遼寧省大連市高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 7.8 機(jī)械能守恒定律同步測試 新人教版必修2.doc
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7.8 機(jī)械能守恒定律 1.質(zhì)量為M的開口向上的空金屬盒以v0的初速度在水平地面上最多能滑行的距離為s,如果在盒內(nèi)填滿橡皮泥,使質(zhì)量變?yōu)?M,仍以初速度v0在同一水平地面上滑行,這時它最多能滑行的距離為( ) A. 0.5s B. 1s C. 2s D. 4s 【答案】B 【解析】 【詳解】根據(jù)牛頓第二定律可知加速度為,μ與質(zhì)量無關(guān),故加速度與質(zhì)量無關(guān),所以兩次情況下加速度沒有變化,所以位移保持s不變,故B正確,A、C、D錯誤; 故選B。 【點睛】對木塊受力分析,木塊所受的滑動摩擦力提供加速度,根據(jù)牛頓第二定律可知加速度為a=μg,由于加速度不變故位移也不變。 2.下列與機(jī)械能守恒的說法正確的是( ) A. 做勻速運動的物體機(jī)械能一定守恒 B. 做勻速運動的物體,機(jī)械能一定守恒 C. 做勻速圓周運動的物體,機(jī)械能一定守恒 D. 除重力做功外,其他力做的功之和為零,物體的機(jī)械能守恒 【答案】D 【解析】 【詳解】AB、若物體在豎直方向內(nèi)做勻速直線運動,則一定有重力之外的其他力做功,故機(jī)械能不守恒,故A、B錯誤; C、若物體在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動,則動能保持不變,而重力勢能發(fā)生變化,故機(jī)械能不守恒,故C錯誤; D、重力之外的其他力可以做功,但只要做功之和為零,則機(jī)械能一定守恒,故D正確; 故選D。 【點睛】機(jī)械能守恒是指:物體在只有重力或彈力做功的情況下,動能和勢能相互轉(zhuǎn)化但總量保持不變;根據(jù)定義可進(jìn)行判斷。 3.下列關(guān)于作用力和反作用力的說法正確的( ) A. 一對作用力和反作用力的沖量一定等大反向 B. 一對作用力和反作用力做的功可能為零,為正、負(fù) C. 一對作用力和反作用力做的功可能為零、為負(fù),但不可能同為正 D. 一對作用力與反作用力不可能改變系統(tǒng)的總動量,但可能改變系統(tǒng)的總機(jī)械能 【答案】ABD 【解析】 【詳解】A、作用力與反作用力的關(guān)系是大小相等,方向相反,作用時間相同,所以一對作用力和反作用力的沖量一定等大反向,故A正確; BC、作用力和反作用力是作用在兩個相互作用的物體之上的,作用力和反作用力可以同時做負(fù)功,也可以同時做正功,也可以同時做功可能為零,如冰面上兩個原來靜止的小孩子相互推一下之后,兩人同時后退,則兩力做正功;而兩個相對運動后撞在一起的物體,作用力和反作用力均做負(fù)功,例如物體靜止在水平地面上,地面對物體的支持力和物體對地面的壓力做功都為零;故B正確,C錯誤; D、作用力與反作用力的關(guān)系是大小相等,方向相反,作用時間相同,一對作用力和反作用力的沖量一定等大反向,系統(tǒng)的總動量不變;若相互作用的兩物體發(fā)生的位移不同,則作用力與反作用力做功代數(shù)和不為零,會改變系統(tǒng)的總機(jī)械能,故D正確; 故選ABD。 【點睛】作用力與反作用力的關(guān)系是大小相等,方向相反,在同一條直線上,做的功是多少還要看物體在力的方向上的位移如何;作用力與反作用力是阻力還是動力,也要看力所起的作用,可能是阻力也可能是動力。 4.汽車?yán)宪囋谄街钡墓飞闲旭?,突然汽車與拖車脫鉤而汽車的牽引力不變,汽車和拖車受到的阻力不變,則在脫鉤后脫鉤停止運動前的這段時間里,( ) A. 汽車和拖車的總動量不變,汽車的動量增大 B. 汽車和拖車的總動量增大,汽車的動量不變 C. 汽車和拖車的總機(jī)械能不變,汽車機(jī)械能增大 D. 汽車和拖車的總機(jī)械能增大,汽車的機(jī)械能增大 【答案】AD 【解析】 【詳解】AB、由于汽車和拖車所受外力均不變,則系統(tǒng)的合外力為零,系統(tǒng)的動量守恒定律,故汽車和拖車的總動量保持不變,汽車做加速運動,動量增大,故A正確,B錯誤; CD、汽車做加速運動,拖車做減速運動,汽車的位移大于拖車的位移,對系統(tǒng)而言,牽引力的功比克服阻力的功大,根據(jù)動能定理可知,汽車和拖車的總動能要增加,汽車的機(jī)械能增大,故C錯誤,D正確; 故選AD。 【點睛】對整體受力分析可知,合外力為零,運用動量守恒定律分析汽車和拖車的總動量的變化.脫鉤后汽車和拖車運動的位移的大小不同,根據(jù)動能定理可以分析汽車和拖車的總動能的變化。 5.質(zhì)量為100 kg的小船靜止在岸邊,質(zhì)量為50 kg 的人站在船上以輕質(zhì)硬桿頂岸推船,如圖所示,持續(xù)5 s后,船以速度0.6 m/s離岸而去.則在推船過程中( ) A. 人對桿的推力做功27 J B. 人對桿的推力的平均功率為0.9W C. 岸對桿的彈力沒有做功 D. 岸對桿的彈力的平均功率為5.4W 【答案】C 【解析】 【詳解】以桿為研究對象,在5s里,即在推船過程中,由于桿沒有發(fā)生位移,桿受到的一切力都沒有做功,故人對桿的推力不做功,也無平均功率,同樣的道理,岸對桿的彈力也沒有做功,故無平均功率,故C正確,A、B、D錯誤; 故選C。 【點睛】因為功的定義是力在位移方向的分量與受力質(zhì)點的位移大小的乘積.在推船過程中,分析的受力物體是桿,而桿的位移為零。 6.如圖所示,質(zhì)量為m的物體置于光滑水平面上,一根繩子跨過定滑輪一端固定在物體上,另一端在力F作用下,以恒定速度v0豎直向下運動.物體由靜止開始運動到繩與水平方向夾角α=45過程中,繩中拉力對物體做的功為( ) A. mv02 B. mv02 C. mv02 D. mv02 【答案】B 【解析】 試題分析:一根繩子跨過定滑輪一端固定在物體上,另一端在力F作用下,以恒定速度v0豎直向下運動。將物體的運動分解為沿繩子方向的運動,以及垂直繩子方向運動即繞滑輪的轉(zhuǎn)動,如圖所示, 由三角函數(shù)可解得:運動到繩與水平方向夾角時物體的速度,物體由靜止開始運動到繩與水平方向夾角過程中,只有繩子拉力做功,運用動能定理得,以上兩式聯(lián)立解得,故選B。 考點:本題考查了功的計算;運動的合成與分解。 7.如圖所示,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,那么小球從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中(彈簧一直保持豎直),下列關(guān)于能的敘述正確的是( ) A. 彈簧的彈性勢能先增大后減小 B. 小球的動能先增大后減小 C. 小球的重力勢能先增大后減小 D. 機(jī)械能總和先增大后減小 【答案】B 【解析】 【詳解】AC、在小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中,彈簧的形變量逐漸增大,則彈性勢能一直增大,因為物體一直下降,則重力勢能一直減小,故A、C錯誤; B、開始小球重力大于彈力,向下做加速運動,然后彈力大于重力,向下做減速運動,所以小球的動能先增大后減小,故B正確; D、小球的機(jī)械能和彈簧的彈性勢能之和保持不變,彈性勢能一直增大,則小球的機(jī)械能一直減小,故D錯誤; 故選B。 【點睛】根據(jù)重力做功判斷重力勢能的變化,根據(jù)彈簧的形變量判斷彈性勢能的變化,根據(jù)小球的受力判斷小球的速度變化,從而得出小球動能的變化;小球的機(jī)械能和彈簧的彈性勢能之和保持不變,通過彈性勢能的變化判斷小球機(jī)械能的變化。 8.如圖,木板長度為L,板的B端靜止放有質(zhì)量為m的小物體P,物體與板的動摩擦因數(shù)為μ,開始時木板水平,若緩慢裝懂一個小角度α的過程中,物體始終與板保持相對靜止,則這個過程中( ) A. 摩擦力對P做功為 B. 魔擦力對P做功為 C. 彈力對P做功 D. 板對P做功 【答案】D 【解析】 【詳解】AB、摩擦力的方向與木塊運動的方向垂直,則摩擦力不做功,故AB錯誤; C、滑塊受重力、支持力和靜摩擦力,重力做功為?mgLsinα,摩擦力不做功,根據(jù)動能定理,有:,故,故C錯誤; D、板對P做功即支持力和摩擦力做功之和,摩擦力做功為零,則板對P做的功等于彈力做的功,為mgLsinα,故D正確; 故選D。 【點睛】重力做功與路徑無關(guān),僅與首末位置的高度差有關(guān),求出初末位置的高度差,即可得出重力做的功;摩擦力的方向與木塊運動的方向垂直,則摩擦力不做功;根據(jù)動能定理求出板對小物體做的功。 9.如圖所示,在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪K,一條不可伸長的輕繩繞過K分別與物塊A、B相連,A、B的質(zhì)量分別為mA、mB.開始時系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用一水平恒力F拉物塊A,使物塊B上升.已知當(dāng)B上升距離為h時,B的速度為v.求此過程中物塊A克服摩擦力所做的功.重力加速度為g. 【答案】 【解析】 由于連結(jié)AB繩子在運動過程中未松,故AB有一樣的速度大小及位移大小,對AB系統(tǒng),由動能定理有: Fh-W-mBgh=(mA+mB)v2 …………(5分) 求得:W=Fh-mBgh-(mA+mB)v2 …………(4分) 視頻 10.“過山車” 游樂場中的一種娛樂設(shè)施,它的安全性能的好壞直接影響著人們的生命安全。因此對過山車的安全檢測室一個重要環(huán)節(jié)。如圖,是一個模擬“過山車”的實驗裝置的原理示意圖,光滑斜面AB與豎直面內(nèi)的圓形軌道在B點平滑連接,圓弧軌道半徑為R,一個質(zhì)量為m的小車從距地面高度為h的A點由靜止釋放,沿斜面滑下,已知重力加速度為g。 (1)當(dāng)小車進(jìn)入圓形軌道第一次經(jīng)過B點時對軌道的壓力; (2)假設(shè)小車恰能通過最高點C完成圓周運動,求小車從B點運動到C點克服摩擦阻力做的功。 【答案】(1) (2) 【解析】 【分析】 從A到B的過程中,通過動能定理可求出小車進(jìn)入圓形軌道第一次經(jīng)過B點的速度,從而根據(jù)牛頓第二、第三定律可算出軌道經(jīng)過B點時對軌道的壓力;從B到C的過程中,跟據(jù)動能定理求出小車從B點運動到C點克服摩擦阻力做的功。 【詳解】解:(1)從A到B的過程中,跟據(jù)動能定理則有 在B點,根據(jù)牛頓第二定律可得 解得 根據(jù)牛頓第三定律可得當(dāng)小車進(jìn)入圓形軌道第一次經(jīng)過B點時對軌道的壓力 (2)從B到C的過程中,跟據(jù)動能定理則有 在B點,根據(jù)牛頓第二定律可得 小車從B點運動到C點克服摩擦阻力做的功- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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