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1、單元素養(yǎng)評價(四) 第八章 機械能守恒定律
[合格性考試]
1.如圖所示,射箭時人拉弓所做的功轉化為彈性勢能,此時的彈性勢能主要( )
A.存儲在箭上 B.存儲在弓上
C.存儲在弦上 D.存儲于拉弓人的手上
解析:人拉弓時,弓發(fā)生了明顯的彈性形變,彈性勢能主要存儲在弓上,故B正確.
答案:B
2.
如圖所示,質量m=1 kg、長L=0.8 m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上,其右端與桌子邊緣平齊.板與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,現(xiàn)用F=5 N的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F做的功至少為(g取10 m/s2)( )
A.1 J B.1.6 J
2、
C.2 J D.4 J
解析:當板翻下桌子時,板相對桌面移動,故力F做的功至少為W=μmg×=0.4×1×10× J=1.6 J,選項B正確,A、C、D錯誤.
答案:B
3.同一恒力按同樣的方式施于物體上,使它分別沿著粗糙水平地面和光滑水平地面移動相同一段距離時,恒力做的功和平均功率分別為W1、P1和W2、P2,則二者的關系是( )
A.W1>W2、P1>P2 B.W1=W2、P1P2 D.W1
3、t2,根據(jù)P=,則有P1
4、緩慢分開的過程中,石頭的動能不變,重力勢能增加,故石頭的機械能不守恒,故C錯誤;筆帽抵在桌面放手后圓珠筆彈起的過程中,只有重力和彈簧彈力做功,故圓珠筆的機械能守恒,故D正確.
答案:D
5.
假設一架戰(zhàn)斗機正在空中某一高度做勻速飛行,另一架空中加油機給其加油,如圖所示,加油后戰(zhàn)斗機仍以原來的高度和速度做勻速飛行,則與加油前相比,戰(zhàn)斗機的( )
A.動能增加,勢能減少,機械能不變
B.動能增加,勢能增加,機械能增加
C.動能減少,勢能不變,機械能減少
D.動能不變,勢能不變,機械能不變
解析:加油后戰(zhàn)斗機的質量增加,又因戰(zhàn)斗機飛行的速率和高度都未發(fā)生變化,它的動能和重力勢能
5、都要增加,所以機械能也要增加.
答案:B
6.質量為2 t的汽車,發(fā)動機的功率為30 kW,在水平公路上能以54 km/h的最大速度行駛,如果保持功率不變,則汽車的速度為36 km/h時,汽車的加速度為( )
A.0.5 m/s2 B.1 m/s2
C.1.5 m/s2 D.2 m/s2
解析:由P=Ffvm得Ff==2×103 N,當v=36 km/h時,由P=Fv得F=3×103 N,又a=,所以a=0.5 m/s2,選項A正確.
答案:A
7.兩滑塊甲和乙放在粗糙的水平面上,給兩滑塊同方向的初速度,兩滑塊僅在滑動摩擦力的作用下運動,并作出兩滑塊的動能與滑行距離的變化規(guī)
6、律圖線,如圖所示,已知兩滑塊的質量相同.則能正確地反映兩滑塊的速度隨時間變化規(guī)律的圖象是( )
解析:對兩滑塊根據(jù)動能定理-Ffx=Ek-Ek0,所以Ek=-Ffx+Ek0,由此表達式可知題中圖線的斜率表達的是物體運動過程中所受的摩擦力,由Ek-x圖線可判斷甲、乙兩滑塊所受摩擦力相等,所以兩滑塊均以相同的加速度做勻減速運動,D選項正確.
答案:D
8.[2019·福建閩侯二中、閩清高中等高一下聯(lián)考]用打點計時器“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示.
(1)按照圖示的裝置安裝器件時,應將打點計時器接到電源的________(填“直流”或“交流”)輸出端上.
(2)開始打
7、點計時的時候,兩個操作步驟“接通電源”和“松開紙帶”的順序應該是:先________,后________.
(3)某同學在使用質量為m的重物來驗證“機械能守恒定律”的實驗中,在選定的紙帶上依次取計數(shù)點如圖乙所示.紙帶上所打的點記錄了重物在不同時刻的位置,那么紙帶的________(填“左”或“右”)端與重物相連.
(4)某同學上交的實驗報告顯示重物的動能略大于重物的勢能,則出現(xiàn)這一問題的原因可能是( )
A.重物的質量測量錯誤
B.該同學自編了實驗數(shù)據(jù)
C.交流電源的頻率不等于50 Hz
D.重物下落時受到的阻力過大
解析:(1)打點計時器需接交流電源;
(2)開始打點時
8、應先接通電源后松開紙帶;
(3)由紙帶可看出左端與重物相連;
(4)由于存在摩擦阻力重錘的勢能應略大于動能,不可能存在動能大于勢能的情況,故選B.
答案:(1)交流 (2)接通電源 松開紙帶 (3)左 (4)B
9.如圖所示,水平軌道與豎直平面內的圓弧軌道平滑連接后固定在水平地面上,圓弧軌道B端的切線沿水平方向.質量m=1 kg的滑塊(可視為質點)在水平恒力F=10 N的作用下,從A點由靜止開始運動,當滑塊運動的位移x=0.5 m時撤去力F.已知A、B之間的距離x0=1 m,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,滑塊上升的最大高度h=0.2 m,g取10 m/s2.求:
(1)
9、在撤去力F時,滑塊的速度大??;
(2)滑塊從B到C過程中克服摩擦力做的功.
解析:(1)滑塊在力F的作用下由A點運動到撤去力F的過程中,依據(jù)動能定理有:Fx-μmgx=mv2,解得v=3 m/s.
(2)滑塊由A到C的整個過程中,依據(jù)動能定理有:Fx-μmgx0-mgh-Wf=0
解得:Wf=Fx-μmgx0-mgh=2 J.
答案:(1)3 m/s (2)2 J
[等級性考試]
10.如圖所示,在抗洪救災中,一架直升機通過繩索用恒力F豎直向上拉起一個漂在水面上的木箱,使其由水面開始加速上升到某一高度,若考慮空氣阻力而不考慮空氣浮力,則在此過程中,以下說法正確的是( )
10、A.力F所做的功減去克服阻力所做的功等于木箱重力勢能的增量
B.木箱克服重力所做的功等于木箱重力勢能的增量
C.力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于木箱動能的增量
D.力F和阻力的合力所做的功等于木箱機械能的增量
解析:木箱運動過程中,有力F、重力、阻力三個力對木箱做功,合力做功決定著物體動能的改變量,C正確、A錯誤;重力做功決定著重力勢能的改變量,B正確;除重力做功以外,其他力做功的代數(shù)和等于物體機械能的改變量,D正確.
答案:BCD
11.如圖所示,一個物體在A時,彈簧處于原長,將物體從A推到B時,彈力做功W1;將物體從A推到B再推到C最后再回到B,彈力做功W2.下列說法正確
11、的是( )
A.W1
12、
A.F:Ff=1:3 B.W1:W2=1:1
C.F:Ff=4:1 D.W1:W2=1:3
解析:對汽車運動的全過程,由動能定理得:W1-W2=ΔEk=0,所以W1=W2,選項B正確,選項D錯誤.由圖象知x1:x2=1:4.由動能定理得Fx1-Ffx2=0,所以F:Ff=4:1,選項A錯誤,選項C正確.
答案:BC
13.如圖所示,豎直平面內有一光滑圓弧軌道,其半徑為R=0.5 m,平臺與軌道的最高點等高,一質量m=0.8 kg的小球從平臺邊緣的A處水平射出,恰能沿圓弧軌道上P點的切線方向進入軌道內側,軌道半徑OP與豎直線的夾角為53°,已知sin 53°=0.8,cos 5
13、3°=0.6,g取10 m/s2,試求:
(1)小球從平臺上的A點射出時的速度大小v0;
(2)小球從平臺上的射出點A到圓軌道入射點P之間的水平距離L;
(3)小球到達圓弧軌道最低點時的速度大?。?
解析:(1)小球從A到P的高度差為:h=R(1+cos 53°)
從A到P是平拋運動,根據(jù)分運動公式,有:
h=gt2,vy=gt,tan 53°=
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:v0=3 m/s
(2)從A到P是平拋運動,根據(jù)分位移公式,
有L=v0t
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:L=1.2 m
(3)從A到圓弧最低點,根據(jù)機械能守恒定律,有:
mv=mg·2R+mv
代入數(shù)據(jù)解得:v1= m/s
答案:(1)3 m/s (2)1.2 m (3) m/s
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