第七章 机械能守恒定律 测试卷

第七章《机械能守恒定律》测试卷
一、单选题(共12小题)
1.在“探究功与速度变化的关系”的实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法正确的是(　　)
A． 橡皮筋做的功可以直接测量
B． 通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C． 橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
D． 把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍
2.假设一架战斗机正在空中某一高度做匀速飞行，另一架空中加油机给其加油．如图所示，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，则与加油前相比，战斗机的(　　)

A． 动能增加，势能减少，机械能不变
B． 动能增加，势能增加，机械能增加
C． 动能减少，势能不变，机械能减少
D． 动能不变，势能不变，机械能不变
3.如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能；把物体由于运动而具有的能量叫做动能，那么，伽利略的斜面实验可以给我们一个启示．关于这个启示说法正确的是(　　)
①小球在向下倾斜的斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的速度是由高度转变而来的　②小球在向上倾斜的斜面B上运动时，小球离地面的高度增加，速度减小，小球的高度是由速度转变而来的　③小球在斜面A上运动时，小球离地面的高度减小，速度增大，小球的动能是由势能转化而来的　④小球在斜面B上运动时，小球离地面的高度增加，速度减小，小球的势能是由动能转化而来的
A． ①②
B． ③④
C． ①③
D． ②④
4.如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程.将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是(　　)

A． 阻力对系统始终做负功
B． 系统受到的合力始终向下
C． 重力做功使系统的重力势能增加
D． 任意相等的时间内重力做的功相等
5.沪杭高铁连接上海与杭州，是中国“四纵四横”客运专线网络中沪昆客运专线的一段．正线全长160公里，全线设计时速为350公里．据报道，2010年9月28日沪杭高铁试运行，当天中午11时40分，沪杭高铁(上海－杭州)运行最高时速达到416.6公里，继续刷新世界铁路运营试验的最高时速．沪杭高铁使上海、杭州的旅行时间压缩到38分钟．沪宁杭的时空距离将进一步拉近，“长三角高铁时代”的脚步将迈得更为坚实．同时对车辆和铁路建设提出了更高的要求．一方面，火车提速需要增大发动机功率，另一方面，铁路转弯处要求外轨比内轨稍高，其内外轨高度差h的设计不仅与弯道半径r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关．如果火车行驶时所受阻力与v2成正比，则以下说法正确的是(　　 )
A． 如果火车提速为原来的2倍，则发动机功率应增大为原来的4倍
B． 如果h一定时，v越大则要求r越大
C． 如果r一定时，v越大则要求h越小
D． 如果v一定时，r越大则要求h越大
6.如图所示，质量为m的钢珠从高出地面h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．

A． 9
B． 10
C． 11
D． 12
7.将一个物体由A移至B，重力做功(　　)A． 与运动过程中是否存在阻力有关
B． 与物体沿直线或曲线运动有关C． 与物体是做加速、减速或匀速运动有关
D． 与物体初、末位置高度差有关
8.关于物体的动能，下列说法中正确的是(　　)
A． 一个物体的动能可能小于零
B． 一个物体的动能与参考系的选取无关
C． 动能相同的物体的速度一定相同
D． 两质量相同的物体，若动能相同，其速度不一定相同
9.下列关于静摩擦力的叙述中，正确的是(　　)
A． 静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反且做负功
B． 静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同而做正功
C． 静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直而不做功
D． 静止物体所受静摩擦力一定为零而不做功
10.如图所示，mA＝2mB，不计摩擦阻力，物体A自H高处由静止开始下落，且B物体始终在水平台面上．若以地面为零势能面，则当物体A的动能与其势能相等时，物体A距地面的高度是(　　)

A．
B．
C．
D．
11.如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一初速度由底端冲上倾角为30°的固定斜面，上升的最大高度为h，其加速度大小为g，在这个过程中有关该物体的说法中正确的是(　　)

A． 重力势能增加了mgh
B． 动能损失了mghC． 动能损失了mgh
D． 机械能损失了mgh
12.取水平地面为重力势能零点．一物块从地面以初速度v0竖直向上运动，不计空气阻力，当物块运动到某一高度时，它的重力势能和动能恰好相等，则在该高度时物块的速度大小为(　　)
A．v0
B．v0
C．v0
D．v0
二、实验题(共3小题)
13.某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律：
(1)安装打点计时器时，纸带的两个限位孔必须处在同一________线上．
(2)接通电源，让打点计时器正常工作后，松开________．
(3)将纸带上打出的第一个点记为0，并在离0点较远的任意点依次选取几个连续的点，分别记为1,2,3….量出各点与0点的距离h,算出各点对应的速度，分别记为v1至v6，数据如下表：

表中有一数据有较大误差，代表符号为________．

(4)修正数据后，该同学计算出各点对应速度的平方值，并作出v2－h图象，如图乙所示，若得出的直线斜率为k，则可测出重力加速度g＝________.与真实值相比，测出的g值________(选填“偏小”或“偏大”)．
14.利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律.通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中小铁球经过光电门B时，毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球的挡光时间t.实验前调整光电门位置，使小铁球下落过程中，小铁球球心垂直细激光束通过光电门，当地重力加速度为g.

(1)为了验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，还需要测量的物理量是________.
A.A点距地面的高度H
B.A、B之间的距离h
C.小铁球从A到B的下落时间tAB
D.小铁球的直径d
(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v＝____________；要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式________是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示).
15.为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：
A．小车
B．钩码
C．一端带滑轮的木板
D．细线
E．电火花计时器
F．纸带
G．毫米刻度尺
H．低压交流电源
I．220 V的交流电源

甲

乙
(1)根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是________(填写器材序号)，还应补充的器材是________．
(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0～6)，测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T.则打点2时小车的速度v2＝________；若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为________．
(3)在实验数据处理时，如果以为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出－d图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为__________．
三、计算题(共3小题)
16.如图所示，一物体质量m＝2 kg，在倾角为θ＝37°的斜面上的A点以初速度v0＝3 m/s下滑，A点距弹簧上端B的距离AB＝4 m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC＝0.2 m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，D点距A点AD＝3 m．挡板及弹簧质量不计，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，求：

(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；
(2)弹簧的最大弹性势能Epm.
17.如图所示，水平地面的B点右侧有一圆形挡板．圆的半径R＝4 m，B为圆心，BC连线与竖直方向夹角为37°.滑块静止在水平地面上的A点，AB间距L＝4.5 m．现用水平拉力F＝18 N沿AB方向拉滑块，持续作用一段距离后撤去，滑块恰好落在圆形挡板的C点，已知滑块质量为2 kg、与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，取g＝10 m/s2，sin 37° ＝0.6，cos37°＝0.8.求：

(1)拉力F作用的距离；
(2)滑块从A点运动到圆弧上C点所用的时间．
18.如图所示，在电动机带动下，皮带的传输速率不变，AB为皮带上方的水平段．小物块由静止轻放在皮带左端A处，经过一段时间，物块的速度等于皮带的速度，已知传动轮的半径为R，物块与皮带之间的动摩擦因数为μ.

(1)为使物块运动到皮带右端B处时能脱离皮带，皮带的传输速度v和AB段的长度l应分别满足什么条件？
(2)若AB段的长度足够长，已知皮带的传输速度为v，现每隔一段相等的时间就在A处由静止释放一个质量为m的物块，经过一段时间后，皮带右侧相邻物块之间的距离增大到最大值d之后保持不变，直到脱离皮带．求皮带每传输一个物块电动机对皮带做的功，并求电动机对皮带做功的平均功率．
四、填空题(共3小题)
19.能源问题是现代社会发展的基本要素之一，能源家族中：①煤炭、②太阳能、③天然气、④水能等，其中属于不可再生能源的是________；属于不会造成环境污染的能源是________．(请填写序号)
20.质量为20 kg的薄铁板平放在二楼的地面上，二楼地面与楼外地面的高度差为5 m．这块铁板相对二楼地面的重力势能为________ J，相对楼外地面的重力势能为________ J；将铁板提高1 m，若以二楼地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了________ J；若以楼外地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了________ J.
21.如图所示是弹簧门的一角，依靠弹簧形变后储存的弹性势能自动将打开的门关闭，当弹簧门打开时，弹簧的弹力对外做________功，弹性势能________(填“增加”或“减小”)；当弹簧门关闭时，弹簧的弹力对外做________功，弹性势能________(填“增加”或“减小”)．

弹簧门



答案



1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】B
7.【答案】D
8.【答案】D
9.【答案】C
10.【答案】B
11.【答案】A
12.【答案】C



13.【答案】(1)竖直　(2)纸带　(3)v3　(4)　偏小
14.【答案】(1)BD　(2)　＝h(或d2＝2ght2)
15.【答案】(1)H　天平　(2)或　mg(d5－d1)＝(M＋m)(v－v)　(3)g
为.
16.【答案】(1)0.52　(2)24.5 J
17.【答案】(1)2.5 m　(2)2.3 s
18.【答案】(1)v≥　l≥　(2)mv2　＝
19.【答案】①③　②④
20.【答案】0　103　200　200
21.【答案】负　增加　正　减少