1、第七章 机械能守恒定律一、单选题(共 20 小题,每小题 3.0 分,共 60 分) 1.从地面竖直上抛两个质量不同的小球，设它们的初动能相同，当上升到同一高度时(不计空气阻力，选抛出点为参考面)，则( )A 所具有的重力势能相等B 所具有的动能相等C 所具有的机械能不等D 所具有的机械能相等2.将一个物体由 A 移至 B，重力做功 ( )A 与运动过程中是否存在阻力有关B 与物体沿直线或曲线运动有关C 与物体是做加速、减速或匀速运动有关D 与物体初、末位置高度差有关3.质量为 1 kg 的物体从倾角为 30、长 2 m 的光滑斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，那么，当它滑到斜面
2、中点时具有的机械能和重力势能分别是(g 取 10 m/s2)( )A 0 J，5 JB 0 J，10 JC 10 J,5 JD 20 J，10 J4.如图所示，倾角 30 的粗糙面固定在地面上，长为 l，质量为 m，粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端水平用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物体未到达地面)，在此过程中 ( )A 物块的机械能逐渐增加B 软绳重力势能共减少 mglC 物块重力势能的减少等于软绳摩擦力所做的功D 软绳重力势能的减少大于其动能增加与克服摩擦力所做功之和5.能源短缺和环境恶化指的是( )煤炭和石油的开采与
3、技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限度的，这叫能源短缺；煤炭和石油资源是有限的，以今天的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，这叫能源短缺；煤炭和石油具有很大的气味，在开采、存放和使用过程中这些气味会聚集在空气中污染空气，使环境恶化；大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了大气成分使环境恶化A B C D 6.地球的卫星由离地高度为 200 km 圆轨道变换为更远的 343 km 圆轨道上稳定运行，则( )A 速度变小，周期变长，角速度变小，重力势能增加B 速度变大，周期变短，角速度变大，重力势能增加C 速度变小，周期变长，角速度变小，重
4、力势能减少D 速度变大，周期变短，角速度变大，重力势能减少7.沪杭高铁连接上海与杭州，是中国“四纵四横”客运专线网络中沪昆客运专线的一段正线全长 160 公里，全线设计时速为 350 公里据报道，沪杭高铁试运行，当天中午 11 时 40 分，沪杭高铁(上海杭州) 运行最高时速达到416.6 公里，继续刷新世界铁路运营试验的最高时速沪杭高铁使上海、杭州的旅行时间压缩到 38 分钟沪宁杭的时空距离将进一步拉近， “长三角高铁时代”的脚步将迈得更为坚实同时对车辆和铁路建设提出了更高的要求一方面，火车提速需要增大发动机功率，另一方面，铁路转弯处要求外轨比内轨稍高，其内外轨高度差 h 的设计不仅与弯道半
5、径 r 有关，还与火车在弯道上的行驶速率 v 有关如果火车行驶时所受阻力与 v2 成正比，则以下说法正确的是( )A 如果火车提速为原来的 2 倍，则发动机功率应增大为原来的 4 倍B 如果 h 一定时，v 越大则要求 r 越大C 如果 r 一定时， v 越大则要求 h 越小D 如果 v 一定时，r 越大则要求 h 越大8.沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的两个斜面，向上拉同一物体到顶端，下列说法中正确的是( )A 沿坡度大的斜面上升克服重力做的功多B 沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C 沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少D 两种情况重力做功同样多9.两个物体
6、A、B 的质量之比为 mA mB21，二者初动能相同，它们和水平桌面间的动摩擦因数相同，则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为(忽略空气阻力的影响)( )A xA xB21B xA xB1 2C xA xB4 1D xA xB1410.如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为 2 kg 的物体在 F 作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(g 取 10 m/s2)( )A 物体加速度大小为 2 m/s2BF 的大小为 21 NC 4 s 末 F 的功率大小为 42 WD 4 s 内 F 做功的平均功率为 42 W11.质量为 m 的汽车，其发动机额定功率
7、为 P.当它开上一个倾角为 的斜坡时，受到的阻力为车重力的 k 倍，则车的最大速度为( )ABCD12.如图所示，质量为 1 kg 的小球以速度 4 m/s 从桌面竖直上抛，到达的最大高度为 0.8 m，返回后，落到桌面下 1 m 的地面上，取桌面为重力势能的参考平面，则下述说法正确的是( )A 小球在最高点时具有的重力势能为 18 JB 小球在最高点时具有的机械能为 16 JC 小球落地前瞬间具有的机械能为 8 JD 小球落地前瞬间具有的动能为 8 J13.下列过程中机械能守恒的是( )A 飘落中的树叶B 小石块做平抛运动的过程C 子弹射穿木块的过程D 木箱在粗糙斜面上滑动的过程14.起重机
8、以 1 m/s2 的加速度将质量为 1 000 kg 的货物匀加速地向上提升，若 g 取 10 m/s2，则在第 1 s 内起重机对货物所做的功是( )A 500 JB 4 500 JC 6 000 JD 5 500 J15.自由下落的物体，在第 1 s 内、第 2 s 内、第 3 s 内重力的平均功率之比为( )A 111B 123C 135D 14916.如图所示，某人以力 F 将物体沿斜面向下拉，拉力大小等于摩擦力，则下列说法正确的是( )A 物体做匀速运动B 合力对物体做功等于零C 物体的机械能保持不变D 物体机械能减小17.如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道 AB 滑下，从 B
9、端水平飞出，撞击到一个与地面成 37的斜面上，撞击点为 C.已知斜面上端与曲面末端 B 相连，若 AB 的高度差为 h，BC 间的高度差为 H，则 h 与 H 的比值 等于：(不计空气阻力，sin 370.6，cos 370.8)( )ABCD18.如图所示，一个质量为 M 的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为 L、劲度系数为 k 的轻弹簧，现用手拉着弹簧上端的 P 点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P 点的位移是 H(开始时弹簧处于原长)，则物体重力势能的增加量为 ( )AMgHBMgH CMgH DMgH19.一个人站在高出地面 h 处，抛出一个质量为 m
10、的物体，物体落地时的速率为 v，人对物体所做的功等于(空气阻力不计)( )AmghB mv2C mv2mghD mv2mgh20.物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做匀速上升、加速上升和减速上升三种运动在这三种情况下，物体机械能的变化情况是( )A 匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小B 匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小C 由于该拉力与重力大小的关系不明确，所以不能确定物体机械能的变化情况D 三种情况中，物体的机械能均增加二、实验题(共 1 小题,每小题 10.0 分,共 10 分) 21.根据“验证机械能守恒定律”的实验回答下列问题.(1)
11、关于本实验的叙述中，正确的有( )A.打点计时器安装时要使两限位孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减小纸带下落过程中的阻力B.需用天平测出重物的质量C.打点计时器用四节干电池串联而成的电池组作为电源D.用手托着重物，先闭合打点计时器的电源开关，然后释放重物E.打出的纸带中，只要点迹清晰，就可以运用公式 mgh mv2 来验证机械能是否守恒F.验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面(2)验证机械能是否守恒时，对于实验中计算某一点的速度，甲同学用 vgt 来计算，乙同学用 vn 来计算.其中_同学的计算方法符合实验要求.计算重力势能时，对于重力加速度 g 的数值，甲同学用 9.8 m/s2
12、代入，乙同学用通过对纸带分析计算出重物下落的实际加速度代入，丙同学用当地的实际重力加速度代入，其中_同学的做法是正确的.三、计算题(共 3 小题,每小题 10.0 分,共 30 分) 22.如图所示，固定在竖直平面内的粗糙圆弧形轨道 ABCD，半径为 R，其 A 点与圆心等高，D 点为轨道最高点，BD为竖直线，AC 为水平线，AE 为水平面今使质量为 m 的小球自 A 点正上方 R 处由静止释放，从 A 点进入圆轨道运动，小球最终通过最高点 D 时对轨道的压力等于 mg.求：(1)小球通过 D 点后，落到 A 所在水平面上距 A 的距离？(2)小球克服轨道摩擦力做的功？23.如图所示，在光滑水
13、平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为 F13 N 和 F24 N 的恒力，其合力在水平方向上，从静止开始运动 10 m，求：(1)F1 和 F2 分别对物体做的功是多少？代数和为多大？(2)F1 和 F2 合力为多大？合力做功是多少？24.如图所示，光滑弧形轨道下端与水平传送带相接，轨道上的 A 点到传送带的竖直距离和传送带到地面的距离均为 h5 m，把一物体放在 A 点由静止释放，若传送带不动，物体滑上传送带后，从右端 B 水平飞离，落在地面上的 P 点，B、P 的水平距离 OP 为 x2 m；若传送带顺时针方向转动，传送带速度大小为 v5 m/s，则物体落在何处？这两次传送带对物体所做的功之比为多大？答案解析1-5:DDABD6-10:ABDBC11-15:DCBDC16-20：CDCCD16.【答案】D21.【 答案】(1)AD (2)乙 丙22.【 答案】(1)R (2)0.5mgR23.【 答案】(1)18 J 32 J 50 J (2)5 N 50 J24.【 答案】距 B 点水平距离 5 m 处
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