湖南省郴州市湘南中学机械能守恒定律单元练习(Word版 含答案)
高一物理下册 机械能守恒定律单元综合测试(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,质量为1kg 的物块(可视为质点),由A 点以6m/s 的速度滑上正沿逆时针转动的水平传送带(不计两转轮半径的大小),传送带上A 、B 两点间的距离为8m ,已知传送带的速度大小为3m/s ,物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,重力加速度为210m/s 。
下列说法正确的是( )A .物块在传送带上运动的时间为2sB .物块在传送带上运动的时间为4sC .整个运动过程中由于摩擦产生的热量为16JD .整个运动过程中由于摩擦产生的热量为28J【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB .滑块先向右匀减速,根据牛顿第二定律有mg ma μ=解得22m/s a g μ==根据运动学公式有010v at =-解得13s t = 匀减速运动的位移01063m 9m 8m 22v x t L +==⨯==> 物体向左匀加速过程,加速度大小仍为22m/s a =,根据运动学公式得物体速度增大至2m/s v =时通过的位移2212m 1m 222v x a ===⨯ 用时22s 1s 2v t a === 向左运动时最后3m 做匀速直线运动,有233=s 1s 3x t v == 即滑块在传送带上运动的总时间为 1234s t t t t =++=物块滑离传送带时的速率为2m/s 。
选项A 错误,B 正确;C .向右减速过程和向左加速过程中,摩擦力为恒力,故摩擦力做功为110.211041J 6J f W f x x mg x x μ=--=--=-⨯⨯⨯-=-()()()选项C 错误;D .整个运动过程中由于摩擦产生的热量等于滑块与传送带之间的一对摩擦力做功的代数和,等于摩擦力与相对路程的乘积;物体向右减速过程,传送带向左移动的距离为114m l vt ==物体向左加速过程,传送带运动距离为222m l vt ==即121[]Q fS mg l x l x μ==++-()()代入数据解得28J Q =选项D 正确。
湖南省郴州市湘南中学物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷专题练习
湖南省郴州市湘南中学物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷专题练习一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.某实验小组要测量干电池组(两节)的电动势和内阻,实验室有下列器材:A 灵敏电流计G (量程为0~10mA ,内阻约为100Ω)B 电压表V (量程为0~3V ,内阻约为10kΩ)C .电阻箱R 1(0~999.9Ω)D .滑动变阻器R 2(0~10Ω,额定电流为1A)E.旧电池2节F.开关、导线若干(1)由于灵敏电流计的量程太小,需扩大灵敏电流计的量程.测量灵敏电流计内阻的电路如图甲所示,调节R 2和电阻箱,使得电压表示数为2.00V ,灵敏电流计示数为4.00mA ,此时电阻箱接入电路的电阻为398.3Ω,则灵敏电流计内阻为___________Ω(保留一位小数).(2)为将灵敏电流计的量程扩大为100mA ,该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联,则应将电阻箱R 1的阻值调为___________Ω(保留三位有效数字).(3)把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路,根据测得的数据作出G U I - (U 为电压表的示数,G I 为灵敏电流计的示数)图象如图丙所示则该干电池组的电动势E =___________V ,内阻r =___________Ω(保留三位有效数字)【答案】101.7 11.3 2.910.01± 9.10.2±【解析】【分析】(1)根据题意应用欧姆定律可以求出电流表内阻.(2)把灵敏电流计改装成电流表需要并联分流电阻,应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值.(3)由闭合电路欧姆定律确定出G U I -的关系式,结合图象求得E ,r .【详解】(1)[1]灵敏电流计内阻:132.00398.3101.74.0010g U R R I -=-=-=⨯Ω(2)[2]灵敏电流计满偏电流为10mA ,把它改装成100mA 的电流表,电流表量程扩大了10倍,并联电阻分流为90mA ,为电流计的9倍,由并联电路特点可知,并联电阻阻值:101.711.399g R R ===并Ω (3)[3][4]电流表示数:10G I I =,由图示电路图可知,电源电动势:10G E U Ir U I r =+=+整理得:()10G U E r I =-由图示G U I -图象可知,电源电动势:E =2.91V ,图象斜率:k =10r =32.91 2.00911010G U I -∆-==∆⨯ 电源内阻:r =9.1Ω。
【单元练】湖南郴州市高中物理必修2第八章【机械能守恒定律】经典测试(培优提高)
一、选择题1.如图所示,运动员把质量为m 的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最高点高度为h ,在最高点时的速度为v ,不计空气阻力,重力加速度为g 。
下列说法正确的是( )A .运动员踢球时对足球做功12mv 2 B .足球上升过程重力做功mgh C .运动员踢球时对足球做功mgh +12mv 2 D .足球上升过程克服重力做功mgh +12mv 2C 解析:CAC .对于足球,根据动能定理2102W mgh mv -=- 解得运动员对足球做功212W mgh mv =+A 错误C 正确;BD .足球上升过程重力做功G W mgh =-足球上升过程中克服重力做功W mgh =克BD 错误。
故选C 。
2.2020年12月17日凌晨1时59分,嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆。
如图所示是嫦娥五号探测器到达月面之前的两个轨道,轨道Ⅰ为环月圆轨道,轨道Ⅱ是椭圆轨道,其中B 为近月点,A 为远月点。
下列说法正确的是( )A .嫦娥五号探测器在轨道Ⅱ上A 点的速度大于在B 点的速度B.嫦娥五号探测器在轨道Ⅱ运动的周期大于在轨道Ⅰ运动的周期C.嫦娥五号探测器从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,机械能增加D.嫦娥五号探测器在轨道Ⅰ上运动到A点时的加速度等于在轨道Ⅱ上运动到A点时的加速度D解析:DA.B为近月点,A为远月点,所以嫦娥五号探测器在轨道Ⅱ上A点的速度小于在B点的速度,A错误;B.根据开普勒第三定律,嫦娥五号探测器在轨道Ⅱ运动的周期小于在轨道Ⅰ运动的周期,B错误;C.嫦娥五号探测器从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,需要点火减速,所以机械能减小,C错误;D.根据牛顿第二定律,A点所受合外力相同,故嫦娥五号探测器在轨道Ⅰ上运动到A点时的加速度等于在轨道Ⅱ上运动到A点时的加速度,D正确。
故选D。
3.在2020年蹦床世界杯巴库站暨东京奥运会积分赛中,中国选手朱雪莹夺得女子个人网上冠军。
蹦床运动可以简化为图示的模型,A点为下端固定的竖直轻弹簧的自由端,B点为小球在弹簧上静止时的位置,现将小球从弹簧正上方某高度处由静止释放,小球接触弹簧后运动到最低点C的过程中,下列说法正确的是()A.小球从A运动到C的过程中小球的机械能不守恒B.小球到达A时速度最大C.小球从A运动到B的过程中处于超重状态D.小球从B运动到C的过程中处于失重状态A解析:AA.对小球而言,小球下压弹簧的过程,弹簧弹力一直做负功,小球的机械能一直减小,A 正确;BCD.小球到达A时受到弹簧的弹力为零,在到达B之前,重力大于弹力,小球向下加速运动,处于失重状态,到达B时速度达到最大,由于惯性小球继续向下运动,直至速度为零到达C,小球从B运动到C处于超重状态,B错误,C错误,D错误。
机械能守恒单元测试(共八套含答案)
机械能及其守恒定律章节练习班级______________学习小组 姓名______________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bA.轨道半径越大,滑块动能越大,对轨道压力越大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,第5题第4题则A 着地时的速度为A.gL 1551B.gL 1552C.gL 3051D.gL 3052 8.一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)小球在最低点时,细线对小球的拉力?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)θO 第11题 第12题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。
郴州机械能守恒定律单元达标训练题(Word版 含答案)
一、第八章机械能守恒定律易错题培优(难)1.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.2.在一水平向右匀速传输的传送带的左端A点,每隔T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m,经测量,发现后面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A.传送带的速度为x TB .传送带的速度为22gx μC .每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为12mgx μ D .在一段较长的时间内,传送带因为传送工件而将多消耗的能量为23mtx 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运动的规律相同,可知x =vT ,解得传送带的速度v =xT.故A 正确; B .设每个工件匀加速运动的位移为x ,根据牛顿第二定律得,工件的加速度为μg ,则传送带的速度2v gx μ=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22222v v x x v g g gTμμμ∆=-= 则摩擦产生的热量为Q =μmg △x =222mx T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22212mx E mv mg x Tμ=+∆=在时间t 内,传送工件的个数fW E η=则多消耗的能量23mtx E nE T'==故D 正确。
湖南省郴州市(完整版)动量守恒定律单元测试题
湖南省郴州市(完整版)动量守恒定律单元测试题一、动量守恒定律 选择题1.如图所示,光滑水平面上质量为m 的小球A 和质量为13m 的小球B ,通过轻质弹簧相连并处于静止状态,弹簧处于自由长度;质量为m 的小球C 以速度0V 沿AB 连线向右匀速运动.并与小球A 发生弹性正碰.在小球B 的右侧固定一块弹性挡板(图中未画出).当小球B 的速度达到最大时恰与挡板发生正碰,后立刻将挡板搬走.不计所有碰撞过程中的机械能损失.弹簧始终处于弹性限度内,小球B 与固定挡板的碰撞时间极短,碰后小球B 的速度大小不变,但方向相反.则B 与挡板碰后弹簧弹性勢能的最大值m E 为( )A .20mVB .2012mVC .2016mVD .20116mV 2.如图所示为水平放置的固定光滑平行直轨道,窄轨间距为L ,宽轨间距为2L 。
轨道处于竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中,质量分别为m 、2m 的金属棒a 、b 垂直于导轨静止放置,其电阻分别为R 、2R ,现给a 棒一向右的初速度v 0,经t 时间后两棒达到匀速运动两棒运动过程中始终相互平行且与导轨良好接触,不计导轨电阻,b 棒一直在宽轨上运动。
下列说法正确的是( )A .a 棒开始运动时的加速度大小为2203B L v RmB .b 棒匀速运动的速度大小为03v C .整个过程中通过b 棒的电荷量为023mv BL D .整个过程中b 棒产生的热量为203mv 3.如图所示,足够长的光滑细杆PQ 水平固定,质量为2m 的物块A 穿在杆上,可沿杆无摩擦滑动,质量为0.99m 的物块B 通过长度为L 的轻质细绳竖直悬挂在A 上,整个装置处于静止状态,A 、B 可视为质点。
若把A 固定,让质量为0.01m 的子弹以v 0水平射入物块B (时间极短,子弹未穿出)后,物块B 恰好能在竖直面内做圆周运动,且B 不会撞到轻杆。
则( )A .在子弹射入物块B 的过程中,子弹和物块B 构成的系统,其动量和机械能都守恒 B .子弹射入物块B 的初速度v 0=1005gLC .若物块A 不固定,子弹仍以v 0射入时,物块上摆的初速度将小于原来物块A 固定时的上摆初速度D .若物块A 不固定,子弹仍以v 0射入,当物块B 摆到与PQ 等高时,物块A 的速率为5gL 4.A 、B 两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,A 球的动量为5kg •m /s ,B 球的动量为7kg •m /s ,当A 球追上B 球时发生对心碰撞,则碰撞后A 、B 两球动量的可能值为( )A .''6/6/AB P kg m s P kg m s =⋅=⋅,B .''3/9/A B P kg m s P kg m s =⋅=⋅,C .''2/14/A B P kg m s P kg m s =-⋅=⋅,D .''5/17/A B P kg m s P kg m s =-⋅=⋅,5.如图所示,光滑绝缘的水平面上M 、N 两点有完全相同的金属球A 和B ,带有不等量的同种电荷.现使A 、B 以大小相等的初动量相向运动,不计一切能量损失,碰后返回M 、N 两点,则A .碰撞发生在M 、N 中点之外B .两球同时返回M 、N 两点C .两球回到原位置时动能比原来大些D .两球回到原位置时动能不变6.如图所示,将质量为M 1、半径为R 且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M 2的物块.今让一质量为m 的小球自左侧槽口A 的正上方h 高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A 点进入槽内,则以下结论中正确的是A .小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽组成的系统机械能守恒B .小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统水平动量守恒C .若小球能从C点离开半圆槽,则其一定会做竖直上抛运动D .若小球刚好到达C 点,则12m h R M M =+ 7.如图所示,小车质量为M ,小车顶端为半径为R 的四分之一光滑圆弧,质量为m 的小球从圆弧顶端由静止释放,对此运动过程的分析,下列说法中正确的是(g 为当地重力加速度)( )A .若地面粗糙且小车能够静止不动,则地面对小车的静摩擦力最大为mgB .若地面粗糙且小车能够静止不动,则地面对小车的静摩擦力最大为32mgC .若地面光滑,当小球滑到圆弧最低点时,小车速度为2()gR m M M m + D .若地面光滑,当小球滑到圆弧最低点时,小车速度为2()gR Mm M m + 8.如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A .B 用轻绳连接并跨过 滑轮(不计滑轮的质量和摩擦).初始时刻,A 、B 处于同一高度并恰好处于静止状态.剪断轻绳后A 下落、B 沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块A .落地时的速率相同B .重力的冲量相同C .重力势能的变化量相同D .重力做功的平均功率相同9.如图所示,两滑块A 、B 位于光滑水平面上,已知A 的质量M A =1k g ,B 的质量M B =4k g .滑块B 的左端连有轻质弹簧,弹簧开始处于自由伸长状态.现使滑块A 以v =5m/s 速度水平向右运动,通过弹簧与静止的滑块B 相互作用(整个过程弹簧没有超过弹性限度),直至分开.则( )A .物块A 的加速度一直在减小,物块B 的加速度一直在增大B .作用过程中弹簧的最大弹性势能2J p E =C .滑块A 的最小动能为 4.5J KA E =,滑块B 的最大动能为8J KB E =D .若滑块A 的质量4kg A M =,B 的质量1kg B M =,滑块A 的最小动能为18J KAE =,滑块B 的最大动能为32J KB E =10.如图所示,在同一水平面内有两根足够长的光滑水平平行金属导轨,间距为L =20cm ,电阻不计,其左端连接一恒定电源,电动势为E ,内阻不计,两导轨之间交替存在着磁感应强度为B =1T 、方向相反的匀强磁场,同向磁场的宽度相同。
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。
高一下册机械能守恒定律单元综合测试(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,一个半径和质量不计的定滑轮O 固定在天花板上,物块B 和A 通过轻弹簧栓接在一起,竖直放置在水平地面上保持静止后,再用不可伸长的轻绳绕过滑轮连接物块A 和C ,物块C 穿在竖直固定的细杆上,OA 竖直,OC 间距l =3m 且水平,此时A 、C 间轻绳刚好拉直而无作用力。
已知物块A 、B 、C 质量均力2 kg 。
不计一切阻力和摩擦,g 取10m/s 2。
现将物块C 由静止释放,下滑h =4m 时物块B 刚好被提起,下列说法正确的是A .弹簧的劲度系数为20 N/mB .此过程中绳子对物块A 做的功为60JC .此时物块A 速度的大小为10m/s 41D .绳子对物块C 做功的大小等于物块A 动能的增加量 【答案】AC 【解析】 【详解】A .初始时弹簧处于压缩状态,弹力等于A 的重力。
B 刚好被提起时,弹簧处于伸长状态,弹簧的弹力等于B 的重力。
由几何关系得,弹簧共伸长了2m 。
物块B 刚好被提起时弹簧的的形变量为:25m 3m x =- kx mg =解得弹簧的劲度系数为:20N/m k =故A 正确。
BC .物块C 沿杆下滑的速度分解在沿绳子的方向和垂直的方向,当物块B 刚好被提起时:cos37A o C v v =B 的速度为零,弹簧由压缩变为伸长,形变量不变,储存的弹性势能始末两个状态相等,由整个系统动能定理得:2211222A C mgh mg x mv mv -=+ 解得:A 108m/s 41v =所以C 正确。
对于A 物体,由动能定理得:2122A W mg x mv -=解得:640(40)41W J =+故B 错误。
D .对C 由动能定理得:212T C mgh W mv -=解得绳子对C 做的功为:2110002280(80)24141T C W mgh mv J J =-=-=物块A 动能的增加量:21640241KA A E mv J ∆== 所以绳子对物块C 做功的大小不等于物块A 动能的增加量。
湖南株洲市南方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,一根轻质弹簧放在光滑斜面上,其下端与斜面底端的固定挡板相连,弹簧处于自然伸长状态。
第一次让甲物块从斜面上的A 点由静止释放,第二次让乙物块从斜面上的B 点由静止释放,两物块压缩弹簧使弹簧获得的最大弹性势能相同,两物块均可看作质点,则下列说法正确的是( )A .甲物块的质量比乙物块的质量大B .甲物块与弹簧刚接触时的动能大于乙物块与弹簧刚接触时的动能C .乙物块动能最大的位置在甲物块动能最大的位置下方D .将两物块释放的位置上移,两物块向下运动的过程中,动能最大的位置会下移 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .由于两物块使弹簧获得的最大弹性势能相同,即两物块向下运动最低点的位置相同,根据机械能守恒可知,两物块减少的最大重力势能相同,由此可以判断甲物块的质量比乙物块的质量小,选项A 错误;B .从两物块与弹簧相接触到弹簧被压缩到最短的过程中,乙物块的质量大,则乙物块减小的重力势能大,所以其动能减小的少,选项B 正确;C .动能最大的位置是合外力为零的时候,由力的平衡可知,乙物块动能最大的位置在甲物块动能最大位置的下方,选项C 正确;D .由力的平衡可知,改变两物块释放的位置,两物块向下运动的过程中,动能最大的位置不会变,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。
已知C 、E 两点间距离为h ,D 为CE 的中点,小球在C 点时弹性绳的拉力为2mg,小球与杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内。
下列说法正确的是( )A .小球在D 点时速度最大B .若在E 点给小球一个向上的速度v ,小球恰好能回到C 点,则2v gh = C .小球在CD 阶段损失的机械能等于小球在DE 阶段损失的机械能D .若O 点没有固定,杆OB 在绳的作用下以O 为轴转动,在绳与B 点分离之前,B 的线速度等于小球的速度沿绳方向分量 【答案】AD 【解析】 【详解】A .设当小球运动到某点P 时,弹性绳的伸长量是BP x ,小球受到如图所示的四个力作用:其中T BP F kx =将T F 正交分解,则N T sin sin 2BP BC mgF F kx kx θθ⋅====f N 14F F mg μ==T F 的竖直分量T T cos cos y BP CP F F kx kx θθ===据牛顿第二定律得f T y mg F F ma --=解得T 3344y CP F kx a g g m m=-=- 即小球的加速度先随下降的距离增大而减小到零,再随下降的距离增大而反向增大,据运动的对称性(竖直方向可以看作单程的弹簧振子模型)可知,小球运动到CE 的中点D 时,加速度为零,速度最大,A 正确;B .对小球从C 运动到E 的过程,应用动能定理得T F 0104mgh W mgh ⎛⎫-+-=- ⎪⎝⎭若在E 点给小球一个向上的速度v ,小球恰能从E 点回到C 点,应用动能定理得T 2F 11()042mgh W mgh mv ⎛⎫-++-=- ⎪⎝⎭联立解得T F 34W mgh =,v gh = B 错误;C .除重力之外的合力做功等于小球机械能的变化,小球在CD 段所受绳子拉力竖直分量较小,则小球在CD 段时摩擦力和弹力做的负功比小球在DE 段时摩擦力和弹力做的负功少,小球在CD 阶段损失的机械能小于小球在DE 阶段损失的机械能,C 错误; D .绳与B 点分离之前B 点做圆周运动,线速度(始终垂直于杆)大小等于小球的速度沿绳方向的分量,D 正确。
湖南省郴州市湘南中学《动量守恒定律》单元测试题含答案
湖南省郴州市湘南中学《动量守恒定律》单元测试题含答案一、动量守恒定律选择题1.如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,一质量为m的光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切。
一质量为2m的小物块从槽顶端距水平面高h处由静止开始下滑,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.物块第一次滑到槽底端时,槽的动能为43mghB.在下滑过程中物块和槽之间的相互作用力对物块始终不做功C.全过程中物块、槽和弹簧所组成的系统机械能守恒,且水平方向动量守恒D.物块第一次被弹簧反弹后能追上槽,且能回到槽上距水平面高h处2.如图,斜面体固定在水平面上,斜面足够长,在斜面底端给质量为m的小球以平行斜面向上的初速度1v,当小球回到出发点时速率为2v。
小球在运动过程中除重力和弹力外,另受阻力f(包含摩擦阻力),阻力f大小与速率成正比即f kv=。
则小球在斜面上运动总时间t为()A.12sinv vtgθ+=⋅B.12sinv vtgθ-=⋅C.1212sin2mv mvtv vmg kθ+=+⋅+D.1212sin2mv mvtv vmg kθ-=+⋅-3.如图所示,两滑块A、B位于光滑水平面上,已知A的质量M A=1k g,B的质量M B=4k g.滑块B的左端连有轻质弹簧,弹簧开始处于自由伸长状态.现使滑块A以v=5m/s速度水平向右运动,通过弹簧与静止的滑块B相互作用(整个过程弹簧没有超过弹性限度),直至分开.则()A.物块A的加速度一直在减小,物块B的加速度一直在增大B.作用过程中弹簧的最大弹性势能2JpE=C.滑块A的最小动能为 4.5JKAE=,滑块B的最大动能为8JKBE=D.若滑块A的质量4kgAM=,B的质量1kgBM=,滑块A的最小动能为18JKAE=,滑块B 的最大动能为32J KB E =4.如图所示,质量10.3kg m =的小车静止在光滑的水平面上,车长 1.5m l =,现有质量20.2kg m =可视为质点的物块,以水平向右的速度0v 从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数0.5μ=,取2g=10m/s ,则( )A .物块滑上小车后,系统动量守恒和机械能守恒B .增大物块与车面间的动摩擦因数,摩擦生热不变C .若0 2.5m/s v =,则物块在车面上滑行的时间为0.24sD .若要保证物块不从小车右端滑出,则0v 不得大于5m/s5.如图所示,将一光滑的、质量为4m 、半径为R 的半圆槽置于光滑水平面上,在槽的左侧紧挨着一个质量为m 的物块.今让一质量也为m 的小球自左侧槽口A 的正上方高为R 处从静止开始落下,沿半圆槽切线方向自A 点进入槽内,则以下结论中正确的是( )A .小球在半圆槽内第一次由A 到最低点B 的运动过程中,槽的支持力对小球做负功 B .小球第一次运动到半圆槽的最低点B 时,小球与槽的速度大小之比为41︰C .小球第一次在半圆槽的最低点B 时对槽的压力为133mg D .物块最终的动能为15mgR 6.A 、B 两球沿同一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移—时间(x-t)图像,图中a 、b 分别为A 、B 两球碰撞前的图线,c 为碰撞后两球共同运动的图线.若A 球的质量2A m kg =,则由图可知下列结论正确的是( )A .A 、B 两球碰撞前的总动量为3 kg·m/sB .碰撞过程A 对B 的冲量为-4 N·sC .碰撞前后A 的动量变化为4kg·m/sD .碰撞过程A 、B 两球组成的系统损失的机械能为10 J7.水上飞行运动使用的是一种叫“喷射式悬浮飞行器”的装置,也称为“喷水飞行背包”,它通过向下喷射高压水柱的方式将操控者托举在水面上空,利用脚上喷水装置产生的反冲动力,让你可以在水面之上腾空而起,另外配备有手动控制的喷嘴,用于稳定空中飞行姿态.如图所示运动员在水上做飞行运动表演.他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出,令自己悬停在空中.已知运动员与装备的总质量为100 kg,两个圆管喷嘴的直径均为10cm,已知重力加速度大小g=10m/s2,水的密度ρ=1.0×103kg/cm3,则喷嘴处喷水的速度大约为A.3.0 m/s B.5.4 m/sC.8.0 m/s D.10.2 m/s8.如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块.今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是A.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽组成的系统机械能守恒B.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统水平动量守恒C.若小球能从C点离开半圆槽,则其一定会做竖直上抛运动D.若小球刚好到达C点,则12mh RM M=+9.有一宇宙飞船,它的正对面积S=2 m2,以v=3×103 m/s的相对速度飞入一宇宙微粒区.此微粒区1 m3空间中有一个微粒,每一个微粒的平均质量为m=2×10-7kg.设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上,要使飞船速度不变,飞船的牵引力应增加A.3.6×103 N B.3.6 N C.1.2×103 N D.1.2 N10.质量相等的A、B两球在光滑水平面上,沿同一直线,同一方向运动,A球的动量P A =9kg•m/s,B球的动量P B=3kg•m/s.当A追上B时发生碰撞,则碰后A、B两球的动量可能值是()A.P A′=10kg•m/s,P B′=2kg•m/sB.P A′=6kg•m/s,P B′=4kg•m/sC.P A′=﹣6kg•m/s,P B′=18kg•m/sD.P A′=4kg•m/s,P B′=8kg•m/s11.如图所示,滑块和小球的质量分别为M、m.滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l.开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止.现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,下列说法正确的是( )A.滑块和小球组成的系统动量守恒B.滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒C.滑块的最大速率为22()m gl M M m+D.滑块的最大速率为2 ()m glM M m+12.如图所示,电阻不计的光滑金属导轨MN、PQ水平放置,间距为d,两侧接有电阻R1、R2,阻值均为 R, O1O2右侧有磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。
人教版高一下册物理 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,竖直平面内固定两根足够长的细杆L 1、L 2,两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计.两个小球a 、b (视为质点)质量均为m ,a 球套在竖直杆L 1上,b 杆套在水平杆L 2上,a 、b 通过铰链用长度为L 的刚性轻杆连接,将a 球从图示位置由静止释放(轻杆与L 2杆夹角为45°),不计一切摩擦,已知重力加速度为g .在此后的运动过程中,下列说法中正确的是A .a 球和b 球所组成的系统机械能守恒B .b 球的速度为零时,a 球的加速度大小一定等于gC .b 22gL +()D .a 2gL【答案】AC 【解析】 【详解】A .a 球和b 球组成的系统没有外力做功,只有a 球和b 球的动能和重力势能相互转换,因此a 球和b 球的机械能守恒,故A 正确;B .当再次回到初始位置向下加速时,b 球此时刻速度为零,但a 球的加速度小于g ,故B 错误;C .当杆L 和杆L 1平行成竖直状态,球a 运动到最下方,球b 运动到L 1和L 2交点的位置的时候球b 的速度达到最大,此时由运动的关联可知a 球的速度为0,因此由系统机械能守恒有:22122b mg L L mv ⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭得:()2+2b v gL =故C 正确;D .当轻杆L 向下运动到杆L 1和杆L 2的交点的位置时,此时杆L 和杆L 2平行,由运动的关联可知此时b 球的速度为零,有系统机械能守恒有:22122amg L mv ⋅= 得:2a v gL =此时a 球具有向下的加速度g ,因此此时a 球的速度不是最大,a 球将继续向下运动到加速度为0时速度达到最大,故D 错误.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。
高一物理下册 机械能守恒定律单元复习练习(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,质量为1kg 的物块(可视为质点),由A 点以6m/s 的速度滑上正沿逆时针转动的水平传送带(不计两转轮半径的大小),传送带上A 、B 两点间的距离为8m ,已知传送带的速度大小为3m/s ,物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,重力加速度为210m/s 。
下列说法正确的是( )A .物块在传送带上运动的时间为2sB .物块在传送带上运动的时间为4sC .整个运动过程中由于摩擦产生的热量为16JD .整个运动过程中由于摩擦产生的热量为28J 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB .滑块先向右匀减速,根据牛顿第二定律有mg ma μ=解得22m/s a g μ==根据运动学公式有010v at =-解得13s t =匀减速运动的位移01063m 9m 8m 22v x t L +==⨯==> 物体向左匀加速过程,加速度大小仍为22m/s a =,根据运动学公式得物体速度增大至2m/s v =时通过的位移2212m 1m 222v x a ===⨯用时22s 1s 2v t a === 向左运动时最后3m 做匀速直线运动,有233=s 1s 3x t v == 即滑块在传送带上运动的总时间为1234s t t t t =++=物块滑离传送带时的速率为2m/s 。
选项A 错误,B 正确;C .向右减速过程和向左加速过程中,摩擦力为恒力,故摩擦力做功为110.211041J 6J f W f x x mg x x μ=--=--=-⨯⨯⨯-=-()()()选项C 错误;D .整个运动过程中由于摩擦产生的热量等于滑块与传送带之间的一对摩擦力做功的代数和,等于摩擦力与相对路程的乘积;物体向右减速过程,传送带向左移动的距离为114m l vt ==物体向左加速过程,传送带运动距离为222m l vt ==即121[]Q fS mg l x l x μ==++-()()代入数据解得28J Q =选项D 正确。
湖南省郴州市机械能守恒定律章末训练(Word版 含解析)
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。
机械能守恒定律练习题及答案Word版
高一物理周练(机械能守恒定律)班级_________ 姓名_________ 学号_________ 得分_________一、选择题(每题6分,共36分)1、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、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。
C、在重力势能和动能的相互转化过程中,若物体除受重力外,还受到其他力作用时,物体的机械能也可能守恒。
D、物体的动能和重力势能之和增大,必定有重力以外的其他力对物体做功。
2、从地面竖直上抛两个质量不同而动能相同的物体(不计空气阻力),当上升到同一高度时,它们( )A.所具有的重力势能相等B.所具有的动能相等C.所具有的机械能相等D.所具有的机械能不等3、一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。
今将一质量为m的物体挂在弹簧的下端,用手托住物体将它缓慢放下,并使物体最终静止在平衡位置。
在此过程中,系统的重力势能减少,而弹性势能增加,以下说法正确的是()A、减少的重力势能大于增加的弹性势能B、减少的重力势能等于增加的弹性势能C、减少的重力势能小于增加的弹性势能D、系统的机械能增加4、如图所示,桌面高度为h,质量为m的小球,从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,小球落到地面前的瞬间的机械能应为()A、mghB、mgHC、mg(H+h)D、mg(H-h)5、某人用手将1kg物体由静止向上提起1m, 这时物体的速度为2m/s, 则下列说法正确的是()A.手对物体做功12JB.合外力做功2JC.合外力做功12JD.物体克服重力做功10J6、质量为m的子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其中,下列说法正确的是()A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功二、填空题(每题8分,共24分)7、从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,则小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程为____________。
高一物理下册 机械能守恒定律同步单元检测(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 。
湖南湖南师范大学附属中学下册机械能守恒定律单元测试卷 (word版,含解析)
一、第八章 机械能守恒定律易错题培优(难)1.如图所示,两质量都为m 的滑块a ,b (为质点)通过铰链用长度为L 的刚性轻杆相连接,a 套在竖直杆A 上,b 套在水平杆B 上两根足够长的细杆A 、B 两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计。
将滑块a 从图示位置由静止释放(轻杆与B 杆夹角为30°),不计一切摩擦,已知重力加速度为g 。
在此后的运动过程中,下列说法中正确的是( )A .滑块a 和滑块b 所组成的系统机械能守恒B .滑块b 的速度为零时,滑块a 的加速度大小一定等于gC .滑块b 3gLD .滑块a 2gL【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A .由于整个运动过程中没有摩擦阻力,因此机械能守恒,A 正确;B .初始位置时,滑块b 的速度为零时,而轻杆对滑块a 有斜向上的推力,因此滑块a 的加速度小于g ,B 错误;C .当滑块a 下降到最低点时,滑块a 的速度为零,滑块b 的速度最大,根据机械能守恒定律o 21(1sin 30)2b mgL mv +=解得3b v gL =C 正确;D .滑块a 最大速度的位置一定在两杆交叉点之下,设该位置杆与水平方向夹角为θ 根据机械能守恒定律o 2211(sin 30sin )22a b mgL mv mv θ+=+ 而两个物体沿杆方向速度相等cos sin b a v v θθ=两式联立,利用三角函数整理得212(sin )cos 2a v gL θθ=+利用特殊值,将o =30θ 代入上式可得.521a v gL gL =>因此最大值不是2gL ,D 错误。
故选AC 。
2.如图所示,质量为0.1kg 的小滑块(视为质点)从足够长的固定斜面OM 下端以20m/s 的初速度沿斜面向上运动,小滑块向上滑行到最高点所用的时间为3s ,小滑块与斜面间的动摩擦因数为33,取重力加速度大小g =10m/s 2,下列说法正确的是( )A .斜面的倾角为60°B .小滑块上滑过程损失的机械能为5JC .小滑块上滑的最大高度为10mD .若只减小斜面的倾角,则小滑块上滑的最大高度可能比原来高 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A .物体上滑的加速度为203v a t == 由牛顿第二定律sin cos mg mg ma θμθ+=解得=60θ选项A 正确;B .小滑块上滑过程损失的机械能为03120cos 6013J=5J 2322v E mg t μ∆=⋅=⨯⨯C.小滑块上滑的最大高度为203sin60sin603m=15m222vh l t===⨯⨯选项C错误;D.根据动能定理21cossin2hmgh mg mvμθθ+⋅=解得22(1)tanvhgμθ=+则若只减小斜面的倾角θ,则小滑块上滑的最大高度减小,选项D错误。
物理高一下册 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.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.如图所示,一根轻质弹簧放在光滑斜面上,其下端与斜面底端的固定挡板相连,弹簧处于自然伸长状态。
第一次让甲物块从斜面上的A 点由静止释放,第二次让乙物块从斜面上的B 点由静止释放,两物块压缩弹簧使弹簧获得的最大弹性势能相同,两物块均可看作质点,则下列说法正确的是( )A .甲物块的质量比乙物块的质量大B .甲物块与弹簧刚接触时的动能大于乙物块与弹簧刚接触时的动能C .乙物块动能最大的位置在甲物块动能最大的位置下方D .将两物块释放的位置上移,两物块向下运动的过程中,动能最大的位置会下移【答案】BC【解析】【分析】【详解】A .由于两物块使弹簧获得的最大弹性势能相同,即两物块向下运动最低点的位置相同,根据机械能守恒可知,两物块减少的最大重力势能相同,由此可以判断甲物块的质量比乙物块的质量小,选项A 错误;B .从两物块与弹簧相接触到弹簧被压缩到最短的过程中,乙物块的质量大,则乙物块减小的重力势能大,所以其动能减小的少,选项B 正确;C .动能最大的位置是合外力为零的时候,由力的平衡可知,乙物块动能最大的位置在甲物块动能最大位置的下方,选项C 正确;D .由力的平衡可知,改变两物块释放的位置,两物块向下运动的过程中,动能最大的位置不会变,选项D 错误。
机械能守恒定律练习题(含答案)全文编辑修改
精选全文完整版可编辑修改机械能守恒定律复习测试题1.在如图所示的实验中,小球每次从光滑斜面的左端A自由滑下,每次都能到达右端与A等高的B点.关于其原因,下列说法中正确的是()A.是因为小球总是记得自己的高度B.是因为小球在运动过程中,始终保持能量守恒C.是因为小球在运动过程中,始终保持势能守恒D.是因为小球在运动过程中,始终保持动能守恒2.下面的物体中,只具有动能的是(),只具有势能的是(),既具有动能又具有势能的是().(以地面为参考平面)A.停在地面上的汽车B.在空中飞行的飞机C.被起重机吊在空中静止的货物D.压缩的弹簧E.正在水平铁轨上行驶的火车3.在伽利略的理想斜面实验中,小球停下来的高度为h1与它出发时的高度h2相同,我们把这一事实说成是“有某一量守恒”,下列说法正确的是()A.小球在运动的过程中速度是守恒的B.小球在运动的过程中高度是守恒的C.小球在运动的过程中动能是守恒的D.小球在运动的过程中能量是守恒的4.质量是2kg的物体,受到24N竖直向上的拉力,由静止开始运动,经过F5s;求:①5s内拉力的平均功率②5s末拉力的瞬时功率(g取10m/s2)mg5.如图所示,光滑的水平轨道与光滑半圆弧轨道相切.圆轨道半径R=0.4m,一小球停放在光滑水平轨道上,现给小球一个v0=5m/s的初速度,求:小球从C点抛出时的速度(g取10m/s2).RV0A B6.如图,长l=80cm的细绳上端固定,下端系一个质量m=100g的小球.将小球拉起至细绳与竖立方向成60°角的位置,然后无初速释放.不计各处阻力,求小球通过最低点时,细绳对小球拉力多大?取g=10m/s2.机械能守恒参考答案1、B 解析:小球在运动过程中守恒的“东西”是能量.2、答案:E CD B3.D4.【解析】物体受力情况如图5-2-5所示,其中F 为拉力,mg 为重力由牛顿第二定律有F -mg=ma解得 =a 2m/s 25s 内物体的位移221at s ==2.5m 所以5s 内拉力对物体做的功W =FS =24×25=600J5s 内拉力的平均功率为5600==t W P =120W 5s 末拉力的瞬时功率P =Fv =Fat =24×2×5=240W5.【解析】由于轨道光滑,只有重力做功,小球运动时机械能守恒.即 22021221C mv R mgh mv += 解得=C v 3m/s 6.【解析】小球运动过程中,重力势能的变化量)60cos 1(0--=-=∆mgl mgh E p ,此过程中动能的变化量221mv E k =∆.机械能守恒定律还可以表达为0=∆+∆k p E E 即0)60cos 1(2102=--mgl mv 整理得)60cos 1(202-=mg l v m 又在最低点时,有lv m mg T 2=- 在最低点时绳对小球的拉力大小图5-2-5N N mg mg mg lv mmg T 2101.022)60cos 1(202=⨯⨯==-+=+=。
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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,一根轻质弹簧放在光滑斜面上,其下端与斜面底端的固定挡板相连,弹簧处于自然伸长状态。
第一次让甲物块从斜面上的A点由静止释放,第二次让乙物块从斜面上的B点由静止释放,两物块压缩弹簧使弹簧获得的最大弹性势能相同,两物块均可看作质点,则下列说法正确的是()A.甲物块的质量比乙物块的质量大B.甲物块与弹簧刚接触时的动能大于乙物块与弹簧刚接触时的动能C.乙物块动能最大的位置在甲物块动能最大的位置下方D.将两物块释放的位置上移,两物块向下运动的过程中,动能最大的位置会下移【答案】BC【解析】【分析】【详解】A.由于两物块使弹簧获得的最大弹性势能相同,即两物块向下运动最低点的位置相同,根据机械能守恒可知,两物块减少的最大重力势能相同,由此可以判断甲物块的质量比乙物块的质量小,选项A错误;B.从两物块与弹簧相接触到弹簧被压缩到最短的过程中,乙物块的质量大,则乙物块减小的重力势能大,所以其动能减小的少,选项B正确;C.动能最大的位置是合外力为零的时候,由力的平衡可知,乙物块动能最大的位置在甲物块动能最大位置的下方,选项C正确;D.由力的平衡可知,改变两物块释放的位置,两物块向下运动的过程中,动能最大的位置不会变,选项D错误。
故选BC。
2.在机场和火车站对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示,当行李放在匀速运动的传送带上后,传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动,随后它们保持相对静止,行李随传送带一起匀速通过检测仪检查,设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4 m/s,某行李箱的质量为5 kg,行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2,当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上的A点,已知传送带AB两点的距离为1.2 m ,那么在通过安全检查的过程中,g取10 m/s2,则().A.开始时行李箱的加速度为0.2 m/s2B.行李箱从A点到达B点时间为3.1 sC .传送带对行李箱做的功为0.4 JD .传送带上将留下一段摩擦痕迹,该痕迹的长度是0.04 m 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】行李开始运动时由牛顿第二定律有:μmg=ma ,所以得:a="2" m/s 2,故A 错误;物体加速到与传送带共速的时间10.40.22v t s s a ===,此时物体的位移:110.042x vt m ==,则物体在剩下的x 2=1.2m-0.04m=1.96m 内做匀速运动,用时间22 2.9x t s v==,则行李箱从A 点到达B 点时间为t=t 1+t 2="3.1" s ,选项B 正确;行李最后和传送带最终一起匀速运动,根据动能定理知,传送带对行李做的功为:W=12mv 2="0.4" J ,故C 正确;在传送带上留下的痕迹长度为:0.04?22vt vts vt m =-==,故D 正确.故选BCD .3.如图所示,劲度数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m 的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变.用水平力F 缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了0x ,此时物体静止.撤去F 后,物体开始向左运动,运动的最大距离为40x .物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g .则( )A .撤去F 后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动B .撤去F 后,物体刚运动时的加速度大小为0kx g mμ- C .物体做匀减速运动的时间为02x gμD .物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为0()mgmg x kμμ-【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .撤去F 后,物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,弹力先大于滑动摩擦力,后小于滑动摩擦力,则物体向左先做加速运动后做减速运动,随着弹力的减小,合外力先减小后增大,则加速度先减小后增大,故物体先做变加速运动,再做变减速运动,最后物体离开弹簧后做匀减速运动,A 错误;B .刚开始时,由牛顿第二定律有:0kx mg ma μ-=解得:0kx a g mμ=- B 正确;C .由题意知,物体离开弹簧后通过的最大距离为3x 0,由牛顿第二定律得:1a g μ=将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动,则:201123x a t =联立解得:06x t gμ=,C 错误; D .当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时,速度速度最大时合力为零,则有F mg kx μ==解得mgx kμ=,所以物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为:()f 00(mg W mg x x mg x k μμμ=⎛⎫=- ⎪⎝⎭- D 正确。
故选BD 。
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/s 2,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 .滑块下滑过程中的最大速度为5m/s D .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 5v =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 。
5.一辆汽车在平直的公路上由静止启动,先保持加速度不变,达到额定功率后保持额定功率不变继续行驶。
汽车所受阻力恒定,下列关于汽车运动全过程的速度、加速度、牵引力、功率的大小随时间变化的图像可能正确的是( )A .B .C .D .【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A .汽车以恒定加速度启动,可分为三个阶段:第一个阶段,匀加速直线运动,在v t -图像中是一条通过原点的直线;第二个阶段,作加速度越来越小的加速运动;第三阶段,以最大速度作匀速直线运动,故A 正确;B .汽车刚开始做匀加速,加速度恒定,当汽车匀加速到额定功率后,速度继续增大时,牵引力减小,加速度减小,速度继续增大,这一过程加速度减小,但加速度的变化是越来越慢,而不是变化越来越快,故B 错误;C .0~t 1,汽车做匀加速直线运动,牵引力不变,到t 2时以最大的速度做匀速运动,此时有牵引力等于阻力,而不是为零,故C 错误;D .0~t 1,汽车做匀加速直线运动,牵引力不变,由P Fv =可知()()P ma f v ma f at =+=+即P 与v 成正比,到t 1时刻功率达到额定功率,此后将保持这一额定功率运行,故D 正确。
故选AD 。
6.如图所示,倾角θ=30°的固定斜面上固定着挡板,轻弹簧下端与挡板相连,弹簧处于原长时上端位于D 点.用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A 和B ,使滑轮左侧轻绳始终与斜面平行,初始时A 位于斜面的C 点,C 、D 两点间的距离为L .现由静止同时释放A 、B ,物体A 沿斜面向下运动,将弹簧压缩到最短的位置E 点,D 、E 两点间的距离为2L .若A 、B 的质量分别为4m 和m ,A 与斜面间的动摩擦因数38μ=,不计空气阻力,重力加速度为g ,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,则( )A .A 在从C 至E 的过程中,先做匀加速运动,后做匀减速运动B .A 在从C 至D 的过程中,加速度大小为120g C .弹簧的最大弹性势能为158mgL D .弹簧的最大弹性势能为38mgL 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB .对AB 整体,从C 到D 的过程受力分析,根据牛顿第二定律得加速度为4sin 304cos30420mg mg mg ga m m μ︒--⋅︒==+可知a 不变,A 做匀加速运动,从D 点开始与弹簧接触,压缩弹簧,弹簧被压缩到E 点的过程中,弹簧弹力是个变力,则加速度是变化的,所以A 在从C 至E 的过程中,先做匀加速运动,后做变加速运动,最后做变减速运动,直到速度为零,故A 错误,B 正确; CD .当A 的速度为零时,弹簧被压缩到最短,此时弹簧弹性势能最大,整个过程中对AB 整体应用动能定理得004sin 304cos30222L L L mg L mg L mg L W μ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+︒-+-⨯︒+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭弹解得38W mgL =弹,则弹簧具有的最大弹性势能为 p 38E W mgL ==弹故C 错误,D 正确。
故选BD 。
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。