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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(cè)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(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得6分,選不全的得3分,有選錯(cuò)或不答的得0分)
1.汽車(chē)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),若要使汽車(chē)在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的一小段時(shí)間內(nèi)保持勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),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(shí)用力F向右推斜面體,使P與斜面體保持相對(duì)靜止。在前進(jìn)水平位移為l的過(guò)程
2、中,斜面體對(duì)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(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過(guò)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(guò)程中,貨物的機(jī)械能守恒
4.如圖所示,細(xì)線(xiàn)的一端固定于O點(diǎn),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(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。在此過(guò)程中拉
力的瞬時(shí)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(yùn)動(dòng)員從距底端高為h處的雪道上由靜止開(kāi)始勻加速下滑,加速度為。
在他從上向下滑到底端的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( ?。?
A.運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
B.運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為
C.運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為
D.下滑過(guò)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(dòng)摩擦因數(shù)處處相同且不為零,運(yùn)動(dòng)中無(wú)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(diǎn)出發(fā)沿DBA滑動(dòng)到頂點(diǎn)A時(shí)速度剛好為零。如果斜面改為AC,讓該物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DCA滑動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度也剛好
4、為零,則此時(shí)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(cè)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(gè)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(guò)B時(shí),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(guò)程中( )
5、
A.彈簧的伸長(zhǎng)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(zhǎng)為L(zhǎng),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(kāi)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(guò)程中,小球受到的空氣阻力恒為f,則彈簧在最短時(shí)具有的彈性勢(shì)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(dòng)扶梯的水平臺(tái)階上,假定人與扶梯一起沿斜面加速上升,在這個(gè)過(guò)程中
6、,人腳所受的靜摩擦力( )
A.等于零,對(duì)人不做功 B.水平向左,對(duì)人做負(fù)功
C.水平向右,對(duì)人做正功 D.斜向上,對(duì)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(kāi)始豎直向上加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)上升高度為H時(shí),電梯的速度達(dá)到v,則在這段過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.電梯地板對(duì)物體的支持力所做的功等于
C. 電梯地板對(duì)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(yùn)動(dòng),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(dòng)一段
7、距離后速度達(dá)到v而與傳送帶保持相對(duì)靜止.設(shè)工件質(zhì)量為m,它與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ,則在工件相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的過(guò)程中(??? )
A.滑動(dòng)摩擦力對(duì)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(duì)于傳送帶滑動(dòng)的路程大小為v2/2μg???????? D.傳送帶對(duì)工件做功為零
13.如圖所示,板長(zhǎng)為L(zhǎng),板的B端靜止放有質(zhì)量為m的小物體,物體與板的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.開(kāi)始時(shí)板水平,在緩慢轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度α的過(guò)程中,小物體保持與板相對(duì)靜止,則在這個(gè)過(guò)程中( )
A.摩擦力對(duì)物塊所做的功為mglsinθ(1-cosθ)
B.彈力
8、對(duì)物塊所做的功為mglsinθcosθ
C.木板對(duì)物塊所做的功為mglsinθ
D.合力對(duì)物塊所做的功為mgl cosθ
14.如圖所示,一個(gè)小球套在豎直放置的光滑圓環(huán)形軌道上做圓周運(yùn)動(dòng).小環(huán)從最高點(diǎn)A滑到最低點(diǎn)B的過(guò)程中,其線(xiàn)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(gè)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(yàn)證動(dòng)能定理,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線(xiàn)、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙。當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細(xì)線(xiàn)通過(guò)滑輪掛上空的沙桶時(shí),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(xiàng)實(shí)驗(yàn)。
(1)你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有____________。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)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(mǎn)足的實(shí)驗(yàn)條件是_________________,實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是_______________。
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,某同學(xué)用天平稱(chēng)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(chēng)出此時(shí)細(xì)沙和沙桶的總質(zhì)量為m。讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)。用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況,在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2(v1<v2)。則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(kāi)
10、___________。(用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量)
(4)如果實(shí)驗(yàn)時(shí)所用滑塊質(zhì)量為M,沙及沙桶總質(zhì)量為m,讓沙桶帶動(dòng)滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上加速運(yùn)動(dòng),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況,在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒m2從高處由靜止開(kāi)始下落m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶:0是
11、打下的第一個(gè)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)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(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=____m/s;
(2)在打點(diǎn)0~5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量ΔEk=________J,系統(tǒng)勢(shì)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?shí)際重力加速度g=___________m/s2。
三、計(jì)算題(共2小題,每題12分,共24分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的
12、演算步驟,只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)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(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),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(yùn)動(dòng)的過(guò)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(diǎn)時(shí)圓軌對(duì)小球的壓力大小恰好等于它自身重力大小,那么小球開(kāi)始下滑時(shí)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(xiàn)運(yùn)動(dòng),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(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,桌面高h(yuǎn)=0.45 m。不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s;
(2)小物塊落地時(shí)的動(dòng)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(dòng)能的增量△EK= 0.580.58
J,系統(tǒng)勢(shì)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(shí)速度為0
由機(jī)械能守恒得:
當(dāng)小球到圓軌最高點(diǎn)不脫離有:
???
運(yùn)動(dòng)過(guò)程有 ???
?所以
(2)在最高點(diǎn)有:
運(yùn)動(dòng)過(guò)程有得
(3)動(dòng)能定理:
代入數(shù)據(jù)得: