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1、單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(四) 第八章 機(jī)械能守恒定律
[合格性考試]
1.如圖所示,射箭時(shí)人拉弓所做的功轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能,此時(shí)的彈性勢(shì)能主要( )
A.存儲(chǔ)在箭上 B.存儲(chǔ)在弓上
C.存儲(chǔ)在弦上 D.存儲(chǔ)于拉弓人的手上
解析:人拉弓時(shí),弓發(fā)生了明顯的彈性形變,彈性勢(shì)能主要存儲(chǔ)在弓上,故B正確.
答案:B
2.
如圖所示,質(zhì)量m=1 kg、長(zhǎng)L=0.8 m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上,其右端與桌子邊緣平齊.板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,現(xiàn)用F=5 N的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F做的功至少為(g取10 m/s2)( )
A.1 J B.1.6 J
2、
C.2 J D.4 J
解析:當(dāng)板翻下桌子時(shí),板相對(duì)桌面移動(dòng),故力F做的功至少為W=μmg×=0.4×1×10× J=1.6 J,選項(xiàng)B正確,A、C、D錯(cuò)誤.
答案:B
3.同一恒力按同樣的方式施于物體上,使它分別沿著粗糙水平地面和光滑水平地面移動(dòng)相同一段距離時(shí),恒力做的功和平均功率分別為W1、P1和W2、P2,則二者的關(guān)系是( )
A.W1>W2、P1>P2 B.W1=W2、P1P2 D.W1
3、t2,根據(jù)P=,則有P1
4、緩慢分開(kāi)的過(guò)程中,石頭的動(dòng)能不變,重力勢(shì)能增加,故石頭的機(jī)械能不守恒,故C錯(cuò)誤;筆帽抵在桌面放手后圓珠筆彈起的過(guò)程中,只有重力和彈簧彈力做功,故圓珠筆的機(jī)械能守恒,故D正確.
答案:D
5.
假設(shè)一架戰(zhàn)斗機(jī)正在空中某一高度做勻速飛行,另一架空中加油機(jī)給其加油,如圖所示,加油后戰(zhàn)斗機(jī)仍以原來(lái)的高度和速度做勻速飛行,則與加油前相比,戰(zhàn)斗機(jī)的( )
A.動(dòng)能增加,勢(shì)能減少,機(jī)械能不變
B.動(dòng)能增加,勢(shì)能增加,機(jī)械能增加
C.動(dòng)能減少,勢(shì)能不變,機(jī)械能減少
D.動(dòng)能不變,勢(shì)能不變,機(jī)械能不變
解析:加油后戰(zhàn)斗機(jī)的質(zhì)量增加,又因戰(zhàn)斗機(jī)飛行的速率和高度都未發(fā)生變化,它的動(dòng)能和重力勢(shì)能
5、都要增加,所以機(jī)械能也要增加.
答案:B
6.質(zhì)量為2 t的汽車(chē),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為30 kW,在水平公路上能以54 km/h的最大速度行駛,如果保持功率不變,則汽車(chē)的速度為36 km/h時(shí),汽車(chē)的加速度為( )
A.0.5 m/s2 B.1 m/s2
C.1.5 m/s2 D.2 m/s2
解析:由P=Ffvm得Ff==2×103 N,當(dāng)v=36 km/h時(shí),由P=Fv得F=3×103 N,又a=,所以a=0.5 m/s2,選項(xiàng)A正確.
答案:A
7.兩滑塊甲和乙放在粗糙的水平面上,給兩滑塊同方向的初速度,兩滑塊僅在滑動(dòng)摩擦力的作用下運(yùn)動(dòng),并作出兩滑塊的動(dòng)能與滑行距離的變化規(guī)
6、律圖線,如圖所示,已知兩滑塊的質(zhì)量相同.則能正確地反映兩滑塊的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的圖象是( )
解析:對(duì)兩滑塊根據(jù)動(dòng)能定理-Ffx=Ek-Ek0,所以Ek=-Ffx+Ek0,由此表達(dá)式可知題中圖線的斜率表達(dá)的是物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力,由Ek-x圖線可判斷甲、乙兩滑塊所受摩擦力相等,所以?xún)苫瑝K均以相同的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng),D選項(xiàng)正確.
答案:D
8.[2019·福建閩侯二中、閩清高中等高一下聯(lián)考]用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.
(1)按照?qǐng)D示的裝置安裝器件時(shí),應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的________(填“直流”或“交流”)輸出端上.
(2)開(kāi)始打
7、點(diǎn)計(jì)時(shí)的時(shí)候,兩個(gè)操作步驟“接通電源”和“松開(kāi)紙帶”的順序應(yīng)該是:先________,后________.
(3)某同學(xué)在使用質(zhì)量為m的重物來(lái)驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,在選定的紙帶上依次取計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖乙所示.紙帶上所打的點(diǎn)記錄了重物在不同時(shí)刻的位置,那么紙帶的________(填“左”或“右”)端與重物相連.
(4)某同學(xué)上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示重物的動(dòng)能略大于重物的勢(shì)能,則出現(xiàn)這一問(wèn)題的原因可能是( )
A.重物的質(zhì)量測(cè)量錯(cuò)誤
B.該同學(xué)自編了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
C.交流電源的頻率不等于50 Hz
D.重物下落時(shí)受到的阻力過(guò)大
解析:(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需接交流電源;
(2)開(kāi)始打點(diǎn)時(shí)
8、應(yīng)先接通電源后松開(kāi)紙帶;
(3)由紙帶可看出左端與重物相連;
(4)由于存在摩擦阻力重錘的勢(shì)能應(yīng)略大于動(dòng)能,不可能存在動(dòng)能大于勢(shì)能的情況,故選B.
答案:(1)交流 (2)接通電源 松開(kāi)紙帶 (3)左 (4)B
9.如圖所示,水平軌道與豎直平面內(nèi)的圓弧軌道平滑連接后固定在水平地面上,圓弧軌道B端的切線沿水平方向.質(zhì)量m=1 kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平恒力F=10 N的作用下,從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)的位移x=0.5 m時(shí)撤去力F.已知A、B之間的距離x0=1 m,滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,滑塊上升的最大高度h=0.2 m,g取10 m/s2.求:
(1)
9、在撤去力F時(shí),滑塊的速度大?。?
(2)滑塊從B到C過(guò)程中克服摩擦力做的功.
解析:(1)滑塊在力F的作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到撤去力F的過(guò)程中,依據(jù)動(dòng)能定理有:Fx-μmgx=mv2,解得v=3 m/s.
(2)滑塊由A到C的整個(gè)過(guò)程中,依據(jù)動(dòng)能定理有:Fx-μmgx0-mgh-Wf=0
解得:Wf=Fx-μmgx0-mgh=2 J.
答案:(1)3 m/s (2)2 J
[等級(jí)性考試]
10.如圖所示,在抗洪救災(zāi)中,一架直升機(jī)通過(guò)繩索用恒力F豎直向上拉起一個(gè)漂在水面上的木箱,使其由水面開(kāi)始加速上升到某一高度,若考慮空氣阻力而不考慮空氣浮力,則在此過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是( )
10、A.力F所做的功減去克服阻力所做的功等于木箱重力勢(shì)能的增量
B.木箱克服重力所做的功等于木箱重力勢(shì)能的增量
C.力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于木箱動(dòng)能的增量
D.力F和阻力的合力所做的功等于木箱機(jī)械能的增量
解析:木箱運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,有力F、重力、阻力三個(gè)力對(duì)木箱做功,合力做功決定著物體動(dòng)能的改變量,C正確、A錯(cuò)誤;重力做功決定著重力勢(shì)能的改變量,B正確;除重力做功以外,其他力做功的代數(shù)和等于物體機(jī)械能的改變量,D正確.
答案:BCD
11.如圖所示,一個(gè)物體在A時(shí),彈簧處于原長(zhǎng),將物體從A推到B時(shí),彈力做功W1;將物體從A推到B再推到C最后再回到B,彈力做功W2.下列說(shuō)法正確
11、的是( )
A.W1
12、
A.F:Ff=1:3 B.W1:W2=1:1
C.F:Ff=4:1 D.W1:W2=1:3
解析:對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程,由動(dòng)能定理得:W1-W2=ΔEk=0,所以W1=W2,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.由圖象知x1:x2=1:4.由動(dòng)能定理得Fx1-Ffx2=0,所以F:Ff=4:1,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確.
答案:BC
13.如圖所示,豎直平面內(nèi)有一光滑圓弧軌道,其半徑為R=0.5 m,平臺(tái)與軌道的最高點(diǎn)等高,一質(zhì)量m=0.8 kg的小球從平臺(tái)邊緣的A處水平射出,恰能沿圓弧軌道上P點(diǎn)的切線方向進(jìn)入軌道內(nèi)側(cè),軌道半徑OP與豎直線的夾角為53°,已知sin 53°=0.8,cos 5
13、3°=0.6,g取10 m/s2,試求:
(1)小球從平臺(tái)上的A點(diǎn)射出時(shí)的速度大小v0;
(2)小球從平臺(tái)上的射出點(diǎn)A到圓軌道入射點(diǎn)P之間的水平距離L;
(3)小球到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大?。?
解析:(1)小球從A到P的高度差為:h=R(1+cos 53°)
從A到P是平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)分運(yùn)動(dòng)公式,有:
h=gt2,vy=gt,tan 53°=
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:v0=3 m/s
(2)從A到P是平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)分位移公式,
有L=v0t
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:L=1.2 m
(3)從A到圓弧最低點(diǎn),根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:
mv=mg·2R+mv
代入數(shù)據(jù)解得:v1= m/s
答案:(1)3 m/s (2)1.2 m (3) m/s
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