第七章《机械能守恒定律》测试卷
一、单选题(共12小题)
1.如图所示,两物体与水平面间的动摩擦因数相同,它们的质量相等,在甲图中用力F1拉物体,在乙图中用力F2推物体,两种情况下两物体都做匀速直线运动,经相同的位移,则F1和F2对物体所做的功W1和W2的关系为( )
A.W1=W2
B.W1>W2
C.W1D. 无法比较
2.如图,在竖直平面内滑道ABC关于B点对称,且A、B、C三点在同一水平面上.若小滑块第一次由A滑到C、第二次由C滑到A,小滑块运动过程始终沿着滑道滑行,两次运动的初速度大小分别为v1、v2,而末速度大小相等.小滑块与滑道的动摩擦因数恒定,则两次运动的初速度( )
A.v1>v2
B.v1<v2
C.v1=v2
D.v1、v2大小无法比较
3.下列关于做功的说法正确的是( )
A. 力对物体做功越多,说明物体的位移一定越大
B. 静摩擦力总是做正功,滑动摩擦力总是做负功
C. 作用力做正功,反作用力就一定做负功
D. 一个物体所受到的一对平衡力所做的功的代数和为零
4.如图所示,质量为m的物体A静止在倾角为θ的斜面体B上,斜面体B的质量为M.现对该斜面体施加一个水平向左的推力F,使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动,当移动的距离为l时,斜面体B对物体A所做的功为( )
A.Fl
B.mglsinθcosθ
C.mglsinθ
D. 0
5.如图所示,质量为m的物体从同一高度沿着不同倾角的斜面下滑,其倾角θ1<θ2<θ3,物体跟各斜面间滑动摩擦因数都相同.若物体从斜面顶端滑至底端的过程中,物体的重力所做的功分别为W1、W2、W3,则( )
A.W1>W2>W3
B.W1C.W1=W2=W3
D. 无法确定
6.木块静止挂在绳子下端,一子弹以水平速度射入木块并留在其中,再与木块一起共同摆到一定高度,如图所示,从子弹开始入射到共同上摆到最大高度的过程中,下面说法正确的是( )
A. 子弹的机械能守恒
B. 木块的机械能守恒
C. 子弹和木块的总机械能守恒
D. 以上说法都不对
7.如图所示,小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾,尽情嬉耍.在小朋友接触床面向下运动的过程中,床面对小朋友的弹力做功情况是( )
A. 先做负功,再做正功
B. 先做正功,再做负功
C. 一直做负功
D. 一直做正功
8.某运动员在110米跨栏时采用蹲踞式起跑,发令枪响后,左脚迅速蹬离起跑器,在向前加速的同时提升身体重心.如图所示,假设质量为m的运动员,在起跑时前进的距离x内,重心上升高度为h,获得的速度为v,克服阻力做功为W阻,则在此过程中,下列说法中正确的是( )
A. 运动员的重力做功为W重=mgh
B. 运动员机械能增量为mv2+mgh
C. 运动员的动能增加量W阻+mgh
D. 运动员自身做功为mv2+mgh-W阻
9.实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图a所示,某组同学在一次实验中,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图b所示.图象的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E,图b的图象中,表示小球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是( )
A. 丙、乙、甲
B. 乙、甲、丙
C. 甲、乙、丙
D. 丙、甲、乙
10.质量为m的汽车在平直公路上行驶,发动机的功率P和汽车受到的阻力Ff均恒定不变,在时间t内,汽车的速度由v0增大到最大速度vm,汽车前进的距离为s,则此段时间内发动机所做的功W可表示为( )
A.W=Pt
B.W=Ffs
C.W=mv+mv+Ffs
D.W=mv+Ffs
11.质量为m的汽车,其发动机额定功率为P.当它开上一个倾角为θ的斜坡时,受到的阻力为车重力的k倍,则车的最大速度为( )
A.
B.
C.
D.
12.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.
二、填空题(共3小题)
13.在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列物理量中需要用工具测量的有( );通过计算得到的有 ( )
A.重锤的质量
B.重力加速度
C.重锤下落的高度
D.与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度
14.一方面能源在人类日益增加的需求下,逐渐枯竭,另一方面能源的大量开发利用既为人类带来了文明与繁荣,也给人类的生存环境带来了如酸雨、臭氧层被破坏、温室效应等巨大的灾难.因此,今后我们利用能源的技术发展方向是________、________等.
15.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.
三、实验题(共1小题)
16.在“验证机械能守恒定律”的实验中,有位同学按以下步骤进行实验操作:
A.用天平称出重锤和夹子的质量
B.固定好打点计时器,将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器
C.松开纸带,接通电源,开始打点,并如此重复多次,以得到几条打点的纸带
D.取下纸带,挑选点迹清晰的纸带,记下起始点O,在距离O点较近处选择几个连续计数点(或计时点),并计算出各点的速度值
E.测出各计数点到O点的距离,即得到重锤下落的高度
F.计算出mghn和mv,看两者是否相等
在以上步骤中,不必要的步骤是____________________.
有错误或不妥的步骤是__________.(填写代表字母)
更正情况:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________.
四、计算题(共3小题)
17.一个圆柱形的竖直井里存有一定量的水,井的侧面和底部是密闭的.在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管,管和井共轴,管下端未触及井底.在圆管内有一不漏气的活塞,它可沿圆管上下滑动.如图所示,现用卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力F,使活塞缓慢向上移动.已知圆管半径r=0.10 m,井的半径R=2r,水的密度ρ=1.00×103kg/m3,大气压P0=1.00×105Pa ,求活塞上升H=9.00 m的过程中拉力所做的功(井和管在水面上及水面下的部分都足够长,不计活塞质量,不计一切摩擦,重力加速度g=10 m/s2).
18.如图所示,一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止.测得停止处相对开始运动处的水平距离为l,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并认为斜面与水平面和物体的动摩擦因数相同,求动摩擦因数μ.
19.如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4 m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O点为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高.质量m=1 kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O点等高的D点,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)若使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值;
(3)若滑块离开C点的速度大小为4 m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间t.
答案
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】A
10.【答案】A
11.【答案】D
12.【答案】B
13.【答案】C
14.【答案】太阳能 风能
15.【答案】0 103 200 200
16.【答案】A BCDF ①B中手应抓住纸带末端,让重物尽量靠近打点计时器 ②C中应先接通电源,再松开纸带
③D中应选取离O点较远的点 ④F中应计算ghn和v
17.【答案】1.65×104J
18.【答案】
19.【答案】(1)0.375 (2)2m/s (3)0.2 s