1、第七章 机械能及其守恒定律 单元检测1下列运动中,系统机械能一定不守恒的是( )A在平衡力作用下沿竖直方向运动的物体B子弹射穿水平面上的木块,子弹和木块组成的系统C在光滑曲面上匀速率滑下的物体D在只有重力作用下运动的物体图12图1所示,光滑的水平面上,放着一辆小车,站在小车上的人拉系在墙壁上的水平绳子,使小车向右加速移动。则下列说法正确的是 ( )A绳子的拉力对人做了负功B绳子的拉力对小车做了正功C人对小车的静摩擦力对小车做了正功D小车对人的摩擦力对人做了负功3如图所示,以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球,小球能上升的最大高度为h,上升和下降过程中的空气阻力的大小恒为f。则从抛出点至回到
2、原出发点的过程中,各力做功的情况正确的是( )A重力做的功为 B空气阻力做的功为C合力做的功为 D物体克服重力做的功为4如图所示,质量为m的物体由静止开始沿倾角为、高为h的光滑的斜面的顶端下滑,则物体在加速下滑到底端的过程中,关于各力的功率,下列说法正确的是 ( )A重力在下滑中的平均功率等于在底端时的瞬时功率B重力在下滑中的平均功率大于在底端时的瞬时功率C重力在下滑中的平均功率为 D物体滑到底端时的瞬时功率为5如图所示,板长为l,板的A端放一质量为m的小物块,物块与板间的动摩擦因数为。开始时板水平,在缓慢转过一个角度的过程中,若物块始终保持与板相对静止,物块受到的重力、弹力和摩擦力的作用,在
3、这个过程中各力做功的情况是 ( )A摩擦力所做的功为B弹力是不断减小的变力,故无法计算其所做的功C板对物块所做的功为,摩擦力所做的功为零D合力对物块所做的功为零,弹力所做的功等于物块克服重力所做的功6一质量为m的物体,从距地面h高处从静止开始以a=g/3加速度竖直下落到地面,在此下落过程中 ( )A物体的重力势能减少mgh/3 B物体的动能增加mgh/3C物体的机械能减少mgh/3 D物体的机械能保持不变7水平传送带匀速运动,速度大小为v,现将一工件放到传送带上。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
4、滑动的过程中,下列说法正确的是 ( )A只有一个摩擦力对工件做功,且为正功B滑动摩擦力对工件做的功为C工件相对于传送带滑动的路程大小为D外界对传动装置输送的能量为8如图所示,小球原来紧压在竖直放置的轻弹簧的上端,撤去外力后弹簧将小球竖直弹离弹簧,在这个弹离的过程中 ( )A小球的动能和重力势能发生了变化,但机械能保持不变B小球增加的动能和重力势能,等于弹簧减少的弹性势能C小球克服重力所做的功有可能小于弹簧弹力所做的功D小球的最大动能小于弹簧的最大弹性势能9质量为kg的物体做自由落体运动,取m/s2,下列说法正确的是( )A物体重力在开始2s内所做的功为1000JB重力在3 s时的瞬时功率为15
5、00 WC重力在3、4两秒内的平均功率为1500 WD物体重力势能在5、6两秒内的减少了5000 J10如图所示,A与桌面动摩擦因数,B与地面间的距离s=0.8 m,A、B原来静止,关于两者的运动情况,下列说法正确的是 ( )AB落到地面时的速度为1.79 m/sBB落到地面时的速度为0.8 m/sCB落地后, A在桌面上能继续滑行的距离为0.16 mDB落地后, A在桌面上能继续滑行的距离为0.8 m 11在做“验证机械能守恒定律”的实验时,请从以下列出的步骤中将合理的步骤选出来,并按合理的顺序把它们的字母代号依次填在横线上 。 A用毫米刻度尺测量起点与各计数点间的距离,并记录数据 B将纸带
6、固定在重锤上 C用天平测出重锤的质量 D将纸带穿过打点计时器,并将重锤提高使之靠近打点计时器 E把打点计时器接在直流低压电源上 H合上开关,接通电源,放开纸带 I拆除并整理仪器 J把打点计时器接在交流低压电源上 K切断电源、更换纸带,重新进行两次实验 L在三条纸带中选出第一、第二两点间的间距最接近2mm且点迹清晰的一条纸带 M根据测量数据进行计算,得出结论单位:mm12在验证机械能守恒定律的实验中,电源频率是50Hz。某同学选择了一条理想纸带,各记数点到点的距离已记录在各记数点下,如图所示。 点是打的第一个点,1、2、3间都还有3个计时点。请由纸带求出重物下落中由到2的过程中,动能增加了_ J
7、; 重力势能减少多少_ J;由这些结果可得出_结论。计算中g取9.8 m/s2。13一辆汽车质量为m,从静止开始起动,沿水平面前进了s米后,就达到了最大行驶速度vm,设汽车的牵引功率保持不变,所受阻力为车重的倍。求:(1)汽车的牵引力功率。 (2)汽车从静止到开始匀速运动所需的时间(提示:汽车以额定功率起动后的运动不是匀加速运动。14木块质量为m,以初速度v0,沿倾角为的粗糙的斜面底端向上滑行,上滑的最大距离为,求木块再滑到原出发点的速度大小。15如图所示,让连接小球摆线偏离开竖直方向30角,到达图中的位置A,让小球从静止开始下摆,正好摆到最低点B时摆线被拉断,设摆线长m,悬点到地面的高度为m
8、,不计空气阻力,求摆球落地时的速度。16如图所示,半径为R的半圆光滑轨道固定在水平地面上。A、B点在同一竖直线上。质量为m的小球以某一速度从C点运动到A点进入轨道,小球与水平地面间的动摩擦因数为。它经过最高点B飞出后又能落回到C点,AC=2R。求小球在C点时的速度的大小。713 自我检测(一)1ABC 2CD 3B 4D 5CD 6B 7ABC 8BD 9ABCD 10BC11JBDHKLAMI122.71m;2.75m;在实验误差允许的范围内,可得出物体下落中机械能是守恒的。 13解析:根据,而匀速运动时有,得。根据功能关系,牵引力做的功用来增加了汽车的动能和克服阻力做了功,即,解之得时间m
9、g 。14图12解法1:应用动能定理求解。上滑过程中,木块的受力情况如图12所示,重力和滑动摩擦力对木块做负功,由动能定理得,对于全过程,由于只有滑动摩擦力做功,由动能定理得。两式联立得所求速度为。解法2:应用功能原理求解,即重力以外的力对物体所做的功,等于物体机械能的改变。由上滑过程中,滑动摩擦力为,机械能的改变为,根据俩两者相等有。而在下滑过程中,滑动摩擦力仍为,机械能的改变为,根据俩两者相等有。两式联立得。解法3,应用牛顿运动定律加运动学公式求解。结合受力分析,上滑中,根据牛顿第二定律有,由速度位移关系式得。下滑中,根据牛顿第二定律有,由速度位移关系式得。以上四式联立得。15解析:由于运动过程中只有重力做功,故小球机械能守恒。显然,取摆球为研究对象,研究的过程是小球从点经点到落地点的整个运动。确定开始时的和落地时的这两个位置,地面为参考平面。对位置,动能;重力势能,其中为摆球的初始高度,总的机械能。对位置,动能,其中为落地速度,重力势能,故此位置的机械能。由于,即,由数学知识得,解之得。 16解析:在平抛中,有, 综合得。在做圆周运动的过程中,由机械能守恒得,解之得。对CA间的运动,由动能定理得,得所求速度