階段檢測卷(五)機械能守恒定律一、選擇題(本題共18小題,每小題3分,共54分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分)1.物質(zhì)、能量、信息是構(gòu)成世界的基本要素,下面關(guān)于能量的相識錯誤的是()A.能量是一個守恒量B.同一個物體可能同時具有多種形式的能量C.不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化D.地面上滾動的足球最終停下來,說明能量消逝了2.下列狀況中,運動物體機械能確定守恒的是 ()A.物體所受的合力為零B.物體不受摩擦力C.物體只有重力做功D.物體做勻速直線運動3.如圖所示,木板可繞固定水平軸O轉(zhuǎn)動。木板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置,木板上的物塊始終相對于木板靜止。在這一過程中,物塊的重力勢能增加了2J。用FN表示物塊受到的支持力,用Ff表示物塊受到的摩擦力。在此過程中,以下推斷正確的是()A.FN和Ff對物塊都不做功B.FN對物塊做功為2J,Ff對物塊不做功C.FN對物塊不做功,Ff對物塊做功為2JD.FN和Ff對物塊所做功的代數(shù)和為04.很多地下車位設(shè)計了雙層停車位,如圖所示的一輛車正在從一層車位被運輸至二層車位,在運輸過程中,該車閱歷了先向上加速,然后勻速上升,最終向上減速到零的過程。下列說法正確的是()A.該車在向上加速的過程中處于失重狀態(tài)B.該車在勻速上升過程中機械能守恒C.該車在向上減速過程中處于失重狀態(tài)D.該車在整個過程中合力所做的功等于機械能的增加量5.高二某同學(xué)參加引體向上體能測試,在20s內(nèi)完成10次標準動作,每次引體向上的高度約為50cm,則此過程中該同學(xué)克服重力做功的平均功率最接近于(g取10m/s2)()A.0 B.150WC.300W D.450W6.某人用手將質(zhì)量為1kg的物體由靜止向上提起1m,這時物體的速度為2m/s,g取10m/s2,則下列說法正確的是()A.物體的機械能增加10JB.合力做功12JC.合力做功2JD.物體重力勢能增加2J7.如圖所示,A、B兩個物體疊放在一起,現(xiàn)以相同的初速度豎直向上拋出,忽視空氣阻力。下列說法正確的是()A.在上升過程中物體A的機械能增加B.在下降過程中物體A的機械能減小C.在上升過程中物體B的機械能減小D.在下降過程中物體B的機械能不變8.用起重機提升貨物,貨物上升過程中的v-t圖像如圖所示,在t=3s到t=5s內(nèi),重力對貨物做的功為W1,繩索拉力對貨物做的功為W2,貨物所受合力做的功為W3,則()A.W1>0 B.W2<0C.W2>0 D.W3=09.如圖所示,運動員在粗糙塑膠跑道上做負重起跑訓(xùn)練,輕質(zhì)彈性橡皮條一端套在運動員的腰上,另一端系在一個大輪胎上,起跑過程可簡化如下:運動員起跑初期拉動橡皮條使其變長,稍后輪胎在橡皮條牽引下起先運動,最終輪胎與運動員一起勻速運動。則起跑過程中,下列說法正確的是()A.起跑初期,輪胎未動時,人對橡皮條做的功等于橡皮條彈性勢能的增加量B.一起勻速運動時,輪胎受到的外力的合力對輪胎做正功C.輪胎加速運動時,橡皮條對輪胎做的正功等于輪胎動能的增加量D.整個過程中,摩擦力對輪胎做正功10.如圖所示,消防隊員在水平地面上進行消防演練,設(shè)消防水帶的噴嘴噴出的水流量是300L/min,水離開噴嘴的速度為20m/s,不計空氣阻力,g取10m/s2。則下列說法正確的是()A.若水沿水平方向噴射,水流射程約18mB.若水沿豎直方向向上噴射,水流上升的最大高度約40mC.若水沿水平方向噴射,穩(wěn)定后任一瞬間空中水量約5LD.若水沿豎直方向向上噴射,10s內(nèi)消防車對水做的功約1×104J11.如圖所示,擺球質(zhì)量為m,懸線長度為L,把懸線拉到水平位置后放手。設(shè)在擺球從A點運動到B點的過程中空氣阻力的大小F阻不變,則下列說法錯誤的是()A.重力做功為mgLB.懸線的拉力做功為0C.空氣阻力做功為-mgLD.空氣阻力做功為-12F阻π12.如圖所示,一種清洗車輛用的手持式噴水槍,槍口橫截面積為0.6cm2,噴出水的速度為10m/s。當(dāng)它工作時,估算水槍的平均功率約為(水的密度為1×103kg/m3)()A.3W B.30WC.60W D.300W13.如圖所示為轎車中的手動變速桿,若保持發(fā)動機輸出功率不變,將變速桿推至不同擋位,可獲得不同的行駛速度,從“1~5擋”速度慢慢增大,R是倒車擋。某型號轎車發(fā)動機的額定功率為96kW,在水平路面上行駛的最大速度可達288km/h。假設(shè)該轎車在水平路面上行駛時所受阻力恒定,則該轎車()A.以最大牽引力爬坡,變速桿應(yīng)推至“5”擋B.該車在水平路面上行駛時受所阻力大小為800NC.以額定功率在水平路面上以最大速度行駛時,其牽引力為1200ND.以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛時,發(fā)動機的輸出功率為96kW14.如圖所示,運動員把質(zhì)量為m的足球從水平地面踢出,足球在空中達到的最高點的高度為h,在最高點時的速度為v,不計空氣阻力,重力加速度為g,下列說法正確的是()A.運動員踢球時對足球做功12mvB.足球上升過程重力做功mghC.運動員踢球時對足球做功mgh+12mvD.足球上升過程克服重力做功mgh+12mv15.如圖所示,小球在豎直向下的力F作用下,將豎直輕彈簧壓縮,若將力F撤去,小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧,直到速度為零。在小球上升的過程中,以下說法錯誤的是()A.小球的動能先增大后減小B.小球在離開彈簧時動能最大C.小球運動的加速度先變小后變大最終不變D.小球動能減為零時,重力勢能最大16.某游客領(lǐng)著孩子爬山時,孩子不當(dāng)心將手中的皮球滑落,球從A點滾到了山腳下的B點,高度標記如圖所示,則下列說法正確的是()A.從A到B重力做功mgHB.從A到B重力做功mg(H+h)C.從A到B的曲線軌跡長度不知道,無法求出此過程重力做的功D.從A到B過程中阻力大小不知道,無法求出此過程重力做的功17.如圖所示,物體A、B質(zhì)量相等,它們與地面之間的動摩擦因數(shù)也相等,A受到一個與水平方向成α向上的拉力,B受到一個與水平方向成α向下的推力,且FA=FB。A、B在各自力的作用下同時由靜止起先運動,下列說法正確的是()A.物體A、B的加速度大小相等B.經(jīng)過相同的時間,物體A的末動能小于物體B的末動能C.經(jīng)過相同的時間,FA對A做功的平均功率等于FB對B做功的平均功率D.經(jīng)過相同的時間,FA做功的瞬時功率大于FB做功的瞬時功率18.如圖所示滑雪道PQR,質(zhì)量為60kg的滑雪愛好者從頂端P靜止滑下,從末端R滑出時速度為18m/s,滑行過程中姿態(tài)保持不變,P端相對滑道最低點Q高度為24m,R端相對Q點高度為4m,重力加速度g取10m/s2。從P到R滑行過程中,該滑雪愛好者克服阻力做功和重力做功的比值約為()A.0.1 B.0.2C.0.8 D.1二、非選擇題(共5小題,共46分)19.(8分)在“驗證機械能守恒定律”的試驗中,回答下列問題:(1)用打點計時器打出一條紙帶,前后要連續(xù)進行一系列的操作,下列各步驟的合理依次是。

A.釋放紙帶 B.接通電源C.取下紙帶 D.切斷電源(2)如圖所示,某同學(xué)用正確的方法獲得了一條紙帶,并以起點為記數(shù)點O,后隔一段距離,取連續(xù)點為記數(shù)點A、B、C、D、E、F,如圖所示。已知重物的質(zhì)量為0.5kg,則電磁打點計時器打下E點時,重物削減的重力勢能ΔEp=J,重物增加的動能ΔEk=J。(g取9.8m/s2,計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

20.(8分)如圖甲所示,在“驗證機械能守恒定律”的試驗中,質(zhì)量m=1kg的重物自由下落,在紙帶上打出了一系列的點,如圖乙所示。相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s,長度單位是cm,g取9.8m/s2。(1)下列做法正確的有。

A.圖甲中兩限位孔必需在同一豎直線上B.試驗前,手應(yīng)提住紙帶上端,并使紙帶豎直C.試驗時,先放手松開紙帶再接通打點計時器電源D.數(shù)據(jù)處理時,應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點作為初、末位置(2)某同學(xué)在計算與B點對應(yīng)的重物的瞬時速度時,他接受了公式vB=2gh(h表示OB距離),這種做法(選填“對”或“不對(3)即使在操作規(guī)范,數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理很精確的前提下,該試驗測得的ΔEp也確定略大于ΔEk,這是試驗存在系統(tǒng)誤差的必定結(jié)果,試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要緣由:。

21.(8分)我國科學(xué)家正在研制航母艦載機運用的電磁彈射器。設(shè)彈射過程中,艦載機所受總推力恒為1.2×106N,水平彈射2.5s后,速度達到80m/s。已知艦載機總質(zhì)量為3×104kg,所受阻力視為不變,求艦載機在彈射過程中:(1)加速度大小;(2)阻力大小;(3)總推力做的功。22.(10分)如圖所示為新型戶外活動——滑沖式跳水的滑道模型,該滑道由一段長L=4m,傾角θ=37°傾斜直軌道和一小段水平直軌道(長度可忽視)組成,兩段軌道之間由一小段圓弧軌道平滑連接。水平直軌道距水面高h=2.45m,一質(zhì)量M=80kg的人從軌道上某處無初速度滑下,經(jīng)水平直軌道末端沖入水池中,落水點為水池中一個泳圈,距水平直軌道末端水平距離2.8m?？諝庾枇Σ挥?已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求:(1)人滑至水平直軌道末端時的速度大小;(2)求人與斜面的動摩擦因數(shù)μ;(3)若h和滑道長度L可以調(diào)整,其他條件不變,若落水者都能落在水池中泳圈里,求人起先下滑的高度H與h的關(guān)系。23.(12分)如圖甲所示是某游樂場中水上過山車的實物圖片,圖乙是其原理示意圖。在原理圖中,半徑為R=8.0m的圓形軌道固定在離水面高h=3.2m的水平平臺上,圓軌道與水平平臺相切于A點,A,B分別為圓形軌道的最低點和最高點,車(實際是一艘?guī)л喿拥臍鈮|小船,可視作質(zhì)點)高速行駛,先后會通過多個圓形軌道,然后從A點離開圓軌道而進入動摩擦因數(shù)為0.5、長5m的水平軌道AC,最終從C點水平飛出落入水中。已知水面寬度為s=12m,假設(shè)運動中不計空氣阻力,結(jié)果可保留根號。(1)若氣墊船恰好能通過圓形軌道的最高點B,則其在B點的速度為多少?(2)為使氣墊船平安落入水中,則其在A點的最大速度為多少?(3)某次運動過程中乘客在圓軌道最低點A對座椅的壓力為自身重力的3倍,則氣墊船落入水中時的速度大小是多少?

階段檢測卷(五)機械能守恒定律1.D2.C3.B4.C5.B6.B解析物體的機械能增加ΔE=ΔEk+ΔEp=mgh+12mv2=12J,故A錯誤;依據(jù)動能定理得W合=ΔEk=12×1×4J=2J,故B正確,C錯誤;重力做的功為WG=-mgh=-10×1J7.D解析對A、B整體受力分析可知,整體只受重力,處于完全失重狀態(tài),加速度為g,A、B加速度與整體加速度相同,也是g,故A、B也處于完全失重狀態(tài),只受重力。物體只有重力做功機械能守恒,故A、B機械能都保持不變,A、B、C錯誤,D正確。8.C9.A10.D11.C12.B13.C解析288km/h=80m/s,54km/h=15m/s,依據(jù)P=Fv可知,以最大牽引力爬坡,速度應(yīng)最小,因此變速桿應(yīng)推至“1”擋,A錯誤;最大速度行駛時F=Ff,此時F=Ff=PvM=96×10380N=1200N,B錯誤,C正確;以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛時,發(fā)動機的輸出功率P=Ffv=1200×15W=14.C解析足球被踢出后,在空中運動只受到重力作用,只有重力做功,足球的機械能守恒,足球到達最高點時,機械能為mgh+12mv2,由于足球的機械能守恒,則足球剛被踢出時的機械能為mgh+12mv2,足球獲得的機械能等于運動員踢球時對足球所做的功,因此運動員踢球時對足球做功mgh+12mv2,故A錯誤,C正確;足球上升過程重力做功WG=-mgh,克服重力做功W15.B解析小球上升過程中,離開彈簧前受到重力和彈簧的彈力,當(dāng)彈力大于重力時,小球向上加速,當(dāng)彈力小于重力后,小球起先減速,離開彈簧后做豎直上拋運動,速度接著減小,所以小球的動能先增大后減小,A正確,不符合題意;由A項的分析可知,當(dāng)彈簧彈力等于重力時,速度最大,此時動能最大,故B錯誤,符合題意;依據(jù)受力分析結(jié)合牛頓其次定律可知,小球運動的加速度先變小后變大,當(dāng)小球脫離彈簧后加速度為重力加速度,不再發(fā)生變更,故C正確,不符合題意;小球動能減為零時,速度為零,上升到最高點,此時重力勢能最大,故D正確,不符合題意。16.A解析重力做功與路徑無關(guān),只與初、末位置的高度差有關(guān),由于從A到B的高度差為H,因此重力做功為mgH,故選A。17.D解析對A,加速度為aA=FAcosα-μ(mg-FAsinα)m,對B,加速度為aB=FBcosα-μ(mg+FBsinα)m,可知A的加速度大于B的加速度,A錯誤;依據(jù)v=at可知,經(jīng)過相同的時間,A的末速度大于B的末速度,則物體A的末動能大于物體B的末動能,B錯誤;依據(jù)x=12at2知,在相同時間內(nèi)A的位移大于B的位移,依據(jù)W=Fxcosα,因兩個力的大小相等,與水平方向的夾角相等,則FA對A做的功大于FB對18.B解析由能量守恒可知從P到R滑行過程中,該滑雪愛好者克服阻力做功Wf=mg(H-h)-12mv2,解得Wf=60×10×(24-4)J-12×60×182J=2280J,從P到R滑行過程中,重力做功WG=mg(H-h)=12000J,則WfW19.答案(1)BADC(2)0.350.33解析(1)依據(jù)試驗原理和要求,試驗中先接通電源,再釋放紙帶,然后切斷電源,最終取下紙帶,所以試驗的步驟依次為BADC。(2)由題圖可知,E點時下落的高度為h=7.05cm=0.0705m,故重力勢能的減小量為ΔEp=mgh=0.5×9.8×0.0705J=0.35J;依據(jù)勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度可以求出vE=xDF2T=4.60×10-22×0.02m/s=1.15m/s,重物增加的動能ΔE20.答案(1)AB(2)不對(3)紙帶與打點計時器間有摩擦阻力和存在空氣阻力解析(1)為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦,圖甲中兩限位孔必需在同一豎直線,故A正確。為了保證紙帶在豎直方向做自由落體,試驗前,手應(yīng)提住紙帶上端,并使紙帶豎直,故B正確。試驗時,先接通打點計時器電源再放手松開紙帶,故C錯誤。為了減小測量數(shù)據(jù)h的相對誤差,數(shù)據(jù)處理時,應(yīng)選擇紙帶上距離較遠的兩點作為初、末位置,故D錯誤。(2)在驗證機械能守恒的試驗中,由于存在阻力,物體實際下落的加速度小于