機械能守恒定律-章末綜合檢測(共10頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上機械能章末檢測一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分在每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯選的得0分)1(2010年廣東廣州質(zhì)檢)如圖所示，一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的小球以初速度v飛出高為H的桌面，當它經(jīng)過距離地面高為h的A點時，所具有的機械能是(以桌面為零勢能面，不計空氣阻力)()A.mv2B.mv2mghC.mv2mgh D.mv2mg(Hh)解析：小球做平拋運動，只有重力做功，機械能守恒，故A正確答案：A圖22在光滑的水平地面上，有質(zhì)量相同的甲、乙兩物體，甲原來靜止，乙以速度v做勻

2、速直線運動，俯視圖如圖2所示某時刻它們同時受到與v方向垂直的相同水平恒力F的作用，經(jīng)過相同時間后A兩物體的位移相同B恒力F對兩物體所做的功相同C兩物體的速度變化率相同D兩物體的動能變化量相同解析：甲、乙兩物體分別做勻變速直線運動和勻變速曲線運動，在相同時間內(nèi)，位移不相同，A錯誤由于在力的方向上的位移相同，恒力F對物體所做的功相同，B正確速度變化率就是加速度，C正確由動能定理知D也正確答案：BCD3物體沿直線運動的vt關(guān)系如圖3所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對物體做的功為W，則A從第1秒末到第3秒末合外力做功為4 WB從第3秒末到第5秒末合外力做功為2 WC從第5秒末到第7秒末合外力做功為WD從第3

3、秒末到第4秒末合外力做功為0.75W解析：由題圖知，第1秒末速度、第3秒末速度、第7秒速度大小關(guān)系：v1v3v7，由題知Wmv0，則由動能定理知第1秒末到第3秒末合外力做功W2mvmv0，故A錯第3秒末到第5秒末合外力做功W30mvW，故B錯第5秒末到第7秒末合外力做功W4mv0W，故C正確第3秒末到第4秒末合外力做功W5mvmv；因v4v3，所以W50.75W.故D正確答案：CD4如圖4所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度為g.在他從上向下滑到底端的過程中，下列說法正確的是A運動員減少的重力勢能全

4、部轉(zhuǎn)化為動能B運動員獲得的動能為mghC運動員克服摩擦力做功為mghD下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為mgh解析：運動員的加速度為g，小于gsin30°，所以必受摩擦力，且大小為mg，克服摩擦力做功為mg×mgh，故C錯；摩擦力做功，機械能不守恒，減少的勢能沒有全部轉(zhuǎn)化為動能，而是有mgh轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯，D正確；由動能定理知，運動員獲得的動能為mg×mgh，故B錯答案：D5質(zhì)量為10 kg的物體，在變力F作用下沿x軸做直線運動，力隨坐標x的變化情況如圖5所示物體在x0處，速度為1 m/s，一切摩擦不計，則物體運動到x16 m處時，速度大小為()A2 m/s B3

5、m/sC4 m/s D. m/s解析：力位移圖象下所圍圖形的面積表示功，由圖象可知，一部分正功與另一部分負功抵消，外力做的總功WFx40 J，根據(jù)動能定理Wmv2mv得v3 m/s. 答案：B6(2010年吉林長春調(diào)研)質(zhì)量為m的汽車以恒定功率P沿傾角為的傾斜路面向上行駛，最終以速度v勻速運動若保持汽車的功率P不變，使汽車沿這個傾斜路面向下運動，最終勻速行駛由此可知(汽車所受阻力大小不變)A汽車的最終速度一定大于v B汽車的最終速度可能小于vC汽車所受的阻力一定大于mgsin D汽車所受的阻力可能小于mgsin解析：由PFv可知，汽車上坡時的牽引力大于下坡時的牽引力，故下坡的速度一定大于v；阻

6、力一定大于重力沿斜面的分力，否則不可能達到勻速運動答案：AC7如圖所示，小球在豎直向下的力F作用下，將豎直輕彈簧壓縮，若將力F撤去，小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧，直到速度為零時為止，則小球在上升過程中A小球的機械能守恒 B彈性勢能為零時，小球動能最大C小球在剛離開彈簧時動能最大D小球在剛離開彈簧時機械能最大解析：小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，故A錯D對；小球剛離開彈簧時與彈性勢能為零時是同一時刻，而小球動能最大時是重力與彈力相等時，此時彈簧還處在壓縮狀態(tài)，故B、C錯答案：D8(2008年上海卷)物體做自由落體運動，Ek代表動能，Ep代表勢能，h代表下落的距離，以水平地面為零勢能面如下圖所示的圖象

7、中，能正確反映各物理量之間關(guān)系的是()解析：由機械能守恒定律：EpEEk，故勢能與動能的圖象為傾斜的直線，C錯；Epmg(Hh)Emgh，故勢能與h的圖象也為傾斜的直線，D錯；且EpEmv2，故勢能與速度的圖象為開口向下的拋物線，B對；同理EpEmg2t2，勢能與時間的圖象也為開口向下的拋物線，A錯答案：B9如圖7所示，A、B兩物體質(zhì)量分別是mA和mB，用勁度系數(shù)為k的彈簧相連，A、B處于靜止狀態(tài)現(xiàn)對A施豎直向上的力F提起A，使B對地面恰無壓力當撤去F，A由靜止向下運動至最大速度時，重力做功為()Amg2/kBmg2/k CmA(mAmB)g2/k DmB(mAmB)g2/k解析：當B對地面沒

8、有壓力時，彈簧伸長了.當撤去F后，A到達最大速度時，彈簧壓縮了，則整個過程中重力做的功為mA(mAmB)g2/k，即為C.答案：C10(2009年上海卷)小球由地面豎直上拋，上升的最大高度為H，設(shè)所受阻力大小恒定，地面為零勢能面在上升至離地高度h處，小球的動能是勢能的2倍，在下落至離地高度h處，小球的勢能是動能的2倍，則h等于A. B. C. D.解析：設(shè)小球上升離地高度h時，速度為v1，地面上拋時速度為v0，下落至離地面高度h處速度為v2，設(shè)空氣阻力為f上升階段：mgHfHmv mghfhmvmv又2mghmv 下降階段：mg(Hh)f(Hh)mv mgh2×mv由上式聯(lián)立得：hH

9、 答案：D二、實驗題(本題包括2小題，共10分)11(1)根據(jù)打出的紙帶，如圖8，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為x0，點A、C間的距離為x1，點C、E間的距離為x2，交流電的周期為T，則根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a的表達式為：a_.圖8(2)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其原因主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用，我們可以通過該實驗裝置測定該阻力的大小若已知當?shù)刂亓铀俣葹間，還需要測量的物理量是_(寫出名稱和符號)，重錘在下落過程中受到的平均阻力的大小F_.解析：(1)由題意可知，x1，x2

10、是相鄰的相等時間內(nèi)的位移，而計數(shù)點時間T2T.由xaT2可得：a(2)設(shè)阻力大小為F，由牛頓第二定律可知，mgFma，F(xiàn)m(ga)m(g)可見要測定阻力F的大小，還必須測量重錘的質(zhì)量m.答案：(1)(2)重錘的質(zhì)量mm(g)12(2009年廣東卷)某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”如圖9，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小在水平桌面上相距50.0 cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大小小車中可以放置砝碼圖9(1)實驗主要步驟如下：測量_和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細線的一

11、端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；將小車停在C點，_，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度在小車中增加砝碼，或_，重復的操作(2)下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，|vv|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功表格中的E3_，W3_.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)根據(jù)下表，請在圖10中的方格紙上作出EW圖線.次數(shù)M/kg|vv|/(m/s)2E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.413

12、0.8400.42030.5002.40E31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43圖10解析：見答案答案：(1)小車釋放小車改變鉤碼數(shù)量(2)0.6000.610(3)見下圖圖11三、計算題(本題包括5小題，共50分解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)圖1213如圖12所示，質(zhì)量為m的物體從傾角為的斜面上的A點以速度v0沿斜面上滑，由于mgcos<mgsin，所以它滑到最高點后又滑下來，當它下滑到B點時，速度大小恰好也是v0，設(shè)物體與斜面間的

13、動摩擦因數(shù)為，求AB間的距離解析：設(shè)物體m從A點到最高點的位移為x，對此過程由動能定理得：(mgsinmgcos)·x0mv對全過程由動能定理得：mgsin·xABmgcos·(2xxAB)0由得：xAB.答案：14如圖13所示，一位質(zhì)量m60 kg、參加“挑戰(zhàn)極限運動”的業(yè)余選手，要越過一寬為x2.5 m的水溝后躍上高為h2.0 m的平臺他采用的方法是：手握一根長L3.25 m的輕質(zhì)彈性桿一端，從A點由靜止開始勻加速助跑，至B點時桿另一端抵在O點的阻擋物上，接著桿發(fā)生形變，同時人蹬地后被彈起，到達最高點時桿處于豎直狀態(tài)，人的重心在桿的頂端，此刻人放開桿水平飛出并

14、趴落到平臺上，運動過程中空氣阻力可忽略不計圖13(1)設(shè)人到達B點時速度vB8 m/s，人勻加速運動的加速度a2 m/s2，求助跑距離xAB；(2)人要最終到達平臺，在最高點飛出時刻的速度應(yīng)至少多大？(g10 m/s2)(3)設(shè)人跑動過程中重心離地高度H0.8 m，在(1)、(2)兩問的條件下，在B點人蹬地彈起瞬間應(yīng)至少再做多少功？解析：(1)由運動學公式v2axAB，可得xAB16 m.(2)設(shè)人在最高點最小速度為v，人做平拋運動過程，有Lhgt2，xvt，解得vx·5 m/s.(3)人從B點至最高點過程，由動能定理得Wmg(LH)mv2mv，解之Wmg(LH)mv2mv300 J

15、答案：(1)16 m(2)5 m/s(3)300 J15(2009年四川卷)圖14為修建高層建筑常用的搭式起重機在起重機將質(zhì)量m5×103 kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運動，加速度a0.2 m/s2，當起重機輸出功率達到其允許的最大值時，保持該功率直到重物做vm1.02 m/s的勻速運動取g10 m/s2，不計額外功求：圖14(1)起重機允許輸出的最大功率(2)重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間和起重機在第2秒末的輸出功率解析：(1)設(shè)起重機允許輸出的最大功率為P0，重物達到最大速度時，拉力F0等于重力P0F0vmF0mg代入數(shù)據(jù)，有：P05.1×1

16、04 W(2)勻加速運動結(jié)束時，起重機達到允許輸出的最大功率，設(shè)此時重物受到的拉力為F，速度為v1，勻加速運動經(jīng)歷時間為t1，有：P0Fv1Fmgmav1at1由，代入數(shù)據(jù)，得：t15 st2 s時，重物處于勻加速運動階段，設(shè)此時速度為v2，輸出功率為P，則v2atPFv2由，代入數(shù)據(jù)，得：P2.04×104 W答案：(1)5.1×104 W(2)5 s2.04×104 W圖1516某學校探究性學習小組對一輛自制小遙控車的性能進行研究他們讓這輛小車在水平的地面上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過數(shù)據(jù)處理得到如圖15所示的vt圖象，已知小車在02 s

17、內(nèi)做勻加速直線運動，210 s內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，在10 s末停止遙控讓小車自由滑行，小車質(zhì)量m1 kg，整個過程中小車受到的阻力大小不變求：(1)小車所受的阻力Ff是多大？(2)在210 s內(nèi)小車牽引力的功率P是多大？(3)小車在加速運動過程中的總位移x是多少？解析：(1)在10 s末撤去牽引力后，小車只在阻力Ff作用下做勻減速運動，設(shè)加速度大小為a，則Ffma根據(jù)a由圖象可得a2 m/s2Ff2 N(2)小車的勻速運動階段即7 s10 s內(nèi)，設(shè)牽引力為F，則FFf且PFvm由圖象可知vm6 m/sP12 W(3)小車的加速運動過程可以分為02 s和2 s7 s兩段，設(shè)對應(yīng)的位移分別

18、為x1和x2，在02 s內(nèi)的加速度大小為a1，則由圖象可得a12 m/s2x1a1tx14 m在2 s7 s內(nèi)由動能定理可得P(t2t1)Ffx2mvmv解得x225 mxx1x2x29 m答案：(1)2 N(2)12 W(3)29 m圖1617(2010年山東臨沂模擬)如圖16所示，一輕彈簧的下端固定在傾角37°的斜面上，上端連一不計質(zhì)量的擋板一質(zhì)量m2 kg的物體從斜面上的A點以初速度v03 m/s下滑A點距彈簧上端B的距離AB4 m，當物體到達B后將彈簧壓縮到C點，最大壓縮量BC0.2 m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點，D點距A點AD3 mg取10 m/s2，求：(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)；(2)彈簧的最大彈性勢能Epm.解析：(1)最后的D點與開始的位置A點比較：動能