江苏省梁丰高级中学机械能守恒定律单元测试与练习(word解析版)
江苏省丰县中学机械能守恒定律(提升篇)(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,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:2212b 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:2212amg 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.3.如图,滑块a 、b 的质量均为m ,a 套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距,b 放在地面上.a 、b 通过铰链用刚性轻杆连接,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 一直做正功,b 的速度一直增大C .当a 运动到与竖直墙面夹角为θ时,a 、b 的瞬时速度之比为tanθD .a 落地前,当a 的机械能最小时,b 对地面的压力大小为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 落到地面时,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 sin a b v v θθ=故tanabvvθ=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对地面的压力大小为mg.综上分析,CD正确,AB错误;故选CD.4.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.5.一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3110kgm=⨯,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。
江苏省梁丰高级中学必修3物理 全册全单元精选试卷检测题
江苏省梁丰高级中学必修3物理 全册全单元精选试卷检测题一、必修第3册 静电场及其应用解答题易错题培优(难)1.一带正电的 A 点电荷在电场中某点的电场强度为 4.0×104N/C ,电荷量为+5.0×10-8 C 的 B 点电荷放在该点,求: (1)点电荷在该点受到的电场力?(2)若在该点放上一个电荷量为-2.0×10-8 C 的 C 点电荷,则该点的电场强度? 【答案】(1)3210N -⨯,方向由A 指向B (2)4410/N C ⨯,方向由A 指向B 【解析】 【分析】 【详解】 (1)方向:由A 指向B(2)若在该点放上一个电荷量为-2.0×10-8 C 的 C 点电荷,则该点的场强不变,仍为方向:由A 指向B2.A 、B 是两个电荷量都是Q 的点电荷,相距l ,AB 连线中点为O 。
现将另一个电荷量为q 的点电荷放置在AB 连线的中垂线上,距O 为x 的C 处(图甲)。
(1)若此时q 所受的静电力为F 1,试求F 1的大小。
(2)若A 的电荷量变为﹣Q ,其他条件都不变(图乙),此时q 所受的静电力大小为F 2,求F 2的大小。
(3)为使F 2大于F 1,l 和x 的大小应满足什么关系?【答案】223(())2l x +223(())2lx +(3) 2l x > 【解析】 【详解】(1)设q 为正电荷,在C 点,A 、B 两电荷对q 产生的电场力大小相同,为:22)4(A B kQqF F l x ==+方向分别为由A 指向C 和由B 指向C ,如图:故C 处的电场力大小为:F 1=2F A sinθ方向由O 指向C 。
其中:224sin l x θ=+所以:3122224()kQqxF l x =+ (2)若A 的电荷量变为-Q ,其他条件都不变,则C 处q 受到的电场力:F 2=2F A cosθ其中:2224l cos l x θ=+所以:22223(4)kQqlF l x +=方向由B 指向A 。
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。
高一物理下册 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。
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____________。
机械能守恒定律单元测试卷.docx
机械能守恒定律单元测试卷( 满分为100 分。
)一.选择题(本题共10 小题,每小题 4 分,共项正确,全部选对的得 4 分,选不全的得1、下列叙述中正确的是:40 分.在每小题给出的四个选项中,多个选2 分,有选错或不答的得0 分.)A、合外力对物体做功为零的过程中,机械能一定守恒;B、做匀速直线运动的物体机械能一定守恒;C、做匀变速运动的物体机械能可能守恒;D、当只有重力对物体做功时,物体的机械能守恒。
2、汽车以额定功率从水平路面上坡时,司机换档的目的是:A 、增大速度,增大牵引力B 、减小速度,减小牵引力C、增大速度,减小牵引力 D 、减小速度,增大牵引力3、一物体在距地面h 高处被以初速度 v 竖直上抛,恰好能上升到距地面H 高的天花板处。
若以天花板为零势能面,忽略空气阻力。
则物体落回地面时的机械能可能是A 、 mgh+1 mv2B 、 mg(h+H)C、0D、 mgH24、如图, A 、B 质量相等,它们与地面间的摩擦系数也相等,且F A=F B,如果 A 、B 由静止开始运动相同的距离,那么:A 、 F A对 A 做的功与 F B对B 做的功相同;F AB、 F A对 A 做功的平均功率大于F B对 B 做功的平均功率;AαBC、到终点时物体 A 获得的动能大于物体 B 获得的动能;αF BD、到终点时物体 A 获得的动能小于物体 B 获得的动能。
5、关于作用力与反作用力做功的关系,下列说法不正确的是:A、当作用力作正功时,反作用力一定作负功B、当作用力不作功时,反作用力也不作功C、作用力与反作用力所做的功一定是大小相等D、作用力做正功时,反作用力也可以做正功6、a、b、c三个物体质量分别为m, 2m, 3m ,它们在水平路面上某时刻运动的动能相等。
当每个物体受到大小相同的制动力时,它们制动距离之比是:A、1∶2∶3 B 、 12∶22∶32C、 1∶ 1∶1D、3∶2∶17、如图,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动。
张家港机械能守恒定律单元测试卷(含答案解析)
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。
16机械能守恒定律测试题及答案.doc
命题范围必修2机械能及其守恒定律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.物体沿光滑曲面口由下滑过程中,机械能一定守恒D.做匀加速运动的物体,具机械能可能守恒2.如图所示,木板04水平放置,长为乙在A处放置一个质量为加的物体,现绕0点缓慢抬高到A'端,直到当木板转到与水平面成&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。
点,在整个过程中()A.支持力对物体做的总功为mgLsin aB.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.静止在粗糙水平面上的物块A受方向始终水平向右、人小先后为戸、尸2、尸3的拉力作用做直线运动,匸4s时停下,其速度一时间图象如图所示,已知物块A M水平面间的动摩擦因数处处相同,下列判断匸确的是()A.全过程屮拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B.全过程拉力做的功等于零C.一定有F^F3=2F2D.可能有F{+F3>2F244•质量为加的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为-g ,在物体下落/2的过程中,下列说法正确的是()4 4A.物体动能增加了—mghB.物体的机械能减少了—mghC.物体克服阻力所做的功为-mghD.物体的重力势能减少了 mgh5.如图所示,木板质量为M,氏度为0,小木块的质量为m,水平地面光滑,一根不计质屋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“ •开始时木块6. 如图所示,一轻弹费左端固定在长木板加2的左端,右端与小木块弘连接,尺加「m 2 及血2与地面之间接触面光滑,开始时"和加2均静止,现同时对m,. m 2施加等大反向的 水平怛力好和巧,从两物体开始运动以示的報个过程中,对“、®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. 由于片、竹等大反向,故系统机械能守恒B. 由于片、尸2分别対"、加2做正功,故系统动能不断增加C. 由于片、竹分别对"、加2做正功,故系统机械能不断增加D. 当弹簧弹力大小耳片、尸2大小相等时,“、加2的动能最大7. 如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从人点口由滑下,然后在水平面上前进至8点停 下.已知斜坡、水平面与滑雪板Z 间的动摩擦因数皆为“,滑雪者(包括滑雪板)的质 量为m, A 、B 两点间的水平距离为I.在滑雪者经过段的过程屮,摩擦力所做的功A. 大于pmgL B .小于pmgLC.等于帥gLD.以上三种情况都有可能8. 用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的时间相同,不让空气阻力,则 ( )A. 加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大B. 匀速过程屮拉力的功一定比加速过程中拉力的功人C. 两过程屮拉力的功一样人静止在木板左端, 现用水平向右的力将m 拉至右端,拉力至少做功为( A. pmgL B. 2 pmgLpmgLC. r -D. “(M+m)g 厶)D・上述三种情况都冇可能9.如图所示,在不光滑的平血上,质量相等的两个物体A、B间用一轻弹簧和连接,现用—•水平拉力F作用在B上,从静止开始经一段时间后,4、B—起做匀加速直线运动,当它们的总动能为母时撤去水平力F,最后系统停止运动,从撤去拉力F到系统停止运动的过程中,系统()A.克服阻力做的功等于系统的动能Ek「B.克服阻力做的功人于系统的动能E k区匕竺竺叵匕TX X X > 77 ✓C.克服阻力做的功可能小于系统的动能EkD.克服阻力做的功一•定等于系统机械能的减少量10.-•物体悬挂在细绳下端,由静止开始沿竖直方向向下运动,运动过程中,物体的机械能与位移的关系图象如图所示,其中0〜S]过程的图象为曲线,S】〜S2过程的图象为直线,根据该图象,下列说法正确的是()A.0〜“过程中物体所受拉力一定是变力,且不断减小B.S]〜S2过程中物体可能在做匀变速直线运动C.S1〜S2过程小物体町能在做变加速直线运动D.0〜S2过程中物体的动能可能在不断增大11.(8分)一位同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的IlF 、关系,他的实验如F:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂在的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端少质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌了边缘,如图所示•让小钢球向左压缩弹簧一段距离示由静止解放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空屮飞行后落到水平地面上,水平距离为S.(1)请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量巾、桌面离地面高度爪水平距离s等物理量的关系式:__________ .(2)弹簧的压缩虽x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:弹簧的压缩量x (cm) 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50钢球飞行的水平距离s (m) 1.01 1.50 2.01 2.48 3.01 3.50根据以上实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能6与弹赞的压缩量xZ间的关系,并说明理由:12.(12分)在用口山落体运动验证机械能守恒定律吋,某同学按照正确的操作选得纸带如图淇中0点是起始点,爪B. C是打点计时器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量0点到A. B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm)•已知打点计时器电源频率为50Hz,重锤质最为当地重力加速度g=9.80m/s2.(2)该同学用重锤取0B段的运动来验证机械能守恒定律,先计算出该段重锤重力势能的减小量为 ________ ,接着从打点计时器扛卜•的第一个点0数起,数到图小B点是打点计时器打下的第9个点,他用妒gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度,得到动能的增加量为__________ (均保竜三位有效数字)•这样他发现重力势能的减小量________ (填“大于”或“小于”)动能的增加量,造成这一错误的原因是_____________13.如图所示,光滑弧形轨道下端与水平传送带吻接,轨道上的人点到传送带的竖宜距离和传送带到地面的距离均为把-・物体放在&点由静止释放,若传送带不动,物体滑上传送带后,从右端B水平0离,落在地而上的P点,B、P的水平距离0P为x=2m;若传送带顺时针方向转动,传送带速度大小为v=5m/s,则物体落在何处?这两次传送带对物体所做的功Z比为多大?参考答案1. CD2. AC3. AC 4・ ACD5. A 6・ D 7・ C 8. D2(1)这三纽数据中不符合冇效数字读数要求的是 _______________9. BD 10. BD 11.答案:(1)- (3 分)(2) E 〃与x 的关系:巧与4/? 1 1x2成正比(3分)猜测的理山:由表中数据可知,在误差范围内,X-S,从5二塔—可猜测Lj x2成止比(2分)解析:由力弓屛,S = Vt ,所以…底,根据机械能守恒定律:弹簧的弹性势能与小钢球离开桌面的动能相等,因此Ep斗肿=嗒2 4/112.答案:(1)OC(2 分)(2) 1.22m (3 分)1.23m (3 分)小于(2 分)实际测得的高度比自由落体对应下落的高度小(2分)解析:(1)从有效数字的位数上不难选HI OC不符合有效数字读数耍求;(2)重力势能的减少量为1.22m, B点的瞬时速度是AC全程的平均速度,可以求出动能的增量为l,ni=1.23m;实验过程中由于存在阻力因素,实际上应是重力势能的减少量略大于动能的增加量,Z所以出现这种可能,可能是实际测得的高度比自由落体对应的高度小.13.解析:原來进入传送带:由mgh = ^mv}2 ,解得Vi=10m/s (2分)1 Y离开B:由h=-gt^解得t2=ls, v2= —= 2m/s( 4 分)9 4 - r2因为v2 < v < V!,所以物体先减速后匀速,由V2/= V =5 m/s,解得x =v'2t2 = 5m (4分)第一•次传送带做的功:w严丄加(叫2—才)Q分)2第二次传送带做的功:W"丄rn(v2-v,2)(2分)・2两次做功Z比出1 = 2二匕1 =兰=翌(2分)% 才-/ 75 25。
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=⨯⨯==-+=+=。
(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 。
江苏省梁丰高级中学物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷
江苏省梁丰高级中学物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻,又可以测量电源电动势和内阻,所用到的实验器材有:两个相同的待测电源(内阻r约为1Ω)电阻箱R1(最大阻值为999.9Ω)电阻箱R2(最大阻值为999.9Ω)电压表V(内阻未知)电流表A(内阻未知)灵敏电流计G,两个开关S1、S2主要实验步骤如下:①按图连接好电路,调节电阻箱R1和R2至最大,闭合开关S1和S2,再反复调节R1和R2,使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω;②反复调节电阻箱R1和R2(与①中的电阻值不同),使电流计G的示数为0,读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.7V。
回答下列问题:(1)步骤①中,电流计G的示数为0时,电路中A和B两点的电势差U AB=______ V;A和C 两点的电势差U AC=______ V;A和D两点的电势差U AD=______ V;(2)利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为_______ Ω,电流表的内阻为______Ω;(3)结合步骤①步骤②的测量数据,电源电动势E为___________V,内阻为________Ω。
【答案】012.0V -12.0V 1530Ω 1.8Ω 12.6V 1.50【解析】【分析】【详解】(1)[1][2][3].步骤①中,电流计G的示数为0时,电路中AB两点电势相等,即A和B两点的电势差U AB=0V;A和C两点的电势差等于电压表的示数,即U AC=12V;A和D两点的电势差U AD= =-12 V;(2)[4][5].利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为1121530120.430.6V U R U I R ==Ω=Ω-- 电流表的内阻为21228.2 1.80.4DA A U R R I =-=-=Ω (3)[6][7].由闭合电路欧姆定律可得2E =2U AC +I∙2r 即2E =24+0.8r同理''222AC E U I r =+⋅即2E =2×11.7+0.6∙2r解得E =12.6Vr=1.50Ω2.某同学欲测量一电容器的电容,他采用高电阻放电法来测量,电路图如图甲所示.其原理是测出电容器在充电电压为U 时所带的电荷量Q ,从而求出其电容C .该实验的操作步骤如下:(1)先判断电容器的好坏,使用万用表的电阻挡进行测量,观察到万用表指针向右偏转较大角度,又逐渐返回到起始位置,此现象说明电容器是____(选填“好”、“坏”)的; (2)按如图甲所示电路原理图连接好实验电路,将开关S 接通____(选填“1”、“2”),对电容器进行充电,调节可变电阻R 的阻值,再将开关S 接通另一端,让电容器放电,观察微安表的读数,直到微安表的初始指针接近满刻度;(3)此时让电容器先充电,记下这时的电压表读数U 0=2.9V ,再放电,并同时开始计时,每隔5 s 或10 s 读一次微安表的读数i ,将读数记录在预先设计的表格中。
江苏省梁丰高级中学第三章 相互作用——力单元测试与练习(word解析版)
一、第三章 相互作用——力易错题培优(难)1.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心,一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点.设小滑块所受支持力为N ,则下列判断正确的是( )A .F 缓慢增大B .F 缓慢减小C .N 不变D .N 缓慢减小【答案】A【解析】【分析】【详解】 对物体进行受力分析:物体受重力mg 、支持力F N 、水平力F .已知小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,我们可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态.根据平衡条件,应用力的合成得出:G F tan θ=N G F sin θ=,由于小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点,所以θ减小,tanθ减小,sinθ减小.根据以上表达式可以发现F 增大,F N 增大.故选A.【点睛】物体的动态平衡依然为高考命题热点,解决物体的平衡问题,一是要认清物体平衡状态的特征和受力环境是分析平衡问题的关键;二是要学会利用力学平衡的结论(比如:合成法、正交分解法、效果分解法、三角形法、假设法等)来解答;三是要养成迅速处理矢量计算和辨析图形几何关系的能力.2.如图所示,斜面体置于粗糙水平地面上,斜面体上方水平固定一根光滑直杆,直杆上套有一个滑块.滑块连接一根细线,细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球.最初斜面与小球都保持静止,现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点,如果整个过程斜面保持静止,小球未滑离斜面,滑块滑动到A 点时细线恰好平行于斜面,则下列说法正确的是( )A .斜面对小球的支持力逐渐减小B .细线对小球的拉力逐渐增大C .滑块受到水平向右的外力逐渐增大D .水平地面对斜面体的支持力保持不变【答案】C【解析】【分析】【详解】AB .对小球受力分析可知,沿斜面方向cos sin T mg αθ=在垂直斜面方向sin cos N F T mg αθ+=(其中α是细线与斜面的夹角,θ为斜面的倾角),现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点,α变小,则细线对小球的拉力T 变小,斜面对小球的支持力N F 变大,故A B 错误;C .对滑块受力分析可知,在水平方向则有sin cos()cos()sin (cos tan sin )cos mg F T mg θαθαθθθαθα+=+==- 由于α变小,则有滑块受到水平向右的外力逐渐增大,故C 正确;D .对斜面和小球为对象受力分析可知,在竖直方向则有sin()N mg Mg F T θα'+=++由于()αθ+变小,所以水平地面对斜面体的支持力逐渐增大,故D 错误。
江苏省梁丰高级中学期末精选单元测试与练习(word解析版)
江苏省梁丰高级中学期末精选单元测试与练习(word 解析版)一、第五章 抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,斜面倾角不为零,若斜面的顶点与水平台AB 间高度相差为h (h ≠0),物体以速度v 0沿着光滑水平台滑出B 点,落到斜面上的某点C 处,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角为φ1。
现将物体的速度增大到2v 0,再次从B 点滑出,落到斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角为φ2,(不计物体大小,斜面足够长),则( )A .φ2>φ1B .φ2<φ1C .φ2=φ1D .无法确定两角大小【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】物体做平抛运动,设斜面倾角为θ,则101x v t =21112y gt =11tan y hx θ-=110tan gt v ϕ=整理得101tan 2(tan )h v t ϕθ=+同理当初速度为2v 0时22002tan =2(tan )22gt h v v t ϕθ=+ 由于21t t >因此21tan tan ϕϕ<即21ϕϕ<B 正确,ACD 错误。
故选B 。
2.一艘小船在静水中的速度为 3 m/s ,渡过一条宽 150 m ,水流速度为 4 m/s 的河流,则该 小船( ) A .能到达正对岸 B .渡河的时间可能少于 50 sC .以最短位移渡河时,位移大小为 200 mD .以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为 240 m 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸,选项A 错误;B .船以最短时间渡河时,渡河时间150s=50s 3d t v ==船 所以渡河的时间不可能少于50 s ,选项B 错误; D .以最短时间渡河时,沿河岸的位移min 450m 200m x v t ==⨯=水即到对岸时被冲下200m ,选项D 错误;C .因为船在静水中的速度小于河水的流速,由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸,小船不可能垂直河岸正达对岸。
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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,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。
故选AC 。
3.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 。
4.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/s 2,则 ( ).A .开始时行李箱的加速度为0.2 m/s 2B .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 .5.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=mgvc osα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.6.如图所示,固定在竖直平面内的圆管形轨道的外轨光滑,内轨粗糙。
一小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动,球的直径略小于圆管的直径,球运动的轨道半径为R,空气阻力不计,重力加速度大小为g,下列说法一定正确的是()A.若05v gR <B.若02v gR<,小球不可能到达圆周最高点C.若02v gR<,小球运动过程中机械能守恒D.若05v gR>【答案】BC【解析】 【分析】 【详解】AD. 小球如果不挤压内轨,则小球到达最高点速度最小时,小球的重力提供向心力,由牛顿第二定律,在最高点,有2v mg m R=由于小球不挤压内轨,则小球在整个运动过程中不受摩擦力作用,只有重力做功,机械能守恒,从最低点到最高点过程中,由机械能守恒定律,有22011222mv mv mg R =+⋅ 解得0v =若小球速度0v <是最终在圆心下方做往复运动,故A 错误;若小球速度0v >轨,小球运动过程中机械能守恒,故D 错误;B. 如果轨道内轨光滑,小球在运动过程中不受摩擦力,小球在运动过程中机械能守恒,如果小球运动到最高点时速度为0,由机械能守恒定律,有20122mv mg R =⋅ 解得0v =现在内轨粗糙,如果小球速度0v <小球在到达最高点前速度已为零,小球不可能到达圆周最高点,故B 正确;C.若小球上升到与圆心等高处时速度为零,此时小球只与外轨作用,不受摩擦力,只有重力做功,由机械能守恒定律,有2012mv mgR = 解得0v若0v <C 正确。
故选BC 。
7.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02()2(0.250.15)10s 2x x t a --=== 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10102m/s 105v at ==⨯= 解得221110223()J 0.8J 0.4J 225F W mv W '=⨯-=⨯⨯⨯-=弹故D 错误。
故选AC 。
8.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2cos T ABD mg ma ∠-=其中1cos 2ABD ∠=带入数据解得220N T =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。