第七章 机械能守恒定律 检测题

《机械能守恒定律》检测题

一、单选题
1．从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用．距地面高度h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示．重力加速度取10m/s2．该物体的质量为

A．2kg B．1.5kg C．1kg D．0.5kg
2．汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，设汽车所受阻力与速度成正比，在发动机的功率达到最大值之前的一段时间内，下列说法正确的是
A．汽车的位移x与时间t成正比
B．汽车的动能与成正比
C．汽车发动机的牵引力F是时间t的二次函数
D．汽车发动机的输出功率P是时间t的二次函数
3．如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一小球。小球在M处时，弹簧处于原长状态．现用力F作用于小球使它从M处缓慢下降，到达N处时，力F刚好为零。此过程中，力F对小球做的功的大小为W，不考虑空气阻力。关于此过程，下列说法不正确的有（ ）

A．小球与弹簧组成的系统机械能减少量为W
B．小球重力势能减小量一定大于W
C．若将小球从M处由静止释放，则小球到达N处时的动能为2W
D．弹簧弹性势能增加量一定等于W
4．一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，力F1、F2做功分别为W1＝6 J、W2＝－6 J，下列说法正确的是
A．这两个力一定大小相等、方向相反 B．F1是动力，F2是阻力
C．这两个力做的总功为12 J D．F1比F2做的功多
5．原来静止在光滑水平桌面上的木块，被水平飞来的子弹击中，当子弹深入木块d深度时，木块相对桌面移动了s，然后子弹和木块以共同速度运动，设阻力大小恒为f，对这一过程，下列说法正确的是( )
A．子弹与木块组成的系统机械能守恒
B．系统损失的机械能等于f（d+s）
C．子弹动能的减少量等于fd
D．系统机械能转变为内能的量等于fd
6．一物体的速度大小为v0时，其动能为Ek，当它的动能为2Ek时，其速度大小为
A． B．2v0 C． D．
7．质量为的物体从0.8m高的桌面掉到地面上，以下说法正确的是（ ）．
A．物体做了80J的功 B．重力对物体做了80J的功
C．桌子对物体做了80J的功 D．没有力对物体做功
8．在下列所述实例中，若不计空气阻力，机械能守恒的是
A．抛出的铅球在空中运动的过程
B．电梯加速上升的过程
C．石块在水中下落的过程
D．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程
9．如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动得加速度大小为3g/4，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（ ）

A．重力势能增加了 B．克服摩擦力做功
C．动能损失了 D．机械能损失了
10．如图所示，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径水平．质量为m的物块（可视为质点）自P点上方处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道．已知物块第一次飞离Q点后上升的最大高度为R，N点为轨道最低点．用W表示物块第一次从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功（不计空气阻力）．则

A．，物块第一次回落后恰能返回到P点
B．，物块第一次回落后恰能返回到P点
C．，物块第一次回落，经P点后，将继续上升一段距离
D．，物块第一次回落，经P点后，将继续上升一段距离
11．小球做下列几种运动，其机械能守恒的是(　　)
A．小球被外力拉着沿光滑的斜面匀速上升 B．小球落在竖直弹簧上，将弹簧压缩至最短
C．小球在竖直平面内做匀速圆周运动 D．小球在做自由落体运动
12．如图所示，滑块以速率v1沿斜面由底端向上滑行，至某一位置后返回，回到出发点时的速率变为v2，且v2 ＜v1，则下列说法中错误的是（ ）

A．全过程中重力做功为零
B．全过程中摩擦力做功为零
C．在上滑和下滑两过程中，机械能减少量相等
D．在上滑和下滑两过程中，摩擦力做功的平均功率不相等

二、多选题
13．如图所示，高h=2.5m的斜面固定不动。一个质量m=1kg的物体，由静止开始从斜面的顶点滑下，滑到斜面底端时的速度大小为6m/s, g取10，在此过程中，下列判断正确的是

A．系统的机械能保持不变 B．物体的重力势能减少了24J
C．物体的动能增加了18J D．物体的机械能减少了7J
14．如图所示，长木板A放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度v0冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B冲到木板A上到相对木板A静止的过程中，下述说法中正确的是(　　)

A．物体B动能的减少量等于系统损失的机械能
B．物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量
C．物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和
D．摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加量
15．如图甲所示，质量为1 kg的小物块，以初速度v0=11 m/s从θ＝53?的固定斜面底端先后两次滑上斜面，第一次对小物块施加一沿斜面向上的恒力F，第二次不施加力，图乙中的两条线段a、b分别表示施加力F和无力F时小物块沿斜面向上运动的v-t图线，不考虑空气阻力，g=10 m/s2，sin37?=0.6， cos37?=0.8，下列说法正确的是（ ）

A．有恒力作用时，恒力F做的功是6.5 J
B．小物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．有恒力F时，小物块在整个上升过程产生的热量较少
D．有恒力F时，小物块在整个上升过程机械能的减少量较少
16．如图所示，A、B两物块放置在足够长的光滑斜面上，当A、B沿斜面一起沿斜面向下滑动，下列说法正确的是（　　）

A．A物体所受合外力不为零 B．A物体所受合外力为零
C．B物体机械能守恒 D．B物体机械能不守恒
17．全长为L且质量分布均匀的长铁链由若干节组成，已知圆形管状轨道半径为R，L＞2πR，R远大于一节铁链的高度和长度，整个管道内壁光滑．如图所示，铁链具有初速度且靠自身惯性能通过圆形管状管道继续前进，下列判断正确的是

A．铁链的每一节通过最高点的速度大小都相等
B．在铁链的第一节完成圆周运动的过程中，第一节铁链机械能不守恒
C．铁链的第一节与最后一节到达最高点时的速度大小相等
D．铁链的第一节回到最低点至最后一节刚进入圆状轨道的过程中铁链的重力势能保持不变
三、实验题
18．用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6v的交流电荷直流电两种。重锤从高处静止开始下落，重锤上拖着的纸袋打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C．用天平测出重锤的质量
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带
E. 测量纸带上某些点间的距离
F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。
答：________________________________________________________________________________________________________

（2）某同学按照正确的操作选得纸带如右。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）。
该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为____________，而动能的增加量为____________，（均保留3为有效数字，重锤质量用m表示）。这样验证的系统错误总是使重力势能的减少量____________动能的增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”）原因是____________；
该同学又在纸带上继续选取计数点D、E、F······后，测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘-h图象去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的-h图象是图中的________________。


四、计算题
19．如图所示，右侧为固定的光滑圆弧导轨A，末端水平。左侧B为固定的挡板，C为足够长的传送带。以速度v=5m/s顺时针运动。D为下表面光滑的木板，质量为M=1kg，长度为L=3m。A的末端与C、D三者的上表面等高，最初D紧靠着A。一个质量为m=2kg的滑块(可看作质点)从A上由静止下滑高度h=1.8m后，滑上木板D。已知滑块恰能滑到木板D的左端，且此刻木板恰与B相撞，若木板与挡板、导轨每次碰撞后，速度均变为零(但不粘连)，滑块与木板及传送带间的动摩擦因数都相等，g=10m/s2,D与B碰后C、D间的缝隙很小忽略不计。求：

(1)动摩擦因数；
(2)滑块第一次滑上传送带运动到最左端过程中，电动机对传送带多做的功；
(3)滑块第一次返回轨道A的最大高度；
(4)滑块从开始释放直到停止运动的过程中，在木板上发生相对滑动的总时间。
20．如图，固定在竖直平面内的倾斜轨道AB，与水平光滑轨道BC相连，竖直墙壁CD高，紧靠墙壁在地面固定一个和CD等高，底边长的斜面，一个质量的小物块视为质点在轨道AB上从距离B点处由静止释放，从C点水平抛出，已知小物块在AB段与轨道间的动摩擦因数为，达到B点时无能量损失；AB段与水平面的夹角为重力加速度，，

(1)求小物块运动到B点时的速度大小；
(2)求小物块从C点抛出到击中斜面的时间；
(3)改变小物块从轨道上释放的初位置，求小物块击中斜面时动能的最小值.
21．半径R＝0.4 m的圆环固定在竖直平面内，O为圆心，A、C是圆环的竖直直径。一个质量m＝0.4 kg的小球套在圆环上，若小球从图示的位置B点由静止开始下滑，已知小球到达C点时的速度vC＝3 m/s，g取10 m/s2，求：
(1)小球经过C点时对环的压力的大小；
(2)小球从B到C的过程中，摩擦力对小球做的功。




参考答案
1．C2．D3．C4．B5．D6．C7．B8．A9．D10．D11．D12．B
13．CD14．CD15．BD16．AC 17．BCD
18．B说法错误，打点计时器应接在交流电源上。
C本实验可以不测重锤的质量。
D说法错误，应先打开电源，在释放纸带 小于 重锤在下落的过程由阻力的作用，减小的重力势能没有全部转化为重锤的动能。 A
19．（1）0.2（2）40J（3）m（4）3s
20．(1) (2) (3)
21．(1)13 N　(2)－0.75 J