湖南株洲市第二中学下册机械能守恒定律单元测试卷(解析版)
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.环到达B处时,重物上升的高度h=d/2
B.小环在B处的速度时,环的速度为
C.环从A到B,环沿着杆下落的速度大小小于重物上升的速度大小
D.环能下降的最大高度为4d/3
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A、根据几何关系有,环从A下滑至B点时,重物上升的高度 ,故A错误;B、C、对B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度,有:v环cos45°=v物,根据系统机械能守恒定律可得 ,解得:环的速度 ,故B正确.故C错误.D、设环下滑到最大高度为H时环和重物的速度均为0,此时重物上升的最大高度为 ,根据机械能守恒有 ,解得: ,故D正确.故选BD.
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。
【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﹣Wf= mv2,解得克服摩擦力做功为:Wf=mgh﹣ mv2,则摩擦力做功的平均功率为: = ﹣ .故D错误.
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
C.物体做匀减速运动的时间为
D.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
【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;
故选BC。
3.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/s2。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.在D点时小球的加速度大小大于重力加速度g的大小
B.小球从B点到D点的过程中,其速度和加速度均先增大后减小
C.从A点到C点小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量
D.小球在D点时弹簧的压缩量为
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.若小球从B点由静止释放,则最低点应该在D′位置且满足BC=CD′,由对称可知,在D′点的加速度为向上的g;若小球从A点释放,则最低点的位置在D点,则D点应该在D′点的下方,则在D点时小球的加速度大小大于在D′点的加速度,即大于重力加速度g的大小,选项A正确;
B.小球从B点到D点的过程中,在BC段重力大于弹力,加速度向下且逐渐减小,速度逐渐变大;在CD段,重力小于弹力,加速度向上且逐渐变大,速度逐渐减小,即小球从B点到D点的过程中,加速度先减小后增加,速度先增加后减小,选项B错误;
C.由能量守恒定律可知,从A点到C点小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量与弹簧的弹性势能的增加量之和,选项C错误;
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g
C.滑块b的最大度为
D.滑块a的最大速度为
【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;
A.弹簧的劲度系数为20 N/m
B.此过程中绳子对物块A做的功为60J
C.此时物块A速度的大小为
D.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:
D正确。
故选BD。
8.如图1所示,遥控小车在平直路面上做直线运动,所受恒定阻力f=4N,经过A点时,小车受到的牵引力FA=2N,运动到B点时小车正好匀速,且速度vB=2m/s;图2是小车从A点运动到B点牵引力F与速度v的反比例函数关系图像。下列说法正确的是( )
A.从A到B,牵引力的功率保持不变
B.从A到B,牵引力的功率越来越小
要使 有最大值,则应在 最大而 最小时。
要使 最大,应该是第一次打击后,小球恰能运动到和圆心等高处,所以有
要使 最小,则两次打击后,小球恰能能做完整的圆周运动,在最高点有
解得
在最高点具有的机械能
所以
因此
故选C。
【点睛】
抓住球总在圆弧上运动,即摆球不脱离轨道的两种可能,一是摆到和圆心等高处,二是能做完整的圆周运动,这是解决此问题的关键。
D.由能量关系可知从A到D满足
解得小球在D点时弹簧的压缩量为
(另一值舍掉)选项D正确。
故选AD。
10.如图所示,一小球用不可伸长的细绳(长度为 )连接悬于O点,小球被刚性小锤打击,打击后迅速离开,两次打击才能达到最高点,且球总在圆弧上运动.两次打击均在最低点A完成,打击的时间极短.若锤第一次对球做功为 ,锤第二次对球做功为 ,则 最大值为().
物块A动能的增加量:
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。故D错误。
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
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
【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= .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 ,根据题目条件无法得出s与x的关系.故B错误;
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
则在A点时速度
故C正确;
D.小车从A到B的过程中,因速度从4m/s减小到2m/s,在这一过程中,功率始终保持不变,故牵引力增大,小车所受的合外力
可知,合外力减小,由牛顿第二定律 可知,小车的加速度减小,所以从A到B,小车的速度减小得越来越慢,故D正确。
故选ACD。
9.如图所示,一根劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平地面上,轻弹簧上端正上方h高度处A点有一个质量为m的小球。现让小球由静止开始下落,在B点接触轻弹簧的上端,在C点时小球所受的弹力大小等于重力大小,在D点时小球速度减为零,此后小球向上运动返回到最初点,已知小球在竖直方向上做周期性运动。若轻弹簧储存的弹性势能与其形变量x间的关系为 ,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是()
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
解得
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 根据机械能守恒定律
而两个物体沿杆方向速度相等
两式联立,利用三角函数整理得
利用特殊值,将 代入上式可得
因此最大值不是 ,D错误。
故选AC。
A.1∶2B.1∶3C.2∶3D.3∶2
【答案】C
【解析】
【分析】
要使摆球不脱离轨道,则有两种可能,一是摆到和圆心等高处,二是能做完整的圆周运动。
所以第一次敲击后小球摆到摆到和圆心等高处,如果第一次敲击超过了半径R的高度那么球就不可能是贴着圆形轨道返回。第一次敲击后小球到达最高点做完整的圆周运动。
【详解】
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;
(易错题)高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》测试题(含答案解析)
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 2B .足球上升过程重力做功mghC .运动员踢球时对足球做功mgh +12mv 2D .足球上升过程克服重力做功mgh +12mv 2 2.如图所示是健身用的“跑步机”示意图,质量为m 的运动员踩在与水平面成a 角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带,运动过程中人对皮带的摩擦力恒为f 。
使皮带以速度v 匀速向后运动,则在运动过程中,下列说法正确的是( )A .人脚对此皮带的摩擦力等于皮带对人脚的摩擦力B .人对皮带做功的功率为fvC .人对皮带做功的功率为mgvD .人对皮带不做功3.幼儿园滑梯(如图甲所示)是孩子们喜欢的游乐设施之一,滑梯可以简化为如图乙所示模型。
一质量为m 的小朋友(可视为质点),从竖直面内、半径为r 的圆弧形滑道的A 点由静止开始下滑,利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B 时的速度大小为2gr (g 为当地的重力加速度)。
已知过A 点的切线与竖直方向的夹角为30°,滑道各处动摩擦因数相同,则小朋友在沿着AB 下滑的过程中( )A.在最低点B时对滑道的压力大小为32 mgB.处于先超重后失重状态C.重力的功率先减小后增大D.克服摩擦力做功为2mgr4.我国高铁舒适、平稳、快捷.列车高速运行时所受阻力主要是空气阻力,设其大小和车速成正比,则高铁分别以75m/s和100m/s的速度匀速运行时,高铁克服空气阻力的功率之比为()A.4:3B.3:4C.16:9D.9:165.一物体在光滑斜面上受到一平行于斜面、方向不变的力作用,由静止开始沿斜面运动。
运动过程中小物块的机械能E与路程x的关系图像如图所示,其中10x过程的图线为曲线,12x x过程的图线为直线。
忽略空气阻力。
【物理】株洲市中考物理功和机械能单元测试卷(含答案)
【物理】株洲市中考物理功和机械能单元测试卷(含答案)一、选择题1.下面说法中正确的是A.从P=W/t可知,功率跟功成正比,所以只要做功多,功率就大B.功率跟时间成反比,所以只要时间短,功率就大C.甲每小时做的功比乙每小时做的功多,甲的功率比乙的功率大D.功率大的机器比功率小的机器做功多【答案】C【解析】【详解】AB、从公式可知功率的大小与做功的多少和做功的时间有关,大小等于做的功与时间的比,故A、B错误,C、甲每小时做的功比乙每小时做的功多,根据知知,甲的功率比乙的功率大,故C 正确;D、根据知,做功多少与功率与做功时间都有关系,只知道功率,不能说做的功就多,故D错误;故选C.2.跳远运动的几个阶段(不计空气阻力)如图所示,关于运动员的下列说法正确的是()A.在助跑阶段动能不变B.在起跳时动能最大C.在最高点时势能最小D.落地时势能最大【答案】B【解析】A. 助跑阶段,运动员的质量不变,速度逐渐增大,因此动能增大;运动员的高度不变,因此重力势能不变。
机械能等于动能和势能的和,动能增大,重力势能不变,因此机械能增大,故A错误。
B. 起跳时,运动员的速度达到最大值,动能达到最大值,故B正确。
C. 最高点时,高度达到最大值,因此重力势能也达到最大值,故C错误。
D. 落地时势能最小,故D错误。
点睛:动能与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能也就越大;重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大,高度越大,物体的重力势能越大。
3.关于能量及能量之间的转化,下列说法正确的是()A.火山具有内能,冰山不具有内能B.火箭在加速上升时,机械能保持不变C.拦河大坝使水位升高,增大了水的动能D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时,机械能转化为内能【答案】D【解析】【分析】(1)物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做内能,任何物体都具有内能;(2)物体由于运动而具有的能叫做动能,影响动能大小的因素有质量和速度;(3)物体由于被举高而具有的能叫做重力势能,影响重力势能大小的因素是质量和高度;(4)物体克服摩擦力做功时,机械能转化为内能.【详解】A. 任何物体都具有内能,冰山和火山都有内能,该选项说法不正确;B. 火箭加速上升时,动能增大,重力势能也增大,因此机械能是增大的,该选项说法不正确;C. 拦河坝使水位升高,增大了水的重力势能,该选项说法不正确;D. 陨石在空中运动出现亮光,是因为它与空气摩擦,机械能转化为内能,温度升高而燃烧的现象,该选项说法正确。
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。
《好题》高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》测试卷(包含答案解析)
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 2B .足球上升过程重力做功mghC .运动员踢球时对足球做功mgh +12mv 2D .足球上升过程克服重力做功mgh +12mv 2 2.从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,则它们从抛出到落地(不计空气阻力),以下说法正确的是( ) ①运行的时间相等②重力的平均功率相等③落地时重力的瞬时功率相等④落地时的动能相等A .④B .②③C .③④D .②③④ 3.两个互相垂直的力F 1与F 2作用在同一物体上,使物体运动,物体通过一段位移时,力F 1对物体做功为4J 。
力F 2对物体做功为3J ,则力F 1与F 2的合力对物体做功为( ) A .0 B .5J C .7J D .25J4.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5.质量为m 的小球,用长为l 的轻绳悬挂于O 点,小球在水平恒力F 作用下,从最低点转过θ角,如图所示,重力加速度为g ,则在此过程中( )A .小球受到的合力做功为(1cos )mgl θ-B .拉力F 的功为sin Fl θC .重力势能的变化大于(1cos )mgl θ-D .水平力F 做功使小球与地球组成的系统机械能增加了(1cos )mgl θ-6.物体从某一高度做初速为0v 的平抛运动,p E 为物体重力势能,k E 为物体动能,h 为下落高度,t 为飞行时间,v 为物体的速度大小。
高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》检测卷(包含答案解析)
一、选择题1.如图所示,两个相同的小球a 、b ,a 从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时,b 从同一高度平抛。
小球a 、b ( )A .落地时的速度相同B .落地时重力的瞬时功率a b P P <C .运动到地面时动能相等D .从运动到落地的过程中重力的平均功率相等2.如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上。
其正上方A 位置有一只小球。
小球从静止开始下落,在B 位置接触弹簧的上端,在C 位置小球所受弹力大小等于重力,在D 位置小球速度减小到零。
小球下降阶段下列说法中正确的是( )A .在B 位置小球动能最大B .在C 位置小球动能最小C .从A C →位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加D .从A D →位置小球动能没有发生改变3.如图所示,一个质量为m ,均匀的细链条长为L ,置于光滑水平桌面上,用手按住一端,使链条2L 长部分垂在桌面下,(桌面高度大于链条长度),则链条上端刚离开桌面时的动能为( )A .14mgLB .38mgLC .12mgLD .34mgL 4.如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态。
小物块的质量为m ,从A 点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A 点恰好静止。
物块向左运动的最大距离为s ,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,弹簧未超出弹性限度。
在上述过程中( )A .弹簧的最大弹力为mg μB .物块克服摩擦力做的功为2mgs μC .弹簧的最大弹性势能为2mgs μD .物块在A 点的初速度为2gs μ5.弹簧发生形变时,其弹性势能的表达式为2p 12E kx =,其中k 是弹簧的劲度系数,x 是形变量。
如图所示,一质量为m 的物体位于一直立的轻弹簧上方h 高度处,该物体从静止开始落向弹簧。
设弹簧的劲度系数为k ,则物块的最大动能为(弹簧形变在弹性限度内)( )A .22m g mgh k- B .222m g mgh k - C .22m g mgh k + D .222m g mgh k+ 6.如图所示,无人机在空中匀速上升时,不断增加的能量是( )A .动能B .动能、重力势能C .重力势能、机械能D .动能、重力势能、机械能7.我国高铁舒适、平稳、快捷.列车高速运行时所受阻力主要是空气阻力,设其大小和车速成正比,则高铁分别以75m/s 和100m/s 的速度匀速运行时,高铁克服空气阻力的功率之比为( )A .4:3B .3:4C .16:9D .9:168.如图所示,小物块A 位于光滑的斜面上,斜面被固定在的水平面上,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 .不垂直于接触面,做功为零B .垂直于接触面,做功不为零C .垂直于接触面,做功为零D .不垂直于接触面,做功不为零9.一质点做匀加速直线运动,在时间间隔t 内位移为x ,动能变为原来的4倍,则该质点的加速度为( )A .2x tB .2x tC .223x tD .232xt10.如图甲所示,在水平地面上固定一竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为0.1kg 的木块A 相连,质量也为0.1kg 的木块B 叠放在A 上,A 、B 都静止。
第七章《机械能守恒定律》单元测试(新人教版必修2)1
机械能守恒定律 单元测试一、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A.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,则A 着地时的速度为A.gL 1551B.gL 1552C.gL 3051D.gL 30528.一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)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)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。
高一物理下册机械能守恒定律单元测试卷(解析版)
一、第八章机械能守恒定律易错题培优(难)1. 如图,滑块a、b的质量均为m.a套在固泄竖宜杆上,与光滑水平地面相距,b放在地面上.a、b通过较链用刚性轻杆连接,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—直做正功,b的速度一直增大C. 当a运动到与竖直墙而夹角为8时,a、b的瞬时速度之比为tan6D. a落地前,当a的机械能最小时,b对地而的压力大小为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落到地而时,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 0 = v b sin 0故—=tan 0v b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对地而的压力大小为mg.综上分析,CD正确,AB错误;故选CD.2. 在一水平向右匀速传输的传送带的左端A点,每隔7■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”经测量,发现后而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B. 传送带的速度为2強加C. 每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为如炳gxD .在一段较长的时间r 内,传送带因为传送工件而将多消耗的能量为巴二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Y运动的规律相同,可知XM 解得传送带的速度尸〒.故A 正确:B. 设每个工件匀加速运动的位移为x,根据牛顿第二泄律得,工件的加速度为“g,则传送 带的速度V = j2“gX,根据题目条件无法得出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Ax = v ——_ ----------- =则摩擦产生的热量为Q=pmgA x= ------ -2厂 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在时间r 内,传送工件的个数£・ fj则多消耗的能量 故D 正确。
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
机械能守恒定律测试题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O A 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m g L s i n 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 54B .物体的机械能减少了mgh 54C .物体克服阻力所做的功为mgh 51D .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 .2mgLμD .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A B 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 。
