第七章 《机械能守恒定律》单元测试题
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.质量为50 kg、高为1.8 m的跳高运动员,背越式跳过2 m高的横杆而平落在高50 cm的垫子上,整个过程中重力对人做的功大约为( ) A.1 000 J B.750 J C.650 J D.200 J 2.如图所示,起重机的钢绳上悬挂着重物。下列说法正确的是( )
A.当重物静止时,重力不做功,钢绳的拉力做正功 B.当重物沿水平方向匀速移动时,重力和钢绳拉力都不做功 C.当重物沿竖直方向向上移动时,重力和钢绳拉力都做正功 D.当重物沿竖直方向向下移动时,重力和钢绳拉力都做负功
3.如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN是通过椭圆中心O点的水平线。已知一小球从M点出发,初速率为v0,沿管道MPN运动,到N点的速率为v1,所需时间为t1;若该小球仍由M点以出速率v0出发,而沿管道MQN运动,到N点的速率为v2,所需时间为t2。则( )
A.v1<v2,t1<t2 B.v1<v2,t1>t2 C.v1=v2, t1<t2 D.v1=v2, t1>t2 4.一个质量为2kg的物体,以4m/s的速度在光滑水平面上向右滑行,从某个时刻起,在物体上作用一个向左的水平力,经过一段时间,物体的速度方向变为向左,大小仍然是4m/s,在这段时间内水平力对物体做的功为( )
A.0 B. 8J C.16J D.32J
5.某同学在平直公路上匀速骑行自行车,所受阻力约为车和人总重的倍,则该同学骑行过程中做功功率最接近于( )
A.10kW B.10kW C.1 kW D.10 kW
6.如图所示,物块第一次沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点,第二次沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点,AC=CB,。物块与两轨道的动摩擦因数相同,不考虑物块在C点处撞击的因素,则在物块两次整个下滑过程中( )
A.物块沿1轨道滑至B点时的速率大 B.物块沿2轨道滑至B点时的速率大 C.物块两次滑至B点时速度大小相同 D.物块沿2轨道滑至B点产生的热量多 7.火车站以及商场都装有智能化电动扶梯,如图所示,当乘客站上扶梯时,它先缓慢加速,然后再匀速上升,则( )
-3
-1
A.乘客始终处于超重状态
B.在匀速阶段,电梯对乘客的作用力不做功 C.在加速阶段,电梯对乘客有水平向右的摩擦力
D.在运送乘客的全过程中,电梯多做的功等于乘客增加的重力势能
8.如图所示,相同质量的两物块从底边长相同、倾角不同的固定斜面最高处同时由静止释放且下滑到底端,下面说法正确的是 ( )
A.若斜面光滑,两物块一定同时运动到斜面底端
B.若斜面光滑,倾角小的斜面上的物块一定先运动到斜面底端
C.若两物块与斜面之间的动摩擦因数相同,倾角大的斜面上的物块损失的机械能大 D.若两物块到达底面时的动能相同,倾角大的斜面与物块间的动摩擦因数大 9.如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
10.如图所示,A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连,置于固定斜面体的两个斜面上的相同高度处,且都处于静止状态,两斜面的倾角分别为α和β,α>β,若不计摩擦,剪断细绳后,下列关于两物体说法中正确的是( )
A.两物体着地时所受重力的瞬时功率相同 B.两物体着地时的动能相同 C.两物体着地时的速率相同 D.两物体着地时的机械能相同
11.如图所示为皮带传送装置示意图的一部分,传送带与水平地面的倾角为?,A、B两端相距L,将质量为m的物体轻放到传送带的A端,物体沿AB方向从A端一直加速运动到B端,物体与传送带间的滑动摩擦力大小为f,传送带顺时针运转,皮带传送速度v保持不变,物体从A到达B所用的时间为t,物体和传送带组成的系统因摩擦产生的热量为Q,电动机因运送物体多做的功为W,下列关系式中正确的( )
A.Q?fL B.Q?f?vt?L? C.W?12mv?mgLsin??Q D.W?fvt 212.如图所示,一端连接轻弹簧的质量为m的物体B静止在光滑水平面上,质量也为m的物体A以速度v0正对B向右滑行,在A、B和弹簧发生相互作用的过程中,以下判断....不正确的是( ) ...
A.任意时刻A、B和弹簧组成的系统总动量都为mv0 B.弹簧压缩到最短时,A、B两物体的速度相等
2C.弹簧的最大弹性势能为mv0
18D.弹簧压缩到最短时,A、B和弹簧组成的系统总动能最小
13.轻质弹簧竖直放在地面上,物块P的质量为m,与弹簧连在一起保持静止,现用竖直向上的恒力F使P向上加速运动一小段距离L时速度为v,则( )
12mv?mgL 21C、合外力做的功是FL?mgL D、弹簧弹力做的功是mgL?FL?mv2
2A、重力做功是-mgL B、合外力做的功是
14.如图所示,在水平地面上,一物块在与水平方向成θ角的恒力F作用下,水平向右运动了一段位移x.在此过程中,恒力F对物体所做的功为( )
A.Fxcosθ B.
C.Fxsinθ D.
15.一个质量为m的物体只在重力和竖直向上的拉力作用下以a?2g的加速度竖直向上加速运动,则在此物体上升h高度的过程中,下列说法正确的是( ) A.物体的重力势能增加了2mgh B.物体的动能增加了2mgh C.拉力对物体做功为2mgh D.物体的机械能增加了3mgh
二、多选题(每小题至少有两个正确答案)
16.竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道,如图所示,A、M、B三点位于同一水平面上,C、D分别为两轨道的最低点,将两个相同的小球分别从A、B处同时无初速释放。则( )
A.通过C、D时,两球的线速度大小相等 B.通过C、D时,两球的角速度大小相等 C.通过C、D时,两球的机械能相等 D.通过C、D时,两球对轨道的压力相等
17.如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取g=10 m/s,则:( )
甲 乙 丙 A.第1 s内推力做功为1 J B.第2 s内物体克服摩擦力做的功为W= J C.第 s时推力F的功率为2 W D.第2 s内推力F做功的平均功率=3 W 18.汽车发动机的额定功率为80kW,汽车的质量为2×10kg,如果汽车从静止开始以额定功率启动,汽车加速运动时间为6s,运动过程中阻力恒为4×10N,则( ) A.汽车从静止启动后能达到的最大速度为20 m/s B.汽车加速到10 m/s时加速度大小为2m/s
C.汽车从静止达到最大速度的过程中的平均速度等于10 m/s D.汽车从静止达到最大速度的过程中的平均速度大于10 m/s
19.如图所示,质量m=1kg的物块在水平恒力F=20 N的推动下,从粗糙斜面底部A处由静止开始运动至高h=6 m的B处,用时t=2s.到达B处时物块的速度大小为v=10 m/s,重力加速度g=10 m/s.不计空气阻力,则( )
A.A、B之间的水平距离8m B.物块与斜面间的动摩擦因数为0. 25 C.推力F对物块做的功为120 J D.物块克服摩擦力做的功为50 J
三、实验题
20.一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系。实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小球刚好接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释
2
2
3
3
2
放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为 ;
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据: 弹簧压缩量x/cm 小球飞行水平距离s/m 结合(1)问与表中数据,可分析得到弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x之间的函数关系式为 (k为比例系数)
2A.EP?kx B.EP?kx C.EP?kx D.EP?k1 x(3)你认为Ep与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关 21.在利用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,实验得到的甲、乙两条纸带如图所示,应选______纸带好。
(2)若通过测量纸带上某两点间的距离来计算某时刻的瞬时速度,进而验证机械能守恒定律,现测得2、4两点间的距离为X1,0、3两点间的距离为X2,打点周期为T,为了验证0、3两点间的机械能守恒,则X1、X2和T应满足的关系是______。 (3)在本实验中,需要特别注意的有(______) A.称出重物的质量
B.手提纸带,先接通电源再释放纸带让重物落下
C.可不考虑前面较密集的点,选取某个清晰的点作为起始运动点处理纸带,验证mgh=mv/2是否成立
D.必须选取第1、2两点间距离一定等于2mm的纸带,才能从第1点起处理纸带,验证mgh=mv/2是否成立
(4)在本节实验中,根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,则以v2/2为纵轴,以h为横轴,画出的图象应是下图所示中的哪个(______)。
A. B. C. D.
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