【精品练习】人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律 测试(3份打包)

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名称 【精品练习】人教版高中物理必修2第七章 机械能守恒定律 测试(3份打包)
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文件大小 247.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2015-08-07 00:00:00

文档简介

物理必修2《第七章 机械能守恒定律》测试试题及答案(A)
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、本题共10小题,每小题4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.下列运动物体机械能一定不守恒的是 ( )
A.在平衡力作用下运动的物体 B.在光滑平面上运动的物体
C.在光滑曲面上匀速率滑下的物体 D.在只有重力作用下运动的物体
2.如图1所示,两个质量相同的物体A和B,在同一高度处,A物体自由落下,B物体沿光滑斜面下滑,则它们到达地面时(空气阻力不计)( )
A.速率相同,动能相同
B.B物体的速率大,动能也大
C.A、B两物体在运动过程中机械能都守恒
D.B物体重力所做的功比A物体重力所做的功多
3.以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球,它上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f。则从抛出点至回到原出发点的过程中,各力做功的情况正确的是( )
A.重力做的功为 B.空气阻力做的功为
C.合力做的功为 D.物体克服重力做的功为
4.如图2所示,质量为m的物体由静止开始沿倾角为、高为h的粗糙的斜面的顶端下滑.则物体在加速下滑到底端的过程中,关于各力的功率,下列说法正确的是 ( )
A.重力对物体做功的功率小于物体克服阻力做功的功率.
B.重力在下滑中的平均功率小于在底端时的瞬时功率
C.重力在下滑中的平均功率为
D.物体滑到底端时的瞬时功率为
5.如图3所示,板长为l,板的A端放一质量为m的小物块.物块与板间的动摩擦因数为μ.开始时板水平,在缓慢转过一个角度θ的过程中,若物块始终保持与板相对静止,物块受到的重力、弹力和摩擦力的作用,在这个过程中各力做功的情况是 ( )
A.摩擦力所做的功为
B.弹力是不断减小的变力,故无法计算其所做的功
C.板对物块所做的功为,摩擦力所做的功为零
D.合力对物块所做的功为零,弹力所做的功等于物块克服重力所做的功
6.如图4所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于能量的叙述中正确的是( )
A.重力势能和动能之和总保持不变
B.重力势能和弹性势能之和总保持不变
C.动能和弹性势能之和保持不变
D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
7.质量为m的物体,由静止开始下落,由于阻力作用,下落的加速度为g,在物体下落h的过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.物体的动能增加了mgh B.物体的机械能减少了mgh
C.物体克服阻力所做的功为mgh D.物体的重力势能减少了mgh
8.质量为m的小球用长为L的轻绳悬于O点,如图5所示,小球在水平力F作用下由最低点P缓慢地移到Q点,在此过程中F做的功为( )
A.FLsinθ B.mgLcosθ
C.mgL(1-cosθ) D.FLtanθ
9.质量为kg的物体做自由落体运动,取m/s2,下列说法正确的是 ( )
A.物体重力在开始2s内所做的功为1000 J
B.重力在3 s末的瞬时功率为1500 W
C.重力在第3、4两秒内的平均功率为1500W
D.物体重力势能在第5、6两秒内的变化为5000J
10.在平直公路上,汽车由静止开始做匀加速运动,当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止,v-t图象如图7所示.设汽车的牵引力为F,摩擦力为Ff,全过程中牵引力做功W1,克服摩擦力做功W2,则( )
A.F∶Ff=1∶3 B.F∶Ff=4∶1
C.W1∶W2=1∶1 D.W1∶W2=1∶3
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、本题共4小题,共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.
11.(5分)爷孙二人同时开始上楼,当爷爷到了三楼时,孙儿到了五楼。假设每层楼的高度相同,爷孙的体重分别为与,则爷孙二人在上楼中,克服重力做功的功率之比为_________ ;若两人克服重力做功的功率相同,当爷爷从一楼到了五楼的时间内,孙儿则从一楼上到___________楼。
12.(5分)如图8所示, 质量为的钢珠从高出地面处由静止自由
下落,落到地面进入沙坑停止。则钢珠在沙坑中受到的平均阻力
是重力的 倍;让钢珠进入沙坑,则钢珠处的动能应为 。
13.(5分)在做“验证机械能守恒定律”的实验时,请从以下列出的步骤
中将合理的步骤选出来,并按合理的顺序把它们的字母代号依次填在横线上____ _____.
(A)用毫米刻度尺测量起点与各计数点间的距离,并记录数据
(B)将纸带固定在重锤上
(C)用天平测出重锤的质量
(D)将纸带穿过打点计时器,并将重锤提高使之靠近打点计时器
(E)把打点计时器接在直流低压电源上
(H)合上开关,接通电源,放开纸带
(I)拆除并整理仪器
(J)把打点计时器接在交流低压电源上
(K)切断电源、更换纸带,重新进行两次实验
(L)在三条纸带中选出第一、第二两点间的间距最接近2mm且点迹清晰的一条纸带
(M)根据测量数据进行计算,得出结论
14.(5分)在《验证机械能守恒定律》的实验中,电源频率是50Hz。重物的质量为mkg某同学选择了一条理想纸带,各记数点到点的距离已记录在各记数点下,如图9所示。 点是打的第一个点,1、2、3间都还有3个计时点。请由纸带求出重物下落中由到2的过程中,动能增加了_________ J; 重力势能减少多少__________ J;由这些结果可得出________ ___________结论。计算中g取9.8m/s2。
三、本题共4小题,满分40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。
15.(10分)一辆重5 t的汽车,发动机的额定功率为80 kW.汽车从静止开始以加速度a=1 m/s2做匀加速直线运动,车受的阻力为车重的0.06倍,g=10 m/s2,求:
(1)汽车做匀加速直线运动的最长时间tm.
(2)该汽车能够达到的最大速度
16.(10分)木块质量为,以初速度沿倾角为的粗糙的斜面底端向上滑行,上滑的最大距离为,求木块再滑到原出发点的速度大小。
17.(10分)如图10所示,让小球从图5中的位置由静止开始下摆,正好摆到最低点时摆线被拉断,设摆线长m,悬点到地面的高度为m,不计空气阻力,g=10m/s2,求摆球落地时的速度。
18.( 10分)如图11所示,半径为的半圆光滑轨道固定在水平地面上。、点在同一竖直直线上。质量为的小球以某一速度从点运动到点进入轨道,小球与水平地面间的动摩擦因数为。它经过最高点飞出后又能落回到点,=2。求(1)小球在B点时的速度大小
(2)小球从点开始运动时的速度的大小。
参考答案
1.C 2.AC 3.B 4.B 5.CD 6.D 7.ACD 8.C 9.ABC 10. BC
11.;13。 12.11; 。
13.JBDHKLAMI
14.2.71m 2.75m;;在实验误差允许的范围内,可得出物体下落中机械能是守恒的。
15.解析:汽车匀加速行驶,牵引力恒定,由F-F1=ma求得F=8.0×103 N,达到额定功率时由P=Fv求得此时速度大小v==10 m/s,由v=a t得匀加速的时间t=10 s.
当匀速运动时速度最大,
最大速度
16.解法1:应用动能定理求解。上滑过程中,木块的受力情况如图12所示,重力和滑动摩擦力对木块做负功,由动能定理得----------(1)
沿斜面下滑过程中由动能定理得------------------------(2)
[或对于全过程,由于只有滑动摩擦力做功,由动能定理得。------------------(2)]
两式联立得所求速度为。
解法2:应用功能原理求解,即重力以外的力对物体所做的功,等于物体机械能的改变。由上滑过程中,滑动摩擦力为,机械能的改变为,根据俩两者相等有。
而在下滑过程中,滑动摩擦力仍为,机械能的改变为,根据俩两者相等有。两式联立得。
解法3,应用牛顿运动定律加运动学公式求解。结合受力分析,上滑中,根据牛顿第二定律有,,由速度位移关系式得。
下滑中,根据牛顿第二定律有,,由速度位移关系式得。
以上四式联立得。
17.解析:由于运动过程中只有重力做功,故小球机械能守恒。显然,取摆球为研究对象,研究的过程是小球从点经点到落地点的整个运动。确定开始时的和落地时的这两个位置,地面为参考平面。
对位置,动能;重力势能,其中为摆球的初始高度,总的机械能。
对位置,动能,其中为落地速度,重力势能,故此位置的机械能。由于,即,由数学知识得,解之得。
18.解析:在平抛中,有----------------------------------(1)
---------------------------------------------------------------------(2)
由(1)和(2)式得------------------------------------------(3)
从A到B在做圆周运动的过程中,由机械能守恒得----------(4)
由C到A间的运动,由动能定理得------------------------(5)
由(3)(4)(5)得。
【或由C到B全过程用动能定理------------------(6)
由(3)(6)可得结果】
物理必修2《第七章 机械能守恒定律》测试试题及答案(B)
一、不定项选择题
1.下面各个实例中,机械能不守恒的是:(   )
A. 用一弹簧吊着一个物体在竖直方向上上下运动过程中,以物体和弹簧及地球组成系统
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.物体由静止出发从光滑斜面顶端自由滑下,当所用时间是其由顶端下滑到底端所用时间的一半时,物体的动能与势能(以斜面底端为零势能参考平面)之比为:( )
A.1∶4 B.1∶3 C.1∶2 D.1∶1
3.物体沿直线运动的v-t关系如图所示,已知在第1s内合外力对物体做的功为W,则( )
A.从第1s末到第3s末合外力做功为0。
B.从第3s末到第5s末合外力做功为—W。
C.从第5s末到第7s末合外力做功为—W。
D.从第3s末到第4s末合外力做功为-0.75W。
4.水平面上的甲、乙两物体,在某时刻动能相同,它们仅在摩擦力作用下逐渐停下来,图中,a、b分别表示甲、乙的动能E和位移s的图象,下列说法正确的是( )
A.若甲和乙与水平面的动摩擦因数相同,则甲的质量一定比乙大
B.若甲和乙与水平面的动摩擦因数相同,则甲的质量一定比乙小
C.若甲和乙的质量相等,则甲和地面的动摩擦因数一定比乙大
D. 若甲和乙的质量相等,则甲和地面的动摩擦因数一定比乙小
5.质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后出现一个深度为h的坑,如图所示,在此过程中:( )
A.重力对物体做功为mgH B.物体的重力势能减少了mg(H+h)
C.所有外力对物体做的总功为零 D.地面对物体的平均阻力为mg(H+h)/ h
6.关于功率的概念,下列说法中正确的是
A.功率是描述力对物体做功多少的物理量
B.由P=W/t可知,功率与时间成反比
C.由P=Fv可知只要F不为零,v也不为零,那么功率P就一定不为零
D.某个力对物体做功越快,它的功率就一定大
7.如图所示,B物体在拉力F的作用下向左运动,在运动的过程中,A、B间有相互作用的摩擦力,则摩擦力做功的情况是
A. A、B都克服摩擦力做功
B.摩擦力对A不做功,B克服摩擦力做功
C.摩擦力对A做功,B克服摩擦力做功
D.摩擦力对A、B都不做功
8.一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h,关于此过程下列说法中正确的是:( )
A.提升过程中手对物体做功m(a+g)h B.提升过程中合外力对物体做功mah
C.提升过程中物体的动能减小 D.提升过程中物体克服重力做功mgh
9.物体在平衡力作用下的运动过程中,物体的机械能、动能、重力势能的关系可能是:( )
A.机械能不变,动能也不变 B.动能不变,重力势能可变化
C.动能不变,重力势能一定变化 D.若势能变化,则机械能变化
10.如图所示,一小球自A点由静止自由下落,到B点时与弹簧接触,到C点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由A→B→C的过程中,若仅以小球为系统,且取地面为参考面,则:( )
A.小球从A→B的过程中机械能守恒;小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功,所以机械能也守恒
B.小球在B点时动能最大
C.小球减少的机械能,等于弹簧弹性势能的增量
D.小球到达C点时动能为零,重力势能为零,弹簧的弹性势能最大
11.质量为m的子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其中,下列说法正确的是 ( )
A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等
C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等
D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功
12.如图,在粗糙斜面顶端固定轻弹簧的一端,另一端挂一物体,物体在A点处于平衡状态,现用平行于斜面向下的力拉物体,第一次直接拉到B点,第二次将物体先拉到C点,再回到B点.则这两次过程中( )
A.重力势能改变量相等 B.弹簧的弹性势能改变量相等
C.摩擦力对物体做的功相等 D.弹簧弹力对物体做功相等
二、实验题
13.如图所示,将轻弹簧放在光滑的水平轨道上,一端与轨道的A端固定在一起,另一端正好在轨道的B端处,轨道固定在水平桌面的边缘上,桌边悬一重锤.利用该装置可以找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系.
(1)为完成实验,还需下列那些器材? 答: .
A.秒表 B.刻度尺 C.白纸 D.复写纸 E.小球 F.天平
(2)某同学在上述探究弹簧弹性势能与弹簧压缩量的关系的实验中,得到弹簧压缩量x和对应的小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表,则由此可以得到的实验结论
是.
实验次序
1
2
3
4
x/cm
2.00
3.00
4.00
5.00
s/cm
10.20
15.14
20.10
25.30
14.在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50 Hz,当地重力加速度的值为9.80 m/s2,重物的质量为m =1kg。若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s),那么:
(1)纸带的 端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB= ;
(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp= ,此过程中物体动能的增加量ΔEk= (取三位有效数字);
(4)通过计算,数值上ΔEp ΔEk(填“>”“=”或“<”=,这是因为 。
三、计算题
15.质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,运动中的阻力不变。求:①汽车所受阻力的大小。②3s末汽车的瞬时功率。
③汽车做匀加速运动的时间。④汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。
16.水平轨道与半径R=2 m,高为h=0.8 m的一段圆弧形光滑轨道连接,如图所示。一个物体从水平轨道上以初速度v0冲上圆弧轨道并通过最高点而没有脱离轨道,求物体的初速度v0的范围。(4m/s17.如图所示,质量都是m的物体A和B,通过轻绳子跨过滑轮相连。斜面光滑,不计绳子和滑轮之间的摩擦。开始时A物体离地的高度为h,B物体位于斜面的底端,用手托住A物体,A.B两物均静止。撤去手后,(,)
求:(1)A物体将要落地时的速度多大?
(2)A物落地后,B物由于惯性将继续沿斜面上升,则B物在斜面上的最远点离地的高度多大?
18.如图所示,电动机带动绷紧的传送带始终保持2m/s的速度运行,传送带与水平面间的夹角为300,现把一个质量为10kg的工件无初速地放在传送带的底端,经过一段时间工件被送到传送带的顶端,已知顶端比底端高出2.0m,工件与传送带间的动摩擦因数为,工件从底端到顶端的运动过程中.
求:(1)传送带对工件做的功;
(2)因摩擦而产生的热能;
(3)若电动机的效率为90%,则电动机从电网中应获取多少电能?
19.如图所示,一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上,现要加一竖直向上的力F在上面物体A上,使物体A开始向上做匀加速运动,经0.4s物体B刚要离开地面,设整个过程中弹簧都处于弹性限度内,取g=10m/s2 ,求:
(1)此过程中所加外力F的最大值和最小值。
(2)此过程中外力F所做的功。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13(1)
答案
BD
B
ABD
AC
BCD
D
B
ABD
ABD
C
BD
ABD
BCDE
弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比
左 0.98m/s 0.491J 0.490J > 阻力做功使部分机械能转化为内能
15.(,)
16.(4m/s17.(4000N,48kw,5s,2×105J)
18.(220J) (60J) (311J)
19.(285N,45N) (49.5J)
物理必修2《第七章 机械能守恒定律》测试试题及答案(C)
(时间 60分钟 满分 100分)
一、选择题(每小题4分,共40分)
1.关于功率公式和P=Fv的说法正确的是 ( )
A.由知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B.由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率
C.从P=Fv知汽车的功率与它的速度成正比
D.从P=Fv知当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比
2.下列物体中,机械能守恒的是 ( )
A.做平抛运动的物体
B.被匀速吊起的集装箱
C.光滑曲面上自由运动的物体
D.以的加速度竖直向上做匀减速运动的物体
3.下列几种情况下力F都对物体做了功
①水平推力F推着质量为m的物体在光滑水平面上前进了s ②水平推力F推着质量为2m的物体在粗糙水平面上前进了s ③沿倾角为θ的光滑斜面的推力F将质量为m的物体向上推了s。下列说法中正确的是( ).
A.③做功最多 B.②做功最多 C.做功都相等 D.不能确定
4.两个物体质量比为1∶4,速度大小之比为4∶1,则这两个物体的动能之比为( )
A.1∶1 B.1∶4 C.4∶1 D.2∶1
5.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的是( )
A.如果物体所受合外力为零,则合外力对物体做的功一定为零
B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零
C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化
D.物体的动能不变,所受合外力一定为零
6.质量为m的子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其中,下列说法正确的是( )
A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等
C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等
D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功
7.关于机械能是否守恒的叙述,正确的是( )
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.做变速运动的物体机械能可能守恒
C.外力对物体做功为零时,机械能一定守恒
D.若只有重力对物体做功,物体的机械能一定守恒
8.物体在地面附近以2 m/s2的加速度沿竖直方向匀减速上升,则在上升过程中,物体的机械能的变化是( )
A.不变 B.减少 C.增加 D.无法确定
9.质量为m的物体,在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法中正确的是( )
A.物体重力势能减少 B.物体的机械能减少
C.物体的动能增加 D.重力做功mgh
10.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
二、填空题(每题4分,共20分)
如图:用F =40 N的水平推力推一个质量m=3.0 kg的木块,使其沿着光滑斜面向上移动2 m,则在这一过程中,F做的功为_____J,重力做的功为_____J.(g=10m/s2)
12.设飞机飞行时所受的阻力与其速度的平方成正比.如果飞机以速度v匀速飞行时其发动机的功率为P,则飞机以2 v的速度匀速飞行时其发动机的功率为__ ___.
13.从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,则小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程为
14.一个质量为m的小球拴在绳一端,另一端受大小为F1的拉力作用,在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动,如图所示.今将力的大小变为F2,使小球仍在水平面上做匀速圆周运动,但半径变为R2,则此过程中拉力对小球所做的功为 .
15.用汽车从井下提重物,重物质量为m,定滑轮高H,如图所示.已知汽车由A点静止开始运动至B点时速度为vB,此时细绳与竖直方向夹角为θ,则这一过程中绳的拉力做的功为 .
三、实验题(12分)
16. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度为g=9.80m/s2,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺的读数如图所示。图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点,则重物由O点运动到B点时,求;(重物质量为m)
(1)重力势能减小量为多少?(4分)
(2)动能的增加量是什么? (4分)
(3)根据计算的数据可得出什么结论?产生误差的主要原因是什么?(4分)
四、计算题(共28分)
17.(8分)某人利用如图所示的装置,用100N的恒力F作用于不计质量的细绳的一端,将物体从水平面上的A点移到B点.已知α1=30°,α2=37°,h=1.5m.不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦.求绳的拉力对物体所做的功.
18. (8分)人的心脏每跳一次大约输送8×10-5m3的血液,正常人血压(可看作心脏压送血液的压强)的平均值约为1.5×104Pa,心跳约每分钟70次,据此估测心脏工作的平均功率.

19.(12分)人从一定的高度落地容易造成骨折。一般人胫骨的极限抗压强度约为1.5×108N/m2,胫骨最小横截面积大多为3.2cm2。假若一质量为50kg的人从某一高度直膝双足落地,落地时其重心又下降约1cm。试计算一下这个高度超过多少时,就会导致胫骨骨折。(g取10m/s2)
参考答案
1.D 2.AC 3.C
4.C 由动能定义:Ek1∶Ek2=m1v12∶m2v22=4∶1.
5.A 如果合外力做的功为零,但合外力不一定为零.可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功,B选项错.物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变.所以,做变速运动的物体,动能可能不变,C选项错.物体动能不变,只能说合外力不做功,但合外力不一定为零,D选项错.
6.BD 子弹击中木块打入一定的深度并留在其中.子弹和木块所受水平作用力(相互摩擦力)大小相等,可认为是恒力.但二者的位移大小不同,做功不同,故二者的动能变化并不相等.
7.BD 判断机械能是否守恒,依据是重力以外的力是否做了功,不管物体是做匀速运动还是变速运动,也不管物体是做直线运动还是做曲线运动,只要重力以外的力不做功,机械能就一定守恒.外力做功为零,并不意味着重力以外的力做功为零,所以,机械能不一定守恒.选项B、D正确.
8.C 物体加速度2m/s2,方向向下,除重力外,必定受到向上的作用力,物体上升过程中除重力外其它力对物体作正功,其机械能一定增加。
9.B D
10.A B
11. 69.3 J;-30 J
12.8P
13.H/k
14.(F2R2-F1R1)
15.WT = mgH()+mvB2sin2θ
16. 解: (1)重力势能的减小量为:(J)
(2)重锤下落到B点时的速度为(m/s)
重锤下落到B点时增加的动能为(J)
(3)在实验误差允许的范围内,重锤减小的重力势能等于其动能的增加,验证了机械能守恒定律。
重锤减小的重力势能略大于其增加的动能,其原因是重锤在下落时要受到阻力作用(对纸带的摩擦力、空气阻力),必须克服阻力做功,减小的重力势能等于增加的动能加上克服阻力所做的功。
点拨:本题是一个非常典型的验证机械能守恒定律的题目。它涉及到了验证机械能守恒定律的基本原理和误差来源的分析。要验证机械能守恒定律必须利用力学知识及动能、势能知识来解决。
17. 解析:绳对物体的拉力虽然大小不变,但方向不断变化,所以,不能直接根据W=Fscosα求绳的拉力对物体做的功.由于不计绳与滑轮的质量及摩擦,所以恒力F做的功和绳的拉力对物体做的功相等.本题可以通过求恒力F所做的功求出绳的拉力对物体所做的功.由于恒力F作用在绳的端点,需先求出绳的端点的位移s,再求恒力F的功.由几何关系知,绳的端点的位移为
=0.5m.
在物体从A移到B的过程中,恒力F做的功为
W=Fs=100×0.5J=50J
所以,绳的拉力对物体做的功为50J.
18. 解析:人的心脏每跳一次输送的血液看作长为L,截面积为S的液柱,心脏每跳一次需做的功为W=FL=pSL=pΔV
心跳每分钟70次,则心脏工作的平均功率为
W=1.4W
说明:这类题目的研究对象不是太明确.解题时首先要明确心脏对血液做功,其次,要建立研究对象的模型(如本题中的圆柱体模型),从而推出功和功率的表达式.
19解析:由题意知,胫骨最小处所受冲击力超过
F=时会造成骨折。
设下落的安全高度为h1,触地时重心又下降高度为h2,落地者质量为m,落地速度为v,与地碰撞时间为
由动能定理mg(h1+h2)-Fh2=0
所以h1=
代入数据得h1=