机械能守恒测试题含答案.docx
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机械能守恒测试题含答案
期末测试
(一)
一、选择题
1、下列关于功和能的说法正确的是( )
A.功就是能,能就是功 B.物体做功越多,物体的能就越大
C.外力对物体不做功,这个物体就没有能量D.能量转化的多少可用功来量度
2、如图所示,大小相同的力F作用在同一个物体上,物体分别沿光滑水平面、粗糙水平面、光滑斜面、竖直方向运动一段相等的距离x,已知力F及物体的运动方向均相同。
则上述四种情景中都相同的是( )
A.拉力F对物体做的功 B.物体的动能增量
C.物体加速度的大小 D.物体运动的时间
3、如图所示,质量为m的物体在恒力F的作用下以一定的初速度竖直向上运动,物体的加速度方向向下,空气阻力不计,则物体的机械能( )
A.一定增加 B.一定减少
C.一定不变 D.可能增加,也可能减少
4、在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块,抛出时的速度为v0,当它落到地面时速度为v,用g表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于( )
A.mgh-
mv2- B.-mghC.mgh+mv2 D.mgh+
mv2-
5、如图所示,质量为m的物体静止在水平光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮,由地面上的人以速度v0水平向右匀速拉动,设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳及水平方向夹角为45°处,在此过程中人的拉力对物体所做的功为( )A. B. C. D.
6、如图,质量为m的物块及转台之间的动摩擦因数为μ,物块及转轴相距R,物体随转台由静止开始转动,当转速增加到某值时,物块即将在转台上滑动,此时转台已开始做匀速转动,在这一过程中,摩擦力对物块做的功为( ) A.0 B.2πμmgR C.2μmgR D.
7、如图,物体从某一高度自由下落到竖直立于地面的轻质弹簧上.在a点时物体开始及弹簧接触,到b点时物体速度为零.则从a到b的过程中,物体
A.动能一直减小B.重力势能一直减小
C.所受合外力先增大后减小
D.动能和重力势能之和一直减少
8、以水平恒力推一个物体,使它在粗糙的水平面上沿力的方向移动一段距离,力所做的功为W1,平均功率为P1;若以相同的恒力推该物体,使它在光滑的水平面上沿力的方向移动相同的距离,此时力所做的功为W2;平均功率为P2,则:
A.W1=W2 P1=P2; B.W1=W2 P1 二、多项选择 9、关于物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系,下列正确的是( ) A.如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对物体做的功一定为零 B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零 C.物体在合外力作用下作变速运动,动能可能不变 D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零 10、一个人用手把一个质量为m=1kg的物体由静止向上提起2m,这时物体的速度为2m/s,则下列说法中正确的是( ) A.合外力对物体所做的功为12J B.合外力对物体所做的功为2J C.手对物体所做的功为22J D.物体克服重力所做的功为20J 11、(单选)一质量为m的小球,用长为L不可伸长的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F的作用下从平衡位置P点缓慢移动到Q点,如图所示,则此过程中力F做的功为 A. B. C. D. 12、如图所示,足够长的固定光滑斜面倾角为θ,质量为m的物体以速度υ从斜面底端冲上斜面,达到最高点后又滑回原处,所用时间为t.对于这一过程,下列判断正确的是 A.斜面对物体的弹力的冲量为零 B.物体受到的重力的冲量大小为mgt C.物体受到的合力的冲量大小为零 D.物体动量的变化量大小为mgsinθ·t 三、实验,探究题 在做“探究功及速度变化的关系”的实验.当小车在1条橡皮筋的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…橡皮筋重复实验时,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W…. 图甲 (1)图中电火花计时器的工作电压是________V的交流电. (2)实验室提供的器材如下: 长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等,还缺少的测量工具是________. (3)在正确操作的情况下,某次所打的纸带如图乙所示.打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度,应选用纸带的________部分进行测量(根据纸带中字母回答),小车获得的速度是________m/s.(结果保留两位有效数字) 图乙 14、 在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),那么: (1)纸带的______端及重物相连; (2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______;(结果保留两位有效数字) (3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=______,此过程中物体动能的增加量△Ek=______(取g=9.8m/s2);(结果保留两位有效数字) (4)通过计算,数值上△Ep______△Ek(填“>”“=”或“<”=,)这是因为______; (5)实验的结论是 . 四、计算题 15、一个质量为 、以 的速度飞来的网球被球拍击中,并以 的速度弹回,网球及球拍的接触时间为 ,试求: (1)网球动量的变化 (2)球拍对网球的平均作用力 16、如图所示,质量m=0.4kg的小铁球系在长L=1.0m的轻质细线上,细线的另一端悬挂在O点,将小球拉直并呈水平状态时释放,试求(取g取10m/s2) (1)小铁球运动到最低点时的速度; (2)当小球运动到最低点时细线对小铁球的拉力. 17、如图21所示,一质量为m=2.0kg的滑块(可视为质点)静置在粗糙水平面上的A点,水平面上的B点处固定有一竖直放置的半径为R=0.4m的粗糙半圆形轨道.现给滑块施加一水平向右且大小为F=10N的恒定拉力,使滑块由静止开始向右运动.已知滑块及水平面间的动摩擦因数为μ=0.25,A、B两点间的距离为d=5m,重力加速度取g=10m/s2. 图21 (1)若滑块刚好运动到B点停止,求拉力F作用的时间; (2)若在滑块运动到B点时撤去拉力F,则滑块刚好能通过半圆形轨道的最高点C,求滑块从B点到C点的过程中克服摩擦力所做的功. 答题卡 一、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 二、实验题 13、 (1); (2);(3); 14、 (2); (2);(3);(4); (5) 四、计算题 15、一个质量为 、以 的速度飞来的网球被球拍击中,并以 的速度弹回,网球及球拍的接触时间为 ,试求: (1)网球动量的变化 (2)球拍对网球的平均作用力 16、如图所示,质量m=0.4kg的小铁球系在长L=1.0m的轻质细线上,细线的另一端悬挂在O点,将小球拉直并呈水平状态时释放,试求(取g取10m/s2) (1)小铁球运动到最低点时的速度; (2)当小球运动到最低点时细线对小铁球的拉力. 17、如图21所示,一质量为m=2.0kg的滑块(可视为质点)静置在粗糙水平面上的A点,水平面上的B点处固定有一竖直放置的半径为R=0.4m的粗糙半圆形轨道.现给滑块施加一水平向右且大小为F=10N的恒定拉力,使滑块由静止开始向右运动.已知滑块及水平面间的动摩擦因数为μ=0.25,A、B两点间的距离为d=5m,重力加速度取g=10m/s2. 图21 (1)若滑块刚好运动到B点停止,求拉力F作用的时间; (2)若在滑块运动到B点时撤去拉力F,则滑块刚好能通过半圆形轨道的最高点C,求滑块从B点到C点的过程中克服摩擦力所做的功. 参考答案 一、选择题 1、D 2、 A 解析: 根据功的定义式W=Fxcosθ可以知道,当在力F方向上运动距离x都相等时,力F做的功相同,A对;根据动能定理W合=ΔEk可以知道,在所给出的四个情景图中物体所受合外力不同,所以动能增加量不同,加速度不同,B、C错;根据运动学公式x= at2,可以知道,位移大小一样,加速度不一样,所以时间不一样,D错。 3、A 4、C 5、C 6、D 7、BD 8、B 二、多项选择 9、AC 10、BCD 11、B 12、BD 三、实验,探究题 13、 (1)220(1分) (2)刻度尺(1分) (3)GJ或HJ(2分) 0.65(2分) 14、 (1)左; (2)0.98 m/s;(3)0.49 J,0.48 J;(4)>,这是因为实验中有阻力;(5)在实验误差允许范围内,机械能守恒.111] 考点: 验证机械能守恒定律 【名师点睛】解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理,掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解加速度和瞬时速度。 四、计算题 15、解: 设网球飞来的速度方向为正方向,则: 网球的初速度 ,反弹后速度 ①(1分) (1)所以网球的动量变化: ②(1分) 所以网球的动量变化的大小为 ,方向及初速度方向相反。 ③(1分) (2)由动量定理 可知,球拍对网球的平均作用力: ④(2分) 球拍对网球的平均作用力大小为 ,方向及初速度方向相反。 ⑤(1分) 16、机械能守恒定律;向心力;动能定理的应用. 【分析】 (1)小球从水平处释放到最低点的过程中,只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律列式求出小球运动到最低点的速度. (2)当小球运动到最低点时,由细线的拉力和重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律求细线对小铁球的拉力. 【解答】解: (1)小球从水平处释放,机械能守恒,则有 mgL= 得vB= = =2 m/s (2)当小球运动到最低点时,由牛顿第二定律得 F﹣mg=m 联立解得F=3mg=3×0.4×10N=12N 答: (1)小铁球运动到最低点时的速度是2 m/s; (2)当小球运动到最低点时细线对小铁球的拉力是12N. 17、【解析】 (1)设在拉力F作用下滑块向右滑行的距离为x,则由动能定理可得Fx=μmgd 设在拉力F作用阶段滑块的加速度大小为a1,拉力F作用时间为t,则有F-μmg=ma1 x= a1t2 联立解得t= s. 【答案】 (1) s (2)5J
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- 机械能 守恒 测试 答案
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