《机械能及其守恒定律》自测题553.pdf

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1、机械能及其守恒定律自测题 金陵中学 邱会明 基础训练(A 级)一选择题 1自由摆动的秋千摆动幅度越来越小,下列说法正确的是 ()A机械能守恒 B能量正在消失 C只有动能和重力势能的相互转化 D减少的机械能转化为内能,但总能量守恒 2下列设想中,符合能量转化和守恒定律的是 ()A利用永磁铁和软铁的相互作用,做成一架机器,永远地转动下去 B制造一架飞机,不携带燃料,只需利用太阳能就能飞行 C做成一只船,利用流水的能量,逆水行驶,不用其他动力 D利用核动力使地球离开太阳系 3在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,除铁架台、夹子、学生电源、纸带和重物外,还需要 ()A秒表 B刻度尺 C天平 D

2、打点计时器 4设想在一间与外界绝热的房间,有一台正在工作的电冰箱如果电冰箱的门是开着的,那么室内的温度将 ()A升高 B降低 C不变 D都有可能 5在“验证机械能守恒定律”的实验中,由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大阻力,这样的结果会有 ()Amgh21mv2 Bmgh2W,21PP B1W2W,21PP C1W=2W,21PP D2121,PPWW 10水平传送带匀速运动,速度大小为 v,现将一小工件放到传送带上设工件初速为 零,当它在传送带上滑动一段距离后速度达到 v 而与传送带保持相对静止设工件质量为 m,它与传送带间的滑动摩擦系数为,则在工件相对传送带滑动的过

3、程中 ()A滑摩擦力对工件做的功为 mv22 B工件的机械能增量为 mv22 C工件相对于传送带滑动的路程大小为 v22g D传送带对工件做功为零 二填空题 11在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用 电源频率为 50 Hz,当地重力加速度的值为 980 m/s2,测得所用重物的质量为 100 kg甲、乙、丙三学生分别用同 一装置打出三条纸带,量出各纸带上第 1、2 两点间的距离分别为 018cm、019cm 和 025cm可见其中肯定有一位学生在操作上有错误,错误操作是:若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点 A、B、C 到第一个点的距离如图所 示(相 邻 计 数 点 时

4、 间 间 隔 为 0 0 2 s),那 么:(1)纸 带 的 端 与 重 物 相;(2)打点计时器打下计数点 B 时,物体的速度 vB=;(3)从起点 O 到打下计数点 B 的过程中重力势能减少量是 Ep=,此过程中物 体动能的增加量 Ek=(取 g=98 m/s2);(4)通过计算,数值上 Ep Ek(填“”“=”或“”)这是因为 ;(5)实验的结论是 12在验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计 时器所用电源的频率为 f,查得当地重力加速度 g,测出所用重物的质量 m,实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作 O,另选连续的 4 个点 A、B、C、D 作为测量点,经测量知道 A、B、C

5、、D 各点到 O 点的距离分别为 x1、x2、x3、x4,根据以上数据,可知重物由 O 点运动到 C 点,重力势能的减少量为_,动能的增加量为_(要求写出表达式)三计算题 13在质量为 050kg 的重物上安装一极轻的细棒(设细棒足够长),如图所 示的那样,用手在靠近重物处握住细棒,使重物静止握细棒的手不动,稍稍减小握力,使手和细棒间保持一定的摩擦力,让重物和细摔保持一定的加速度下落,在起初的 10s 的时间里,重物落下了 050m在此过程中,手和细棒之间所产生的热量约占势能变化量的百分之几?g 取 10m/s2)14某地强风风速约为 v=20m/s,设该地的空气密度=13kg/m3,如果把截

6、面S=20m2 的风的动能全部转化为电能,则:(1)利用上述已知量推导计算电功率的公式(用已知量的字母表示),(2)计算电功率的大小为多大?(取一位有效数字)能力提升(B 级)一选择题 15一个质量为m的物体以ga2的加速度竖直向下运动,则在此物体下降h高度的 过程中,物体的 ()A重力势能减少了mgh2 B动能增加了mgh2 C机械能保持不变 D机械能增加了mgh 16如图所示,木块静止在光滑水平桌面上,一子弹平射入木块 的深度为 d 时,子弹与木块相对静止,在子弹入射的过程中,木块沿 桌面移动的距离为 L,木块对子弹的平均阻力为 f,那么在这一过程 中 ()A木块的机械能增量 f L B子

7、弹的机械能减少量为 f(L+d)C系统的机械能减少量为 f d D系统的机械能减少量为 f(L+d)17如图所示,ABC 是一条轨道,其中 AB 段是一段半径为 1/4 圆弧,BC 段是水平轨道,AB 段和 BC 段对接处相切一质量为 m 的小滑块在 A 点由静止释放,沿轨道滑下,最后停在 C 点现在 C 点给小滑块一个初动能,使小滑块刚好能沿轨道返回 A 点,已知小滑块与圆弧轨道和水平轨道的动摩擦因数相同,则该物体的初动能为:()A2mgR B大于 2mgR C小于 2mgR D无法确定 18如图所示,物体以 120J 的初动能从斜面底端向上运动,当 它通过斜面某一点 M 时,其动能减少 8

8、0J,机械能减少 32J,如果物体能从斜面上返回底端,则物体到达底端的动能为 ()A20J B24J C48J D88J 19一物体悬挂在细绳下端,由静止开始沿竖直方向运动,运 O E s s1 s2 图 2 H a 图 1 动过程中物体的机械能变化与物体位移关系的图像如图所示,其中 0s1过程的图线为曲线,s1s2过程的图线为直线 根据该图像,下列判断正确的是 ()A0s1过程中物体所受合力一定是变力,且不断减小 Bs1s2过程中物体可能在做匀速直线运动 Cs1s2过程中物体可能在做变加速直线运动 D0s2过程中物体的动能可能在不断增大 20如图所示,一根长为 L,质量不计的硬杆,杆的中点及

9、右端各固定一 个质量为 m 的小球,杆可以带着球在竖直平面内绕 O 点转动,若开始时杆处于水平位置,并由静止释放,当杆下落到竖直位置时 ()A外端小球的速率为 12gL5 B外端小球的机械能减少 mgL5 C中点小球的机械能减少 mgL5 D每个小球的机械能都不变 二填空题 21(1)在验证机械能守恒定律时,如果以 v22 为纵轴,以 h 为横轴,根据实验数据 绘出的图线应是 ,才能验证机械能守恒定律,其斜率等于 的数值(2)在做“验证机械能守恒定律”的实验时,用打点计时器打出纸带如图所示,其中 A 点为打下的第一个点,0、1、2为连续的计数点现测得两相邻计数点之间的距离分别为 s1、s2、s

10、3、s4、s5、s6,已知相邻计数点间的打点时间间隔均为 T根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔,可以求出此实验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为_ _在打第 5 号计数点时,纸带运动的瞬时速度大小的表达式为_ _要验证机械能守恒定律,为减小实验误差,应选择打下第_号和第_号计数点之间的过程为研究对象 三计算题 22三块材料不同的地毯长度均为 l,并排铺在水平 地面上,一物体以一定的初速度从 a 点滑上第一块,如图所示,已知物体与三块地毯的滑动摩擦系数分别为,2 和3,则物体恰好滑到第三块的末尾 d 点停下来,物体在运动中地毯保持静止试求:物体的初速度 V0;若让物体从 d 点以相同的初速

11、度水平向左运动,则运动到什么位置时速度大小与物体 向右运动到同一位置的速度大小相等 23三个质量均为 m 的小球,用轻绳相连跨过光滑滑轮在图示 位置处于静止状态,现若缓慢将悬点 A 向右移动 s 至 A点时,三物仍保持静止,求在移动过程中外力所做的功为多大?拓展延伸(C 级)24面积很大的水池,水深为 H,水面上浮着一正方体 木块,木块边长为a,密度为水的21,质量为m,开始时,木块静止,有一半没入水中,如图 1 所 示,现用力 F 将木块缓慢地压到池底,不计摩擦,求:(1)从开始到木块刚好完全没入水的过程中,力 F 所做的功(2)若将该木块放在底面为正方形(边长为2a)的盛水足够深的 长方体

12、容器中,开始时,木块静止,有一半没入水中,如图 2 所示,现用力 F 将木块缓慢地压到容器底部,不计摩擦求从开始到木块 刚好完全没入水的过程中,容器中水势能的改变量 机械能及其守恒定律自测题 参考答案 1D 2BD 3BD 4A 5A 6D 7A 8AD 9 B 10AB 11丙 同学的操作步骤中有错误错误操作是先放开纸带后接通电源(1)左 (2)TOAOC2=098 m/s (3)mgOB=049 J 21mvB2=048 J(4)实验中有阻力 (5)在实验误差允许范围内,机械能守恒12 3mgx;22421()8mfxx 1390%14531004.121,Sv 15BD 16ABC 17B 18 A 19BD 20AC 21(1)通过原点的直线、g (2)(s6+s5+s4-s3-s2 s1)/9T 2,(s5+s6)/2T,1、5 22(1)gLV320(2)C 点 23 3 mg s2 24(1)mga41(2)mgaE832水

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