機(jī)械能及其守恒定律單元檢測及答案

1、機(jī)械能及其守恒定律單元檢測一、選擇題(本題共10小題，每題4分，共40分16題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，7-10題有多個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi))1以初速度v0水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體，當(dāng)物體的速度為v時(shí)，重力做功的瞬時(shí)功率為( )A B C D2運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個(gè)過程，將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng)，在這兩個(gè)過程中，下列說法正確的是()A阻力對系統(tǒng)始終做負(fù)功 B系統(tǒng)受到的合外力始終向下C重力做功使系統(tǒng)的重力勢能增加 D任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等3如圖所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上若以地面為零勢能面而且不計(jì)空氣阻力，則

2、物體到海平面時(shí)的勢能為mgh重力對物體做的功為mgh物體在海平面上的動(dòng)能為mv02mgh物體在海平面上的機(jī)械能為mv02其中正確的是()A B C D4一物塊由靜止開始從粗糙斜面上的某點(diǎn)加速下滑到另一點(diǎn)，在此過程中重力對物體做的功等于()A物塊動(dòng)能的增加量B物塊重力勢能的減少量與物塊克服摩擦力做的功之和C物塊重力勢能的減少量和物塊動(dòng)能的增加量以及物塊克服摩擦力做的功之和 D物塊動(dòng)能的增加量與物塊克服摩擦力做的功之和5如圖3所示，固定的光滑豎直桿上套著一個(gè)滑塊，用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪，以大小恒定的拉力F拉繩，使滑塊從A點(diǎn)起由靜止開始上升若從A點(diǎn)上升至B點(diǎn)和從B點(diǎn)上升至C點(diǎn)的過程中拉力F做

3、的功分別為W1、W2，滑塊經(jīng)B、C兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為EkB、EkC，圖中ABBC，則一定有()AW1>W2 BW1<W2CEkB>EkC DEkB<EkC6如圖所示，小球在豎直向下的力F作用下，將豎直輕彈簧壓縮，若將力F撤去，小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧，直到速度為零時(shí)為止，則小球在上升過程中()A小球的機(jī)械能守恒 B彈性勢能為零時(shí)，小球動(dòng)能最大C小球在剛離開彈簧時(shí)動(dòng)能最大D小球在剛離開彈簧時(shí)機(jī)械能最大7一個(gè)質(zhì)量為0.3 kg的彈性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運(yùn)動(dòng)，反彈后的速度大小與碰撞前相同則碰撞前后小球速度變化量的大小v和碰撞

4、過程中墻對小球做功的大小W為()Av0 Bv12 m/sCW0 DW10.8 J8物體沿直線運(yùn)動(dòng)的vt關(guān)系如圖2所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對物體做的功為W，則()A從第1秒末到第3秒末合外力做功為4WB從第3秒末到第5秒末合外力做功為2WC從第5秒末到第7秒末合外力做功為WD從第3秒末到第4秒末合外力做功為0.75W9如圖，一物體從光滑斜面AB底端A點(diǎn)以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度為h.下列說法中正確的是(設(shè)下列情境中物體從A點(diǎn)上滑的初速度仍為v0)() A若把斜面CB部分截去，物體沖過C點(diǎn)后上升的最大高度仍為hB若把斜面AB變成曲面AEB，物體沿此曲面上升仍能到達(dá)B點(diǎn)C若把斜面彎成圓

5、弧形D，物體仍沿圓弧升高h(yuǎn) D若把斜面從C點(diǎn)以上部分彎成與C點(diǎn)相切的圓弧狀，物體上升的最大高度有可能仍為h10如圖所示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)輸系統(tǒng)斜面軌道傾角為30°，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為，木箱在軌道頂端時(shí)，自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí)，自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過程下列選項(xiàng)正確的是() AmM Bm2MC木箱不與彈簧接觸時(shí)，上滑的加速度大于下滑的加速度D在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共

6、16分)11.（6分）如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，已知m1m2，現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）若選定物塊A從靜止開始下落的過程進(jìn)行測量，則需要測量的物理量有 。（在答題卡上對應(yīng)區(qū)域填入選項(xiàng)前的編號）物塊的質(zhì)量m1、m2；物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間；物塊B上升的距離及上升這段距離所用的時(shí)間； 繩子的長度.（2）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，某小組同學(xué)對此實(shí)驗(yàn)提出以下建議：繩的質(zhì)量要輕： 在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長越好；盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃； 兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小.以上建議中確實(shí)對提高準(zhǔn)確程度有

7、作用的是 。（在答題卡上對應(yīng)區(qū)域填入選項(xiàng)前的編號）（3）寫出一條上面沒有提到的提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議： 。 12 “驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖所示的甲或乙方案來進(jìn)行甲方案為用自由落體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，乙方案為用斜面小車實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律圖實(shí)68(1)比較這兩種方案，_(填“甲”或“乙”)方案好一些，理由是_(2)圖丙所示是該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，測得每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，已知每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T0.1 s物體運(yùn)動(dòng)的加速度a_；該紙帶是采用_(填 “甲”或“乙”)實(shí)驗(yàn)方案得到的簡要寫出判斷依據(jù)_三、計(jì)算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、1

8、6題各12分，共44分，計(jì)算時(shí)必須有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)13質(zhì)量為500 t的火車，以恒定功率沿平直軌道行駛，在3 min內(nèi)行駛1.45 km，速度由18 km/h增加到最大速度54 km/h，求(1) 火車的功率；(2)當(dāng)速度為18 km/h時(shí)，火車的加速度(g10 m/s2)14質(zhì)量為m的滑塊與傾角為的斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，<tan，斜面底端有一個(gè)和斜面垂直放置的彈性擋板，滑塊滑到底端與它碰撞時(shí)沒有機(jī)械能損失，如圖所示若滑塊從斜面上高為h處以速度v0開始沿斜面下滑，設(shè)斜面足夠長，求：(1)滑塊最終停下的位置；(2)滑塊在斜面上滑行的總路程15如圖所示，半

9、徑R0.4 m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點(diǎn)，質(zhì)量為m1 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平拉力F的作用下，從靜止開始由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，物體從A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道的同時(shí)撤去外力F，物體沿半圓軌道通過最高點(diǎn)B后做平拋運(yùn)動(dòng)，正好落在C點(diǎn)，已知xAC2 m，F(xiàn)15 N，g取10 m/s2，試求：(1)物體在B點(diǎn)時(shí)的速度大小以及此時(shí)半圓軌道對物體的彈力大小；(2)物體從C到A的過程中，摩擦力做的功16如圖所示，固定斜面的傾角30°，物體A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長時(shí)上端位于C點(diǎn)用一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪右側(cè)繩子與斜面平

10、行，A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，初始時(shí)物體A到C點(diǎn)的距離為L.現(xiàn)給A、B一初速度v0使A開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，B向上運(yùn)動(dòng)，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn)已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，整個(gè)過程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)，求此過程中：(1)物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到C點(diǎn)時(shí)的速度；(2)彈簧的最大壓縮量；(3)彈簧中的最大彈性勢能機(jī)械能及其守恒定律單元檢測一、 選擇題1、 答案：D2、答案：A 解析：阻力始終與運(yùn)動(dòng)方向相反，做負(fù)功，所以A正確加速下降合外力向下，而減速下降合外力向上，所以B錯(cuò)誤重力做功，重力勢能減小，則C錯(cuò)誤時(shí)間相等，但物體下落距離不同，重力做功不等，所以D錯(cuò)誤3、答案：B4、答

11、案：D 解析：由能量關(guān)系得：WfEpEkEpWG故WGWfEk.在此類題中， 要?jiǎng)?wù)必搞清每一種力做功伴隨著什么樣的能量轉(zhuǎn)化，然后運(yùn)用動(dòng)能定理或能量守恒5、答案：A 解析：滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中，繩中張力始終不變，而豎直向上的拉力在逐漸減小，故加速度在逐漸減小，動(dòng)能的變化量在減小，因此，一定有W1>W2，選A.6、答案：D 7、答案：BC 解析：速度是矢量，速度的變化也是矢量，反彈后小球的速度與碰前速度等值反向，則速度變化量為vvv2v(設(shè)碰前速度方向?yàn)檎?，其大小為2v12 m/s，故B正確反彈前、后小球的動(dòng)能沒有變化，即Ek0.根據(jù)動(dòng)能定理：物體受合外力做功等于物體動(dòng)能的變化，即WEk0，則

12、C正確 8、答案：CD 解析：由圖知第1秒末、第3秒末、第7秒末速度大小關(guān)系：v1v3v7，由題知Wmv120，則由動(dòng)能定理得第1秒末到第3秒末合外力做功W2mv32mv120，故A錯(cuò)；第3秒末到第5秒末合外力做功W3mv52mv320mv12W，故B錯(cuò)；第5秒末到第7秒末合外力做功W4mv720mv12W，故C對；第3秒末到第4秒末合外力做功W5mv42mv32m(v1)2mv120.75 W故D對9、答案BD 解析：根據(jù)題意，由機(jī)械能守恒可知，物體滑到高為h處時(shí)速度為零要使物體上滑的高度仍為h，則物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度必為零，A、C情況，物體上升到最高點(diǎn)時(shí)速度不為零，所以所能達(dá)到的高度應(yīng)小于

13、h，A、C錯(cuò)；B情況上升到最高點(diǎn)時(shí)速度必為零，故B正確；D情況上升到最高點(diǎn)時(shí)速度可能為零，所以高度也可能仍為h，故D正確10、答案：BC 解析：彈簧被壓縮至最短時(shí)的彈性勢能為Ep，由功能關(guān)系，得：下滑過程：(Mm)gh(Mm)gcosEp上滑過程：EpMg·hMgcos·解得m2M，故選項(xiàng)A錯(cuò)B對；上滑時(shí)加速度：a上gsingcos下滑時(shí)加速度：a下gsingcos故選項(xiàng)C正確；由能量守恒定律得，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和內(nèi)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤二、 實(shí)驗(yàn)題11、（1）或（2）（3）例如：“對同一高度進(jìn)行多次測量取平均值”；“選取受力后相對伸長盡量小的繩”；等等。12、解

14、析：(1)機(jī)械能守恒的前提是只有重力做功，實(shí)際操作的方案中應(yīng)該使摩擦力越小越好故甲方案好一些(2)a4.8 m/s2因a遠(yuǎn)小于g，故為斜面上小車下滑的加速度所以該紙帶采用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)方案答案：(1)甲因?yàn)檫@個(gè)方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便，所用實(shí)驗(yàn)器材少(2)4.8 m/s2(4.7 m/s24.9 m/s2)乙因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)的加速度比重力加速度小得多三、計(jì)算題13、解析：（1）由于整個(gè)過程中火車所受的牽引力不是恒力，因此加速度不是恒量，運(yùn)動(dòng)學(xué)中勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式不能用可以由動(dòng)能定理得W牽W阻mvm2mv2其中W阻Ffx，W牽是一個(gè)變力的功，但因該力的功率恒定，故可用W牽Pt計(jì)算這樣式變?yōu)镻tFfxmvm2mv2又因達(dá)最大速度時(shí)FFf，故vm聯(lián)立解得P600 kW.（2）當(dāng)V18 km/h時(shí)，F(xiàn)=P/V 由牛頓第二定律得 ma=F-Ff 聯(lián)立解得 a=1.6 m/s214、(1) 停在斜面底端(2)從開始運(yùn)動(dòng)到停止，對滑塊由能量守恒得mgh + mv02 = S解得15、解析：(1)設(shè)物體在B點(diǎn)的速度為v，由B到C做平拋運(yùn)動(dòng)，有2Rgt2，xACvt，v5 m/s由此時(shí)受力知FNmg，F(xiàn)N52.5 N.由牛頓第三定律知，半圓軌道對物體的彈力FN52.5 N.(2)A到B，機(jī)械能守恒mvA2mv22mgR由C到A應(yīng)用動(dòng)能定理可知(FFf)xACmvA2所以，WfFf·