機(jī)械能單元測(cè)試題

1、2009 2010 學(xué)年下學(xué)期機(jī)械能守恒定律檢測(cè)題一、選擇題 ( 本大題共10 小題，每小題4 分，共 40 分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確全部選對(duì)的得4 分，選不全的得2 分，有選錯(cuò)或不答的得0 分 ) 1. 關(guān)于“節(jié)約能源” ，下面的說法中正確的是（）A. 浪費(fèi)能源，只是浪費(fèi)個(gè)人的金錢，所以節(jié)約能源是毫無意義的B. 浪費(fèi)能源，只是浪費(fèi)個(gè)人的金錢，對(duì)整個(gè)社會(huì)和自然界來講，反正能量是守恒的，所以就社會(huì)而言，節(jié)約能源毫無意義C.從能量轉(zhuǎn)化的角度看，自然界中宏觀過程是有方向性的，能源的利用受這種方向性的制約，且能源的利用過程對(duì)環(huán)境有污染，所以“節(jié)約能源

2、”對(duì)人類社會(huì)發(fā)展有很大的影響D.上述說法都是錯(cuò)誤的2. 在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時(shí)受到較大阻力，這樣的結(jié)果會(huì)有（）22A.mgh>mvB.mgh<mv2D. 以上都有可能C.mgh=mv3. 質(zhì)量為 m 的物體，在距地面為 h 的高處，以 g/3 的恒定加速度由靜止豎直下落到地面，下列說法中不正確的是（）A 物體的重力勢(shì)能減少mgh/3B 物體的機(jī)械能減少2mgh/3C物體的動(dòng)能增加mgh/3D 重力做功mgh4.（ 2010·安徽高考） 伽利略曾設(shè)計(jì)如圖所示的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將擺球拉至M 點(diǎn)放開，擺球會(huì)達(dá)到同一水平高度上

3、的N 點(diǎn)。如果在E 或 F 處釘子，擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達(dá)到同一高度的對(duì)應(yīng)點(diǎn)；反過來，如果讓擺球從這些點(diǎn)下落， 它同樣會(huì)達(dá)到原水平高度上的M 點(diǎn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說明，物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面（或弧線）下滑時(shí)，其末速度的大?。ǎ〢. 只與斜面的傾角有關(guān)B. 只與斜面的長(zhǎng)度有關(guān)C.只與下滑的高度有關(guān)D.只與物體的質(zhì)量有關(guān)5.如圖所示，用同種材料制成的一個(gè)軌道ABC， AB 段為四分之一圓弧，半徑為R，水平放置的BC段長(zhǎng)為 R。一個(gè)物塊質(zhì)量為m，與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，它由軌道頂端A 從靜止開始下滑，恰好運(yùn)動(dòng)到C端停止，物塊在AB段克服摩擦力做功為（）A. mgRB. (1 ) mgRC. m

4、gR/2D.mgR6. 質(zhì)量不等但有相同初動(dòng)能的兩物體，在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平地面上滑行，直到停止，則A質(zhì)量大的物體滑行距離大B 質(zhì)量小的物體滑行距離大C它們滑行的時(shí)間相同D 物體克服摩擦做的功相等7. 半徑為 r 和 R（ r R）的光滑半圓形槽，其圓心均在同一水平面上，如圖所示，質(zhì)量相等的兩物體分別自半圓形槽左邊緣的最高點(diǎn)無初速地釋放，在下滑過程中兩物體（）A 機(jī)械能均逐漸減小B機(jī)械能均逐漸增大C經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等D機(jī)械能總是相等的8. 在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中，高臺(tái)跳水是我國(guó)運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng)。質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為F，那么在他減速下降高度為h的

5、過程中，下列說法正確的是（g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?（）A他的動(dòng)能減少了FhB他的重力勢(shì)能增加了mghC他的機(jī)械能減少了(Fmg )hD他的機(jī)械能減少了Fh9（2010 ·長(zhǎng)沙聯(lián)考）如圖所示，輕質(zhì)彈簧上端懸掛于天花板，下端系有質(zhì)量為M的圓板，處于平衡狀態(tài)開始一質(zhì)量為m的圓環(huán)套在彈簧外，與圓板距離為h，讓環(huán)自由下落撞擊圓板，碰撞時(shí)間極短，碰后圓環(huán)與圓板共同向下運(yùn)動(dòng)，使彈簧伸長(zhǎng)。那么（）A碰撞過程中環(huán)與板系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B碰撞過程中環(huán)與板的總動(dòng)能減小轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能hC碰撞后新平衡位置與下落高度h 無關(guān)D碰撞后環(huán)與板共同下降的過程中，它們動(dòng)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量10（ 20

6、10 · 遼寧模擬） 一個(gè)高爾夫球靜止于平坦的地面上。在t =0 時(shí)球被擊出，飛行中球的速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。若不計(jì)空氣阻力的影響，根據(jù)圖象提供的信息可以求出（ ） A高爾夫球在何時(shí)落地B高爾夫球可上升的最大高度C人擊球時(shí)對(duì)高爾夫球做的功D高爾夫球落地時(shí)離擊球點(diǎn)的距離二、填空題( 本大題共3 小題，11、12每小題6分，13題8 分，共20 分)11. 在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣?g=9.8m/s 2 . 實(shí)驗(yàn)選用重錘質(zhì)量為0.1kg ，從所打紙帶中選擇一條合適的紙帶，此紙帶第1、 2點(diǎn)間的距離接近。紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、

7、C、D至第1 個(gè)點(diǎn)O的距離如圖所示，則重錘從 O運(yùn)動(dòng)到 C，重力勢(shì)能減少J （保留小數(shù)點(diǎn)后兩位） 。其動(dòng)能增加J（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。12. 一同學(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在離地面高為h 的光滑水平桌面上，沿著與桌子右邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端單與位質(zhì)：量cm為m的小剛球接觸。將小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飛行落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡。（1）若測(cè)得某次壓縮彈簧釋放后小球落點(diǎn)P 痕跡到 O點(diǎn)的距離為s，則釋放小球前彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為；（2）該同學(xué)改變彈簧的壓縮量進(jìn)行多次測(cè)量得

8、到下表一組數(shù)據(jù)：彈簧壓縮量 x/cm1.001.502.002.503.003.50小球飛行水平距離 s/m2.013.004.01 4.966.016.97結(jié)合（ 1）問與表中數(shù)據(jù)，彈簧彈性勢(shì)能與彈簧壓縮量x 之間的關(guān)系式應(yīng)為；13（ 2010 · 北京豐臺(tái)模擬） （ 1）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，除了要求鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的重力外，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的必要措施是。（ 2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用50Hz 的交流電。 如圖所示為鉤碼質(zhì)量為起始點(diǎn) O及 A、B、C、D和 E 五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到

9、0.03kg O的距離時(shí)實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇S及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v，請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表中的相應(yīng)位置。紙帶運(yùn)動(dòng)方向OABCDE0cm123456789101112圖 7-12表：紙帶的測(cè)量結(jié)果測(cè)量點(diǎn)/cmv/(m ·s-1 )SO0.000.35A1.510.40B3.200.45CD7.150.54E9.410.60（ 3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車的質(zhì)是為 0.023J ，小車的動(dòng)能變化為0.22Kg 。此同學(xué)研究小車運(yùn)動(dòng)過程中A 點(diǎn)到 E 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的拉力對(duì)小車做的功為J，這樣在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)就說明“合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化” 。三、解答題 ( 本大題共4

10、 小題，每小題10 分，共40 分，應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分. 有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。)14（ 2010·四川內(nèi)江模擬）面對(duì)能源緊張和環(huán)境污染等問題，混合動(dòng)力汽車應(yīng)運(yùn)而生。所謂混合動(dòng)力汽車，是指擁有兩種不同動(dòng)力源（如燃油發(fā)動(dòng)機(jī)和電力發(fā)動(dòng)機(jī)）的汽車，既省油又環(huán)保。車輛在起步或低速行駛時(shí)可僅靠電力驅(qū)動(dòng)；快速行駛或者需急加速時(shí)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，功率不足時(shí)可由電力補(bǔ)充；在制動(dòng)、下坡、怠速時(shí)能將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在電池中備用。假設(shè)汽車質(zhì)量為M，當(dāng)它在平直路面行駛時(shí)，只采用電力驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P1，能達(dá)到的最大速度為v1；

11、汽車行駛在傾角為 的斜坡道上時(shí)，為獲得足夠大的驅(qū)動(dòng)力，兩種動(dòng)力同時(shí)啟動(dòng)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的總額定功率可達(dá)P2。已知汽車在斜坡上行駛時(shí)所受的阻力是在平直路面上的k 倍，重力加速度為g。求汽車在斜坡道上能達(dá)到的最大速度。15. 如圖所示 , 光滑水平面右端B 處連接一個(gè)豎直的半徑為R=0.5m 的光滑半圓軌道. 在距離 B 為 x 的 A點(diǎn) , 用水平恒定推力 F=20N 將質(zhì)量為 m=2kg 的小球從靜止開始推到 B 處后撤去水平推力 , 質(zhì)點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn) C 處后又正好落回 A 點(diǎn) . 則距離 x 的值應(yīng)為多少？（ g=10m/s 2）16. 一列火車質(zhì)量是 1 000t，由靜止開始以額定

12、功率沿平直軌道向某一方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)1min 前進(jìn) 900m時(shí)達(dá)到最大速度。設(shè)火車所受阻力恒定為車重的0.05 倍， g 取 10m/s2，求：(1)火車行駛的最大速度；(2)火車的額定功率；(3) 當(dāng)火車的速度為 10m/s 時(shí)火車的加速度。17 （ 2010 · 北京海淀模擬）如圖所示，水上滑梯由斜槽AB和水平槽 BC構(gòu)成，AB與 BC圓滑連接， 斜槽 AB的豎直高度H=15m，BC面高出水面的距離 h=0.80m。 2（ 1）若忽略游戲者下滑過程中所受的一切阻力， 求游戲者從滑梯頂端 A 點(diǎn)由靜止滑下到斜槽底端 B 點(diǎn)的速度大??；（2）若由于阻力的作用，游戲者從滑梯頂端A 點(diǎn)由靜止

13、滑下到達(dá)滑梯末端C點(diǎn)時(shí)的速度大小vC=15m/s，求這一過程中游戲者克服阻力做的功；（3）若游戲者滑到滑梯末端C點(diǎn)以 vC=15m/s 的速度水平飛出，求他從C 點(diǎn)水平飛出到落入水中時(shí)，他在空中運(yùn)動(dòng)過程中水平方向的位移。ABC參考答案1.C 2.A 3.A4.C 5.B6. BD7. D8.D9.C10.ABD11.2mm0.55 J0.54 J12. （1） EPmgs 2104 mgx 24h（2） EPh13.(1) 平衡摩擦力（ 2） 5.05 5.07 0.49（3） 0.02214. 答案： v2P2v1Mgv1sinkP1解析： 在平直路面行駛，汽車以功率P1 勻速行駛時(shí)速度最大

14、，設(shè)驅(qū)動(dòng)力為F1，阻力為 f ，則：P1=F1v1F =f）1設(shè)汽車上坡時(shí)驅(qū)動(dòng)力為F ，能達(dá)到的最大速度為v ，則：22P2=F2v2F2 = Mgsin kf由式解得：v2P2 v1Mgv1 sinkP115. 答案： 2m16.答案：（ 1） 30m/s（ 2） 1.5 × 107W（ 3） 1 m/s 2解析： (1)根據(jù)動(dòng)能定理：Pt F f s1 mvm2 ，2由題意可得：P=Fvm=Ff vm=kmgv，聯(lián)列以上兩式代入數(shù)據(jù)解得火車行駛的最大速度為：vm=30m/s(2) 火車的額定功率為：P=kmgv=0.0 5× 1000× 103× 10× 30W=1.5× 107W(3) 由牛頓第二定律：Pkmg ma ，v解得當(dāng)火車的速度為10m/s 時(shí)火車的加速度P1.5107m/s20.051022akg103m/s=1 m/svm10 1 00017. 答案：（1） vB=17m/s（ 2）1.9 ×103J（ 3）6.0m（1）設(shè)游戲者滑至 B點(diǎn)的速度為 v