(新人教版必修2)物理:7.8《机械能守恒定律》测试

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名称 (新人教版必修2)物理:7.8《机械能守恒定律》测试
格式 rar
文件大小 35.1KB
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 2010-08-18 08:44:00

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文档简介

机械能守恒定律 测试题 
 一、选择题(每小题4分,共28分)
  1.质量为m的物体,从静止出发以g/2的加速度竖直下降h,下列几种说法
  ①物体的机械能增加了mg h ②物体的动能增加了mg h ③物体的机械能减少了mg h ④物体的重力势能减少了mg h
  以上说法中正确的是(  )
  A.①②③  B.②③④
  C.①③④  D.①②④
  2.如图7-34所示,质量为m的物体,以水平速度v0离开桌面,若以桌面为零势能面,不计空气阻力,则当它经过离地高度为h的A点时,所具有的机械能是( )
图7-34
A.mv02+mg h B.mv02-mg h
  C.mv02+mg (H-h) D.mv02
  3.质量为m的滑块沿着高为h,长为l的粗糙斜面匀速下滑,在滑块从斜面顶端滑至底端的过程中,下列几种说法中:
  ①重力对滑块所做的功为mgh ②滑块的机械能守恒 ③滑块的重力势能减少了mgh
  ④滑块克服摩擦力所做的功为mgh
  上述说法中正确的是( )
  A.①②③ B.②③④
  C.①③④ D.①②④
  4.水平传送带以速度v匀速传动,一质量为m的小物块A由静止轻放在传送带上,若小物块与传送带间的动摩擦因数为? ,如图7-35所示,在小木块与传送带相对静止时,系统转化为内能的能量为( )
图7-35
  A.mv2 B.2mv2
  C.mv2 D.mv2
  5.三个质量相同的物体以相同大小的初速度v0在同一水平面上分别进行竖直上抛、沿光滑斜面上滑和斜上抛.若不计空气阻力,它们所能达到的最大高度分别用H1、H2和H3表示,则( )
  A.H1=H2=H 3 B.H1=H2>H3
  C.H1>H2>H 3 D.H1>H2=H 3
  6.如图7-36所示,通过空间任意一点A可作无数个斜面.如果物体从A点分别沿这些倾角各不相同的光滑斜面滑下,那么物体在这些斜面上速率相同的点所构成的面是( )
图7-36
  A.球面 B.抛物面 C.水平面 D.不规则的曲面
  7.质量为m的小球在竖直平面内的圆环轨道内做圆周运动,如图7-37所示.某时刻运动到最高点A,受到轨道的弹力与其所受的重力相等;它继续运动到最低点B时,受到轨道的弹力是其重力的7倍.
图7-37
  ①小球只能再通过最高点1次
  ②小球能通过最高点多次
  ③小球运动到某位置时,受到的弹力可能为零21世纪教育网
  ④小球运动到任意位置时,受到的弹力都不为零
  上述说法正确的是( )
  A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
  二、非选择题(共32分)
  8.(4分)功率为P,质量为M的汽车,下坡时关闭油门,则速度不变.若不关闭油门,且保持功率不变,则在时间t内速度增大为原来的2倍,则汽车的初速度为______.
  9.(4分)质量为1 kg的物体在水平面上滑行,且动能随位移变化的情况如图7-38所示,取g=10 m/s2,则物体滑行持续的时间是______.
图7-38
   10.(4分)质量为m=2 kg的物体,在水平面上以v1=6 m/s的速度匀速向西运动,若有一个F=8 N,方向向北的恒力作用于物体,在t=2 s内物体的动能增加了_____J.
  11.(6分)如图7-39中两物体质量分别为m和2m,滑轮的质量和摩擦都不计,开始时用手托住2m的物体,释放后,当2m的物体从静止开始下降h后的速度是多少?[来源:21世纪教育网]
图7-39
  12.(7分)如图7-40所示,斜面倾角为? ,质量为m的滑块距挡板P为s,以初速度v沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为? ,滑块所受摩擦力小于滑块重力沿斜面的分力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块经过的路程有多大?
[来源:21世纪教育网]
图7-40
  13.(7分)如图7-41所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角? =30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮,一柔软的细绳跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连接,A的质量为4m,B的质量为m,开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升,物块A与斜面间无摩擦,若A沿斜面下滑s距离后,细线突然断了.求物块B上升的最大高度H.
图7-41
21世纪教育网
参考答案
  一、选择题(每小题4分,共28分)
  1.解析:物体匀加速下降h时,
  v2=2as=2··易得:v=
  则物体的动能增加mv2=mg h,②对,物体的重力势能减少mg h,④对物体的机械能减少mg h-mv2=mg h,③对,故选项B正确.
  答案:B
  2.解析:因不计空气阻力,仅有重力做功,故机械能守恒,选桌面为势能参考面,故物体在抛出时的机械能为mv02,则在运动过程中任何位置的机械能均为mv02,则选项D正确。
  答案:D
  3.解析:物块下滑过程中,受到重力、支持力和动摩擦力,其中支持力不做功,重力做正功W1,物体克服摩擦力做功W2.在物块从顶端滑至底端的过程中:
  W1=mg h,①对.
  重力势能减少了mgh,③对.
  根据动能定理,有
  W1-W2=0,W2=W1=mgh,④对②错.故选项C正确.
  答案:C
  4.解析:小物块A放到传送带上后,在摩擦力作用下匀加速运动,最终与传送带有相同速度v,设在此过程中物块A的位移为sA,传送带的位移为sB.则:
  加速度为? mg=m a,a=? g.
  所需时间为t=v/a=v/? g.
  物块A的位移sA=·t=v2/2? g.
  传送带的位移sB=v t=v2/? g
  内能的增量ΔE=? mg(sB-sA)=mv2.
  故选项D正确.
  答案:D
  5.解析:因不计空气阻力,故三个物体的机械能均守恒.竖直上抛和沿光滑斜面上滑至最高点时,速度均为零;但斜上抛的物体到达最高点时,水平方向仍有速度,即
  mv02=mgH1=mgH2=mgH3+mv水2
  故H1=H2>H3,所以选项B正确.
  答案:B
  6.解析:物体沿光滑斜面滑下,仅有重力做功,机械能必守恒.因在A点时速度均为零,即初态机械能相等;故速率相同(末动能相同)的点,其势能必相同,即离A点的高度相同,因此这些点所构成的面是水平面.选项C正确.
  答案:C
  7.解析:设小球在A点的速度为vA,在B点的速度为vB,根据牛顿第二定律,有
  FA+mg=m,即2mg=m
  假设小球从A到B机械能守恒,则
   mvA2+mg·2R=mvB2, 即mvB2=6mgR
  在机械能守恒的条件下,小球在B点时,所受弹力FB应为
  FB-mg=m,FB>mg.
  根据上述计算可知,题中所给的小球的机械能守恒,所以小球能通过最高点多次.故选项①错②对;因为小球在A点的速度最小,所受向心力最小,即所受弹力最小,因此小球运动在任意位置时,受到的弹力都不为零,则③错④对.故选项D正确.
  答案:D
  二、非选择题(共32分)
  8.解析:由题意,汽车在不开发动机时所受合外力为零,开动发动机后,根据动能定理应有Pt=M(2v0)2-Mv02解得 v0=
  答案:
  9.解析:根据题意及图象可得到Ek与s的关系式:
  F? =-F? s可见图象斜率的大小代表摩擦力的大小F? =N=2 N,物体的加速度大小a=F? /m=2 m/s2,而初速度v0=m/s=10 m/s.可知持续滑行时间t=10/2 s=5 s.
  答案:5 s
  10.解析:物体原来在平衡力作用下西行,受向北的恒力F作用后将做类似于平抛的曲线运动,如图所示.物体在向北方向上的加速度a=F/m=4 m/s2,2 s后在向北方向上的速度分量v2=at=8 m/s,故2 s后物体的合速度v==10 m/s,所以物体在2 s内增加的动能为ΔEk=mv2-mv12=64 J.
  答案:64
  11.解析:细绳的拉力分别对物m和物2m做正功和负功,所以物m和物2m各自的机械能都不守恒,但物m和物2m构成的系统机械能守恒,故以系统为研究对象
  此过程中系统减少的势能为
  2mgh-mgh=mgh
  系统增加的动能为(3m)v2
  根据机械能守恒定律,有
   mgh=(3m)v2,v=
  答案:
  点评:机械能守恒定律也可以说:“物体减少的势能等于增加的动能.”这种说法的优点在于,不需选择零势能面.
  12.解析:由于滑块重力沿斜面向下的分力大于滑块所受摩擦力,所以可断定滑块最终将停靠在挡板处.从以v向上滑动至最终停下,设滑块经过的路程为l,则重力做正功,摩擦力做负功.
  解法一:此过程重力对滑块做功WG=mgssin? ,
  摩擦力做功Wf=-? mglcos?
  对滑块由动能定理,有:
  mgssin? -? mglcos? =0-mv2
  解得l=
  解法二:由能量转化与守恒求解,此过程滑块机械能的减少ΔE1=mgssin? +mv2,克服摩擦力做功转化的内能ΔE2=? mgcos? ·l,由能量守恒定律有ΔE1=ΔE2
  即mgssin? +mv2=? mglcos?
  同样可解出l.
  答案:
  13.解析:由A、B和地球组成的系统,在A、B运动过程中,只有A、B的重力做功,系统机械能守恒.
  ΔEP=ΔEk
  即:4mg·-mg·s=mv2+×4mv2 ①21世纪教育网
  细线突然断的瞬间,物块B竖直上升的速度为v,此后B做竖直上抛运动,设继续上升的距离为h,由机械能守恒得
  mv2=mgh ②
  物块B上升的最大高度H=h+s ③
  由①②③解得H=1.2 s
  答案:1.2 s