第八章 机械能守恒定律 培优提升单元检测题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第八章 机械能守恒定律 培优提升单元检测题（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 714.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-18 17:48:54 | ||
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文档简介
第八章 机械能守恒定律
一、单选题
1．如图所示，质量相同的A、B两小球用长度不同的两轻绳悬于等高的O1、O2点，绳长LA、LB的关系为LA>LB，将轻绳水平拉直，并将小球A、B由静止开始同时释放，取释放的水平位置为零势能的参考面，则下列说法错误的是（ ）
A．在下落过程中，当两小球到同一水平线L上时具有相同的重力势能
B．两小球分别落到最低点的过程中减少的重力势能相等
C．A球通过最低点时的重力势能比B球通过最低点时的重力势能小
D．A、B两小球只要在相同的高度，它们所具有的重力势能就相等
2．如图所示，在竖直平面内，倾斜固定长杆上套一小物块，跨过轻质定滑轮的细线一端与物块连接，另一端与固定在水平面上的竖直轻弹簧连接．使物块位于A点时，细线自然拉直且垂直于长杆，弹簧处于原长．现将物块由A点静止释放，物块沿杆运动的最低点为B，C是AB的中点，弹簧始终在弹性限度内，不计一切阻力，则下列说法错误的是（ ）
A．物块和弹簧组成的系统机械能守恒
B．物块在B点时加速度方向由B指向A
C．A到C过程物块所受合力做的功大于C到B过程物块克服合力做的功
D．物块下滑过程中，弹簧的弹性势能在A到C过程的增量小于C到B过程的增量
3．如图是某地铁列车从左到右匀速率通过下穿轨道abcd的示意图，其中bc段水平，ab与cd段的倾角相等。已知整个过程中列车受阻力的大小保持不变（包括摩擦阻力和空气阻力），在ab和bc段，牵引列车的功率分别为P1和P2。则在cd段牵引列车的功率为（ ）
A． B． C． D．
4．将一小球从地面上以的初速度竖直向上抛出，小球每次与水平地面碰撞过程中的动能损失均为碰前动能的倍，小球抛出后运的图像如图所示。已知小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定，重力加速度大小为，则的值为（ ）
A． B． C． D．
5．一质量为0.4 kg的小球以某一初速度水平向右抛出后，随即受到一大小3 N，方向水平向左的恒力，假设小球抛出时离地足够高，忽略空气阻力，g取10 m/s2，当小球的动能最小时，速度方向与水平方向的夹角为（ ）
A．30° B．37°
C．45° D．53°
6．如图所示，一牵引车以v的速度沿水平面向左运动，牵引车连接轻绳跨过滑轮拉升重物，使重物沿竖直杆上升。某一时刻拴在车上的绳子与水平方向的夹角θ，跨过滑轮的绳子恰好相互垂直，则（ ）
A．此时物块速度为v B．此时物块速度为vcosθ
C．上升过程中绳子对物块的拉力的功率逐渐增大 D．上升过程中物块机械能守恒
7．如图甲所示，有一物体由O点以初速度v0沿水平面向右滑行，物体始终受到一个水平向左的恒力F，已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2，其动能Ek随离开O点的距离s变化图线如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）
A．物体的质量为m=2kg B．物体受到水平向左的恒力F=2N
C．物体与水平面间的摩擦力大小Ff=3N D．由于摩擦力做负功，物体的机械能不断减小
8．消防车的供水系统主要由水系、输水管道和水炮组成。如图，在水平地面上用消防水炮对建筑物上离地高度h=20m的火点进行灭火，整个供水系统的效率为60%，假设消防水炮出水口到火点的水平距离x=30m，水柱的最高处正好到达着火位置，水炮出水的流量是3.6m3/min，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，则（ ）
A．从水炮射出的初速度为30m/s
B．在着火点水流的速度为30m/s
C．空中水柱的水的质量为7200kg
D．水泵的输入功率为31250W
9．如图所示，从斜面体ABC的底端用一沿斜面向上的恒力F从静止向上推一个物体，推到AB的中点D时，撤去F，物体恰好运动到斜面顶端A点并开始返回。物体从底端到顶端所需时间为t，从顶端滑到底端返回时所需时间也为t，则以下说法中正确的是（ ）
A．物体上滑过程中从B点到D点的加速度大小大于从D点到A点的加速度大小
B．物体上滑过程到D点时的速率和物体返回到B点的速率相等
C．推力F与物体所受摩擦力Ff大小之比为2：1
D．推力F做的功与整个过程中物体克服摩擦力Ff做的功相等
10．如图甲所示，足够长的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，以弹簧上端位置为坐标原点O，沿竖直向下建立坐标轴。现将质量为m的小球从原点O正上方高度h处由静止释放，在小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，小球所受弹力F的大小随x（x表示小球的位置坐标）的变化关系如图乙所示。若不计小球与弹簧接触时的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．当时，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最大
B．小球动能的最大值为
C．当时，小球的速度大于
D．小球在最低点的加速度大小等于g
11．蹦极时，体验者站在高处，用原长为L的弹性绳固定住后跳下，落地前弹起。忽略空气阻力的影响，从开始运动到第一次下落到最低点的过程，以下说法正确的是（ ）
A．游戏者在下落过程中机械能守恒
B．下落L时，体验者的动能最大
C．游戏者从开始下落到最低点重力势能减少了mgL
D．当体验者下落到最低点时，弹性绳的弹性势能最大
12．如图所示，质量为M、半径为R的半球形碗放置于水平地面上，碗内壁光滑。现使质量为m的小球沿碗壁做匀速圆周运动，其轨道平面与碗口平面的高度差用h表示，运动过程中碗始终保持静止，设碗与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．h越小，地面对碗的摩擦力越小
B．h越小，地面对碗的支持力越大
C．若h＝，则小球的动能为mgR
D．若h＝，M＝10m，则碗与地面之间的动摩擦因数可以小于
13．如图，一长为L的轻杆两端分别用铰链与质量均为m的小球A、B连接，A套在固定竖直杆上，B放在倾角的斜面上。开始时，轻杆AB与竖直杆的夹角。现将轻杆由静止释放，A沿竖直杆向下运动，B沿斜面下滑。小球均可视为质点，不计一切摩擦，已知重力加速度大小为g。下列判断正确的是（ ）
A．A碰到斜面前瞬间，B重力的功率为零
B．A碰到斜面前瞬间，B的速度大小为
C．A碰到斜面前瞬间，A的速度大小为
D．B下滑过程中，A重力势能的减少量等于A、B动能增加量之和
二、多选题
14．如图所示，桌面高为h1，质量为m的小球从高出桌面h2的A点下落到地面上的B点在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．以地面为参考平面，小球在B点的重力势能为
B．以桌面为参考平面，小球在A点的重力势能为
C．以桌面为参考平面，小球从A点到B点的过程中重力做功为
D．以地面为参考平面，小球从A点到B点的过程中重力势能增加
15．如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与水平地面相距l，b放在二地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，不计一切摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。由静止开始运动，直到a着地的过程中，则（ ）
A．a落地前，轻杆对b一直做正功
B．a开始下滑至刚要着地的过程中，轻杆对b做功为0
C．a落地时的速度大小为
D．a下落过程中，其加速度可能大于g
16．如图所示，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图，斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r，现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦，则在各小球运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．球1的机械能守恒
B．球6在OA段机械能增大
C．球6的水平射程最小
D．六个球落地点各不相同
17．舟山市地处沿海，风力资源极为丰富，舟山某风力发电的外景如图所示。假设该地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为20m的圆面。某时间内该地区的风速是7.0m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2kg/m3，假如这个风力发电机能将此圆内12％的空气动能转化为电能。则下列说法正确的是（ ）
A．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积约为8800m3
B．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能约为25.8kJ
C．此风力发电机发电的功率约为31kW
D．若风速变为原来的2倍，则风力发电机发电的功率变为原来的4倍
18．如图甲、乙所示有两个物块，质量分别为，，甲图中用轻绳将两物块连接在滑轮组上，乙图中用轻绳将两物块连接放在固定光滑斜面上，斜面倾角为30°，滑轮的质量不计，轻绳与滑轮的摩擦也不计，重力加速度为g。现将两物块从静止释放，物块A上升一小段距离h，在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两图中，两物块的重力势能之和均不变
B．甲图中，A物块上升到h高度时的速度为
C．甲图中，轻绳对两物块做的功率大小不相等
D．甲、乙两图中，轻绳的拉力大小分别为和
三、实验题
19．某探究小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）下列说法正确的是_____（选填正确答案的序号）
A．重锤应选择密度大体积小的为宜
B．该实验需要用秒表测量重物的下落时间
C．将打点计时器接到学生电源的直流4-6V输出端
D．安装打点计时器时，两限位孔应处于同一条竖直线上
（2）实验中操作规范，但不慎将一条选择好的纸带前面的一部分损坏了，只能研究中间的过程机械能是否守恒，如图乙所示，用刻度尺测出各计数点之间的距离，已知当地重力加速度为g，打点计时器的工作频率为f，重物的质量为m，则从打B点到打E点的过程中，重物的重力势能减少量为___________，动能的增加量为___________（均用题目中给定的物理量字母表示），若两者近似相等，则说明___________。
20．某实验小组在实验室中利用倾角为30°的气垫导轨和两光电门计时器和验证滑块在气垫导轨上自由下滑过程中机械能守恒。已知遮光条的宽度为，先后通过、光电门的时间分别为、。（已知当地重力加速度为）
（1）本实验中还需要测量的物理量有___________（填字母序号）。
A．滑块质量
B．光电门和的距离
C．滑块释放点的高度
D．遮光条的高度
（2）验证本过程机械能守恒的原理表达式___________（用已知量和需要测量的量表示）。
（3）下列操作中可以减小实验误差的是___________（填字母序号）。
A．增加遮光条的宽度
B．把金属滑块换成木质滑块
C．减小遮光条的宽度
D．增加遮光条的高度
四、解答题
21．如图所示，带有半径为R的半圆形光滑凹槽的滑块A静止在光滑水平面上。一质量为m的小物块B由静止开始从槽面左端的最高点沿凹槽滑下，当小物块B刚到达槽面最低点时，滑块A刚好被一固定的表面涂有黏性物质的挡板粘住，滑块A速度立刻为零，小物块B继续向右运动，运动到距槽面最低点的最大高度是。试求：
（1）小物块B运动到凹槽最低点时的速度的大小；
（2）小物块B第一次到达凹槽最低点时对粘住的凹槽压力大小。
22．如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧下端固定在位置E，上端恰好与水平线CD齐平，静止在倾角为的光滑斜面上。一长为的轻质细绳一端固定在O点上，另一端系一质量为的小球，将细绳拉至水平，使小球从位置A由静止释放，小球到达最低点B时，细绳刚好被拉断。之后小球恰好沿着斜面方向撞上弹簧上端并将弹簧压缩，最大压缩量为。取，，，求：
（1）细绳受到的拉力最大值；
（2）B点到水平线CD的高度；
（3）弹簧所获得的最大弹性势能。
23．如图，固定在竖直面内的导轨PQR，由半径为r的光滑半圆环和足够长水平导轨组成，水平导轨上的N点左侧部分光滑，右侧部分粗糙，半圆环与水平轨道在Q点相切。一根自然长度为r、劲度系数的轻质弹性绳，一端固定在圆环的顶点P，另一端与一个穿在圆环上、质量为m的小球相连；在水平轨道的Q、N两点间依次套着质量均为2m的b、c、d三个小球，所有小球大小相同。开始时将小球移到某一位置M，使弹性绳处于原长且伸直状态，然后由静止释放小球a，当小球在圆环上达到最大速度时，弹性绳自动脱落。已知弹性绳的弹性势能与其伸长量x间满足，各个小球与导轨粗糙部分间的动摩擦因数均，小球间的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，重力加速度为g。求：
（1）释放小球瞬间，圆环对小球的作用力FN1大小；
（2）弹性绳自动脱落时，小球沿圆环下滑的速率vm；
（3）弹性绳自动脱落前的瞬间，圆环对小球作用力FN2的大小和方向；
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．A
4．B
5．B
6．A
7．A
8．D
9．B
10．B
11．D
12．C
13．C
14．BC
15．BD
16．BC
17．ABC
18．BD
19． AD 在误差允许的范围内机械能守恒
20． B C
21．（1）；（2）2mg
22．（1）；（2）；（3）
23．（1）；（2）；（3）；方向沿圆环半径向外
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示，质量相同的A、B两小球用长度不同的两轻绳悬于等高的O1、O2点，绳长LA、LB的关系为LA>LB，将轻绳水平拉直，并将小球A、B由静止开始同时释放，取释放的水平位置为零势能的参考面，则下列说法错误的是（ ）
A．在下落过程中，当两小球到同一水平线L上时具有相同的重力势能
B．两小球分别落到最低点的过程中减少的重力势能相等
C．A球通过最低点时的重力势能比B球通过最低点时的重力势能小
D．A、B两小球只要在相同的高度，它们所具有的重力势能就相等
2．如图所示，在竖直平面内，倾斜固定长杆上套一小物块，跨过轻质定滑轮的细线一端与物块连接，另一端与固定在水平面上的竖直轻弹簧连接．使物块位于A点时，细线自然拉直且垂直于长杆，弹簧处于原长．现将物块由A点静止释放，物块沿杆运动的最低点为B，C是AB的中点，弹簧始终在弹性限度内，不计一切阻力，则下列说法错误的是（ ）
A．物块和弹簧组成的系统机械能守恒
B．物块在B点时加速度方向由B指向A
C．A到C过程物块所受合力做的功大于C到B过程物块克服合力做的功
D．物块下滑过程中，弹簧的弹性势能在A到C过程的增量小于C到B过程的增量
3．如图是某地铁列车从左到右匀速率通过下穿轨道abcd的示意图，其中bc段水平，ab与cd段的倾角相等。已知整个过程中列车受阻力的大小保持不变（包括摩擦阻力和空气阻力），在ab和bc段，牵引列车的功率分别为P1和P2。则在cd段牵引列车的功率为（ ）
A． B． C． D．
4．将一小球从地面上以的初速度竖直向上抛出，小球每次与水平地面碰撞过程中的动能损失均为碰前动能的倍，小球抛出后运的图像如图所示。已知小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定，重力加速度大小为，则的值为（ ）
A． B． C． D．
5．一质量为0.4 kg的小球以某一初速度水平向右抛出后，随即受到一大小3 N，方向水平向左的恒力，假设小球抛出时离地足够高，忽略空气阻力，g取10 m/s2，当小球的动能最小时，速度方向与水平方向的夹角为（ ）
A．30° B．37°
C．45° D．53°
6．如图所示，一牵引车以v的速度沿水平面向左运动，牵引车连接轻绳跨过滑轮拉升重物，使重物沿竖直杆上升。某一时刻拴在车上的绳子与水平方向的夹角θ，跨过滑轮的绳子恰好相互垂直，则（ ）
A．此时物块速度为v B．此时物块速度为vcosθ
C．上升过程中绳子对物块的拉力的功率逐渐增大 D．上升过程中物块机械能守恒
7．如图甲所示，有一物体由O点以初速度v0沿水平面向右滑行，物体始终受到一个水平向左的恒力F，已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2，其动能Ek随离开O点的距离s变化图线如图乙所示，则以下说法正确的是（ ）
A．物体的质量为m=2kg B．物体受到水平向左的恒力F=2N
C．物体与水平面间的摩擦力大小Ff=3N D．由于摩擦力做负功，物体的机械能不断减小
8．消防车的供水系统主要由水系、输水管道和水炮组成。如图，在水平地面上用消防水炮对建筑物上离地高度h=20m的火点进行灭火，整个供水系统的效率为60%，假设消防水炮出水口到火点的水平距离x=30m，水柱的最高处正好到达着火位置，水炮出水的流量是3.6m3/min，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，则（ ）
A．从水炮射出的初速度为30m/s
B．在着火点水流的速度为30m/s
C．空中水柱的水的质量为7200kg
D．水泵的输入功率为31250W
9．如图所示，从斜面体ABC的底端用一沿斜面向上的恒力F从静止向上推一个物体，推到AB的中点D时，撤去F，物体恰好运动到斜面顶端A点并开始返回。物体从底端到顶端所需时间为t，从顶端滑到底端返回时所需时间也为t，则以下说法中正确的是（ ）
A．物体上滑过程中从B点到D点的加速度大小大于从D点到A点的加速度大小
B．物体上滑过程到D点时的速率和物体返回到B点的速率相等
C．推力F与物体所受摩擦力Ff大小之比为2：1
D．推力F做的功与整个过程中物体克服摩擦力Ff做的功相等
10．如图甲所示，足够长的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，以弹簧上端位置为坐标原点O，沿竖直向下建立坐标轴。现将质量为m的小球从原点O正上方高度h处由静止释放，在小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，小球所受弹力F的大小随x（x表示小球的位置坐标）的变化关系如图乙所示。若不计小球与弹簧接触时的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．当时，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最大
B．小球动能的最大值为
C．当时，小球的速度大于
D．小球在最低点的加速度大小等于g
11．蹦极时，体验者站在高处，用原长为L的弹性绳固定住后跳下，落地前弹起。忽略空气阻力的影响，从开始运动到第一次下落到最低点的过程，以下说法正确的是（ ）
A．游戏者在下落过程中机械能守恒
B．下落L时，体验者的动能最大
C．游戏者从开始下落到最低点重力势能减少了mgL
D．当体验者下落到最低点时，弹性绳的弹性势能最大
12．如图所示，质量为M、半径为R的半球形碗放置于水平地面上，碗内壁光滑。现使质量为m的小球沿碗壁做匀速圆周运动，其轨道平面与碗口平面的高度差用h表示，运动过程中碗始终保持静止，设碗与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．h越小，地面对碗的摩擦力越小
B．h越小，地面对碗的支持力越大
C．若h＝，则小球的动能为mgR
D．若h＝，M＝10m，则碗与地面之间的动摩擦因数可以小于
13．如图，一长为L的轻杆两端分别用铰链与质量均为m的小球A、B连接，A套在固定竖直杆上，B放在倾角的斜面上。开始时，轻杆AB与竖直杆的夹角。现将轻杆由静止释放，A沿竖直杆向下运动，B沿斜面下滑。小球均可视为质点，不计一切摩擦，已知重力加速度大小为g。下列判断正确的是（ ）
A．A碰到斜面前瞬间，B重力的功率为零
B．A碰到斜面前瞬间，B的速度大小为
C．A碰到斜面前瞬间，A的速度大小为
D．B下滑过程中，A重力势能的减少量等于A、B动能增加量之和
二、多选题
14．如图所示，桌面高为h1，质量为m的小球从高出桌面h2的A点下落到地面上的B点在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．以地面为参考平面，小球在B点的重力势能为
B．以桌面为参考平面，小球在A点的重力势能为
C．以桌面为参考平面，小球从A点到B点的过程中重力做功为
D．以地面为参考平面，小球从A点到B点的过程中重力势能增加
15．如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与水平地面相距l，b放在二地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，不计一切摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。由静止开始运动，直到a着地的过程中，则（ ）
A．a落地前，轻杆对b一直做正功
B．a开始下滑至刚要着地的过程中，轻杆对b做功为0
C．a落地时的速度大小为
D．a下落过程中，其加速度可能大于g
16．如图所示，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图，斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r，现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦，则在各小球运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．球1的机械能守恒
B．球6在OA段机械能增大
C．球6的水平射程最小
D．六个球落地点各不相同
17．舟山市地处沿海，风力资源极为丰富，舟山某风力发电的外景如图所示。假设该地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为20m的圆面。某时间内该地区的风速是7.0m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2kg/m3，假如这个风力发电机能将此圆内12％的空气动能转化为电能。则下列说法正确的是（ ）
A．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积约为8800m3
B．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能约为25.8kJ
C．此风力发电机发电的功率约为31kW
D．若风速变为原来的2倍，则风力发电机发电的功率变为原来的4倍
18．如图甲、乙所示有两个物块，质量分别为，，甲图中用轻绳将两物块连接在滑轮组上，乙图中用轻绳将两物块连接放在固定光滑斜面上，斜面倾角为30°，滑轮的质量不计，轻绳与滑轮的摩擦也不计，重力加速度为g。现将两物块从静止释放，物块A上升一小段距离h，在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两图中，两物块的重力势能之和均不变
B．甲图中，A物块上升到h高度时的速度为
C．甲图中，轻绳对两物块做的功率大小不相等
D．甲、乙两图中，轻绳的拉力大小分别为和
三、实验题
19．某探究小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）下列说法正确的是_____（选填正确答案的序号）
A．重锤应选择密度大体积小的为宜
B．该实验需要用秒表测量重物的下落时间
C．将打点计时器接到学生电源的直流4-6V输出端
D．安装打点计时器时，两限位孔应处于同一条竖直线上
（2）实验中操作规范，但不慎将一条选择好的纸带前面的一部分损坏了，只能研究中间的过程机械能是否守恒，如图乙所示，用刻度尺测出各计数点之间的距离，已知当地重力加速度为g，打点计时器的工作频率为f，重物的质量为m，则从打B点到打E点的过程中，重物的重力势能减少量为___________，动能的增加量为___________（均用题目中给定的物理量字母表示），若两者近似相等，则说明___________。
20．某实验小组在实验室中利用倾角为30°的气垫导轨和两光电门计时器和验证滑块在气垫导轨上自由下滑过程中机械能守恒。已知遮光条的宽度为，先后通过、光电门的时间分别为、。（已知当地重力加速度为）
（1）本实验中还需要测量的物理量有___________（填字母序号）。
A．滑块质量
B．光电门和的距离
C．滑块释放点的高度
D．遮光条的高度
（2）验证本过程机械能守恒的原理表达式___________（用已知量和需要测量的量表示）。
（3）下列操作中可以减小实验误差的是___________（填字母序号）。
A．增加遮光条的宽度
B．把金属滑块换成木质滑块
C．减小遮光条的宽度
D．增加遮光条的高度
四、解答题
21．如图所示，带有半径为R的半圆形光滑凹槽的滑块A静止在光滑水平面上。一质量为m的小物块B由静止开始从槽面左端的最高点沿凹槽滑下，当小物块B刚到达槽面最低点时，滑块A刚好被一固定的表面涂有黏性物质的挡板粘住，滑块A速度立刻为零，小物块B继续向右运动，运动到距槽面最低点的最大高度是。试求：
（1）小物块B运动到凹槽最低点时的速度的大小；
（2）小物块B第一次到达凹槽最低点时对粘住的凹槽压力大小。
22．如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧下端固定在位置E，上端恰好与水平线CD齐平，静止在倾角为的光滑斜面上。一长为的轻质细绳一端固定在O点上，另一端系一质量为的小球，将细绳拉至水平，使小球从位置A由静止释放，小球到达最低点B时，细绳刚好被拉断。之后小球恰好沿着斜面方向撞上弹簧上端并将弹簧压缩，最大压缩量为。取，，，求：
（1）细绳受到的拉力最大值；
（2）B点到水平线CD的高度；
（3）弹簧所获得的最大弹性势能。
23．如图，固定在竖直面内的导轨PQR，由半径为r的光滑半圆环和足够长水平导轨组成，水平导轨上的N点左侧部分光滑，右侧部分粗糙，半圆环与水平轨道在Q点相切。一根自然长度为r、劲度系数的轻质弹性绳，一端固定在圆环的顶点P，另一端与一个穿在圆环上、质量为m的小球相连；在水平轨道的Q、N两点间依次套着质量均为2m的b、c、d三个小球，所有小球大小相同。开始时将小球移到某一位置M，使弹性绳处于原长且伸直状态，然后由静止释放小球a，当小球在圆环上达到最大速度时，弹性绳自动脱落。已知弹性绳的弹性势能与其伸长量x间满足，各个小球与导轨粗糙部分间的动摩擦因数均，小球间的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，重力加速度为g。求：
（1）释放小球瞬间，圆环对小球的作用力FN1大小；
（2）弹性绳自动脱落时，小球沿圆环下滑的速率vm；
（3）弹性绳自动脱落前的瞬间，圆环对小球作用力FN2的大小和方向；
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．C
3．A
4．B
5．B
6．A
7．A
8．D
9．B
10．B
11．D
12．C
13．C
14．BC
15．BD
16．BC
17．ABC
18．BD
19． AD 在误差允许的范围内机械能守恒
20． B C
21．（1）；（2）2mg
22．（1）；（2）；（3）
23．（1）；（2）；（3）；方向沿圆环半径向外
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