】A. 工件在传送带上先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,每个工件滑上传送带后Y运动的规律相同,可知XM 解得传送带的速度尸〒.故A 正确:B. 设每个工件匀加速运动的位移为x,根据牛顿第二泄律得,工件的加速度为“g,则传送 带的速度V = j2“gX,根据题目条件无法得出s 与x 的关系.故B 错误:C. 工件与传送带相对滑动的路程为Ax = v ——_ ----------- =则摩擦产生的热量为Q=pmgA x= ------ -2厂 故c 错误:D. 根据能量守恒得,传送带因传送一个工件多消耗的能量在时间r 内,传送工件的个数£・ fj则多消耗的能量 故D 正确。
山西大学附属中学下册机械能守恒定律单元测试与练习(word解析版)
一、第八章机械能守恒定律易错题培优(难)1.如图所示,两个质量均为m的小滑块P、Q通过铰链用长为L的刚性轻杆连接,P套在固定的竖直光滑杆上,Q放在光滑水平地面上,轻杆与竖直方向夹角α=30°.原长为2L的轻弹簧水平放置,右端与Q相连,左端固定在竖直杆O点上。
P由静止释放,下降到最低点时α变为60°.整个运动过程中,P、Q始终在同一竖直平面内,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g。
则P下降过程中()A.P、Q组成的系统机械能守恒B.P、Q的速度大小始终相等C31-mgLD.P达到最大动能时,Q受到地面的支持力大小为2mg【答案】CD【解析】【分析】【详解】A.根据能量守恒知,P、Q、弹簧组成的系统机械能守恒,而P、Q组成的系统机械能不守恒,选项A错误;B.在下滑过程中,根据速度的合成与分解可知cos sinP Qv vαα=解得tanPQvvα=由于α变化,故P、Q的速度大小不相同,选项B错误;C.根据系统机械能守恒可得(cos30cos60)PE mgL=︒-︒弹性势能的最大值为312PE mgL=选项C正确;D.P由静止释放,P开始向下做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,P的速度达到最大,此时动能最大,对P、Q和弹簧组成的整体受力分析,在竖直方向,根据牛顿第二定律可得200N F mg m m -=⨯+⨯解得F N =2mg选项D 正确。
故选CD 。
2.某实验研究小组为探究物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x 与斜面倾角θ的关系,使某一物体每次以不变的初速率v 0沿足够长的斜面向上运动,如图甲所示,调节斜面与水平面的夹角θ,实验测得x 与θ的关系如图乙所示,取g =10m/s 2。
则由图可知( )A .物体的初速率v 0=3m/sB .物体与斜面间的动摩擦因数µ=0.8C .图乙中x min =0.36mD .取初始位置所在水平面为重力势能参考平面,当θ=37°,物体上滑过程中动能与重力势能相等时,物体上滑的位移为0.1875m 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】 A .当2πθ=时,物体做竖直上抛运动,不受摩擦力作用,根据202v gh =可得03m/s v =A 正确;B .当0θ=时,物体沿水平面做减速运动,根据动能定理2012mv mgx μ= 代入数据解得=0.75μB 错误;C .根据动能定理201cos sin 2mv mgx mgx μθθ=+ 整理得920(0.75cos sin )x θθ=+因此位移最小值min 20.36m 200.751x ==+C 正确;D .动能与重力势能相等的位置o 2o o 01sin 37(sin 37cos37)2mgx mv mgx mgx μ=-+ 整理得0.25m x =D 错误。
高中物理必修二 84 机械能守恒定律 练习(解析版)
机械能守恒定律练习一、单选题1.下列所述的物体在运动过程中满足机械能守恒的是()A. 跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降B. 忽略空气阻力,物体竖直上抛C. 火箭升空过程D. 拉着物体沿光滑斜面匀速上升【答案】B【解析】解:A、跳伞运动员在空中匀速下降,动能不变,重力势能减小,因机械能等于动能和势能之和,则机械能减小。
故A错误。
B、忽略空气阻力,物体竖直上抛,只有重力做功,机械能守恒,故B正确。
C、火箭升空,动力做功,机械能增加。
故C错误。
D、物体沿光滑斜面匀速上升,动能不变,重力势能在增加,所以机械能在增大。
故D错误。
故选:B。
物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧弹力做功,或看物体的动能和势能之和是否保持不变,即采用总量的方法进行判断。
解决本题的关键掌握判断机械能是否守恒的方法,1、看是否只有重力做功。
2、看动能和势能之和是否不变。
2.安徽芜湖方特水上乐园是华东地区最大的水上主题公园。
如图为彩虹滑道,游客先要从一个极陡的斜坡落下,接着经过一个拱形水道,最后达到末端。
下列说法正确的是()A. 斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理,否则游客经过拱形水道的最高点时可能飞起来B. 游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中,重力一直做正功C. 游客从斜坡下滑到最低点时,游客对滑道的压力最小D. 游客从最高点直至滑到最终停下来过程中,游客的机械能消失了【答案】A【解析】解:A、斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理,不能让游客经过拱形水道最高点时的速度超过√gr.否则游客会脱离轨道,故A正确;B、游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中,游客的位置是先降低后升高,所以重力先做正功后做负功,故B错误;C、游客从斜坡上下滑到最低点时,加速度向上,处于超重状态,游客对滑道的压力最大,故C错误;D、游客从最高点直至滑到最终停下来过程中,游客的机械能没有消失,而是转化为其他形式的能(内能),故D错误。
机械能守恒定律单元测试题及答案
机械能守恒定律单元测试题一、选择题;本大题共有12小题,每小题4分,共48分;其中,1~8题为单选题,9~12题为多选题1、下列说法正确的是A 、一对相互作用力做功之和一定为零B 、作用力做正功,反作用力一定做负功C 、一对平衡力做功之和一定为零D 、一对摩擦力做功之和一定为负值2、如图所示,一块木板可绕过O 点的光滑水平轴在竖直平面内转动,木板上放有一木块, 木板右端受到竖直向上的作用力F,从图中实线位置缓慢转动到虚线位置,木块相对木板不发生滑动.则在此过程中 A .木板对木块的支持力不做功 B .木板对木块的摩擦力做负功 C .木板对木块的摩擦力不做功D .F 对木板所做的功等于木板重力势能的增加3、三个质量相同的物体以相同大小的初速度v 0在同一水平面上分别进行竖直上抛、沿光滑斜面上滑和斜上抛.若不计空气阻力,它们所能达到的最大高度分别用H 1、H 2和H 3表示,则 A .H 1=H 2=H 3 B .H 1=H 2>H 3 C .H 1>H 2>H 3D .H 1>H 2=H 34、如图所示,质量为m 的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值F 时,转动半径为R,当拉力逐渐减小到错误!时,物体仍做匀速圆周运动,半径为2R,则外力对物体所做功的绝对值是 .D .05、质量为m 的物体,从静止出发以g /2的加速度竖直下降h ,下列几种说法正确的是 ①物体的机械能增加了21mg h ②物体的动能增加了21mg h ③物体的机械能减少了21mg h ④物体的重力势能减少了mg h A .①②③ B .②③④ C .①③④D .①②④6、如图所示,重10 N 的滑块在倾角为30°的斜面上,从a 点由静止下滑,到b 点接触到一个轻弹簧;滑块压缩弹簧到c 点开始弹回,返回b 点离开弹簧,最后又回到a 点,已知ab =,bc =,那么在整个过程中叙述不正确的是 A .滑块动能的最大值是6 J B .弹簧弹性势能的最大值是6 J C .从c 到b 弹簧的弹力对滑块做的功是6 J D .滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒7、如图所示,物体从A 处开始沿光滑斜面AO 下滑, 又在粗糙水平面上滑动,最终停在B 处;已知A 距水平面OB 的高度为h ,物体的质量为m ,现将物体m 从B 点沿原路送回至AO 的中点C 处,需外力做的功至少应为A .12mgh B .mghC.32mgh D.2mgh8、如图所示,A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连,置于固定斜面体的两个斜面的相同高度,处于静止状态,两斜面的倾角分别是53°和37°,若不计摩擦,剪断细绳后下列说法中正确的是A.两物体着地时的速度相同B.两物体着地时的动能相同C.两物体着地时的机械能相同D.两物体着地时所受重力的功率相同9、汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为F0,t1时刻,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻,汽车又恢复了匀速直线运动.能正确表示这一过程中汽车牵引力F和速度v随时间t变化的图象是10、一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2N的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1N的外力作用;下列判断正确的是~2s内外力的平均功率是B.第2秒内外力所做的功是C.第2秒末外力的瞬时功率最大D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是4:511、汽车的额定功率为90KW,当水平路面的阻力为f时,汽车行驶的最大速度为v;则:A.如果阻力为2f,汽车最大速度为v/2;B.如果汽车牵引力为原来的二倍,汽车的最大速度为2vC.如果汽车的牵引力变为原来的1/2,汽车的额定功率就变为45KW;D.如果汽车做匀速直线运动,汽车发动机的输出功率就是90KW;12、一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用;此后,该质点的动能可能是A.一直增大B.先逐渐减小至零,再逐渐增大C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大二、实验题本大题有2小题,总共16分13、6分为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”,查资料得知,弹簧的弹性势能Ep=21kx2,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧长度的变化量;某同学就设想用压缩的弹簧推静止的小球质量为m运动来探究这一问题;为了研究方便,把小铁球O放在水平桌面上做实验,让小球O在弹力作用下运动,即只有弹簧推力做功;该同学设计实验如下:1首先进行如图甲所示的实验:将轻质弹簧竖直挂起来,在弹簧的另一端挂上小铁球O,静止时测得弹簧的伸长量为d;在此步骤中,目的是要确定物理量________,用m、d、g表示为________;2接着进行如图乙所示的实验:将这根弹簧水平放在桌面上,一端固定,另一端被小铁球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小铁球被推出去,从高为h的水平桌面上抛出,小铁球在空中运动的水平距离为L;小铁球与弹簧相互作用的过程中:初动能Ek1=________;末动能Ek2=________;弹簧对小铁球做的功W=________;用m、x、d、g表示;对比W和Ek2-Ek1就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”,即在实验误差允许范围内,外力所做的功等于物体动能的变化;14、10分用如图所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒m2从高处由静止开始下落m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律;图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两个计数点间还有4个点图中未标出,计数点间的距离如图乙所示;已知m1=50g、m2=150g,则:g取10m/s2,结果保留两位有效数字1在纸带上打下计数点5时的速度v=__ __m/s;2在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔEk=________J,系统势能的减少量ΔEp=________J,由此得出的结论是__________________________;3若某同学作出的图象如图丙所示,则当地的实际重力加速度g=___________m/s2;三、计算题;本大题有3小题,总共46分15、14分如图,一个质量为m=2kg的运动物体,某时刻施加一个与水平方向成37°角斜向下方的推力F=20N作用,在水平地面上移动了距离S1=2m后撤去推力,此后物体又滑行了的距离S2=1m后停止了运动.设物体与地面间的滑动摩擦系数为,取g=10m/s2求:1推力F对物体做的功2全过程中摩擦力对物体所做的功3全过程中物体达到的最大速度16、14分如图所示,左侧为一个半径为R的半球形的碗固定在水平桌面上,碗口水平, O点为球心,碗的内表面及碗口光滑;右侧是一个固定光滑斜面,斜面足够长,倾角θ=30°;一根不可伸长的不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上,线的两端分别系有可视为质点的小球m1和m2,且m1>m2;开始时m1恰在右端碗口水平直径A处, m2在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直;当m1由静止释放运动到圆心O的正下方B点时细绳突然断开,不计细绳断开瞬间的能量损失;1求小球m2沿斜面上升的最大距离s;2若已知细绳断开后小球m1沿碗的内侧上升的最大高度为R/2,求m1:m2=17、18分水上滑梯可简化成如图所示的模型,斜槽AB和光滑圆弧槽BC平滑连接,斜槽AB的竖直高度H=,倾角θ=37°,圆弧BC半径R=,末端C点切线水平;C点与水平面的距离h=,人与AB间动摩擦因数为μ=.取重力加速度g=10m/s2,cos37°=,sin37°=.一个质量m=30kg的小朋友从滑梯顶端A点无初速地自由滑下,求:1小朋友沿斜槽AB下滑时加速度a的大小;2小朋友滑到C点时速度v的大小及对C点时受到槽面的压力Fc的大小;3在从C点滑出至落到水面的过程中,小朋友在水平方向位移x的大小.机械能守恒定律单元检测答题卡一、选择题;每题4分,共48分题号 123456789101112答案二、实验题共16分;13、 6分 1 、2 、 、14、 10分12 、 、 3三、计算题;本题包含3个小题,共46分15、14分 16、14分 17、18分机械能守恒定律单元检测答题卡13、答案:弹簧劲度系数k 、kmg、 0 、 h mgL 42 、dmgx 22解析:14、答案:1、20. 58、 、在误差允许范围内,m 1、m 2组成的系统机械能守恒 3解析:1v 5== m/s;2动能的增加量ΔE k =m 1+m 2v 52= J系统势能的减少量为ΔE p =m 2-m 1gh = J,故在误差允许的范围内,两者相等,m 1、m 2组成的系统机械能守恒;3由m 1+m 2v 2=m 2-m 1gh得,即= m/s2,g= m/s215、答案:132J 2— 32m/s解析:略16、答案:12解析:1设重力加速度为g,小球m1到达最低点B时m1、m2速度大小分别为v1、v2, 由运动合成与分解得① 2分对m1、m2系统由功能关系得② 3分③ 1分设细绳断后m2沿斜面上升的距离为s′,对m2由机械能守恒定律得④ 2分小球m2沿斜面上升的最大距离⑤ 2分联立得⑥ 1分2对m1 由机械能守恒定律得:⑦ 2分联立①②③⑦得 1分17、答案:12/4.4s m 2s m v /10= N F C 1300= 3m x 4=解析:略。
完整版机械能守恒定律测试题及答案
机械能守恒定律测试题1.下列说法正确的是 ( )A .如果物体(或系统)所受到的合外力为零,则机械能一定守恒B .如果合外力对物体(或系统)做功为零,则机械能一定守恒C .物体沿固定光滑曲面自由下滑过程中,不计空气阻力,机械能一定守恒D .做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒2.如图所示,木板O A 水平放置,长为L ,在A 处放置一个质量为m 的物体,现绕O 点缓慢抬高到A '端,直到当木板转到与水平面成α角时停止转动.这时物体受到一个微小的干扰便开始缓慢匀速下滑,物体又回到O 点,在整个过程中( )A .支持力对物体做的总功为m g L s i n αB .摩擦力对物体做的总功为零C .木板对物体做的总功为零D .木板对物体做的总功为正功3、设一卫星在离地面高h 处绕地球做匀速圆周运动,其动能为1K E ,重力势能为1P E 。
与该卫星等质量的另一卫星在离地面高2h 处绕地球做匀速圆周运动,其动能为2K E ,重力势能为2P E 。
则下列关系式中正确的是( )A .1K E >2K EB .1P E >2P EC .2211P K P K E E E E +=+D .11K PE E +< 22K P E E +4.质量为m 的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为g 54,在物体下落h 的过程中,下列说法正确的是( )A .物体动能增加了mgh 54B .物体的机械能减少了mgh 54C .物体克服阻力所做的功为mgh 51D .物体的重力势能减少了mgh5.如图所示,木板质量为M ,长度为L ,小木块的质量为m ,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将m 拉至右端,拉力至少做功为( )A .mgL μB .2mgL μC .2mgLμD .gL m M )(+μ6.如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板2m 的左端,右端与小木块1m 连接,且1m 、2m 及 2m 与地面之间接触面光滑,开始时1m 和2m 均静止,现同时对1m 、2m 施加等大反向的 水平恒力1F 和2F ,从两物体开始运动以后的整个过程中,对1m 、2m 和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度),正确的说法是( ) A .由于1F 、2F 等大反向,故系统机械能守恒B .由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功,故系统动能不断增加C .由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功,故系统机械能不断增加D .当弹簧弹力大小与1F 、2F 大小相等时,1m 、2m 的动能最大7.如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下,然后在水平面上前进至B 点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m ,A 、B 两点间的水平距离为L .在滑雪者经过A B 段的过程中,摩擦力所做的功( )A .大于mgL μB .小于mgL μC .等于mgL μD .以上三种情况都有可能8.嫦娥一号奔月旅程的最关键时刻是实施首次“刹车”减速.如图所示,在接近月球时,嫦娥一号将要利用自身的火箭发动机点火减速,以被月球引力俘获进入绕月轨道.这次减速只有一次机会,如果不能减速到一定程度,嫦娥一号将一去不回头离开月球和地球,漫游在更加遥远的深空;如果过分减速,嫦娥一号则可能直接撞击月球表面.该报道的图示如下.则下列说法正确的是( )A .实施首次“刹车”的过程,将使得嫦娥一号损失的动能转化为势能,转化时机械能守恒.B .嫦娥一号被月球引力俘获后进入绕月轨道,并逐步由椭圆轨道变轨到圆轨道.C .嫦娥一号如果不能减速到一定程度,月球对它的引力将会做负功.D .嫦娥一号如果过分减速,月球对它的引力将做正功,撞击月球表面时的速度将很大9、如图所示,物体A 、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体A 、B 的质量都为m 。
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一、第八章 机械能守恒定律易错题培优(难)1.如图所示,竖直墙上固定有光滑的小滑轮D ,质量相等的物体A 和B 用轻弹簧连接,物体B 放在地面上,用一根不可伸长的轻绳一端与物体A 连接,另一端跨过定滑轮与小环C 连接,小环C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆,小环C 位于位置R 时,绳与细杆的夹角为θ,此时物体B 与地面刚好无压力。
图中SD 水平,位置R 和Q 关于S 对称。
现让小环从R 处由静止释放,环下落过程中绳始终处于拉直状态,且环到达Q 时速度最大。
下列关于小环C 下落过程中的描述正确的是( )A .小环C 、物体A 和轻弹簧组成的系统机械能不守恒B .小环C 下落到位置S 时,小环C 的机械能一定最大C .小环C 从位置R 运动到位置Q 的过程中,弹簧的弹性势能一定先减小后增大D .小环C 到达Q 点时,物体A 与小环C 的动能之比为cos 2θ【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .在小环下滑过程中,只有重力势能与动能、弹性势能相互转换,所以小环C 、物体A 和轻弹簧组成的系统机械能守恒,选项A 错误;B .小环C 下落到位置S 过程中,绳的拉力一直对小环做正功,所以小环的机械能一直在增大,往下绳的拉力对小环做负功,机械能减小,所以在S 时,小环的机械能最大,选项B 正确;C .小环在R 、Q 处时弹簧均为拉伸状态,且弹力大小等于B 的重力,当环运动到S 处,物体A 的位置最低,但弹簧是否处于拉伸状态,不能确定,因此弹簧的弹性势能不一定先减小后增大,选项C 错误;D .在Q 位置,环受重力、支持力和拉力,此时速度最大,说明所受合力为零,则有cos C T m g θ=对A 、B 整体,根据平衡条件有2A T m g =故2cos C A m m θ=在Q 点将小环v速度分解可知cos A v v θ=根据动能212k E mv =可知,物体A 与小环C 的动能之比为 221cos 2122A A Ak kQC m v E E m v θ== 选项D 正确。
故选BD 。
2.某实验研究小组为探究物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x 与斜面倾角θ的关系,使某一物体每次以不变的初速率v 0沿足够长的斜面向上运动,如图甲所示,调节斜面与水平面的夹角θ,实验测得x 与θ的关系如图乙所示,取g =10m/s 2。
则由图可知( )A .物体的初速率v 0=3m/sB .物体与斜面间的动摩擦因数µ=0.8C .图乙中x min =0.36mD .取初始位置所在水平面为重力势能参考平面,当θ=37°,物体上滑过程中动能与重力势能相等时,物体上滑的位移为0.1875m 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A .当2πθ=时,物体做竖直上抛运动,不受摩擦力作用,根据202v gh =可得03m/s v =A 正确;B .当0θ=时,物体沿水平面做减速运动,根据动能定理2012mv mgx μ= 代入数据解得=0.75μB 错误;C .根据动能定理201cos sin 2mv mgx mgx μθθ=+ 整理得920(0.75cos sin )x θθ=+因此位移最小值min 20.36m 200.751x ==+C 正确;D .动能与重力势能相等的位置o 2o o 01sin 37(sin 37cos37)2mgx mv mgx mgx μ=-+ 整理得0.25m x =D 错误。
故选AC 。
3.质量是m 的物体(可视为质点),从高为h ,长为L 的斜面顶端,由静止开始匀加速下滑,滑到斜面底端时速度是v ,则( )A .到斜面底端时重力的瞬时功率为B.下滑过程中重力的平均功率为C.下滑过程中合力的平均功率为D.下滑过程中摩擦力的平均功率为【答案】AB【解析】试题分析:A、根据P=mgvcosα可知,滑到底端的重力的瞬时功率为为:P=mgvcosα=mgv.故A正确.B、物体运动的时间为:t==,则重力做功的平均功率为:P===.故B正确.C、物体做匀加速直线运动的加速度为:a=,则合力为:F合=ma=,合力做功为:W合=F合L=,则合力的平均功率为:.故C错误.D、根据动能定理得:mgh﹣W f=mv2,解得克服摩擦力做功为:W f=mgh﹣mv2,则摩擦力做功的平均功率为:=﹣.故D错误.考点:功率、平均功率和瞬时功率.4.如图甲所示,轻弹簧下端固定在倾角37°的粗糙斜面底端A处,上端连接质量5kg的滑块(视为质点),斜面固定在水平面上,弹簧与斜面平行。
将滑块沿斜面拉动到弹簧处于原长位置的O点,由静止释放到第一次把弹簧压缩到最短的过程中,其加速度a随位移x 的变化关系如图乙所示,,重力加速度取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
下列说法正确的是()A.滑块在下滑的过程中,滑块和弹簧组成的系统机械能守恒B.滑块与斜面间的动摩擦因数为0.1C 13m/sD.滑块在最低点时,弹簧的弹性势能为10.4J【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .滑块在下滑的过程中,除重力和弹簧的弹力做功外,还有摩擦力做功,故滑块和弹簧组成的系统机械能不守恒,故A 错误;B .刚释放瞬间,弹簧的弹力为零,由图象可知此时加速度为a =5.2m/s 2,根据牛顿第二定律有sin cos mg mg ma θμθ-=解得0.1μ=,故B 正确;C .当x =0.1m 时a =0,则速度最大,此时滑块受到的合力为零,则有sin cos 0mg kx mg θμθ--=解得260N /m k =,则弹簧弹力与形变量的关系为F kx =当形变量为x =0.1m 时,弹簧弹力F =26N ,则滑块克服弹簧弹力做的功为112.60.1J 1.3J 22W Fx ==⨯⨯= 从下滑到速度最大,根据动能定理有()2m 1sin cos 2mg mg x W mv θμθ--=解得m 13v =m/s ,故C 正确; D .滑块滑到最低点时,加速度为25.2m/s a '=-,根据牛顿第二定律可得 sin cos mg mg kx ma θμθ--'='解得0.2m x '=,从下滑到最低点过程中,根据动能定理有()p sin cos 00mg mg x E θμθ'--=-解得E p =5.2J ,故D 错误。
故选BC 。
5.2016年6月18日神舟九号完成最后一次变轨,在与天宫一号对接之前神舟九号共完成了4次变轨。
神舟九号某次变轨的示意图如图所示。
在A 点从椭圆轨道Ⅱ进入圆形轨道Ⅰ,B 为轨道Ⅱ上的一点,关于飞船的运动,下列说法中正确的有( )A .在轨道Ⅱ上经过A 的速度小于经过B 的速度B .在轨道Ⅱ上经过A 的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能C .在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D .在轨道Ⅱ上经过A 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A 的加速度 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】A .在轨道Ⅱ上从A 到B 万有引力做正功,即合外力做正功,物体的动能增加,所以A 的速度小于经过B 的速度,故A 项正确;B .由于从轨道Ⅱ到轨道Ⅰ神舟九号要点火加速做离心运动,所以在轨道Ⅱ上经过A 的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能,故B 正确;C .根据开普勒第三定律32a k T=,由图可知轨道Ⅱ的半长轴比轨道Ⅰ的半径更小,所以在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期,故C 正确;D .根据2GmMma r =,由于神舟九号在轨道Ⅱ和轨道Ⅰ上离地球的距离相同即r 相同,所以在轨道Ⅱ上经过A 的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A 的加速度,故D 错误。
故选ABC 。
6.如图所示,劲度系数k =40N/m 的轻质弹簧放置在光滑的水平面上,左端固定在竖直墙上,物块A 、B 在水平向左的推力F =10N 作用下,压迫弹簧处于静止状态,已知两物块不粘连,质量均为m =3kg 。
现突然撤去力F ,同时用水平向右的拉力F '作用在物块B 上,同时控制F '的大小使A 、B 一起以a =2m/s 2的加速度向右做匀加速运动,直到A 、B 分离,此过程弹簧对物块做的功为W 弹=0.8J 。
则下列说法正确的是( )A .两物块刚开始向右匀加速运动时,拉力F '=2NB .弹簧刚好恢复原长时,两物块正好分离C 10s 刚好分离 D .两物块一起匀加速运动到分离,拉力F '对物块做的功为0.6J 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A .两物块刚开始向右匀加速运动时,对AB 整体,由牛顿第二定律可知2F F ma '+=解得2232N 10N 2N F ma F '=-=⨯⨯-=故A 正确;BC .两物体刚好分离的临界条件;两物体之间的弹力为零且加速度相等。
设此时弹簧的压缩量为x ,则有kx ma =代入数据,可得32m 0.15m 40ma x k ⨯=== 弹簧最初的压缩量010m=0.25m 40F x k == 故两物块一起匀加速运动到分离的时间为2012at x x =- 解得t === 故B 错误,C 正确;D .对AB 整体,从一起匀加速运动到分离,由动能定理可得2122F W W mv '+=⨯弹2v at === 解得2211223(J 0.8J 0.4J 225F W mv W '=⨯-=⨯⨯⨯-=弹故D 错误。
故选AC 。
7.戽斗是古代最常见的提水器具,两人相对而立,用手牵拉绳子,从低处戽水上岸,假设戽斗装水后重20kg ,左右两根轻绳长均为2m ,最初绳子竖直下垂,戽水时两人均沿水平方向朝相反的方向做直线运动,戽斗以加速度21m /s 匀加速度直线上升,己知重力加速度210m /s g =,(绳子可以看成轻质细绳)则戽斗上升1m 时( )A.两绳的拉力大小均为200NB.两人拉绳的速率均为2m/sC.两人对戽斗做的功均为110JD.绳子拉力的总功率为2202W【答案】CD【解析】【分析】【详解】A.此时戽斗已经向上移动了1m,对戽斗进行受力分析如下沿戽斗运动方向根据牛顿第二定律有2cosT ABD mg ma∠-=其中1 cos2ABD∠=带入数据解得220NT=故A错误;B.上升1m的过程根据速度位移公式可得202v ax-=戽如下图,戽斗与人在沿绳方向的分速度相等cos cos ABD v v BAD ∠=人戽联立并带入数据解得2m/s v =戽2m/s 3v =人 故B 错误;C .戽斗上升过程根据动能定理有2122W mgh mv -=戽人带入数据解得每人对戽斗做的功W 人为110J ,故C 正确; D .上升1m 后的瞬时功率为222c 2s 0W o P Fv T ABD v ===∠⨯戽故D 正确。