高三物理机械能练习试卷
班级 姓名 号数 成绩
第Ⅰ卷(选择题 48分)
一、本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对得全分,选不全得3分,有选错或不答得0分。
1.一轻绳一端固定在O点,另一端拴一小球,拉起小球使轻绳水平,然后无初速释放小球,如图所示,小球在运动至轻绳达竖直位置的过程中,小球重力的瞬时功率的变化情况是( )
A.一直增大 B.一直减小
C.先增大,后减小 D.先减小,后增大
2. 静止在光滑水平面上的物体,受到水平拉力F的作用,拉力F随时间t的变化如图所示,则( )
A.4s内物体的位移为零
B.4s内拉力对物体做功不为零
C.4s末物体的速度为零
D.4s内拉力对物体冲量不为零
3.一辆汽车保持功率不变驶上一斜坡,其牵引力逐渐增大,阻力保持不变,则在汽车驶上斜坡的过程中,以下说法正确的是( )
①加速度逐渐增大 ②速度逐渐增大
③加速度逐渐减小 ④速度逐渐减小
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
4. 如图所示,站在汽车上的人用手推车的力为F,脚对车向后的摩擦力为f,以下说法中正确的是( )
A.当车匀速运动时,F和f对车做功的代数和为零
B.当车加速运动时,F和f对车做的总功为负功
C.当车减速运动时,F和f对车做的总功为负功
D.不管车做何种运动,F和f对车做功的总功都为零
5. 测定运动员体能的一种装置如图所示,运动员质量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),下悬一个质量为m2的重物,人用力蹬传送带而
人的重心不动,使传送带以速率v匀速向右运动.下面是人
对传送带做功的四种说法,其中正确的是( )
A.人对传送带不做功 B.人对传送带做负功
C.人对传送带做功的功率为m2gv D.人对传送带做功的功率为(m1+m2)gv
6. 如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零,小球下降阶段下列说法中正确的是( )
A.在B位置小球动能最大
B.在C位置小球动能最大
C.从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加
D.从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
7. 汽车保持额定功率在水平路面上匀速行驶,汽车受到的阻力大小恒定,则下列说法正确的是( )
A.若汽车的速度突然增大,汽车将做一段时间的加速度增大的减速运动
B.若汽车的速度突然增大,汽车将做一段时间的加速度减小的减速运动
C.若汽车的速度突然减小,汽车将做一段时间的加速度增大的加速运动
D.若汽车的速度突然减小,汽车将做一段时间的匀加速运动
8. 质量分别为m1和m2的两个物体(m1>m2),在光滑的水平面上沿同方向运动,具有相同的初动能.与运动方向相同的水平力F分别作用,在这两个物体上,经过相同的时间后,两个物体的动量和动能的大小分别为p1、p2和E1、E2比较它们的大小,有( )
A.p1>p2和E1>E2 B.p1>p2和E1<E2
C.p1<p2和E1>E2 D.p1<p2和E1<E2
第Ⅱ卷(非选择题 共72分)
9、实验题(20分)
在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流电源上,自由下落的重物质量为1kg,一条理想的纸带,数据如图所示,单位是cm,g取9.8m/s2,O、A之间有几个计数点没画出.
⑴打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB= .
⑵从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量
△EP= ,此过程中物体动能的增量△EK= .
⑶如果以v2/2为纵轴,以下降高度h为横轴,根据多组数据给出v2/2-h的图象,这个图象应该是 ,且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比等于 .
三、本题共3小题,共52分。解答应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤,
只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案 必须明确写出数值和单位。
10.如图所示,光滑1/4圆弧的半径为0.8m,有一质量为1.0kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后沿水平面前进4.0m,到达C点停止.g取10m/s2,求:
(1)物体到达B点时的速率;
(2)在物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功;
(3)物体与水平面间的动摩擦因数.
11.一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物,开始车在滑轮的正下方,绳子的端点A离滑轮的距离是H。车由静止开始向左作匀加速的运动,过了时间t绳子与水平方向的夹角是θ,如图的所示。问:在这个过程中,车对重物做了多少功?
12. 如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,在最低点B与水平轨道BC相切,BC的长度是圆弧半径的10倍,整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速度下落,恰好落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道沿街至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍,小车的质量是物块的3倍,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。求
(1)物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍;
(2)物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ。
《机械能》练习试卷答案
1、C 2、C 3、D 4、AB 5、C 6、BCD 7、B 8、B 9、(1)0.98m/s ;(2)0.49J,0.48J ;(3)过原点的直线,9.8m/s210、⑴15m/s ⑵9.5×103N
10、解:由题意知,圆弧半径R=0.8m,物体质量m=1.0kg ,水平位移S=4.0m.
(1)设物体到达B点时的速率为v,从A到B过程中,由机械能守恒定律有
mgR=mv2
(3分)
上式带入数据解得v=4 m/s (2分)
(2)由动能定理得
物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功W= -mv2 (3分)
上式带入数据得 W= -8J (2分)
(3)设物体与水平面间的动摩擦因数为μ,由做功公式得
W=-μmgS (2分)
上式带入数据解得 μ=0.2 (2分)
11、解: 虽然车匀加速向左行驶,但重物却作变加速运动,因此提升重物的力不是恒定的力,无法用W=FScosα来求出对重物做的功,只能用动能定理来解。
①当绳子端点由A移到B时,重物升高的高度h=H/gsinθ-H,重力做的功为WG=-mgh=-mgH.
②设绳子端点到达B点时车速为v,此时重物上升速度v’,由速度的分解(图6-28乙)得v’=v·cosθ
另外,由得v=2Hctgθ/t
故v’=vcosθ=2Hcosθ·ctgθ/t,
所以重物动能增量为
③设车对重物做的功为W,根据动能定理
W+WG=△Ek得
12、解:(1)设物块的质量为m,其开始下落处的位置距BC的竖直高度为h,到达B点时的速度为v,小车圆弧轨道半径为R。由机械能守恒定律,有
①
根据牛顿第二定律,有 ②
解得h=4R ③
即物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的4倍。
(2)设物块与BC间的滑动摩擦力的大小为F,物块滑到C点时与小车的共同速度为
v′,物块在小车上由B运动到C的过程中小车对地面的位移大小为s。依题意,小车的质量为3m,BC长度为10R。由滑动摩擦定律,有
④
由动量守恒定律,有 ⑤
对物块、小车分别应用动能定理,有
⑥
⑦
解得