第八章 机械能守恒定律 单元复习 （word版含答案）

机械能守恒定律 单元复习
一、单选题
1．一质量为m的小球从高度为H的平台上以速度v0水平抛出，落在松软路面上，砸出一个深度为h的坑，如图所示。不计空气阻力，重力加速度为g，对小球从抛出到落至坑底的过程，以下说法正确的是（　　）
A．外力对小球做的总功为mg（H+h）+m
B．小球的机械能减少量为mg（H+h）+m
C．路面对小球做的功为mg（H+h）+m
D．路面对小球做的功为
2．一小球从高空由静止开始自由下落，从下落时刻开始计时，不计空气阻力。若用a、v、t、h、P分别表示小球的加速度、速度、时间、下落高度、重力的瞬时功率，则如图所示图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3．如图所示，小物块P位于光滑的斜面上，斜面体Q位于光滑的水平地面上。从地面上看，在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，做功不为零
D．不垂直于接触面，做功为零
4．如图所示，木块A放在木块B的左端上方，用水平恒力F将A拉到B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功W1，生热Q1；第二次让B在光滑水平面上可自由滑动，F做功W2，生热Q2，则下列关系中正确的是（ ）
A．W1C．W15．用起重机将一个质量为m的物体以加速度a竖直向上匀加速提升高度H，重力加速度为g，在这个过程中，以下说法正确的是（　　）
A．起重机对物体的拉力大小为
B．物体的机械能增加了
C．物体的动能增加了
D．物体的机械能增加了
6．引体向上是中学生体育测试的项目之一，若一个质量为50kg的普通中学生在30秒内完成12次引体向上，每次引体向上重心上升0.4m，求该学生此过程中克服重力做功的平均功率为（　　）
A． B． C． D．
7．升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升h高度时，物体增加的重力势能为（　　）
A．mgh B．mgh+mah C．mah D．mgh﹣mah
8．无动力翼装飞行是一种专业的极限滑翔运动，飞行者运用肢体动作来掌控滑翔方向，进行无动力空中飞行。某翼装飞行者在某次飞行过程中，在同一竖直面内从A到B滑出了一段圆弧，如图所示。该段运动可视为匀速圆周运动的一部分，关于该段运动，下列说法正确的是（　　）
A．飞行者所受重力的瞬时功率逐渐减小
B．飞行者所受合力为零
C．空气对飞行者的作用力的瞬时功率为零
D．空气对飞行者的作用力做正功
二、多选题
9．横截面积为S的U形圆筒竖直放在水平面上，筒内装水，底部阀门K关闭时两侧水面高度分别为h1和h2，如图所示。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，不计水与筒壁间的摩擦阻力。现把连接两筒的阀门K打开，最后两筒水面高度相等，则该过程中（ ）
A．水柱的重力做正功
B．大气压力对水柱做负功
C．水柱的机械能守恒
D．当两筒水面高度相等时，水柱的动能是ρgS（h1-h2）2
10．一质量为m的小物块静置于粗糙水平地面上，在水平外力作用下由静止开始运动，小物块的加速度a随其运动距离x的变化规律如图所示。已知小物块与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，在小物块运动0～2L的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小物块在0～L内做匀变速直线运动，L～2L内做匀速运动
B．小物块运动至2L处的速度为
C．整个过程中水平外力做功为2mL
D．小物块从L处运动至2L处所用的时间为t＝
11．一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动，在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，已知汽车所受阻力恒为重力的，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　）
A．该汽车的质量为3×103kg
B．v0=6m/s
C．在前5s内，汽车克服阻力做功为2.5×104J
D．在5～15s内，汽车的位移大小约为67.19m
12．如图所示，在竖直平面内有一个半径为R的圆弧轨道。半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，已知PA=2R，重力加速度为g，则小球（　　）
A．从B点飞出后恰能落到A点
B．从P到B的运动过程中机械能守恒
C．从P到B的运动过程中合外力做功mgR
D．从P到B的运动过程中克服摩擦力做功mgR
三、实验题
13．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带，如图1所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，那么：
（1）根据图1中所给的数据，应取图中O点到_______点来验证机械能守恒定律。
（2）从O点到（1）问中所取的点，对应的重物重力势能的减少量ΔEp=_______J，动能增加量ΔEk=___________J。（结果保留三位有效数字）
（3）若测出纸带上所有点到O点的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h，则以为纵轴、以h为横轴画出的图像是图2中的_______。
14．小华利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______；
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打Ｏ点打Ｂ点的过程中，重物的重力势能减少量=______，动能增加量=______；
(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，可能的原因是______。
四、解答题
15．光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐．可视为质点、质量为m的滑块从曲面上距BC的高度为2r处由静止开始下滑，滑块与BC间的动摩擦因数，进入管口C端时与圆管恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为，求：
（1）滑块到达B点时的速度大小vB；
（2）水平面BC的长度x；
（3）在压缩弹簧过程中滑块的最大速度vm.
16．如图甲所示，粗糙的水平桌面上放置一个弹簧，左端固定，右端自由伸长到桌边A点。水平桌面右侧有一竖直放置的固定光滑圆弧轨道BNM，MN为其竖直方向的直径，其中∠BON=60°。现使一个质量m=1kg、可视为质点的小物块放在桌面的右端A点，并施加一个水平向左的外力F在小物块上，使它缓慢移动，并将弹簧压缩x=0.2m，在这一过程中，所用外力F与压缩量的关系如图乙所示，然后撤去F释放小物块，让小物块沿桌面运动，小物块飞离桌面一段时间后恰好沿切线由B点进入圆弧轨道，并能够到达M点。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。求：
（1）弹簧压缩过程中存储的最大弹性势能Ep；
（2）小物块由A运动到B的时间（结果可用分数表示）；
（3）圆弧轨道的半径R的取值范围。
17．某游乐场的滑梯可以视为由上、下两段高均为，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成。质量为的小朋友从滑梯顶端由静止开始自由下滑，经过，上、下两段滑道后，恰好静止于滑道的底端。已知上、下两段滑道与小朋友之间的动摩擦因数相同。不计小朋友在两段滑道交接处的能量损失，，。求：
（1）小朋友在滑梯上滑动时与滑梯之间的动摩擦因数；
（2）小朋友在滑梯上下滑的最大速度。
18．如图所示，两个质量均为m的小环A、B用长为L的轻绳连接，分别套在水平细杆OM和竖直细杆ON上，OM与ON在O点平滑相连，且ON足够长．初始时刻，B环距离O点L，一水平外力F作用于A环，使系统处于静止状态，撤去水平外力后，两环将从静止开始运动，重力加速度为g，不计一切摩擦，求：
（1）水平外力F的大小；
（2）A环运动到O点时的速度vA；
（3）两环相碰前瞬间B环的速度vB；
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．B
4．A
5．C
6．C
7．A
8．A
9．ACD
10．BD
11．CD
12．CD
13． B 1.88 1.84 A
14． AB 空气阻力或纸带与限位孔间的摩擦等
15．（1）；（2）3r；（3）
16．（1）1.4J；（2）s；（3）
17．（1） ；（2）
18．（1）；（2） ；（3）vB＝