(完整版)机械能守恒定律单元测试题及答案
高中物理机械能守恒定律100题(带答案)
一、选择题1.有一质量m=2kg 的带电小球沿光滑绝缘的水平面只在电场力的作用下,以初速度v 0=2m/s 在x 0=7m 处开始向x 轴负方向运动。
电势能E P 随位置x 的变化关系如图所示,则小球的运动范围和最大速度分别为( )A. 运动范围x≥0B. 运动范围x≥1mC. 最大速度v m =2m/sD. 最大速度v m =3m/s 【答案】BC 【解析】试题分析:根据动能定理可得W 电=0−12mv 02=−4J ,故电势能增大4J ,因在开始时电势能为零,故电势能最大增大4J ,故运动范围在x≥1m ,故A 错误,B 正确;由图可知,电势能最大减小4J ,故动能最大增大4J ,根据动能定理可得W =12mv 2−12mv 02;解得v=2√2m/s ,故C 正确,D 错误;故选:BC 考点:动能定理;电势能.2.如图所示,竖直平面内光滑圆弧轨道半径为R ,等边三角形ABC 的边长为L ,顶点C 恰好位于圆周最低点,CD 是AB 边的中垂线.在A 、B 两顶点上放置一对等量异种电荷.现把质量为m 带电荷量为+Q 的小球由圆弧的最高点M 处静止释放,到最低点C 时速度为v 0.不计+Q 对原电场的影响,取无穷远处为零电势,静电力常量为k ,则( )A. 小球在圆弧轨道上运动过程机械能守恒B. C 点电势比D 点电势高C. M 点电势为(mv 02﹣2mgR )D. 小球对轨道最低点C 处的压力大小为mg+m +2k【答案】C 【解析】试题分析:此题属于电场力与重力场的复合场,根据机械能守恒和功能关系即可进行判断.解:A、小球在圆弧轨道上运动重力做功,电场力也做功,不满足机械能守恒适用条件,故A错误;B、CD处于AB两电荷的等势能面上,且两点的电势都为零,故B错误;C、M点的电势等于==,故C正确;D、小球对轨道最低点C处时,电场力为k,故对轨道的压力为mg+m+k,故D错误;故选:C【点评】此题的难度在于计算小球到最低点时的电场力的大小,难度不大.3.如图,平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°角,上极板带正电。
(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。
机械能及其守恒定律单元检测及答案
《机械能及其守恒定律》单元检测一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分.1—6题只有一个选项正确,7--10题有多个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内) 1.以初速度v 0水平抛出一个质量为m 的物体,当物体的速度为v 时,重力做功的瞬时功率为( )A .mgvB .0mgvC .0()mg v v -D .220mg v v -2.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程,将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是( )A .阻力对系统始终做负功B .系统受到的合外力始终向下C .重力做功使系统的重力势能增加D .任意相等的时间内重力做的功相等3.如图所示,在地面上以速度v 0抛出质量为m 的物体,抛出后物体落到比地面低h 的海平面上.若以地面为零势能面而且不计空气阻力,则①物体到海平面时的势能为mgh②重力对物体做的功为mgh③物体在海平面上的动能为12m v 02+mgh ④物体在海平面上的机械能为12m v 02 其中正确的是( )A .①②③B .②③④C .①③④D .①②④ 4.一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点,在此过程中重力对物体做的功等于( )A .物块动能的增加量B .物块重力势能的减少量及物块克服摩擦力做的功之和C .物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D .物块动能的增加量及物块克服摩擦力做的功之和5.如图3所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力F 拉绳,使滑块从A 点起由静止开始上升.若从A 点上升至B 点和从B 点上升至C 点的过程中拉力F 做的功分别为W 1、W 2,滑块经B 、C 两点时的动能分别为E k B 、E k C ,图中AB =BC ,则一定有( )A .W 1>W 2B .W 1<W 2C .E k B >E k CD .E k B <E k C6.如图所示,小球在竖直向下的力F 作用下,将竖直轻弹簧压缩,若将力F 撤去,小球将向上弹起并离开弹簧,直到速度为零时为止,则小球在上升过程中( )A.小球的机械能守恒B.弹性势能为零时,小球动能最大C.小球在刚离开弹簧时动能最大D.小球在刚离开弹簧时机械能最大7.一个质量为0.3 kg的弹性小球,在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小及碰撞前相同.则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为()A.Δv=0 B.Δv=12 m/sC.W=0 D.W=10.8 J8.物体沿直线运动的v-t关系如图2所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则()A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2WC.从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W9.如图,一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑,沿斜面上升的最大高度为h.下列说法中正确的是(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0)()A.若把斜面CB部分截去,物体冲过C点后上升的最大高度仍为hB.若把斜面AB变成曲面AEB,物体沿此曲面上升仍能到达B点C.若把斜面弯成圆弧形D,物体仍沿圆弧升高hD.若把斜面从C点以上部分弯成及C点相切的圆弧状,物体上升的最大高度有可能仍为h10.如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统.斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱及轨道的动摩擦因数为36,木箱在轨道顶端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,当轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程.下列选项正确的是() A.m=M B.m=2MC.木箱不及弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度D.在木箱及货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能二、实验题(本题共2小题,共16分)11.(6分)如图所示,两个质量各为m1和m2的小物块A和B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1>m2,现要利用此装置验证机械能守恒定律。
(完整版)机械能守恒定律练习题含答案
(完整版)机械能守恒定律练习题含答案机械能守恒定律练习题一、选择题(每题6分,共36分)1、下列说法正确的是:(选CD)A、物体机械能守恒时,一定只受重力和弹力的作用。
(是只有重力和弹力做功)B、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。
(吊车匀速提高物体)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。
(受到一对平衡力)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、两个质量不同而动能相同的物体从地面开始竖直上抛(不计空气阻力),当上升到同一高度时,它们(选C)A.所具有的重力势能相等(质量不等)B.所具有的动能相等C.所具有的机械能相等(初始时刻机械能相等)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(选A)A、减少的重力势能大于增加的弹性势能(手对物体的支持力也有做功,根据合外力做功为0)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(动能不变,势能减小)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(选B)A、mghB、mgHC、mg(H+h)D、mg(H-h)6、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(选BD)A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等(与木块和子弹的动能,还有热能)B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等(子弹的合外力是阻力)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(一部分转化成热能)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 H/k 。
高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》检测题(包含答案解析)
一、选择题1.质量为m 的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度图像如图所示,OA 段为直线,从1t 时刻起汽车保持额定功率不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为f ,则( )A .10t 时间内,汽车的牵引力等于11v mt B .12t t 时间内,汽车做匀加速运动 C .12t t 时间内,汽车的功率等于1fv D .12t t 时间内,汽车运动的路程等于()()22221212m v t t v v f--- 2.如图所示,质量为m 的物体置于粗糙的质量为()M m M <的斜面体上,斜面体M 置于光滑的水平面上,当物体m 以速度0v 沿斜面体M 底端冲上顶端的过程中,下列说法正确的是( )A .物体m 受到的力的个数比斜面体M 受到的力的个数要少B .物体m 和斜面体M 组成的系统机械能守恒C .斜面体M 对物体m 的作用力不做功D .物体m 的机械能增大3.直立在水平面上的轻弹簧上端位置为A ,如图甲所示。
在弹簧上放一个质量为2m 的物体a ,或者将质量为m 的物体b 与弹簧上端连接后再在b 上放质量为m 的物体c ,结果弹簧上端被压缩至位置O (图中未画出),A 、O 间距离为x 0;若同时对a 、c 施加竖直向下的压力将弹簧上端缓慢压缩至B 处,此时压力大小为F ,如图乙、丙所示,A 、B 间距离为x ;突然撤去压力F ,a 、b 、c 在向上运动的过程中,物体a 在某处脱离弹簧上端继续向上运动,重力加速度为g ,弹簧始终在弹性限度内,弹簧的弹性势能E p =21()2k x ∆,k 为弹簧的劲度系数,Δx 为弹簧的形变量,不计空气阻力。
下列说法正确的是( )A .压力F 大于2mgB .物体c 会在位置O 脱离物体bC .撤去压力F 瞬间,a 、b 处于超重状态,c 处于失重状态D .向上运动过程中c 对b 的压力先增大后减小4.在高处的某同一点将甲、乙两个质量相同的小球以相同的速率0v 分别竖直上抛、平抛。
机械能守恒定律练习题及答案
机机械械能能守守恒恒定定律律练练习习一、选择题1、以下说法正确的是A .只有物体所受合外力为零时动能才守恒B .若合外力对物体做功为零则物体机械能守恒C .物体所受合外力为零时动能必守恒D .物体除受重力,弹力外不受其它力,机械能才守恒2、下列哪些过程机械能守恒A .物体在竖直平面内做匀速圆周运动B .在倾角为θ的斜面上匀速下滑的物体C .铁球在水中下落D .用细线拴着小球在竖直平面内做圆周运动3、球m 用轻弹簧连接,由水平位置释放,在球摆至最低点的过程中A .m 的机械能守恒B.m的动能增加C.m的机械能减少D.m、弹簧、和地球构成的系统的机械能守恒4、重为100N长1米的不均匀铁棒平放在水平面上,某人将它一端缓慢竖起,需做功55J,将它另一端竖起,需做功A.45J B.55J C.60J D.65J5、下列说法正确的是A.摩擦力对物体做功,其机械能必减少B.外力对物体做功,其机械能必不守恒C.做变速运动的物体可能没有力对它做功D.物体速度增加时,其机械能可能减少6、如图,一小物块初速V1,开始由A点沿水平面滑至B点时速度为V2,若该物块仍以速度V1从A点沿两斜面滑动至B点时速度为V2ˊ,已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同,则A。
V2>V2ˊB.V2<V2ˊC.V2=V2ˊD.沿水平面到B点时间与沿斜面到达B点时间相等7、右图M l>M2滑轮光滑轻质,阻力不计,M l离地高度为H在M l下降过程中A.M l的机械能增加B.M2的机械能增加C.M l和M2的总机械能增加D.M l和M2的总机械能守恒8、一个物体在运动过程中始终有加速度,则A.它的动能必有变化B.它的机械能必有变化C.它的动量必有变化D.一定受到恒力作用9、如图,光滑水平面上,子弹m水平射人木块后留在木块内现将子弹、弹簧、木块合在一起作为研究对象,则此系统从子弹开始射人木块到弹簧压缩到最短的整个过程中,系统A.动量守恒机械能不守恒B.动量不守恒机械能不守恒C.动量机械能均守恒D.动量不守恒机械能守恒10、如图,小球用细线悬挂在光滑静止的小车上,细线呈水平位置,现无初速释放小球,下摆过程中A.线的拉力对小球不做功B.合外力对小球不做功C.细线拉力对小车做正功D.小球和小车的总机械能、总动量均守恒二、填空题(每题4分,4×5=20)11、如图,小球m从斜面上高H处自由下滑,后进入半径为R的圆轨道,不计摩擦,则H为_____才能使球m能运动到轨道顶端12、如图,均匀链条长为L,水平面光滑,L/2垂在桌面下,将链条由静止释放,则链条全部滑离桌面时速度为______。
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。
机械能守恒定律检测题(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 3B .H 1=H 2>H 3C .H 1>H 2>H 3D .H 1>H 2=H 3 4、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F4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( ). A.FR4 B.3FR 4C.5FR 2D .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 .①③④ D .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 =0.8m ,bc =0.4m ,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 JC .从c 到b 弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD .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。
《机械能守恒定律》测试卷(详细答案)
《机械能守恒定律》单元评估(Ⅱ)限时:90分钟总分:100分一、选择题(每小题4分,共40分)1.将一个物体由A移至B,重力做的功()A.与运动过程中是否存在阻力有关B.与物体沿直线或曲线运动有关C.与物体是做加速、减速或匀速运动有关D.与物体初、末位置高度差有关解析:重力做功只与起点和终点的位置有关,与路径无关,与物体的运动过程及运动过程中是否受其他力无关,故D正确.答案:D图12.如图1所示,重物P放在一长木板OA上,将长木板绕O端转过一个小角度的过程中,重物P相对木板始终保持静止,关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是()A.摩擦力对重物不做功B.摩擦力对重物做负功C.支持力对重物不做功D.支持力对重物做负功解析:摩擦力方向与物体速度方向始终垂直不做功,A正确,B错误;支持力方向与物体速度方向相同,做正功,C、D错误.答案:A3.某同学进行体能训练,用了100 s 时间跑上20 m 高的高楼,试估测他登楼的平均功率最接近的数值是( )A .10 WB .100 WC .1 kWD .10 kW解析:本题是一道实际生活中求平均功率的估算题,要求对该同学的质量大小要有比较切合实际的估计.设m 人=50 kg ,则有P =mgh t=50×10×20100W =100W ,B 正确. 答案:B4.质量为m ,发动机的额定功率为P 0的汽车沿平直公路行驶,当它的加速度为a 时,速度为v ,测得发动机的实际功率为P 1,假设运动中所受阻力恒定,则它在平直公路匀速行驶的最大速度是( )A .vB.P 1maC.P 0v P 1-ma vD.P 1v P 0-ma v解析:当汽车加速度为a 时,有F =F f +ma =P 1v 得阻力F f =P 1v-ma ,当F =F f 时,速度最大为v max =P 0F f =P 0v P 1-ma v,C 正确. 答案:C5.质量为m 的跳高运动员,先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度,该高度比他起跳时的重心高出h ,则他在跳高过程中做的功( )A .都必须大于mghB .都不一定大于mghC .用背越式不一定大于mgh ,用跨越式必须大于mghD .用背越式必须大于mgh ,用跨越式不一定大于mgh解析:背越式跳高过程中,运动员重心升高不一定大于h ,而跨越式重心升高一定大于h ,所以C 正确.答案:C6.北约在对南联盟进行大轰炸中,大量使用了贫铀炸弹,贫铀是从金属中提炼铀235以后的副产品,其主要成分为铀238,比重为钢的2.5倍,贫铀炸弹的最大穿甲厚度可达900 mm ,杀伤力极大,残留物可长期起作用.常规炸弹最大穿甲厚度可达100 mm ,弹头可穿过50个人的人墙,同样形状的贫铀炸弹弹头可以穿越的人数可达( )A .100人B .200人C .450人D .800人解析:对于常规弹头可穿透50个人的人墙,对于贫铀炸弹,由于它的穿透能力是常规弹头的9倍,所以它可穿透50×9=450人的人墙.答案:C图27.如图2所示,将小球a 从地面以初速度v 0竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放,两球恰在h 2处相遇(不计空气阻力).则( )A .两球同时落地B .相遇时两球速度大小相等C .从开始运动到相遇,球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量D .相遇后的任意时刻,重力对球a 做功功率和对球b 做功功率相等 解析:本题考查运动学公式和机械能守恒定律及功率的概念,意在考查考生对运动学规律和机械能、功率概念的熟练程度.对a ,h 2=v 0t -12gt 2,对b ,h 2=12gt 2,所以h =v 0t ,而对a 又有h 212(v 0+v )t ,可知a 刚好和b 相遇时速度v =0.所以它们不会同时落地,相遇时的速度大小也不相等,A 、B 错.根据机械能守恒定律,从开始到相遇,两球重力做功相等,C 正确.相遇后的每一个时刻,它们速度都不相等,所以重力的瞬时速率P =mg v 不会相等,D 错.答案:C8.如图3所示,一物体以一定的初速度沿水平面由A 点滑到B 点,摩擦力做功为W 1;若物体从A ′点沿两斜面滑到B ′点,摩擦力做的总功为W 2.已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同,则( )图3A .W 1=W 2B .W 1>W 2C .W 1<W 2D .不能确定解析:设物体的质量为m ,物体与各接触面的动摩擦因数为μ;物体从A点滑到B点的过程中A、B间的水平位移为l,则摩擦力做功W1=-μmgl;物体从A′经C运动至B′的过程中,设斜面A′C的长为l1,倾角为α,斜面CB′的长为l2,倾角为β,则摩擦力做功W2=-μmg cosα·l1-μmg cosβ·l2=-μmg(l1cosα+l2cosβ)=-μmgl,故W1=W2,A正确.答案:A图49.如图4所示,在自动扶梯以恒定的速度v运转时,第一次有一个人站到扶梯上相对扶梯静止不动,扶梯载他上楼过程中对他做功为W1,电机带动扶梯做功功率为P1.第二次这人在运动的扶梯上又以相对扶梯的速度v′同时匀速向上走,则这次扶梯对该人做功为W2,电机带动扶梯做功功率为P2,以下说法中正确的是()A.W1>W2,P1>P2B.W1>W2,P1=P2C.W1=W2,P1>P2D.W1=W2,P1=P2解析:由功的计算公式得扶梯对人做功为:W=Fl cosα.式中α是扶梯对人的支持力(等于人的重力)和扶梯所在斜面的夹角.由于第二次人沿扶梯向上走了一段距离,所以第一次扶梯载人运动的距离要比第二次扶梯载人运动的距离长,即l1>l2,故W1>W2.两次扶梯运动的速率v不变,对人作用力不变,根据P=F v cosα,知P1=P2,B正确.答案:B10.如图5为某探究活动小组设计的节能运输系统.斜面轨道倾角为30°,质量为M 的木箱与轨道的动摩擦因数为36.木箱在轨道顶端时,自动装货装置将质量为m 的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,当轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程.下列选项正确的是( )图5A .m =MB .m =2MC .木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度D .在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能解析:本题主要考查牛顿第二定律、功能关系、能量守恒定律,意在考查考生正确分析物体受力,以及运用功能关系和能量守恒定律分析与解决物理问题的能力.木箱和货物下滑过程中,令下滑高度为h ,根据功能关系有:(M +m )gh -μ(M +m )gh cos θsin θE 弹 木箱上滑过程中,根据功能关系有-Mgh -μMgh cos θsin θ=0-E 弹 代入相关数据,整理得m =2M ,A 错,B 正确;木箱和货物下滑过程中,根据牛顿第二定律有a 2=g (sin θ+μcos θ),方向沿斜面向下,所以C 对;根据能量守恒定律知,还有一部分机械能由于克服摩擦力做功转化为内能,D 错.答案:BC二、填空题(每小题5分,共20分)11.验证“机械能守恒定律”的实验采用重锤自由下落的方法:(1)用公式12m v 2=mgh 时对纸带上起点的要求是________;图6(2)若实验中所用重锤质量m =1 kg ,打点纸带如图6所示(O 、A 间有点未画出),打点时间间隔为0.02 s ,则记录B 点时,重锤的速度v B =________,重锤动能E k B =________.从开始下落起至B 点,重锤的重力势能减少量是________.因此可得出的结论是__________________.(g 取9.8 m/s 2)解析:在实验误差范围内,重锤动能的增加量等于重锤重力势能的减少量.答案:(1)初速度等于零(2)0.59 m/s 0.174 J 0.175 J12.现有汽车磅秤一台,停表一只,卷尺一个,被测汽车一辆,要求汽车驶过测试用道路上规定的标记时开始急刹车,使车轮完全停转,汽车滑行直至停止.要求测定道路与车轮间的动摩擦因数及汽车的平均制动功率,则需要测定的物理量是________________,动摩擦因数为______________,平均制动功率为________.解析:汽车制动后在滑动摩擦力下匀减速停下,由s =12at 2=12·μgt 2,所以得μ=2s gt 2;制动后有Pt =μmgs ,所以P =μmgs t =2ms 2t 3.由以上关系知需测定的物理量是m 、t 、s .答案:总质量m ,时间t ,位移s 2s gt 2 2ms 2t 3图713.如图7所示,一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动,当物体从M 点运动到N 点时,其速度方向恰好改变了90°,则物体在M 点到N 点的运动过程中,物体的动能将________.解析:依题意物体所受恒力与v M 夹角一定大于90°与v N 夹角一定小于90°,故F 先对物体做负功,后做正功,所以物体动能先减小后增加.答案:先减后增14.地面上有一钢板水平放置,它上方3 m 处有一钢球质量m =1 kg ,以向下的初速度v 0=2 m/s 竖直向下运动,假定小球运动时受到了一个大小不变的空气阻力f =2 N ,小球与钢板相撞时无机械能损失,小球最终停止运动时,它所经历的路程s =________.(g 取10 m/s 2)解析:设钢球经历的总路程为s ,全程用能量守恒得fs =mgh +12m v 20,将f =2 N ,h =3 m ,v 0=2 m/s ,m =1 kg 代入得s =16 m.答案:16 m三、计算题(40分)15.(8分)如图8所示,质量m =10 kg 的物体放在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4,g =10 m/s 2,今用F =50 N 的水平恒力作用于物体上,使物体由静止开始做匀加速直线运动,经时间t =8 s 后,撤去F ,求:图8(1)力F 所做的功;(2)8 s 末物体的动能;(3)物体从开始运动直到最终静止的过程中克服摩擦力所做的功. 解析:(1)在运动过程中物体所受到的滑动摩擦力为:F f =μmg =0.4×10×10=40N由牛顿第二定律可得物体加速运动的加速度a 为:F -F f =ma ,∴a =F -F f m =50-4010=1m/s 2 由运动学公式可得在8 s 内物体的位移为:l 1=12at 2=12×1×82=32m 所以力F 做的功为:W =Fl 1=50×32=1600J(2)由动能定理可得在8 s 末物体的动能E k :Fl 1-F f l 1=12m v 2-0=E k , ∴E k =1600-40×32=320J(3)对整个过程利用动能定理列方程求解:W F +W f =0-0,∴|W f |=W F =1600 J即物体从开始运动到最终静止克服摩擦力所做的功为1600 J.图916.(10分)如图9所示,物体沿一曲面从A 点无初速度滑下,滑至曲面的最低点B 时,下滑的高度为5 m ,若物体的质量为1 kg ,到B 点时速度为6 m/s ,则在下滑过程中,物体克服阻力所做的功为多少?解析:由动能定理W 合=ΔE k 可得:W G +W f =ΔE k ∴W f =ΔE k -W G即W f =12m v 2-mgh =12×1×62-1×10×5=-32J 因此在下滑过程中,物体克服阻力所做的功为32J.图1017.(2011·山东卷)(10分)如图10所示,在高出水平地面h =1.8 m 的光滑平台上放置一质量M =2kg 、由两种不同材料连接成一体的薄板A ,其右段长度l 1=0.2 m 且表面光滑,左段表面粗糙.在A 最右端放有可视为质点的物块B ,其质量m =1 kg ,B 与A 左段间动摩擦因数μ=0.4.开始时二者均静止,现对A 施加F =20 N 水平向右的恒力,待B 脱离A (A 尚未露出平台)后,将A 取走.B 离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x =1.2 m .(取g =10m/s 2)求:(1)B 离开平台时的速度v B .(2)B 从开始运动到刚脱离A 时,B 运动的时间t B 和位移x B .(3)A 左段的长度l 2.解析:(1)设物块平抛运动的时间为t ,由运动学知识可得h =12gt 2 ① x =v B t ②联立①②式,代入数据得v B =2 m/ s ③(2)设B 的加速度为a B ,由牛顿第二定律和运动学的知识得 μmg =ma B ④v B =a B t B ⑤x B =12a B t 2B ⑥ 联立③④⑤⑥式,代入数据得t B =0.5 s ⑦x B =0.5 m ⑧(3)设B 则开始运动时A 的速度为v 1,由动能定理得Fl 1=12M v 21 ⑨ 设B 运动后A 的加速度为a A ,由牛顿第二定律和运动学的知识得F -μmg =Ma A ⑩(l 2+x B )=v 1t B +12a A t 2B⑪联立⑦⑧⑨⑩⑪式,代入数据得l 2=1.5 m ⑫图1118.(12分)某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛.比赛路径如图11所示,赛车从起点A 出发,沿水平直线轨道运动L 后,由B 点进入半径为R 的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C 点,并能越过壕沟.已知赛车质量m =0.1 kg ,通电后以额定功率P =1.5 W 工作,进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为0.3 N ,随后在运动中受到的阻力均可不计.图中L =10.00 m ,R =0.32 m ,h =1.25 m ,s =1.50 m .问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(取g =10 m/s 2)解析:设赛车越过壕沟需要的最小速度为v 1,由平抛运动的规律 s =v 1th =12gt 2 解得v 1=s g 2h=3 m/s 设赛车恰好越过圆轨道,对应圆轨道最高点的速度为v 2,最低点的速度为v 3,由牛顿定律及机械能守恒定律得mg =m v 22R12m v 23=12m v 22+mg (2R ) 解得v 3=4 m/s通过分析比较,赛车要完成比赛,在进入圆轨道前的速度最小应该是 v min =4 m/s设电动机工作时间为t ,根据功能原理Pt -fL =12m v 2min 由此可得t =2.53 s。
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=⨯⨯==-+=+=。
高中物理必修二 第七章 机械能守恒定律 单元测试及答案
高中物理必修二 第七章 机械能守恒定律 单元测试及答案一、选择题1.质量为m 的小物块在倾角为α的斜面上处于静止状态,如图所示。
若斜面体和小物块一起以速度v 沿水平方向向右做匀速直线运动,通过一段位移x 。
斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是( )A .摩擦力做正功,支持力做正功B .摩擦力做正功,支持力做负功C .摩擦力做负功,支持力做正功D .摩擦力做负功,支持力做负功2.在粗糙水平面上运动着的物体,从A 点开始在大小不变的水平拉力F 作用下做直线运动到B 点,物体经过A 、B 点时的速度大小相等。
则在此过程中( )A .拉力的方向一定始终与滑动摩擦力方向相反B .物体的运动一定不是匀速直线运动C .拉力与滑动摩擦力做的总功一定为零D .拉力与滑动摩擦力的合力一定始终为零3.材料相同的A 、B 两块滑块质量m A >m B ,在同一个粗糙的水平面上以相同的初速度运动,则它们的滑行距离x A 和x B 的关系为( )A .x A >x BB .x A = x BC .x A <x BD .无法确定4.某人在高h 处抛出一个质量为m 的物体,不计空气阻力,物体落地时速度为v ,该人对物体所做的功为( )A .mghB .22v mC .mgh +22v mD .22v m -mgh5.如图所示的四个选项中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A 、B 、C 中的斜面是光滑的,图D 中的斜面是粗糙的,图A 、B 中的F 为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A 、B 、D 中的木块向下运动,图C 中的木块向上运动,在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是 ( )vA B C D6.在下面列举的各个实例中,哪些情况机械能是守恒的?()A.汽车在水平面上匀速运动v B.抛出的手榴弹或标枪在空中的运动(不计空气阻力)C.拉着物体沿光滑斜面匀速上升D.如图所示,在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧,把弹簧压缩后,又被弹回来7.沿倾角不同、动摩擦因数 相同的斜面向上拉同一物体,若上升的高度相同,则()A.沿各斜面克服重力做的功相同B.沿倾角小的斜面克服摩擦做的功大些C.沿倾角大的斜面拉力做的功小些D.条件不足,拉力做的功无法比较8.重物m系在上端固定的轻弹簧下端,用手托起重物,使弹簧处于竖直方向,弹簧的长度等于原长时,突然松手,重物下落的过程中,对于重物、弹簧和地球组成的系统来说,下列说法正确的是()A.重物的动能最大时,重力势能和弹性势能的总和最小B.重物的重力势能最小时,动能最大C.弹簧的弹性势能最大时,重物的动能最小D.重物的重力势能最小时,弹簧的弹性势能最大9.一个物体由静止开始,从A点出发分别经三个不同的光滑斜面下滑到同一水平面上的C1、C2、C3 处,如图所示,下面说法中那些是正确的()A.在C1、C2、C 3 处的动能相等B.在C1、C2、C3 处的速度相同C.物体在三个斜面上的运动都是匀加速运动,在AC1上下滑时加速度最小D .物体在三个斜面上的运动都是匀加速运动,在AC 3上下滑时所用时间最少 10.木块m 沿着倾角为θ 的光滑斜面从静止开始下滑,当下降的高度为h 时,重力的瞬时功率为( )A .mg gh 2B .mg cos θ gh 2C .mg sin θ 2gh D .mg sin θ gh 211.玩具起重机上悬挂一个质量为500克的砝码,从静止开始以2 m/s 2的加速度提升砝码。
人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》单元检测题(解析版)
《机械能守恒定律》单元检测题一、单选题1.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力( )A.等于零,对人不做功B.水平向左,对人做负功C.水平向右,对人做正功D.沿斜面向上,对人做正功2.如图所示,一个物体自光滑圆弧面下滑后冲上水平粗糙传送带,传送带顺时针匀速转动,则物体受到的摩擦力对物体做功情况不可能是( )A.不做功 B.先做负功后不做功C.先做负功后做正功 D.先做正功后不做功3.如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端O点与管口A的距离为2x0,一质量为m的小球从管口由静止下落,将弹簧压至最低点B,压缩量为x0,不计空气阻力,则( )A.小球从接触弹簧开始速度一直减小B.小球运动过程中最大速度等于2C.弹簧最大弹性势能为3mgx0D.弹簧劲度系数等于4.一汽车在平直公路上行驶.从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示.假定汽车所受阻力的大小F f恒定不变.下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是( )A. B.C. D.5.一个质量为m的物体在水平恒力F的作用下,沿水平面从静止开始做匀加速直线运动,向前移动了一段距离s,那么在前半程s1=及后半程s2=中,F做功的平均功率之比为( ).A. (-1)∶1 B. (-2)∶1 C.1∶ D.1∶(-1)6.关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体动能的变化,下列说法正确的是( )A.运动物体所受的合外力不为零,合外力必做功,物体的动能肯定要变化B.运动物体所受的合外力为零,则物体的动能肯定不变C.运动物体的动能保持不变,则该物体所受合外力一定为零D.运动物体所受合外力不为零,则该物体一定做变速运动,其动能要变化7.如图所示,在水平的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳子,用力使船向前移动.关于力对船做功的下列说法中正确的是( )A.绳的拉力对船做了功B.人对绳的拉力对船做了功C.树对绳子的拉力对船做了功D.人对船的静摩擦力对船做了功8.拖拉机耕地时一般比在道路上行驶时速度慢,这样做的主要目的是( )A.节省燃料 B.提高柴油机的功率C.提高传动机械的效率 D.增大拖拉机的牵引力9.如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是( )A.运动员减少的重力势能全部转化为动能B.运动员获得的动能为mghC.运动员克服摩擦力做功为mghD.下滑过程中系统减少的机械能为mgh10.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,并且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( )A.圆环的机械能守恒B.弹簧弹性势能变化了2mgLC.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先变小后变大11.一个人站在阳台上,从阳台边缘以相同的速率v0分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出,不计空气阻力,则三球落地时的动能( )A.上抛球最大 B.下抛球最大 C.平抛球最大 D.一样大12.如图所示,一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上,一个小球用细绳挂在小车上,由图中位置无初速度释放,则小球在下摆的过程中,下列说法正确的是( ).A.绳的拉力对小球不做功B.绳的拉力对小球做正功C.小球的合力不做功D.绳的拉力对小球做负功二、多选题13 如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中( ).A.重力做正功,弹力不做功B.重力做正功,弹力做负功,弹性势能增加C.若用与弹簧原长相等且不可伸长的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功D.若用与弹簧原长相等且不可伸长的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功14. 关于“探究恒力做功与速度变化的关系”的实验,下列说法中正确的是( ) A.应调节定滑轮的高度使细绳与木板平行B.应调节定滑轮的高度使细绳保持水平C.平衡摩擦力时,若纸带上打出的点越来越密,就应调大斜面倾角D.平衡摩擦力时,若纸带上打出的点越来越疏,就应调大斜面倾角15. 下列关于机械能是否守恒的叙述中正确的是( )A.合外力为零时机械能一定守恒B.做曲线运动的物体机械能可能守恒C.合外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D.除重力外,其他力均不做功,物体的机械能守恒16. 如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象,P0为发动机的额定功率.已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大v m,汽车所受阻力不变.由此可得( )A.在t3时刻,汽车速度一定等于v mB.在t1~t2时间内,汽车一定做匀速运动C.在t2~t3时间内,汽车一定做匀速运动D.在发动机功率达到额定功率前,汽车一定做匀加速运动17. 将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v-t图象如图所示.以下判断正确的是( ).A.前3 s内货物处于超重状态B.最后2 s内货物只受重力作用C.前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同D.第3 s末至第5 s末的过程中,货物的机械能守恒三、实验题18.用如图所示的甲实验装置验证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.图丙给出的是实验中获取的一条纸带:O为打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m1=50 g,m2=150 g,则(g取9.8 m/s2,结果保留三位有效数)(1)在纸带上打下记数点5时的速度v=________ m/s.(2)在打点O-5过程中系统动能的增量ΔE k=________ J,系统势能的减少量ΔE p=______ J.(3)若某同学作出v2-h图象如图乙,写出计算当地重力加速度g的表达式,并计算出当地的实际重力加速度g=______ m/s2.四、计算题19.如图所示,是运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演的简化图,AB是水平路面,BCDE 是一段曲面,其中BC段是一段半径为20 m的圆弧路面.运动员驾驶的摩托车始终以P=9 kW的恒定功率行驶,到B点时的速度v=20 m/s,再经t=3 s的时间通过坡面1到达顶点E时关闭发动机,并以v2=16 m/s的速度水平飞出.已知人和车的总质量m =180 kg,坡顶高度h=5 m,重力加速度g=10 m/s2.空气阻力不计,求:(1)摩托车落地点与E点的水平距离s;(2)摩托车刚过B点时,摩托车对地面的压力大小;(3)摩托车从B点冲上坡顶的过程中克服摩擦阻力做的功.20.某种型号的汽车发动机的最大功率为P m=60 kW,汽车满载质量为m=1 500 kg,最高车速是v m=180 km/h,汽车在平直路面上行驶,g取10 m/s2.问:(1)汽车所受阻力F f与车的重力G的比值是多少;(2)若汽车从静止开始,以a=1.2 m/s2的加速度做匀加速运动,则这一过程能维持的时间t有多长.21.通过探究得到弹性势能的表达式为E p=kx2,式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧伸长(或缩短)的长度.请利用弹性势能表达式计算以下问题:图11放在地面上的物体上端系在一劲度系数k=400 N/m的弹簧上,弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上,如图11所示.手拉绳子的另一端,当往下拉0.1 m时,物体开始离开地面,继续拉绳,使物体缓慢升高到离地h=0.5 m高处.如果不计弹簧重力及滑轮与绳的摩擦,求拉力所做的功以及此时弹簧弹性势能的大小.答案解析1.【答案】C【解析】人向右上方加速,则摩擦力水平向右,对人做正功.2.【答案】C【解析】A项当物体的速度等于传送带速度时,则物体不受摩擦力,此时摩擦力不做功,故A正确;B项若刚开始物体的速度大于传送带的速度,摩擦力向左,则摩擦力做负功,物体做减速运动,当两者速度相等时,摩擦力不做功,故B正确;C项由B 项可知如果摩擦力做了负功后,物体速度减小,当速度减小到与传送带相等时,摩擦力就不做功了,速度不变,一直运动,之后摩擦力不可能做正功,故C错误;D项当物体的速度小于传送带速度时,出现相对滑动,则物体要受到向右的滑动摩擦力,摩擦力做正功,速度增大,当两者速度相等时,摩擦力不做功,故D正确.3.【答案】C【解析】小球由A到O做自由落体运动,从O开始压缩弹簧,根据胡克定律,弹簧弹力逐渐增大,根据牛顿第二定律得:a=,加速度先减小,方向向下,小球做加速度减小的加速运动;当加速度减为零时,即重力和弹簧弹力相等时,速度最大;之后小球继续向下运动,弹力大于重力,做减速运动,故A错误;设小球刚运动到O 点时的速度为v,则有mg·2x0=mv2,v=2.小球接触弹簧后先做加速运动,所以小球运动的最大速度大于2,所以B错误;到B点时,弹簧的压缩量最大,弹性势能最大,等于重力势能的减小量,为3mgx0,故C正确;由于平衡位置在OB之间,不是B点,故kx0>mg,k>,故D错误.4.【答案】A【解析】在0-t1时间内,如果匀速,则v-t图象是与时间轴平行的直线,如果是加速,根据P=Fv,牵引力减小;根据F-F f=ma,加速度减小,是加速度减小的加速运动,当加速度为0时,即F1=F f,汽车开始做匀速直线运动,此时速度v1==.所以0-t1时间内,v-t图象先是平滑的曲线,后是平行于横轴的直线;在t1-t2时间内,功率突然增加,故牵引力突然增加,是加速运动,根据P=Fv,牵引力减小;再根据F-F f=ma,加速度减小,是加速度减小的加速运动,当加速度为0时,即F2=F,汽车开始做匀速直线运动,此时速度v2==.所以在t1-t2时间内,即v-t f图象也先是平滑的曲线,后是平行于横轴的直线.5.【答案】A【解析】设物体的加速度为a,由s=at2得,前半程所用时间:t1=,后半程所用时间:t2=(-1),又因前半程F做功的平均功率:P1=,后半程F做功的平均功率:P2=,所以P1∶P2=(-1)∶1,故A正确.6.【答案】B【解析】关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体动能的变化三者之间的关系有下列三个要点:(1)若运动物体所受合外力为零,则合外力不做功(或物体所受外力做功的代数和必为零),物体的动能绝对不会发生变化.(2)物体所受合外力不为零,物体必做变速运动,但合外力不一定做功;合外力不做功,则物体动能不变.(3)物体的动能不变,一方面表明物体所受的合外力不做功;同时表明物体的速率不变(速度的方向可以不断改变,此时物体所受的合外力只是用来改变速度方向产生向心加速度,如匀速圆周运动).根据上述三个要点不难判断,本题只有选项B正确.7.【答案】D【解析】绳的拉力、人对绳的拉力和树对绳子的拉力都没有作用于船,没有对船做功.只有人对船的静摩擦力作用于船,且船发生了位移,故对船做了功,且做正功.8.【答案】D【解析】拖拉机耕地时受到的阻力比在路面上行驶时大得多,根据P=Fv,在功率一定的情况下,减小速度,可以获得更大的牵引力,选项D正确.9.【答案】D【解析】运动员的加速度为g,沿斜面:mg-F f=m·g,F f=mg,W f=mg·2h=mgh,所以A、C项错误,D项正确;E=mgh-mgh=mgh,B项错误.k10.【答案】D【解析】圆环沿杆下滑过程中,弹簧的拉力对圆环做负功,圆环的机械能减少,故A 错误;弹簧水平时恰好处于原长状态,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L,可得物体下降的高度为h=L,根据系统的机械能守恒知,弹簧的弹性势能增大量为ΔE p=mgh=mgL,故B错误;圆环所受合力为零,速度最大,此后圆环继续向下运动,则弹簧的弹力增大,圆环下滑到最大距离时,所受合力不为零,故C错误;圆环与弹簧组成的系统机械能守恒,知圆环的动能先增大后减小,则圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大,故D正确.11.【答案】D【解析】由动能定理得mgh=E k-mv,E k=mgh+mv,则三球落地时的动能一样大.12.【答案】D【解析】方法一:根据力与位移方向的夹角判断在小球向下摆的过程中,小车向右运动,如图所示.由图可以看出,绳的拉力与小车的位移的夹角小于90°,故绳的拉力对小车做正功,小车的动能增加;绳的拉力与小球的位移的夹角大于90°,故绳的拉力对小球做负功,小球的机械能减少.方法二:根据能量转化判断在小球向下摆动的过程中,小车的动能增加,即小车的机械能增加,由于小球和小车组成的系统机械能守恒,所以小球的机械能一定减少,故绳的拉力对小球做负功.选项A、B、C错误,D正确.13.【答案】BC【解析】用细绳拴住小球向下摆动时重力做正功,弹力不做功,C对.用弹簧拴住小球下摆时,弹簧要伸长,小球轨迹不是圆弧,弹力做负功,弹性势能增加,重力做正功,且做功多,所以A、D错,B对.14.【答案】AC【解析】实验中调整定滑轮高度,使细绳与木板平行,这样能使细绳对小车的拉力等于它受的合力,A对,B错;纸带上打出的点越来越密,表明小车做减速运动,摩擦力平衡不够,这时需要垫高木板一端,使斜面倾角增大,直到打出的点均匀为止,C对,D错.15.【答案】BD【解析】合外力为零时,做匀速直线运动的物体,动能不变,但机械能不一定守恒,如:匀速上升的物体,机械能不断增大,选项A错误.做曲线运动的物体,若只有重力做功,它的机械能就守恒,如:做平抛运动的物体,选项B正确.外力对物体做的功为零,是动能不变的条件,机械能不变的条件是除重力或弹力外,其他力不做功或做功的代数和为零,选项C错误,选项D正确.16.【答案】AC【解析】已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大v m,此后汽车做匀速直线运动,速度不变,所以在t3时刻,汽车速度一定等于v m,故A正确;0~t1时间内汽车的功率均匀增加,汽车所受阻力不变,牵引力不变,汽车做匀加速直线运动;汽车的功率在t1时刻达到额定功率,根据P=Fv,速度继续增大,牵引力减小,加速度减小,则在t1~t2时间内汽车做加速度减小的加速运动,故B错误;在t2~t3时间内,汽车已达到最大速度,且功率保持不变,汽车一定做匀速直线运动,故C正确;由此分析知,在发动机功率达到额定功率前,汽车先做匀加速运动,后做加速度减小的变加速运动,故D 错误.17.【答案】AC【解析】由题图可知,在前 3 s内,a==2 m/s2,货物具有向上的加速度,故货物处于超重状态,选项A正确;在最后2 s内,货物的加速度a′==-3 m/s2,小于重力加速度,故吊绳拉力不为零,选项B错误;根据=v=3 m/s,选项C正确;第3 s末至第5 s末的过程中,货物匀速上升,故吊绳的拉力与货物的重力大小相等,此过程中除重力外还有吊绳的拉力对货物做功,所以货物的机械能不守恒(货物的机械能增加),选项D错误.18.【答案】(1)2.4 m/s (2)0.576 J 0.588 J(3)k=g=9.70 m/s2.【解析】(1)利用匀变速直线运动的推论v5===2.4 m/s (2)系统动能的增量ΔE k=E k5-0=(m1+m2)v=0.576 J.系统重力势能减小量ΔE p =(m2-m1)gh=0.1×9.8×0.600 0 J=0.588 J,在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒.(3)由于ΔE k=E k5-0=(m1+m2)v=ΔE p=(m2-m1)gh,由于(m1+m2)=2(m2-m1),所以得到:v2=h,所以v2-h图象的斜率k=,g=9.70 m/s2.19.【答案】(1)16 m (2)5 400 N (3)3.096×104J【解析】(1)摩托车从E点飞出后,做平抛运动.水平方向:s=v2t竖直方向:h=gt2解得:s=16 m(2)刚过B点,对摩托车受力分析,F N-mg=解得:F N=5 400 N根据牛顿第三定律,摩托车对地面的压力大小为5 400 N(3)摩托车从B点冲上坡顶的过程中,牵引力做功W=Pt=2.7×104J牵根据动能定理:W牵-mgh-W f=mv-mv解得:W f=3.096×104J20.【答案】(1)=(2)s【解析】(1)汽车速度最大时,牵引力跟阻力平衡,则:P m=F f v m,F f=1 200 N则,比值=即:=(2)汽车匀加速运动时,由牛顿第二定律:F-F f=ma即F=3 000 N当汽车的功率达到P m时,就不能继续维持匀加速运动,此时:P m=Fv其中:v=at则匀加速运动的时间t=s或约为16.7 s.21.【答案】22 J 2 J【解析】物体刚离开地面时,弹簧的弹性势能E=kx2=×400×0.12J=2 Jp此过程中拉力做的功与克服弹力做的功相等,则有W=-W弹=ΔE p=2 J1物体刚好离开地面时,有G=F=kx=400×0.1 N=40 N物体上升h=0.5 m过程中,拉力做的功等于克服重力做的功,则有W2=Gh=40×0.5 J=20 J在整个过程中,拉力做的功W=W+W2=2 J+20 J=22 J1此时弹簧的弹性势能仍为2 J.。
(完整版)机械能守恒定律测试题及答案
(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一、选择题(每题4分,共40分)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OA 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mgLsin 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 54 B .物体的机械能减少了mgh 54 C .物体克服阻力所做的功为mgh 51 D .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 .2mgLμ D .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AB 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 。
机械能守恒定律习题及答案
机械能守恒定律习题及答案【篇一:《机械能守恒定律》各节练习题(精华版)(含答案)】>一、选择题1.如图5-19-1所示,两个互相垂直的力f1和f2作用在同一物体上,使物体运动,物体发生一段位移后,力f1对物体做功为4j,力f2对物体做功为3j,则力f1与f2的合力对物体做功为( ) a.7j b.5j c.3.5j d.1j 2.一个力对物体做了负功,则说明( ) 图5-19-1a.这个力一定阻碍物体的运动b.这个力不一定阻碍物体的运动3.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是( )a.滑动摩擦力总是做负功b.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功C.静摩擦力对物体一定做负功d.静摩擦力对物体总是做正功4.下列说法中正确的是( )a.功是矢量,正、负表示方向b.功是标量,正、负表示外力对物体做功,还是物体克服外力做功 c.力对物体做正功还是做负功,取决于力和位移的方向关系d.力做功总是在某过程中完成的,所以功是一个过程量5.如图5-19-2所示,一物体分别沿ao,bo轨道由静止滑到底端,物体与轨道间的动摩擦因数相同,物体克服摩擦力做功分别为w1,和w2,则( )a.w1w2 b.wl=w2c.w1w2 d.无法比较6.关于作用力与反作用力做功的关系,下列说法中正确的是( ) 图5-19-2a.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.作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反的d.作用力做正功时,反作用力也可以做正功二、填空7.______和______是做功的两个不可缺少的因素.8.如图5-19-3所示,用300n拉力f在水平面上拉车行走50m.已知拉力和水三、计算、说理题9.一人用100n的力从深4m的水井中匀速向上提水,然后提着水在水平地面上行走了12m,再匀速走到6 m深的地下室,则此人对水桶的力所做的功为多少?图5-19-43.功率一、选择题1.关于功率的概念,下列说法中正确的是(a.功率是描述力对物体做功多少的物理量b.由p?) w可知,功率与时间成反比 tc.由p=fv可知:只要f不为零,v也不为零,那么功率p就一定不为零d.某个力对物体做功越快,它的功率就一定大2.关于汽车在水平路上运动,下列说法中正确的是( )a.汽车启动后以额定功率行驶,在速率达到最大以前,加速度是在不断增大的b.汽车启动后以额定功率行驶,在速度达到最大以前,牵引力应是不断减小的c.汽车以最大速度行驶后,若要减小速度,可减小牵引力功率行驶d.汽车以最大速度行驶后,若再减小牵引力,速率一定减小3.下面关于功率的说法正确的是()a.做功多的物体,功率一定大b.功率大的汽车做功一定快c.-10kw小于8kwd.-10kw大于8kw4.设河水阻力跟船的速度平方成正比,若船匀速运动的速度变为原来的2倍,则船的功率变为原来的()倍 b. 2倍 c.4倍 d.8倍5.质量为m的物体从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,在运动时间为t的过程中,合外力对它做功的平均功率为( )a.matb.212ma2t matc.2ma2td.226.汽车上坡时,必须换挡,其目的是( )a.减小速度,得到较小的牵引力b.增大速度,得到较小的牵引力c.减小速度,得到较大的牵引力d.增大速度,得到较大的牵引力二、填空7.用与斜面平行的10n的拉力沿斜面把一个物体从斜面底端拉到顶端需时间2.5s,已知斜面长3.0m,物体在斜面顶端时的速度为2.0m/s,在这过程中拉力的平均功率为______w,在斜面顶端的瞬时功率为______w.8.一个质量为5kg的物体从45m高的楼上自由下落至地面,则这一过程中重力的平均功率为: ,落地时重力的瞬时功率为:.三、计算题9.质量m=3kg的物体,在水平拉力f=6n的拉力作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s,求:(1)力f在3s内对物体所做的功(2)力f在3s内对物体所做的功的平均功率(3)3s末力f对物体所做的功的瞬时功率(1)滑块从a到b的过程中重力的平均功率.(2)滑块滑到b点时重力的瞬时功率.图5-20-111. 跳绳是一种健身运动.设某运动员的质量是50kg,他1min跳绳180次,假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的的平均功率是多大?2,则该运动员跳绳时,克服重力做功54.重力势能一、选择题1.关于重力势能,下列说法中正确的是( )a.重力势能的大小只由重物本身决定b.重力势能恒大于零c.在地面上的物体具有的重力势能一定等于零d.重力势能实际上是物体和地球所共有的2.关于重力势能与重力做功,下列说法中正确的是( )a.物体克服重力做的功等于重力势能的增加b.在同一高度,将物体以初速v0向不同的方向抛出,从抛出到落地过程中,重力做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等c.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功d.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力的功与物体所增加的重力势能之和.3.关于重力势能的几种理解,正确的是( )a.重力对物体做正功时.物体的重力势能减小b.放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零c.在不同高度将某一物体抛出.落地时重力势能相等d.相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响有关重力势能问题4.将一个物体由a移至b,重力做功( )a.与运动过程中是否存在阻力有关b.与物体沿直线或曲线运动有关c.与物体是做加速、减速或匀速运动有关d.与物体初、末位置高度差有关5.一实心铁球和一实心木球质量相等,将它们放在同一水平面上,下列说法正确的是()a.铁球的重力势能大于木球重力势能b.铁球的重力势能等于木球重力势能c.铁球的重力势能小于木球重力势能d.上述三种情况都有可能二、填空题6.一质量为1kg的物体,位于离地面高1.5m处,比天花板低2.5m.以地面为零势能位置时,物体的重力势能等于__ j;以天花板为零势能位置时,物体的重力势能等于____j(g取10m2/s)7.甲、乙两物体,质量大小关系为m甲=5m乙,从很高的同一高度处自由下落2s,重力做功之比为_____,对地面而言的重力势能之比为_____.三、计算题5.探究弹性势能的表达式图5-21-16.探究功与物体速度变化的关系一、选择题1.关于弹性势能,下列说法正确的是( )a.发生弹性形变的物体都具有弹性势能b.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能c.弹性势能可以与其他形式的能相互转化d.弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳2.下列说法中正确的是( )a.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大b.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小c.在拉伸长度相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大d.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能3.在探究弹簧的弹性势能的表达式时,下面的猜想有一定道理的是( )a.重力势能与物体离地面的高度有关,弹性势能与弹簧的伸长量有关;重力势能与重力的大小有关,弹性势能可能与弹力的大小有关,而弹力的小又与弹簧的劲度系数是有关.因此2弹性势能可能与弹簧的劲度系数愚和弹簧的伸长量的二次方x有关23 b.a选项中的猜想有一定道理,但不应该与x有关,而应该是与x有关c.a选项中的猜想有一定道理,但应该是与弹簧伸长量的一次方即x有关.d.上面三个猜想都没有可能性.4.关于探究功与物体速度变化的关系实验中,下列叙述正确的是( )a.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值b.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致c.放小车的长木板应该尽量使其水平d.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出5.如图5-22-1所示为与小车相连,穿过打点计时器的一条纸带,纸带上的点距并不都是均匀的下列说法正确的是( )①纸带的左端是与小车相连的②纸带的右端是与小车相连的图5-22-1③利用e、f、g、h、i、j这些点之间的距离来确定小车的速度④利用a、b、c、d、e这些点之间的距离来确定小车的速度a.①③ b.②④ c.①④ d、②③6.如图5-22-2所示,一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,弹簧被压缩,在此过程中下列说法正确的是() a.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比b.物体向墙壁运动相同的位移,弹力所做的功不相等c.弹力做正功,弹簧的弹性势能减小图5-22-2 d.弹力做负功,弹簧的弹性势能增加7.动能和动能定理一、选择题1.关于对动能的理解,下列说法正确的是( )a.动能是机械能的一种表现形式,凡是运动的物体都具有动能b.动能总为正值c.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化;但速度变化时,动能不一定变化d.动能不变的物体,一定处于平衡状态2.关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化,下列说法正确的是( )a.运动物体所受的合力不为零,合力必做功,则物体的动能一定要变化【篇二:机械能守恒定律练习题及其答案】t>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物体质量处,轻,b,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,已知圆轨道半径为r,小球的质量为m,不计各处摩擦,求:(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。
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,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.如图甲所示,质量为4kg 的物块A 以初速度v 0=6m/s 从左端滑上静止在粗糙水平地面上的木板B 。
已知物块A 与木板B 之间的动摩擦因数为μ1,木板B 与地面之间的动摩擦因数为μ2,A 、B 运动过程的v -t 图像如图乙所示,A 始终未滑离B 。
则( )A .μ1=0.4,μ2=0.2B .物块B 的质量为4kgC .木板的长度至少为3mD .A 、B 间因摩擦而产生的热量为72J【答案】BC【解析】【分析】【详解】A .以物块为研究对象有 11ma mg μ=由图看出214m/s a =,可得10.4μ=将物块和木板看成一个整体,在两者速度一致共同减速时,有22M m a M m g μ+=+()()由图看出221m/s a =,可得20.1μ=选项A 错误;B .木板和物块达到共同速度之前的加速度,对木板有123()mg M m g Ma μμ-+=由图看出232m/s a =,解得4kg M =选项B 正确;C .由v -t 图看出物块和木板在1s 内的位移差为3m ,物块始终未滑离木板,故木板长度至少为3m ,选项C 正确;D .A 、B 的相对位移为s =3m ,因此摩擦产热为148J Q mgs μ==选项D 错误。
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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
A.H1=H2=H3B.H1=H2>H3
C.H1>H2>H3D.H1>H2=H3
4、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 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().
A. B.
C. D.0
A. B.
C. D.2
8、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
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)
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v0在同一水平面上分别进行竖直上抛、沿w.w.w.k.s.5.u.c.o.m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H1、H2和H3表示,则( )
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()
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=________。
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 ,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( )
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= kx2,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在弹力作用下运平均功率是2.25W
B.第2秒内外力所做的功是1.25J
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4:5
11、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2v
(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。
5、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 mg h②物体的动能增加了 mg h③物体的机械能减少了 mg h④物体的重力势能减少了mg h
A.①②③B.②③④
C.①③④D.①②④
6、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=0.8m,bc=0.4m,那么在整个过程中叙述不正确的是( )
《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()