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1、浙江省永嘉縣永臨中學(xué)高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律單元測試2 新人教版必修2
一、選擇題(本題共14小題,每小題4分,共56分。在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確。全部選對的得6分,選不全的得3分,有選錯或不答的得0分)
1.汽車由靜止開始運動,若要使汽車在開始運動的一小段時間內(nèi)保持勻加速直線運動,則( ?。?
A.不斷增大牽引力功率B.不斷減小牽引力功率
C.保持牽引力功率不變D.不能判斷牽引力功率如何變化
2.如圖所示,質(zhì)量為m的物體P放在光滑的傾角為θ的斜面體上,同時用力F向右推斜面體,使P與斜面體保持相對靜止。在前進(jìn)水平位移為l的過程
2、中,斜面體對P做功為( ?。?
A. FlB.C.mgcos θ·lD.mgtan θ·l
3.將地面上靜止的貨物豎直向上吊起,貨物由地面運動至最高點的過程中,v-t圖象如圖所示。以下判斷正確的是( ?。?
A.前3 s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)
B.最后2 s內(nèi)貨物只受重力作用
C.前3 s內(nèi)與最后2 s內(nèi)貨物的平均速度相同
D.第3 s末至第5 s末的過程中,貨物的機(jī)械能守恒
4.如圖所示,細(xì)線的一端固定于O點,另一端系一小球。在水平拉力作用下,小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點運動到B點。在此過程中拉
力的瞬時功率變化情況是( ?。?
A.逐漸增大 B.逐漸減小
C.先增大,后
3、減小 D.先減小,后增大
5.如圖所示,某段滑雪雪道傾角為30°,總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑
雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度為。
在他從上向下滑到底端的過程中,下列說法正確的是( ?。?
A.運動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能
B.運動員獲得的動能為
C.運動員克服摩擦力做功為
D.下滑過程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為
6.如圖所示,物體與路面之間的動摩擦因數(shù)處處相同且不為零,運動中無碰撞能量損失。DO是水平面,AB是斜面,初速度為v0的物體從D點出發(fā)沿DBA滑動到頂點A時速度剛好為零。如果斜面改為AC,讓該物體從D點出發(fā)沿DCA滑動到A點時速度也剛好
4、為零,則此時物體具有的初速度v( ?。?
A.大于v0 B.等于v0C.小于v0D.決定于斜面的傾角
7.如圖是滑道壓力測試的示意圖,光滑圓弧軌道與光滑斜面相切,滑道底部B處安裝一個壓力傳感器,其示數(shù)N表示該處所受壓力的大小。某滑塊從斜面上不同高度h處由靜止下滑,通過B時,下列表述正確的有( ?。?
A.N小于滑塊重力B.N大于滑塊重力
C.N越大表明h越大D.N越大表明h越小
8.如圖,傾角為α的斜面體放在粗糙的水平面上,質(zhì)量為m的物體A與一勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連?,F(xiàn)用拉力F沿斜面向上拉彈簧,使物體A在光滑斜面上勻速上滑,上滑的高度為h,斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。在這一過程中( ?。?
5、
A.彈簧的伸長量為
B.拉力F做的功為Fhsin α
C.物體A的機(jī)械能增加mgh
D.斜面體受地面的靜摩擦力大小等于零
9.如圖,輕質(zhì)彈簧長為L,豎直固定在地面上,質(zhì)量為m的小球,從離地面高度為H處,由靜止開始下落,正好落在彈簧上,使彈簧的最大壓縮量為x,在下落過程中,小球受到的空氣阻力恒為f,則彈簧在最短時具有的彈性勢能為( )
A.(mg-f)(H-L+x) B.mg(H-L+x)-f(H-L)
C.mgH-f(H-L) D.mg(L-x)+f(H-L+x)
10.如圖所示,人站在電動扶梯的水平臺階上,假定人與扶梯一起沿斜面加速上升,在這個過程中
6、,人腳所受的靜摩擦力( )
A.等于零,對人不做功 B.水平向左,對人做負(fù)功
C.水平向右,對人做正功 D.斜向上,對人做正功
11.如圖所示,電梯質(zhì)量為M,它的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體,電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開始豎直向上加速運動。當(dāng)上升高度為H時,電梯的速度達(dá)到v,則在這段過程中,下列說法中正確的是( )
A.電梯地板對物體的支持力所做的功等于
C. 電梯地板對物體的支持力所做的功大于
C.鋼索的拉力所做的功等于
D.鋼索的拉力所做的功大于
12.水平傳送帶勻速運動,速度大小為v,現(xiàn)將一小工件放到傳送帶上.設(shè)工件初速為零,當(dāng)它在傳送帶上滑動一段
7、距離后速度達(dá)到v而與傳送帶保持相對靜止.設(shè)工件質(zhì)量為m,它與傳送帶間的滑動摩擦系數(shù)為μ,則在工件相對傳送帶滑動的過程中(??? )
A.滑動摩擦力對工件做的功為mv2/2??????????????????? ? B.工件的機(jī)械能增量為mv2/2
C.工件相對于傳送帶滑動的路程大小為v2/2μg???????? D.傳送帶對工件做功為零
13.如圖所示,板長為L,板的B端靜止放有質(zhì)量為m的小物體,物體與板的動摩擦因數(shù)為μ.開始時板水平,在緩慢轉(zhuǎn)過一個小角度α的過程中,小物體保持與板相對靜止,則在這個過程中( )
A.摩擦力對物塊所做的功為mglsinθ(1-cosθ)
B.彈力
8、對物塊所做的功為mglsinθcosθ
C.木板對物塊所做的功為mglsinθ
D.合力對物塊所做的功為mgl cosθ
14.如圖所示,一個小球套在豎直放置的光滑圓環(huán)形軌道上做圓周運動.小環(huán)從最高點A滑到最低點B的過程中,其線速度大小的平方v2隨下落高度h變化的圖象可能是下圖所示四個圖中的( )
二、填空題(共2小題,每小題10分,共20分)
15.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證動能定理,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙。當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細(xì)線通過滑輪掛上空的沙桶時,釋放沙桶,滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)
9、。
若你是小組中的一位成員,要完成該項實驗。
(1)你認(rèn)為還需要的實驗器材有____________。
(2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等,細(xì)沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是_________________,實驗時首先要做的步驟是_______________。
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M。往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,用天平稱出此時細(xì)沙和沙桶的總質(zhì)量為m。讓沙桶帶動滑塊加速運動。用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1<v2)。則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_
10、___________。(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量)
(4)如果實驗時所用滑塊質(zhì)量為M,沙及沙桶總質(zhì)量為m,讓沙桶帶動滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1< v2).要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒,則最終需驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為????? (用題中的字母表示)。
16.用如圖1所示實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒m2從高處由靜止開始下落m1上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進(jìn)行測量,即可驗證機(jī)械能守恒定律。圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是
11、打下的第一個點,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點(圖中未標(biāo)出),計數(shù)點間的距離如圖2所示。已知m1=50g、m2=150g,則:(g取10m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v=____m/s;
(2)在打點0~5過程中系統(tǒng)動能的增加量ΔEk=________J,系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp=________J,由此得出的結(jié)論是__________________________;
(3)若某同學(xué)作出的圖象如圖3所示,則當(dāng)?shù)氐膶嶋H重力加速度g=___________m/s2。
三、計算題(共2小題,每題12分,共24分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的
12、演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
17.如圖所示,光滑斜軌和光滑圓軌相連,固定在同一豎直面內(nèi),圓軌的半徑為R,一個小球(可視為質(zhì)點),從離水平面高h(yuǎn)處由靜止自由下滑,由斜軌進(jìn)入圓軌。求:
(1)為了使小球在圓軌內(nèi)運動的過程中始終不脫離圓軌,h應(yīng)至少多高?
(2)若小球到達(dá)圓軌最高點時圓軌對小球的壓力大小恰好等于它自身重力大小,那么小球開始下滑時的h是多大?
18.如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運動,經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面,最終落在水平地面上。已知l=1.4 m,v=3.0 m/s,m=0.10
13、kg,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,桌面高h(yuǎn)=0.45 m。不計空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)小物塊落地點距飛出點的水平距離s;
(2)小物塊落地時的動能Ek;
(3)小物塊的初速度大小v0。
16、①v= 2.42.4
m/s;
②系統(tǒng)動能的增量△EK= 0.580.58
J,系統(tǒng)勢能的減少量△EP= 0.600.60
J,由此得出的結(jié)論是:
在誤差允許的范圍內(nèi),m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒在誤差允許的范圍內(nèi),m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
;
③重力加速度g= 9.7m/s2
17.(1)要得證小球不脫離圓軌有兩種可能:
當(dāng)小球到達(dá)圓心等高位置時速度為0
由機(jī)械能守恒得:
當(dāng)小球到圓軌最高點不脫離有:
???
運動過程有 ???
?所以
(2)在最高點有:
運動過程有得
(3)動能定理:
代入數(shù)據(jù)得: