第八章 机械能守恒定律
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满分:100分;时间:90分钟
一、选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一项符合题目要求,第9~11小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.(2020湖北宜昌一中高一下期末)质量为m的汽车在平直公路上行驶,阻力Ff保持不变。当汽车的速度为v、加速度为a时,发动机的实际功率为( )
A.Ffv B.mav
C.(ma+Ff)v D.(ma-Ff)v
2.(2020浙江宁波高三上期末)在平直公路上以一定速度行驶的自行车,所受阻力约为车和人总重的0.02,则人骑车的功率最接近于( )
A.10-1 kW B.10-3 kW
C.1 kW D.10 kW
3.(2020安徽合肥八中高一下期中)如图所示,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点,另一端系一小球。给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动。在此过程中( )
A.小球的机械能守恒
B.重力对小球不做功
C.轻绳的张力对小球不做功
D.在任意一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少量
4.(2020吉林高三上期末)如图所示,皮带传送装置把物体P匀速送至高处,在此过程中,下列说法不正确的是( )
A.摩擦力对物体做正功
B.摩擦力对物体做负功
C.支持力对物体不做功
D.合外力对物体做功为零
5.(2020江苏泰州中学高一下期末)空降兵在某次跳伞训练中,打开伞之前的运动可视为匀加速直线运动,其加速度为a,下降的高度为h,伞兵和装备系统的总质量为m,重力加速度为g。此过程中伞兵和装备系统的( )
A.动能减少了mah B.动能增加了mgh
C.重力势能减少了mgh D.重力势能增加了mgh
6.(2020湖南五市十校高一下期末)如图所示,质量为m的小猴子在“荡秋千”。大猴子用水平力F缓慢将藤条拉到图示位置后由静止释放,此时藤条与竖直方向的夹角为θ,小猴子到藤条悬点的距离为L,忽略藤条的质量与空气阻力,重力加速度为g。在此过程中,以下说法正确的是( )
A.缓慢上拉过程中,拉力F做的功WF=FL sin θ
B.缓慢上拉过程中,小猴子的重力势能增加mgL cos θ
C.小猴子再次回到最低点时重力的瞬时功率为零
D.由图示位置到最低点,小猴子重力的功率先减小后增大
7.(2020广东揭阳高三上期末)某位工人师傅用如图所示的装置,将重物从地面沿竖直方向拉到楼上,在此过程中,工人师傅沿地面以速度v向右匀速运动,当质量为m的重物G上升高度为h时
轻绳与水平方向成α角。已知重力加速度大小为g,滑轮的质量和摩擦均不计,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.人的速度比重物的速度小
B.轻绳对重物的拉力大于重物的重力
C.重物做匀速直线运动
D.绳的拉力对重物做的功为mgh+mv2
8.(2020山东烟台高三上期末)如图所示,把两个相同的小球从离地面相同高度处,以相同大小的初速度v分别沿竖直向上和竖直向下方向抛出,不计空气阻力。则下列说法中不正确的是( )
A.两小球落地时速度相同
B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同
C.从小球抛出到落地,重力对两小球做的功相等
D.从小球抛出到落地,重力对两小球做功的平均功率相等
9.(2020湖南湘潭一中期末)如图所示,质量均为m的小球A、B用长为L的细线相连,放在高为h的光滑水平桌面上(L>2h),A球刚好在桌边。因微小扰动,A球由静止下落,已知A、B两球落地后均不再弹起,则下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A.A球落地前的加速度为
B.B球到达桌边的速度为
C.B球落地时与A球间的水平距离为h
D.细线对B球做的功为mgh
10.(2020四川自贡高三一诊)如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面体的底端附近固定一挡板,一质量不计的弹簧下端固定在挡板上,弹簧自然伸长时,其上端位于斜面体上的O点处。质量分别为mA=4.0 kg、mB=1.0 kg的物块A和B用一质量不计的细绳连接,细绳跨过固定在斜面体顶端的光滑定滑轮,开始时物块A位于斜面体上的M处,物块B悬空。现将物块A和B由静止释放,物块A沿斜面下滑,当物块A将弹簧压缩到N点时,物块A、B的速度减为零。已知MO=1.0 m,ON=0.5 m,物块A与斜面体之间的动摩擦因数为μ=0.25,重力加速度取g=10 m/s2,sin 猴子出什么装备37°=0.6,cos 37°=0.8,整个过程中细绳始终没有松弛。则下列说法正确的是( )
A.物块A在与弹簧接触前的加速度大小为1.2 m/s2
B.物块A在与弹簧接触前的加速度大小为1.5 m/s2
C.物块A位于N点时,弹簧所储存的弹性势能为9 J
D.物块A位于N点时,弹簧所储存的弹性势能为21 J
11.(2020江西赣州高三上期末)如图所示,竖直墙上固定有光滑的小滑轮D,质量相等的物体A和B用轻弹簧连接,物体B放在地面上,一根不可伸长的轻绳一端与物体A连接,另一端跨过定滑轮与小环C连接,小环C套在竖直固定的光滑均匀细杆上,小环C位于位置R时,绳与细杆的夹角为θ,此时物体B对地面刚好无压力。图中SD水平,位置R和Q关于S对称。现将小环从R处由静止释放,环下落过程中绳始终处于拉直状态,且环到达Q时速度最大。下列关于小环C下落到Q过程中的描述正确的是( )
A.小环C、物体A和轻弹簧组成的系统机械能守恒
B.小环C下落到位置S时,小环C的机械能一定最大
C.小环C从位置R运动到位置Q的过程中,弹簧的弹性势能一定先减小后增大
D.小环C到达Q点时,物体A与小环C的动能之比为
二、非选择题(本题共5小题,共56分)
12.(2020江苏百校高三联考)(10分)某同学设计了如图所示的装置来“验证机械能守恒定律”。将量角器竖直固定在铁架台上,使直径边水平,将小球通过一段不可伸长的细线固定到量角器的圆心O处,在铁架台上O点正下方安装光电门(图中未画出),实验时,让小球在紧贴量角器的竖直平面内运动,调整好光电门,使小球的球心刚好能通过光电门的细光束。
(1)以下列举的物理量中,为本实验必须测量的物理量有 。
A.小球的质量m B.小球的直径d
C.细线的长度L D.小球的运动周期T
(2)图中细线偏离竖直方向的初始偏角为 。
(3)实验时,将小球拉开,使细线与竖直方向偏离一定的角度θ,将小球由静止释放,测出小球通过光电门的时间t,则小球通过最低点时的速度为 ;如果这一过程中小球的机械能守恒,则题中各物理量应遵循的表达式为 。
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