1、【KS5U原创】新课标2015年高一物理暑假作业8机械能守恒定律学校:_姓名:_班级:_考号:_一、选择题(本题共6道小题)1.物体沿光滑固定斜面向下加速滑动,在运动过程中,下述说法正确的是()A重力势能逐渐减少,动能也逐渐减少B 重力势能逐渐增加,动能逐渐减少C由于斜面是光滑的,所以机械能一定守恒D 重力和支持力对物体都做正功2.一根长L=2m,重力G=200N的均匀木杆放在水平地面上,现将它的一端从地面抬高1m,另一端仍搁在地面上,则物体重力势能的变化量为()A50 J B100 J C200 J D 400 J3.关于力对物体做功,下列说法正确的是()A 静摩擦力对物体一定不做功,滑动摩
2、擦力对物体一定做功B 静摩擦力对物体可能做正功C 滑动摩擦力总是做负功D 作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零4如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P,另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球开始时小球位于A点,此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45,之后小球由静止沿圆环下滑,小球运动的最低点B时的速率为v,此时小球与圆环之间的压力恰好为零,已知重力加速度为g下列分析正确的是()A轻质弹簧的原长为RB小球过B点时,所受的合力为 C小球从A到B的过程中,重力势能转化为弹簧的弹性势能D小球运动到B点时,弹簧的弹性势能为mgR-mv25.汽车越来越多的进人家
3、庭,成为人们主要的代步交通工具,驾驶汽车需要考取驾驶证,考试中的一项内容是半坡起步,设坡路的倾角为,一位考员从半坡由静止以恒定功率P启动,沿坡路向上行驶,车和人的总质量为m,车所受阻力为支持力的k倍,坡路足够长重力加速度为g下列说法正确的是()A汽车先做匀加速运动后做匀速运动B汽车能达到的最大速度为C汽车匀速运动时的牵引力大小等于kmgcos+mgsinD汽车牵引力做的功等于汽车机械能的增加量6.如图所示,质量为的物体以速度v1滑上水平传送带,传送带由电动机带动,始终保持以速度V2匀速运动,v1大于v2,物体与传送带间的动摩擦因数为,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从开始滑上到相对
4、传送带静止这一过程,下列说法正确的(BCD)A电动机少做的功为m(v12-v22)B运动时间为(v1-v2)/gC摩擦力对传送带做功为mv2(v1-v2)D摩擦产生的热量为m(v1- v2)2/2二、实验题(本题共2道小题)7.如右上图(C)所示,用重物自由下落的方法探究机械能守恒定律的实验中:(1)实验装置中所用打点计时器应接_电源(只需填A、B、C或D) A、交流 B、直流 (2)本实验是为了探究重物的_总和是否保持不变 A、速度和下落的高度 B 、动能和势能(3)本实验中,必须使用的测量工具是_A、天平B、弹簧测力计 C、秒表 D、刻度尺 8.某同学用如图甲的装置验证机械能守恒定律:(1
5、)安装打点计时器时,纸带的两个限位孔必须处在同一 线上;(2)接通电,让打点计时器正常工作后,松开 ;(3)将纸带上打出第一个点记为0,并在离0点较远的任意点依次选取几个连续的点,分别记为1,2,3,.量出各点与0点的距离h,算出各点对应的速度,分别记为v1至v6,数据如下表:代表符号v1v2v3v4v5v6数值(m/s)2.802.993.293.393.593.78表中有一个数据有较大误差,代表符号为 。(4)修正数据后,该同学计算出各点对应速度的平方值,并作v2h图象,如图乙所示,若得出的直线斜率为k,则可测出重力加速度g= 与真实值相比,测出的g值 (填“偏小”或“偏大”)三、计算题(
6、本题共3道小题)9.质量为1kg的物体静止在水平面上,现对物体施以水平恒力F,1s末速度达到6m/s,此时撤去F,物体又运动了9 m而停止。求:(1)水平恒力F和滑动摩擦力f的大小;(2)滑动摩擦力f所做的总功和1s末拉力F的瞬时功率。10.把一个质量为1 kg的物体放在水平面上,用8 N的水平拉力使物体从静止开始运动,物体与水平面的动摩擦因数为0.2,物体运动2 s时撤掉拉力。(g取10 m/s2)求:(1)2 s末物块的动能。(2)2 s后物块在水平面上还能向前滑行的最大距离。11.(计算)如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,静止斜靠在光滑斜面上,另一自由端恰好与水平线AB齐平
7、,一长为的轻质L细线一端固定在O点,另一端系一质量为m的小球,O点到AB的距离为2L现将细线拉至水平,小球从位置C由静止释放,到达O点正下方时,细线刚好被拉断当小球运动到A点时恰好能沿斜面方向压缩弹簧,不计碰撞时的机械能损失,弹簧的最大压缩量为L(在弹性限度内),求:(1)细线所能承受的最大拉力H;(2)斜面的倾角;(3)弹簧所获得的最大弹性势能Ep试卷答案1.C 机械能守恒定律;功的计算解:A、根据重力做功与重力势能变化的关系得:wG=Ep物体沿光滑斜面向下加速滑动,重力做正功,所以重力势能逐渐减少由于物体加速滑动,所以动能逐渐增加故A、B错误C、由于斜面是光滑的,所以物体受重力和支持力,而
8、支持力不做功,所以只有重力做功,所以机械能一定守恒,故C正确D、重力做正功,支持力不做功,故D错误故选C2.B 重力势能的变化与重力做功的关系解:由几何关系可知在木杆的重心上升的高度为:h=m=0.5m;物体克服重力做功:WG=mgh=2000.5J=100J;故物体重力势能的变化量为Ep=WG=100J故选:B3. B 功的计算A、恒力做功的表达式W=FScos,滑动摩擦力和静摩擦力的方向与物体相对运动(趋势)方向相反,但与运动方向可以相同,也可以相反,物体受滑动摩擦力也有可能位移为零,故可能做负功,也可能做正功,也可以不做功,故AC错误、B正确D、作用力和反作用力可能都做正功,做功的代数和
9、不一定为零比如两个人滑冰,相互推开,在推开的过程中,作用力与反作用力都做正功故D错误故选:B4. D 解析:A、由几何知识可知弹簧的原长为R,A错误;B、根据向心力公式:小球过B点时,则由重力和弹簧弹力的合力提供小球的向心力,F合=,B错误;C、以小球和弹簧组成的系统为研究对象,在小球从A到B的过程中,只有重力和弹簧的弹力做功,系统的机械能守恒,小球重力势能减小转化为弹簧的弹性势能和动能故C错误D、根据能量的转化与守恒:mgR=mv2+EP得:EP=mgR-mv2故D正确;故选:D5.解:A、根据P=Fv知,v增大,牵引力减小,根据牛顿第二定律得,a=,知加速度减小,汽车先做变加速运动,当加速
10、度减小到零,做匀速直线运动故A错误B、当汽车所受的合力为零,速度达到最大,此时有:F=mgsin+kmgcos,则最大速度,故B错误C、汽车匀速运动时,F=mgsin+kmgcos,故C正确D、根据功能关系,除重力以外其它力做功等于机械能的增量,知牵引力和阻力做功的代数和等于机械能的增加量,故D错误故选:C6.BCD 解析: A、D、传送带对物体做负功,使物体减速,因此电动机少做的功为物体动能的变化,也就是系统产生的热量,为m(v1- v2)2/2,故A错误,D正确;B、物体运动到传送带上后做匀减速运动a= ,所以减速所用时间 ,故B正确;C、摩擦力对传动带 ,故C正确;故选BCD7.A;B;
11、D8.答案:(1)竖直(2)纸带(或 “夹子”,不能写“重物”)(3)v3 (4),偏小解析:(1)根据本实验要求可知:安装打点计时器时,纸带的两个限位孔必须处在同一竖直线上;(2)接通电,让打点计时器正常工作后,松开纸带或铁夹,让纸带和重物一起作自由落体运动。(3)根据可知是的一组数据误差较大;(4)由可得:;由于重物和纸带下落过程中受到限位孔的阻力作用,速度值偏小,即测量值与真实值相比,测出的值偏小。9.(1)F=8N,f=2N(2)-24J 48W(1)撤去F之前,物体的加速度 物体所受合力 撤去F之后,由得物体的加速度 物体所受合力 联立代入数据可得F=8N,f=2N (2)物体的总位
12、移 滑动摩擦力f所做的总功 1s末拉力F的瞬时功率 10.(1)72J (2)36m11.(1)细绳所能承受的最大拉力是3mg; (2)斜面的倾角是45;(3)弹簧所获得的最大弹性势能为考点: 动能定理;向心力;弹性势能.专题: 动能定理的应用专题分析: (1)C到D过程,小球的机械能守恒,可求出小球到D点时的速度,此时细绳受到的拉力达到最大,由牛顿第二定律求出最大拉力(2)细绳在D点被拉断后小球做平抛运动,由题意,小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩,速度沿斜面向下方向由平抛运动知识求出小球到达D时竖直方向的分速度,由tan 求出斜面的倾角(3)根据能量守恒即可求得弹簧的弹性势能 解:(1)从C到最低点过程,小球的机械能守恒,则有:mgL= 最低点:Tmg=m 联立解得:T=3mg,(2)细绳在最低点被拉断后小球做平抛运动,则小球到达A点时竖直方向的分速度为:2gL= vy= = 故 ,则=45(3)有能量守恒得: 答:(1)细绳所能承受的最大拉力是3mg; (2)斜面的倾角是45;(3)弹簧所获得的最大弹性势能为