机械能守恒定律
一、单选题
1.如图所示,某段滑雪雪道倾角为,总质量的滑雪运动员从距底端高为处的雪道上由静止开始匀加速下滑,所受阻力为,g取,运动员从上向下滑到底端的过程中,阻力所做的功为( )
A.4500 J B.3500 J C.4000 J D.3000 J
2.如图所示,将一轻弹簧固定在倾角为30°的斜面底端,现用一质量为的物体将弹簧压缩锁定在点,解除锁定后,物体将沿斜面上滑,物体在运动过程中所能到达的最高点距点的竖直高度为,已知物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度。则下列说法不正确的是( )
A.当弹簧恢复原长时,物体有最大动能
B.弹簧的最大弹性势能为
C.物体最终会静止在点位置
D.物体从点运动到静止的过程中系统损失的机械能为
3.如图所示,小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P,然后落回水平面。不计一切阻力。下列说法正确的是( )
A.小球落地点离O点的水平距离为R
B.小球从P到落地,重力所做的功为mgR
C.小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰为mg
D.若将半圆弧轨道上部的 圆弧截去,其他条件不变,则小球能达到的最大高度比P点高1.5R
4.某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程,即用在同一张底片上多次曝光的方法,在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开左侧最高点A时开始,每隔相同时间曝光一次,得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片,如图所示,其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分析可知( )
A.A和B位置等高,说明摆球在运动过程中机械能守恒
B.摆球在A点的所受合力大小大于在B点的合力
C.摆球经过O点前后瞬间加速度大小不变
D.摆球经过O点前后瞬间角速度大小不变
5.如图所示,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,弹簧在弹性限度内,则物体在振动过程中( )
A.弹簧的最大弹性势能等于2mgA
B.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
C.物体在最低点时的加速度大小应为2g
D.物体在最低点时的弹力大小应为mg
6.下列关于机械能是否守恒的论述正确的是( )
A.物体做匀速圆周运动,机械能一定守恒
B.沿水平面运动的物体,机械能一定守恒
C.合外力对物体做功等于零时,物体的机械能一定守恒
D.只有重力或系统内的弹力对物体做功时,机械能一定守恒
7.“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。一位同学在某次实验中,安装的打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,纸带通过时受到的阻力较大,那么,这种情况造成的结果是( )
A.重物减少的重力势能小于增加的动能
B.重物减少的重力势能大于增加的动能
C.重物的机械能不变
D.重物的机械能逐渐增大
8.机车从静止开始沿水平的直轨道做匀加速直线运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.机车的牵引力逐渐减小
B.机车的牵引力逐渐增大
C.机车输出功率逐渐减小
D.机车输出功率逐渐增大
9.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
10.如图所示,一传送带的上表面以v1向右做匀速运动,其右侧平台上有一质量为m的物体以初速度v0向左冲上传动带。若传送带足够长,并且v1>v0,则物体在返回平台的瞬间,其动能与刚离开平台瞬间相比,变化了( )
A.0 B. C.- D.+
11.北约在对南联盟进行轰炸时,大量使用贫铀炸弹。贫铀比重约为钢的2.5倍,设贫铀炸弹与常规炸弹射行速度之比约为2:1,它们在穿甲过程中所受阻力相同,则形状相同的贫铀炸弹与常规炸弹的最大穿甲深度之比约为 ( )
A.2:1 B.1:1 C.10:1 D.5:2
12.如图所示,表面光滑的固定斜面甲、乙顶端都安装一定滑轮,甲斜面上有小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮,乙斜面上有小物块C、D用轻绳连接并跨过滑轮。初始时刻,用手按住B和D,使A、B、C、D都处于同一高度并恰好处于静止状态。已知甲斜面的倾角为53°,乙斜面的倾角为37°,四个小物块的质量都相同,不计滑轮质量和摩擦,现同时释放B和D,则放手后A和C着地时速度之比为( )
A.1:1 B. C.2:1 D.3:4
二、填空题
13.如图所示,汽车在粗糙水平面上做匀加速直线运动的过程中,阻力f对汽车做_______(填“正功”或“负功”或“不做功”),牵引力F对汽车做________(填“正功”或“负功”或“不做功”);牵引力F的瞬时功率将_________(填“增大”或“减小”或“不变”)。
14.如图,三块完全相同的磁铁A、B、C套在固定的光滑竖直杆上,相邻磁铁间同名磁极相对。平衡后A、B均悬浮在空中,C在桌面上,则相邻两块磁铁间的距离h1______h2(选填“>”、“<"或“=”)。若缓慢下压磁铁A,则磁铁之间因为相互作用力而具有的势能将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
15.当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的总功等于:
(1)各个力分别对物体所做功的____。
(2)几个力的____对物体所做的功。
16.一质量为0.1kg的小球,做自由落体运动,经2s落地。g=10m/s2,2s内小球重力的功率大小为___W。2s末小球重力的功率大小为_____W。
17.某学习小组用如图所示的装置测量铁块与桌面间的动摩擦因数μ,实验步骤如下:
A.先测出小铁块A、B的质量分别为mA=1.0kg、mB=2.0kg,水平桌面到水平地面的高度h=0.80m,g取10m/s2;
B.在小铁块A、B中间填有少量的炸药后放在桌面上,A紧靠在桌边,某时刻炸药爆炸,A向左水平飞出,B在桌面上向右滑动;
C.用刻度尺测得小铁块A的落地点与飞出点的水平距离为xA=0.80m,测得小铁块B在桌面上滑行的距离为xB=0.50m;
(1)小铁块A、B被炸开时的速度大小分别为vA=_________m/s,vB=_________m/s;
(2)根据测量数据得小铁块B与桌面间的动摩擦因数μ=_________。
18.某同学用如图所示装置做“探究合力的功与动能改变量的关系”的实验,他通过成倍增加位移的方法来进行验证。方法如下:将光电门固定在水平轨道上的B点,用重物通过细线拉小车,保持小车(带遮光条)和重物的质量不变,通过改变小车释放点到光电门的距离s进行多次实验,每次实验时要求小车都由静止释放。
(1)如果每次实验时遮光条通过光电门的时间为△t,小车到光电门的距离为s,通过描点作出图象来反映合力的功与动能改变量的关系,以s为纵轴,以_______为横轴,所作图象是一条直线才能符合实验要求,(填△t,△t2,或)
(2)实验中是否要求重物的质量远小于小车质量_______。(填是或否)
三、解答题
19.如图所示,倾角=37°,长为6m的斜面体固定在水平地面上,长为3m、质量为4kg的长木板A放在斜面上,上端与斜面顶端对齐;质量为2kg的物块B(可是为质点)放在长木板的上端,同时释放A和B,结果当A的下端滑到斜面底端时,物块B也刚好滑到斜面底端,已知长木板A与斜面间的动摩擦因数,物块B与A间的动摩擦因数,重力加速度g取10m/s2,不计物块B的大小,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)从开始到A的下端滑到斜面底端所用时间;
(2)从开始到A的下端滑到斜面底端的过程中,A与B间、A与斜面间因摩擦产生的总热量。
20.如图所示,水平地面与一半径为L的竖直光滑圆弧轨道相接于B点,轨道上的C点位置处于圆心O的正下方.距离地面高度也为L的水平平台边缘上的A点,质量为m的小球以v0=的初速度水平抛出,小球在空中运动至B点时,恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道。小球运动过程中空气阻力不计,重力加速度为g,求:
(1)B点与抛出点A正下方的水平距离x;
(2)圆弧BC段所对的圆心角θ;
(3)小球滑到C点时,对圆轨道的压力。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
2.A
3.C
4.A
5.A
6.D
7.B
8.D
9.C
10.A
11.C
12.B
13. 负功 正功 增大
14. > 增大
15. 代数和 合力
16. 10 20
17. 2.0 1.0 0.10
18. 否
19.(1)t=2s;(2)
20.(1)2L;(2)45°;(3)(7-)mg,方向竖直向下
答案第1页,共2页
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