第八章第四节《机械能守恒定律》达标检测
(满分100分,答题时间50分钟)
一.单选题(本大题共7小题,共28分)
1.下列过程中机械能守恒的是( )
A.物体沿粗糙斜面下滑 B.起重机加速提起重物
C.跳伞运动员在空中打开伞匀速下落 D.小球做自由落体运动
2.如图所示,地面上竖直放一根轻弹簧,其下端和地面连接,一物体从弹簧正上方距弹簧一定高度处自由下落,忽略空气阻力,则( )
A.物体和弹簧刚接触时,物体的动能最大
B.在弹簧被压缩到最低点时,物体处于平衡状态
C.在物体向下压缩弹簧的过程,物体的加速度不断增大
D.在物体向下压缩弹簀的过程,物体的动能与弹簧弹性势能之和不断增加
3.质量为m的小球,从离地面h高处以初速度v0竖直上抛,小球上升到最高点时离抛出点距离为H,若选取最高点为零势能面,不计空气阻力,则( )
A.小球在抛出点(刚抛出时)的机械能为零
B.小球落回抛出点时的机械能
C.小球落到地面时的动能为
D.小球落到地面时的重力势能为 mgh
4.如图所示,质量为m的小球从O点由静止开始自由下落,经过位置A时,速度大小v1,距离水平地面高度为h1,经过位置B时,速度大小为v2,距离水平地面高度为h2;,不计空气阻力,取地面为零势能参考平面,下列关系式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5.如图,可视为质点的小球、用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的两倍,当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放,B上升的最大高度是( )
A. B. C.R D.
6.如图所示,物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在光滑轻质定滑轮两侧,物体A、B的质量都为m.开始时细绳伸直,用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h,物体B静止在地面上.放手后物体A下落,与地面即将接触时速度大小为v,此时物体B对地面恰好无压力,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为
B.此时弹簧的弹性势能等于
C.此时物体B的速度大小也为v
D.此时物体A的加速度大小为g,方向竖直向上
7.如图所示,甲、乙两个光滑小球质量相同,通过轻直杆连接,竖直放置,两球均与竖直墙面接触并处于静止状态。在图示平面内,由于微扰动,乙球开始沿水平地面向右滑动,甲球下落。在甲球下落到地面前的整个过程中( )
A.甲球的机械能先减小后增大
B.乙球的机械能先减小后增大
C.甲乙的总动能先增大后减小
D.甲乙的总动能先减小后增大
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,漏选得3分,共18分)
8.一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示,重力加速度取10 m/s2。则( )
A.物块下滑过程中机械能不守恒
B.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2
C.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
D.当物块下滑2.0m时机械能损失了12J
9.质量为m的物体以某初速度冲上倾角为的固定斜面,其加速度为,物体能上升的最大高度为h,则该过程中( )
A.物体的重力势能增加了 B.物体的重力势能增加了
C.动能减小 D.机械能减小
10.如图所示,竖直固定的光滑直杆上套有一个质量为m的滑块,初始时静置于a点。一原长为的轻质弹簧左端固定在O点,右端与滑块相连。直杆上还有三点,且点与O点在同一水平线上,,和与的夹角均为,与夹角为。现由静止释放滑块,在滑块从点下滑到点的过程中,弹簧始终处于弹性限度内,,则下列说法正确的是 ( )
A.滑块在点时速度最大,加速度为
B.从点下滑到点的过程中,滑块的机械能守恒
C.滑块在点的速度大小为
D.滑块在处的机械能小于在处的机械能
填空题(共16分)
11.物体从离地45m的高处作自由落体运动(g取10米/秒2)。它的动能和重力势能相等时,物体离地的高度是___________m;当它的动能为重力势能的2倍时,物体的速度大小为___________m/s。
12.如图所示,一个半径为R的半球形碗固定在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口均光滑。一根足够长的轻质细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为2m和m的小球A和B。现将A球从碗口P点静止释放,A球沿碗内壁滑至碗底,此过程中B球的重力势能增加了__________。A球静止释放后,沿碗壁运动的最大位移是____________。
解答题(共38分)
13.人站在平台上,从离地面h高处水平抛出一个质量为m的物体,物体落地时的速度为v,以地面为重力势能的零点,不计空气阻力,求:
(1)物体下落过程,重力对物体做的功;
(2)落地时物体的机械能;
(3)物体水平抛出时的初速度。
14.如图所示,将半径为0.8m的光滑圆弧轨道AB固定在竖直平面内,轨道末端与水平地面相切。质量为1kg的小球从A点静止释放,小球通过光滑水平面BC滑上固定曲面CD恰能到达最高点D。D点到地面的高度为 。
(1)小球滑到最低点B时的速度大小;
(2)小球在CD段克服摩擦力所做的功。
15.如图所示,轻绳的一端固定在A点,另一端通过与A等高的轻质定滑轮B与质量为m的物体甲相连,AB间的距离为。现将另一个质量也为m的物体乙通过光滑的轻质挂钩挂在轻绳上,稳定时挂钩下降至O点。用手将挂钩拉至AB的中点C,松手后,挂钩向下运动至D点速度减为0。不计一切摩擦,重力加速度取g。求∶
(1)稳定时轻绳AO与竖直方向的夹角θ;
(2)CD的高度h;
(3)挂钩向下运动经过O点时,物体甲的速度v。
试卷第4页,共4页
试卷第3页,共4页
参考答案
1.D 2.D 3.A 4.D 5.D 6.A 7.A 8.AC 9.BD 10.CD
11.
12.
13.(1);(2)mv2;(3)
14.(1) ;(2)
15.(1) ;(2) ; (3) 。答案第2页,共1页
答案第1页,共1页