2019—2020人教物理必修二第7章 机械能守恒定律（期末）中度练习含答案
文档属性
| 名称 | 2019—2020人教物理必修二第7章 机械能守恒定律（期末）中度练习含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 923.5KB | ||
| 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 | 2020-07-25 15:50:51 | ||
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文档简介
2019—2020人教物理必修二第7章
机械能守恒定律（期末）中度练习含答案
必修二第七章
机械能守恒定律
一、选择题
1、质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶．已知发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为vm.保持发动机的功率不变，则当汽车的速度为时，其瞬时加速度的大小为( )
A.
B.
C.
D.
2、卡车用水平拉力F拉着拖车在水平路面上行驶。当卡车将拖车沿一直线从A处缓慢地移到B处,然后再从B处缓慢地沿原路移回到A处,如果A,B二处相距s,在这个过程中拉力F对拖车做的功是( )
A.0
B.Fs
C.2Fs
D.条件不足,无法确定
3、如图所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，则在运动过程中( )
A．动能减少，势能增加
B．动能不变，势能增加
C．动能减少，势能不变
D．动能不变，势能减少
4、如图所示，某个力F＝10
N作用在半径为R＝1
m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F做的总功为( )
A．0
B．20π
J
C．10
J D．10π
J
5、如图所示,在水平地面上平铺着n块砖,每块砖的质量均为m,厚度均为h。如果工人将砖一块一块地叠放起来,那么工人至少做功( )
A.n(n-1)mgh
B.n(n-1)mgh
C.n(n+1)mgh
D.n(n+1)mgh
6、一质量为1×103
kg的汽车行驶在平直路面上,其速度v不同时,对应的最大输出功率P不同,Pv关系如图所示。汽车从静止开始,以恒定加速度1
m/s2做匀加速直线运动时,受到的阻力恒为1×103
N。该匀加速过程持续时间大约为( )
A.5
s
B.10
s
C.15
s
D.20
s
7、如图所示虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能( )
A．一直减小
B．一直增大
C．先增大后减小
D．先减小后增大
8、如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是( )
A．弹簧的弹性势能逐渐减小
B．弹簧的弹性势能逐渐增大
C．弹簧的弹性势能先增大后减小
D．弹簧的弹性势能先减小后增大
9、如图所示,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各有一杂技演员(可视为质点),a站于地面,b从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员b摆至最低点时,a刚好对地面无压力,则演员a质量与演员b质量之比为( )
A.1∶1
B.2∶1
C.3∶1
D.4∶1
10、用橡皮筋探究功与速度变化的实验中小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，则下面操作正确的是(
)．
A．使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可
B．使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可
C．沿木板推小车(后面拖着纸带)，打点计时器在纸带上打下的点均匀分布
D．不用挂纸带，轻推小车，小车能匀速下滑即可
11、如图所示，一个质量为0.4kg的小物块从高h＝0.05m的坡面顶端由静止释放，滑到水平台上，滑行一段距离后，从边缘O点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的P点。现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板的形状满足方程(单位：m)，不计一切摩擦和空气阻力，，则下列说法正确的是（
）
A．小物块从水平台上O点飞出的速度大小为1m/s
B．小物块从O点运动到P点的时间为1s
C．小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5
D．小物块刚到P点时速度的大小为10m/s
12、利用新能源发电的形式很多,如甲、乙、丙和丁图所示,其中甲表示潮汐能发电,乙表示地热能发电,而丙和丁图所对应的发电形式分别是( )
A.化学能,风能
B.太阳能,风能
C.核能,太阳能
D.核能,化学能
13、从地面竖直向上抛出一个物体，当它的速度减为初速度v0的一半时，上升的高度为(空气阻力不计)( )
A．v/(2g)
B．v/(4g)
C．v/(8g)
D．3v/(8g)
14、风能和水能是以下哪一种能的间接形式（
）
A．核能
B．电能
C．太阳能
D．地热能
二、非选择题
1、(1)在下列学生实验中,需要用到打点计时器的实验有 (填字母)。?
A.探究求合力的方法
B.探究加速度与力、质量的关系
C.探究做功与物体速度变化的关系
D.探究作用力与反作用力的关系
(2)①做“验证机械能守恒定律”的实验,已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器,还必须选取的器材是图中的 (填字母)。?
②某同学在实验过程中,a.在重锤的正下方地面铺海绵;b.调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直;c.重复多次实验。以上操作可减小实验误差的是 (填字母)。?
2、如图所示，总长为2
m的光滑匀质铁链，质量为10
kg，跨过一光滑的轻质定滑轮．开始时铁链的两底端相齐，当略有扰动时某一端开始下落，求：从铁链刚开始下落到铁链刚脱离滑轮这一过程中，重力对铁链做了多少功？重力势能如何变化？(g取10
m/s2)
3、完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧,示意如图2,AB长L1=150
m,BC水平投影L2=63
m,图中C点切线方向与水平方向的夹角θ=12°(sin
12°≈0.21)。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动,经t=6
s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m=60
kg,g=
10
m/s2,求:
(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W。
(2)舰载机刚进入BC时,飞行员受到竖直向上的压力FN多大。
2019—2020人教物理必修二第7章
机械能守恒定律（期末）中度练习含答案
必修二第七章
机械能守恒定律
一、选择题
1、质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶．已知发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为vm.保持发动机的功率不变，则当汽车的速度为时，其瞬时加速度的大小为( )
A.
B.
C.
D.
解析：汽车速度达到最大后，将匀速前进，根据功率与速度关系公式P＝Fv和共点力平衡条件F1＝f①
P＝F1vm②
当汽车的车速为时，P＝F2③
根据牛顿第二定律F2－f＝ma④
由①～④式，可求得a＝.
答案：B
2、卡车用水平拉力F拉着拖车在水平路面上行驶。当卡车将拖车沿一直线从A处缓慢地移到B处,然后再从B处缓慢地沿原路移回到A处,如果A,B二处相距s,在这个过程中拉力F对拖车做的功是( )
A.0
B.Fs
C.2Fs
D.条件不足,无法确定
解析:在卡车将拖车从A处缓慢地移到B处过程中,拉力F做功为W=Fs。再从B处缓慢地移回到A处,拉力F做功也为W=Fs。则整个过程中拉力做的功为2Fs。
【答案】C
3、如图所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，则在运动过程中( )
A．动能减少，势能增加
B．动能不变，势能增加
C．动能减少，势能不变
D．动能不变，势能减少
【答案】B
【解析】小车沿斜面从A运动到B，位置升高，势能增加；小车沿斜面匀速运动，速度大小不变，故物体的动能不变．
4、如图所示，某个力F＝10
N作用在半径为R＝1
m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F做的总功为( )
A．0
B．20π
J
C．10
J D．10π
J
【答案】B
5、如图所示,在水平地面上平铺着n块砖,每块砖的质量均为m,厚度均为h。如果工人将砖一块一块地叠放起来,那么工人至少做功( )
A.n(n-1)mgh
B.n(n-1)mgh
C.n(n+1)mgh
D.n(n+1)mgh
解析:把n块砖看做一个整体,其总质量是nm,以地面为零势能面,n块砖都平放在地上时,其重心都在高处,所以这n块砖的初始重力势能为Ep1=nmg;当n块砖叠放在一起时,其总高度为nh,其总的重心位置在处,所以末态重力势能为Ep2=n2mg,人做的功至少等于重力势能的增量,即W=ΔEp=Ep2-Ep1=n(n-1)mgh,选项B正确。
【答案】B
6、一质量为1×103
kg的汽车行驶在平直路面上,其速度v不同时,对应的最大输出功率P不同,Pv关系如图所示。汽车从静止开始,以恒定加速度1
m/s2做匀加速直线运动时,受到的阻力恒为1×103
N。该匀加速过程持续时间大约为( )
A.5
s
B.10
s
C.15
s
D.20
s
解析:汽车做匀加速直线运动。根据牛顿第二定律得F-Ff=ma,则F=Ff+ma=1×103
N+1×103×1
N=2×103
N,其Pv图线为一直线,图线斜率即为牵引力F,则k=2,作该直线如图所示,由此知该匀加速过程的最大速度v1=20
m/s,加速过程持续时间为t1==20
s,选项D正确。
【答案】D
7、如图所示虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能( )
A．一直减小
B．一直增大
C．先增大后减小
D．先减小后增大
【答案】C [运动员的重心高度先增大后减小，所以其重力势能Ep＝mgh也先增大后减小，C项正确．]
8、如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是( )
A．弹簧的弹性势能逐渐减小
B．弹簧的弹性势能逐渐增大
C．弹簧的弹性势能先增大后减小
D．弹簧的弹性势能先减小后增大
解析：撤去F后物体向右运动的过程中，弹簧的弹力先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能先减小后增大，故选项D正确．
答案：D
9、如图所示,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各有一杂技演员(可视为质点),a站于地面,b从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员b摆至最低点时,a刚好对地面无压力,则演员a质量与演员b质量之比为( )
A.1∶1
B.2∶1
C.3∶1
D.4∶1
解析:设b摆至最低点时的速度为v,b手握的绳端到定滑轮E段为l,由机械能守恒定律可得mgl(1-cos
60°)=mv2,解得v=。设b摆至最低点时绳子的拉力为FT,由圆周运动知识得
FT-mbg=mb,解得FT=
2mbg,对演员a有FT=mag,所以,演员a质量与演员b质量之比为2∶1。
【答案】B
10、用橡皮筋探究功与速度变化的实验中小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，则下面操作正确的是(
)．
A．使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可
B．使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可
C．沿木板推小车(后面拖着纸带)，打点计时器在纸带上打下的点均匀分布
D．不用挂纸带，轻推小车，小车能匀速下滑即可
【答案】C
11、如图所示，一个质量为0.4kg的小物块从高h＝0.05m的坡面顶端由静止释放，滑到水平台上，滑行一段距离后，从边缘O点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的P点。现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板的形状满足方程(单位：m)，不计一切摩擦和空气阻力，，则下列说法正确的是（
）
A．小物块从水平台上O点飞出的速度大小为1m/s
B．小物块从O点运动到P点的时间为1s
C．小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5
D．小物块刚到P点时速度的大小为10m/s
【答案】AB
12、利用新能源发电的形式很多,如甲、乙、丙和丁图所示,其中甲表示潮汐能发电,乙表示地热能发电,而丙和丁图所对应的发电形式分别是( )
A.化学能,风能
B.太阳能,风能
C.核能,太阳能
D.核能,化学能
【答案】B
13、从地面竖直向上抛出一个物体，当它的速度减为初速度v0的一半时，上升的高度为(空气阻力不计)( )
A．v/(2g)
B．v/(4g)
C．v/(8g)
D．3v/(8g)
解析：由机械能守恒定律得
mv＝m()2＋mgh，解得h＝，D正确．
【答案】D
14、风能和水能是以下哪一种能的间接形式（
）
A．核能
B．电能
C．太阳能
D．地热能
【答案】C
二、非选择题
1、(1)在下列学生实验中,需要用到打点计时器的实验有 (填字母)。?
A.探究求合力的方法
B.探究加速度与力、质量的关系
C.探究做功与物体速度变化的关系
D.探究作用力与反作用力的关系
(2)①做“验证机械能守恒定律”的实验,已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器,还必须选取的器材是图中的 (填字母)。?
②某同学在实验过程中,a.在重锤的正下方地面铺海绵;b.调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直;c.重复多次实验。以上操作可减小实验误差的是 (填字母)。?
答案:(1)BC (2)BD bc
2、如图所示，总长为2
m的光滑匀质铁链，质量为10
kg，跨过一光滑的轻质定滑轮．开始时铁链的两底端相齐，当略有扰动时某一端开始下落，求：从铁链刚开始下落到铁链刚脱离滑轮这一过程中，重力对铁链做了多少功？重力势能如何变化？(g取10
m/s2)
[解析] 如图所示，开始时链条重心在A处，离开滑轮时重心位置在B处，即重心下降了0.5
m．所以重力做功WG＝10×10×0.5
J＝50
J．重力势能减少50
J.
[答案] 50
J 减少50
J
3、完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧,示意如图2,AB长L1=150
m,BC水平投影L2=63
m,图中C点切线方向与水平方向的夹角θ=12°(sin
12°≈0.21)。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动,经t=6
s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m=60
kg,g=
10
m/s2,求:
(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W。
(2)舰载机刚进入BC时,飞行员受到竖直向上的压力FN多大。
解析:(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时的速度为v,则有
=
①
根据动能定理,有
W=mv2-0
②
联立①②式,代入数据,得
W=7.5×104
J。
③
(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R,根据几何关系,有
L2=Rsin
θ
④
由牛顿第二定律,有
FN-mg=m
⑤
联立①④⑤式,代入数据,得
FN=1.1×103
N。
答案:(1)7.5×104
J (2)1.1×103
N
机械能守恒定律（期末）中度练习含答案
必修二第七章
机械能守恒定律
一、选择题
1、质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶．已知发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为vm.保持发动机的功率不变，则当汽车的速度为时，其瞬时加速度的大小为( )
A.
B.
C.
D.
2、卡车用水平拉力F拉着拖车在水平路面上行驶。当卡车将拖车沿一直线从A处缓慢地移到B处,然后再从B处缓慢地沿原路移回到A处,如果A,B二处相距s,在这个过程中拉力F对拖车做的功是( )
A.0
B.Fs
C.2Fs
D.条件不足,无法确定
3、如图所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，则在运动过程中( )
A．动能减少，势能增加
B．动能不变，势能增加
C．动能减少，势能不变
D．动能不变，势能减少
4、如图所示，某个力F＝10
N作用在半径为R＝1
m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F做的总功为( )
A．0
B．20π
J
C．10
J D．10π
J
5、如图所示,在水平地面上平铺着n块砖,每块砖的质量均为m,厚度均为h。如果工人将砖一块一块地叠放起来,那么工人至少做功( )
A.n(n-1)mgh
B.n(n-1)mgh
C.n(n+1)mgh
D.n(n+1)mgh
6、一质量为1×103
kg的汽车行驶在平直路面上,其速度v不同时,对应的最大输出功率P不同,Pv关系如图所示。汽车从静止开始,以恒定加速度1
m/s2做匀加速直线运动时,受到的阻力恒为1×103
N。该匀加速过程持续时间大约为( )
A.5
s
B.10
s
C.15
s
D.20
s
7、如图所示虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能( )
A．一直减小
B．一直增大
C．先增大后减小
D．先减小后增大
8、如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是( )
A．弹簧的弹性势能逐渐减小
B．弹簧的弹性势能逐渐增大
C．弹簧的弹性势能先增大后减小
D．弹簧的弹性势能先减小后增大
9、如图所示,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各有一杂技演员(可视为质点),a站于地面,b从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员b摆至最低点时,a刚好对地面无压力,则演员a质量与演员b质量之比为( )
A.1∶1
B.2∶1
C.3∶1
D.4∶1
10、用橡皮筋探究功与速度变化的实验中小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，则下面操作正确的是(
)．
A．使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可
B．使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可
C．沿木板推小车(后面拖着纸带)，打点计时器在纸带上打下的点均匀分布
D．不用挂纸带，轻推小车，小车能匀速下滑即可
11、如图所示，一个质量为0.4kg的小物块从高h＝0.05m的坡面顶端由静止释放，滑到水平台上，滑行一段距离后，从边缘O点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的P点。现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板的形状满足方程(单位：m)，不计一切摩擦和空气阻力，，则下列说法正确的是（
）
A．小物块从水平台上O点飞出的速度大小为1m/s
B．小物块从O点运动到P点的时间为1s
C．小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5
D．小物块刚到P点时速度的大小为10m/s
12、利用新能源发电的形式很多,如甲、乙、丙和丁图所示,其中甲表示潮汐能发电,乙表示地热能发电,而丙和丁图所对应的发电形式分别是( )
A.化学能,风能
B.太阳能,风能
C.核能,太阳能
D.核能,化学能
13、从地面竖直向上抛出一个物体，当它的速度减为初速度v0的一半时，上升的高度为(空气阻力不计)( )
A．v/(2g)
B．v/(4g)
C．v/(8g)
D．3v/(8g)
14、风能和水能是以下哪一种能的间接形式（
）
A．核能
B．电能
C．太阳能
D．地热能
二、非选择题
1、(1)在下列学生实验中,需要用到打点计时器的实验有 (填字母)。?
A.探究求合力的方法
B.探究加速度与力、质量的关系
C.探究做功与物体速度变化的关系
D.探究作用力与反作用力的关系
(2)①做“验证机械能守恒定律”的实验,已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器,还必须选取的器材是图中的 (填字母)。?
②某同学在实验过程中,a.在重锤的正下方地面铺海绵;b.调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直;c.重复多次实验。以上操作可减小实验误差的是 (填字母)。?
2、如图所示，总长为2
m的光滑匀质铁链，质量为10
kg，跨过一光滑的轻质定滑轮．开始时铁链的两底端相齐，当略有扰动时某一端开始下落，求：从铁链刚开始下落到铁链刚脱离滑轮这一过程中，重力对铁链做了多少功？重力势能如何变化？(g取10
m/s2)
3、完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧,示意如图2,AB长L1=150
m,BC水平投影L2=63
m,图中C点切线方向与水平方向的夹角θ=12°(sin
12°≈0.21)。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动,经t=6
s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m=60
kg,g=
10
m/s2,求:
(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W。
(2)舰载机刚进入BC时,飞行员受到竖直向上的压力FN多大。
2019—2020人教物理必修二第7章
机械能守恒定律（期末）中度练习含答案
必修二第七章
机械能守恒定律
一、选择题
1、质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶．已知发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为vm.保持发动机的功率不变，则当汽车的速度为时，其瞬时加速度的大小为( )
A.
B.
C.
D.
解析：汽车速度达到最大后，将匀速前进，根据功率与速度关系公式P＝Fv和共点力平衡条件F1＝f①
P＝F1vm②
当汽车的车速为时，P＝F2③
根据牛顿第二定律F2－f＝ma④
由①～④式，可求得a＝.
答案：B
2、卡车用水平拉力F拉着拖车在水平路面上行驶。当卡车将拖车沿一直线从A处缓慢地移到B处,然后再从B处缓慢地沿原路移回到A处,如果A,B二处相距s,在这个过程中拉力F对拖车做的功是( )
A.0
B.Fs
C.2Fs
D.条件不足,无法确定
解析:在卡车将拖车从A处缓慢地移到B处过程中,拉力F做功为W=Fs。再从B处缓慢地移回到A处,拉力F做功也为W=Fs。则整个过程中拉力做的功为2Fs。
【答案】C
3、如图所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，则在运动过程中( )
A．动能减少，势能增加
B．动能不变，势能增加
C．动能减少，势能不变
D．动能不变，势能减少
【答案】B
【解析】小车沿斜面从A运动到B，位置升高，势能增加；小车沿斜面匀速运动，速度大小不变，故物体的动能不变．
4、如图所示，某个力F＝10
N作用在半径为R＝1
m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F做的总功为( )
A．0
B．20π
J
C．10
J D．10π
J
【答案】B
5、如图所示,在水平地面上平铺着n块砖,每块砖的质量均为m,厚度均为h。如果工人将砖一块一块地叠放起来,那么工人至少做功( )
A.n(n-1)mgh
B.n(n-1)mgh
C.n(n+1)mgh
D.n(n+1)mgh
解析:把n块砖看做一个整体,其总质量是nm,以地面为零势能面,n块砖都平放在地上时,其重心都在高处,所以这n块砖的初始重力势能为Ep1=nmg;当n块砖叠放在一起时,其总高度为nh,其总的重心位置在处,所以末态重力势能为Ep2=n2mg,人做的功至少等于重力势能的增量,即W=ΔEp=Ep2-Ep1=n(n-1)mgh,选项B正确。
【答案】B
6、一质量为1×103
kg的汽车行驶在平直路面上,其速度v不同时,对应的最大输出功率P不同,Pv关系如图所示。汽车从静止开始,以恒定加速度1
m/s2做匀加速直线运动时,受到的阻力恒为1×103
N。该匀加速过程持续时间大约为( )
A.5
s
B.10
s
C.15
s
D.20
s
解析:汽车做匀加速直线运动。根据牛顿第二定律得F-Ff=ma,则F=Ff+ma=1×103
N+1×103×1
N=2×103
N,其Pv图线为一直线,图线斜率即为牵引力F,则k=2,作该直线如图所示,由此知该匀加速过程的最大速度v1=20
m/s,加速过程持续时间为t1==20
s,选项D正确。
【答案】D
7、如图所示虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能( )
A．一直减小
B．一直增大
C．先增大后减小
D．先减小后增大
【答案】C [运动员的重心高度先增大后减小，所以其重力势能Ep＝mgh也先增大后减小，C项正确．]
8、如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是( )
A．弹簧的弹性势能逐渐减小
B．弹簧的弹性势能逐渐增大
C．弹簧的弹性势能先增大后减小
D．弹簧的弹性势能先减小后增大
解析：撤去F后物体向右运动的过程中，弹簧的弹力先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能先减小后增大，故选项D正确．
答案：D
9、如图所示,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各有一杂技演员(可视为质点),a站于地面,b从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员b摆至最低点时,a刚好对地面无压力,则演员a质量与演员b质量之比为( )
A.1∶1
B.2∶1
C.3∶1
D.4∶1
解析:设b摆至最低点时的速度为v,b手握的绳端到定滑轮E段为l,由机械能守恒定律可得mgl(1-cos
60°)=mv2,解得v=。设b摆至最低点时绳子的拉力为FT,由圆周运动知识得
FT-mbg=mb,解得FT=
2mbg,对演员a有FT=mag,所以,演员a质量与演员b质量之比为2∶1。
【答案】B
10、用橡皮筋探究功与速度变化的实验中小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，则下面操作正确的是(
)．
A．使拖着纸带的小车由静止释放，小车不下滑即可
B．使拖着纸带的小车由静止释放，小车能下滑即可
C．沿木板推小车(后面拖着纸带)，打点计时器在纸带上打下的点均匀分布
D．不用挂纸带，轻推小车，小车能匀速下滑即可
【答案】C
11、如图所示，一个质量为0.4kg的小物块从高h＝0.05m的坡面顶端由静止释放，滑到水平台上，滑行一段距离后，从边缘O点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的P点。现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板的形状满足方程(单位：m)，不计一切摩擦和空气阻力，，则下列说法正确的是（
）
A．小物块从水平台上O点飞出的速度大小为1m/s
B．小物块从O点运动到P点的时间为1s
C．小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5
D．小物块刚到P点时速度的大小为10m/s
【答案】AB
12、利用新能源发电的形式很多,如甲、乙、丙和丁图所示,其中甲表示潮汐能发电,乙表示地热能发电,而丙和丁图所对应的发电形式分别是( )
A.化学能,风能
B.太阳能,风能
C.核能,太阳能
D.核能,化学能
【答案】B
13、从地面竖直向上抛出一个物体，当它的速度减为初速度v0的一半时，上升的高度为(空气阻力不计)( )
A．v/(2g)
B．v/(4g)
C．v/(8g)
D．3v/(8g)
解析：由机械能守恒定律得
mv＝m()2＋mgh，解得h＝，D正确．
【答案】D
14、风能和水能是以下哪一种能的间接形式（
）
A．核能
B．电能
C．太阳能
D．地热能
【答案】C
二、非选择题
1、(1)在下列学生实验中,需要用到打点计时器的实验有 (填字母)。?
A.探究求合力的方法
B.探究加速度与力、质量的关系
C.探究做功与物体速度变化的关系
D.探究作用力与反作用力的关系
(2)①做“验证机械能守恒定律”的实验,已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器,还必须选取的器材是图中的 (填字母)。?
②某同学在实验过程中,a.在重锤的正下方地面铺海绵;b.调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直;c.重复多次实验。以上操作可减小实验误差的是 (填字母)。?
答案:(1)BC (2)BD bc
2、如图所示，总长为2
m的光滑匀质铁链，质量为10
kg，跨过一光滑的轻质定滑轮．开始时铁链的两底端相齐，当略有扰动时某一端开始下落，求：从铁链刚开始下落到铁链刚脱离滑轮这一过程中，重力对铁链做了多少功？重力势能如何变化？(g取10
m/s2)
[解析] 如图所示，开始时链条重心在A处，离开滑轮时重心位置在B处，即重心下降了0.5
m．所以重力做功WG＝10×10×0.5
J＝50
J．重力势能减少50
J.
[答案] 50
J 减少50
J
3、完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧,示意如图2,AB长L1=150
m,BC水平投影L2=63
m,图中C点切线方向与水平方向的夹角θ=12°(sin
12°≈0.21)。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动,经t=6
s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m=60
kg,g=
10
m/s2,求:
(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W。
(2)舰载机刚进入BC时,飞行员受到竖直向上的压力FN多大。
解析:(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时的速度为v,则有
=
①
根据动能定理,有
W=mv2-0
②
联立①②式,代入数据,得
W=7.5×104
J。
③
(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R,根据几何关系,有
L2=Rsin
θ
④
由牛顿第二定律,有
FN-mg=m
⑤
联立①④⑤式,代入数据,得
FN=1.1×103
N。
答案:(1)7.5×104
J (2)1.1×103
N