高中物理學(xué)考復(fù)習(xí)階段檢測(cè)卷5機(jī)械能守恒定律含答案

階段檢測(cè)卷(五)機(jī)械能守恒定律一、選擇題(本題共18小題,每小題3分,共54分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分)1.物質(zhì)、能量、信息是構(gòu)成世界的基本要素,下面關(guān)于能量的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是()A.能量是一個(gè)守恒量B.同一個(gè)物體可能同時(shí)具有多種形式的能量C.不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化D.地面上滾動(dòng)的足球最終停下來(lái),說(shuō)明能量消失了2.下列情況中,運(yùn)動(dòng)物體機(jī)械能一定守恒的是()A.物體所受的合力為零B.物體不受摩擦力C.物體只有重力做功D.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)3.如圖所示,木板可繞固定水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng)。木板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置,木板上的物塊始終相對(duì)于木板靜止。在這一過(guò)程中,物塊的重力勢(shì)能增加了2J。用FN表示物塊受到的支持力,用Ff表示物塊受到的摩擦力。在此過(guò)程中,以下判斷正確的是()A.FN和Ff對(duì)物塊都不做功B.FN對(duì)物塊做功為2J,Ff對(duì)物塊不做功C.FN對(duì)物塊不做功,Ff對(duì)物塊做功為2JD.FN和Ff對(duì)物塊所做功的代數(shù)和為04.很多地下車(chē)位設(shè)計(jì)了雙層停車(chē)位,如圖所示的一輛車(chē)正在從一層車(chē)位被運(yùn)送至二層車(chē)位,在運(yùn)送過(guò)程中,該車(chē)經(jīng)歷了先向上加速,然后勻速上升,最后向上減速到零的過(guò)程。下列說(shuō)法正確的是()A.該車(chē)在向上加速的過(guò)程中處于失重狀態(tài)B.該車(chē)在勻速上升過(guò)程中機(jī)械能守恒C.該車(chē)在向上減速過(guò)程中處于失重狀態(tài)D.該車(chē)在整個(gè)過(guò)程中合力所做的功等于機(jī)械能的增加量5.高二某同學(xué)參加引體向上體能測(cè)試,在20s內(nèi)完成10次標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作,每次引體向上的高度約為50cm,則此過(guò)程中該同學(xué)克服重力做功的平均功率最接近于(g取10m/s2)()A.0 B.150WC.300W D.450W6.某人用手將質(zhì)量為1kg的物體由靜止向上提起1m,這時(shí)物體的速度為2m/s,g取10m/s2,則下列說(shuō)法正確的是()A.物體的機(jī)械能增加10JB.合力做功12JC.合力做功2JD.物體重力勢(shì)能增加2J7.如圖所示,A、B兩個(gè)物體疊放在一起,現(xiàn)以相同的初速度豎直向上拋出,忽略空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是()A.在上升過(guò)程中物體A的機(jī)械能增加B.在下降過(guò)程中物體A的機(jī)械能減小C.在上升過(guò)程中物體B的機(jī)械能減小D.在下降過(guò)程中物體B的機(jī)械能不變8.用起重機(jī)提升貨物,貨物上升過(guò)程中的v-t圖像如圖所示,在t=3s到t=5s內(nèi),重力對(duì)貨物做的功為W1,繩索拉力對(duì)貨物做的功為W2,貨物所受合力做的功為W3,則()A.W1>0 B.W2<0C.W2>0 D.W3=09.如圖所示,運(yùn)動(dòng)員在粗糙塑膠跑道上做負(fù)重起跑訓(xùn)練,輕質(zhì)彈性橡皮條一端套在運(yùn)動(dòng)員的腰上,另一端系在一個(gè)大輪胎上,起跑過(guò)程可簡(jiǎn)化如下:運(yùn)動(dòng)員起跑初期拉動(dòng)橡皮條使其變長(zhǎng),稍后輪胎在橡皮條牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),最后輪胎與運(yùn)動(dòng)員一起勻速運(yùn)動(dòng)。則起跑過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.起跑初期,輪胎未動(dòng)時(shí),人對(duì)橡皮條做的功等于橡皮條彈性勢(shì)能的增加量B.一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),輪胎受到的外力的合力對(duì)輪胎做正功C.輪胎加速運(yùn)動(dòng)時(shí),橡皮條對(duì)輪胎做的正功等于輪胎動(dòng)能的增加量D.整個(gè)過(guò)程中,摩擦力對(duì)輪胎做正功10.如圖所示,消防隊(duì)員在水平地面上進(jìn)行消防演練,設(shè)消防水帶的噴嘴噴出的水流量是300L/min,水離開(kāi)噴嘴的速度為20m/s,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2。則下列說(shuō)法正確的是()A.若水沿水平方向噴射,水流射程約18mB.若水沿豎直方向向上噴射,水流上升的最大高度約40mC.若水沿水平方向噴射,穩(wěn)定后任一瞬間空中水量約5LD.若水沿豎直方向向上噴射,10s內(nèi)消防車(chē)對(duì)水做的功約1×104J11.如圖所示,擺球質(zhì)量為m,懸線長(zhǎng)度為L(zhǎng),把懸線拉到水平位置后放手。設(shè)在擺球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中空氣阻力的大小F阻不變,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.重力做功為mgLB.懸線的拉力做功為0C.空氣阻力做功為-mgLD.空氣阻力做功為-12F阻π12.如圖所示,一種清洗車(chē)輛用的手持式噴水槍,槍口橫截面積為0.6cm2,噴出水的速度為10m/s。當(dāng)它工作時(shí),估算水槍的平均功率約為(水的密度為1×103kg/m3)()A.3W B.30WC.60W D.300W13.如圖所示為轎車(chē)中的手動(dòng)變速桿,若保持發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不變,將變速桿推至不同擋位,可獲得不同的行駛速度,從“1~5擋”速度逐漸增大,R是倒車(chē)擋。某型號(hào)轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為96kW,在水平路面上行駛的最大速度可達(dá)288km/h。假設(shè)該轎車(chē)在水平路面上行駛時(shí)所受阻力恒定,則該轎車(chē)()A.以最大牽引力爬坡,變速桿應(yīng)推至“5”擋B.該車(chē)在水平路面上行駛時(shí)受所阻力大小為800NC.以額定功率在水平路面上以最大速度行駛時(shí),其牽引力為1200ND.以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為96kW14.如圖所示,運(yùn)動(dòng)員把質(zhì)量為m的足球從水平地面踢出,足球在空中達(dá)到的最高點(diǎn)的高度為h,在最高點(diǎn)時(shí)的速度為v,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是()A.運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做功12mvB.足球上升過(guò)程重力做功mghC.運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做功mgh+12mvD.足球上升過(guò)程克服重力做功mgh+12mv15.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(kāi)彈簧,直到速度為零。在小球上升的過(guò)程中,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.小球的動(dòng)能先增大后減小B.小球在離開(kāi)彈簧時(shí)動(dòng)能最大C.小球運(yùn)動(dòng)的加速度先變小后變大最后不變D.小球動(dòng)能減為零時(shí),重力勢(shì)能最大16.某游客領(lǐng)著孩子爬山時(shí),孩子不小心將手中的皮球滑落,球從A點(diǎn)滾到了山腳下的B點(diǎn),高度標(biāo)記如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.從A到B重力做功mgHB.從A到B重力做功mg(H+h)C.從A到B的曲線軌跡長(zhǎng)度不知道,無(wú)法求出此過(guò)程重力做的功D.從A到B過(guò)程中阻力大小不知道,無(wú)法求出此過(guò)程重力做的功17.如圖所示,物體A、B質(zhì)量相等,它們與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)也相等,A受到一個(gè)與水平方向成α向上的拉力,B受到一個(gè)與水平方向成α向下的推力,且FA=FB。A、B在各自力的作用下同時(shí)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A.物體A、B的加速度大小相等B.經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間,物體A的末動(dòng)能小于物體B的末動(dòng)能C.經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間,FA對(duì)A做功的平均功率等于FB對(duì)B做功的平均功率D.經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間,FA做功的瞬時(shí)功率大于FB做功的瞬時(shí)功率18.如圖所示滑雪道PQR,質(zhì)量為60kg的滑雪愛(ài)好者從頂端P靜止滑下,從末端R滑出時(shí)速度為18m/s,滑行過(guò)程中姿勢(shì)保持不變,P端相對(duì)滑道最低點(diǎn)Q高度為24m,R端相對(duì)Q點(diǎn)高度為4m,重力加速度g取10m/s2。從P到R滑行過(guò)程中,該滑雪愛(ài)好者克服阻力做功和重力做功的比值約為()A.0.1 B.0.2C.0.8 D.1二、非選擇題(共5小題,共46分)19.(8分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,回答下列問(wèn)題:(1)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一條紙帶,前后要連續(xù)進(jìn)行一系列的操作,下列各步驟的合理順序是。

A.釋放紙帶 B.接通電源C.取下紙帶 D.切斷電源(2)如圖所示,某同學(xué)用正確的方法獲得了一條紙帶,并以起點(diǎn)為記數(shù)點(diǎn)O,后隔一段距離,取連續(xù)點(diǎn)為記數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F,如圖所示。已知重物的質(zhì)量為0.5kg,則電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下E點(diǎn)時(shí),重物減少的重力勢(shì)能ΔEp=J,重物增加的動(dòng)能ΔEk=J。(g取9.8m/s2,計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

20.(8分)如圖甲所示,在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=1kg的重物自由下落,在紙帶上打出了一系列的點(diǎn),如圖乙所示。相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,長(zhǎng)度單位是cm,g取9.8m/s2。(1)下列做法正確的有。

A.圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上B.實(shí)驗(yàn)前,手應(yīng)提住紙帶上端,并使紙帶豎直C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放手松開(kāi)紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源D.數(shù)據(jù)處理時(shí),應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置(2)某同學(xué)在計(jì)算與B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的重物的瞬時(shí)速度時(shí),他采用了公式vB=2gh(h表示OB距離),這種做法(選填“對(duì)”或“不對(duì)”(3)即使在操作規(guī)范,數(shù)據(jù)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理很準(zhǔn)確的前提下,該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的ΔEp也一定略大于ΔEk,這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果,試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因:。

21.(8分)我國(guó)科學(xué)家正在研制航母艦載機(jī)使用的電磁彈射器。設(shè)彈射過(guò)程中,艦載機(jī)所受總推力恒為1.2×106N,水平彈射2.5s后,速度達(dá)到80m/s。已知艦載機(jī)總質(zhì)量為3×104kg,所受阻力視為不變,求艦載機(jī)在彈射過(guò)程中:(1)加速度大小;(2)阻力大小;(3)總推力做的功。22.(10分)如圖所示為新型戶外活動(dòng)——滑沖式跳水的滑道模型,該滑道由一段長(zhǎng)L=4m,傾角θ=37°傾斜直軌道和一小段水平直軌道(長(zhǎng)度可忽略)組成,兩段軌道之間由一小段圓弧軌道平滑連接。水平直軌道距水面高h(yuǎn)=2.45m,一質(zhì)量M=80kg的人從軌道上某處無(wú)初速度滑下,經(jīng)水平直軌道末端沖入水池中,落水點(diǎn)為水池中一個(gè)泳圈,距水平直軌道末端水平距離2.8m。空氣阻力不計(jì),已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求:(1)人滑至水平直軌道末端時(shí)的速度大小;(2)求人與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(3)若h和滑道長(zhǎng)度L可以調(diào)節(jié),其他條件不變,若落水者都能落在水池中泳圈里,求人開(kāi)始下滑的高度H與h的關(guān)系。23.(12分)如圖甲所示是某游樂(lè)場(chǎng)中水上過(guò)山車(chē)的實(shí)物圖片,圖乙是其原理示意圖。在原理圖中,半徑為R=8.0m的圓形軌道固定在離水面高h(yuǎn)=3.2m的水平平臺(tái)上,圓軌道與水平平臺(tái)相切于A點(diǎn),A,B分別為圓形軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),車(chē)(實(shí)際是一艘?guī)л喿拥臍鈮|小船,可視作質(zhì)點(diǎn))高速行駛,先后會(huì)通過(guò)多個(gè)圓形軌道,然后從A點(diǎn)離開(kāi)圓軌道而進(jìn)入動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5、長(zhǎng)5m的水平軌道AC,最后從C點(diǎn)水平飛出落入水中。已知水面寬度為s=12m,假設(shè)運(yùn)動(dòng)中不計(jì)空氣阻力,結(jié)果可保留根號(hào)。(1)若氣墊船恰好能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)B,則其在B點(diǎn)的速度為多少?(2)為使氣墊船安全落入水中,則其在A點(diǎn)的最大速度為多少?(3)某次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中乘客在圓軌道最低點(diǎn)A對(duì)座椅的壓力為自身重力的3倍,則氣墊船落入水中時(shí)的速度大小是多少?

階段檢測(cè)卷(五)機(jī)械能守恒定律1.D2.C3.B4.C5.B6.B解析物體的機(jī)械能增加ΔE=ΔEk+ΔEp=mgh+12mv2=12J,故A錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理得W合=ΔEk=12×1×4J=2J,故B正確,C錯(cuò)誤;重力做的功為WG=-mgh=-10×1J=-10J,所以物體克服重力做功10J,根據(jù)功能關(guān)系可知物體重力勢(shì)能增加10J,故7.D解析對(duì)A、B整體受力分析可知,整體只受重力,處于完全失重狀態(tài),加速度為g,A、B加速度與整體加速度相同,也是g,故A、B也處于完全失重狀態(tài),只受重力。物體只有重力做功機(jī)械能守恒,故A、B機(jī)械能都保持不變,A、B、C錯(cuò)誤,D正確。8.C9.A10.D11.C12.B13.C解析288km/h=80m/s,54km/h=15m/s,根據(jù)P=Fv可知,以最大牽引力爬坡,速度應(yīng)最小,因此變速桿應(yīng)推至“1”擋,A錯(cuò)誤;最大速度行駛時(shí)F=Ff,此時(shí)F=Ff=PvM=96×10380N=1200N,B錯(cuò)誤,C正確;以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P=Ffv=1200×15W=1.8×14.C解析足球被踢出后,在空中運(yùn)動(dòng)只受到重力作用,只有重力做功,足球的機(jī)械能守恒,足球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),機(jī)械能為mgh+12mv2,由于足球的機(jī)械能守恒,則足球剛被踢出時(shí)的機(jī)械能為mgh+12mv2,足球獲得的機(jī)械能等于運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球所做的功,因此運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做功mgh+12mv2,故A錯(cuò)誤,C正確;足球上升過(guò)程重力做功WG=-mgh,克服重力做功W克G=mgh,故B15.B解析小球上升過(guò)程中,離開(kāi)彈簧前受到重力和彈簧的彈力,當(dāng)彈力大于重力時(shí),小球向上加速,當(dāng)彈力小于重力后,小球開(kāi)始減速,離開(kāi)彈簧后做豎直上拋運(yùn)動(dòng),速度繼續(xù)減小,所以小球的動(dòng)能先增大后減小,A正確,不符合題意;由A項(xiàng)的分析可知,當(dāng)彈簧彈力等于重力時(shí),速度最大,此時(shí)動(dòng)能最大,故B錯(cuò)誤,符合題意;根據(jù)受力分析結(jié)合牛頓第二定律可知,小球運(yùn)動(dòng)的加速度先變小后變大,當(dāng)小球脫離彈簧后加速度為重力加速度,不再發(fā)生變化,故C正確,不符合題意;小球動(dòng)能減為零時(shí),速度為零,上升到最高點(diǎn),此時(shí)重力勢(shì)能最大,故D正確,不符合題意。16.A解析重力做功與路徑無(wú)關(guān),只與初、末位置的高度差有關(guān),由于從A到B的高度差為H,因此重力做功為mgH,故選A。17.D解析對(duì)A,加速度為aA=FAcosα-μ(mg-FAsinα)m,對(duì)B,加速度為aB=FBcosα-μ(mg+FBsinα)m,可知A的加速度大于B的加速度,A錯(cuò)誤;根據(jù)v=at可知,經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間,A的末速度大于B的末速度,則物體A的末動(dòng)能大于物體B的末動(dòng)能,B錯(cuò)誤;根據(jù)x=12at2知,在相同時(shí)間內(nèi)A的位移大于B的位移,根據(jù)W=Fxcosα,因兩個(gè)力的大小相等,與水平方向的夾角相等,則FA對(duì)A做的功大于FB對(duì)B做的功,根據(jù)P=Wt,FA對(duì)A做功的平均功率大于FB對(duì)B18.B解析由能量守恒可知從P到R滑行過(guò)程中,該滑雪愛(ài)好者克服阻力做功Wf=mg(H-h)-12mv2,解得Wf=60×10×(24-4)J-12×60×182J=2280J,從P到R滑行過(guò)程中,重力做功WG=mg(H-h)=12000J,則WfWG=219.答案(1)BADC(2)0.350.33解析(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和要求,實(shí)驗(yàn)中先接通電源,再釋放紙帶,然后切斷電源,最后取下紙帶,所以實(shí)驗(yàn)的步驟順序?yàn)锽ADC。(2)由題圖可知,E點(diǎn)時(shí)下落的高度為h=7.05cm=0.0705m,故重力勢(shì)能的減小量為ΔEp=mgh=0.5×9.8×0.0705J=0.35J;根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度可以求出vE=xDF2T=4.60×10-22×0.02m/s=1.15m/s,重物增加的動(dòng)能ΔEk=1220.答案(1)AB(2)不對(duì)(3)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力和存在空氣阻力解析(1)為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦,圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線,故A正確。為了保證紙帶在豎直方向做自由落體,實(shí)驗(yàn)前,手應(yīng)提住紙帶上端,并使紙帶豎直,故B正確。實(shí)驗(yàn)時(shí),先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再放手松開(kāi)紙帶,故C錯(cuò)誤。為了減小測(cè)量數(shù)據(jù)h的相對(duì)誤差,數(shù)據(jù)處理時(shí),應(yīng)選擇紙帶上距離較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)作為初、末位置,故D錯(cuò)誤。(2)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中,由于存在阻力,物體實(shí)際下落的加速度小于重力加速度,所以