機(jī)械能守恒定律章末測(cè)試（原卷版）

機(jī)械能守恒定律章末測(cè)試(建議用時(shí)：75分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1、用長為l、不可伸長的細(xì)線把質(zhì)量為m的小球懸掛于O點(diǎn)，將小球拉至細(xì)線偏離豎直方向α角后放手，運(yùn)動(dòng)t時(shí)間后停在最低點(diǎn)。則在時(shí)間t內(nèi)()A．小球重力做功為mgl(1－cosα)B．空氣阻力做功為－mglcosαC．小球所受合力做功為mglsinαD．細(xì)線拉力做功的功率為2、如圖所示，在某滑雪場(chǎng)滑雪者從O點(diǎn)由靜止沿斜面自由滑下，接著在水平面上滑至N點(diǎn)停下，斜面、水平面與滑雪板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ＝0.1，滑雪者(包括滑雪板)的質(zhì)量為m＝50kg，g取10m/s2，O、N兩點(diǎn)間的水平距離為s＝100m。在滑雪者經(jīng)過ON段運(yùn)動(dòng)的過程中，克服摩擦力做的功為()A．1250J B．2500JC．5000J D．7500J3、如圖，汽車停在緩坡上，要求駕駛員在保證汽車不后退的前提下向上啟動(dòng)，這就是汽車駕駛中的“坡道起步”。駕駛員的正確操作是：變速桿掛入低速擋，徐徐踩下加速踏板，然后慢慢松開離合器，同時(shí)松開手剎，汽車慢慢啟動(dòng)。下列說法正確的是()A．變速桿掛入低速擋，是為了增大汽車的輸出功率B．變速桿掛入低速擋，是為了能夠提供較大的牽引力C．徐徐踩下加速踏板，是為了讓牽引力對(duì)汽車做更多的功D．徐徐踩下加速踏板，是為了讓汽車的輸出功率保持為額定功率4、一質(zhì)量為m的物塊僅在重力作用下運(yùn)動(dòng)，物塊位于r1和r2時(shí)的重力勢(shì)能分別為3E0和E0(E0＞0)。若物塊位于r1時(shí)速度為0，則位于r2時(shí)其速度大小為()A．2eq\r(\f(E0,m)) B.eq\r(\f(6E0,m))C．2eq\r(\f(2E0,m)) D．4eq\r(\f(E0,m))5、如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B，仍從彈簧原長位置由靜止釋放，則小球B下降h時(shí)的速度為(重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力)()A．eq\r(2gh)B．eq\r(\f(4gh,3))C．eq\r(gh) D．eq\r(\f(gh,2))6、如圖所示，有一光滑軌道ABC，AB部分為半徑為R的eq\f(1,4)圓弧，BC部分水平，質(zhì)量均為m的小球a、b固定在豎直輕桿的兩端，輕桿長為R，不計(jì)小球大小。開始時(shí)a球處在圓弧上端A點(diǎn)，由靜止釋放小球和輕桿，使其沿光滑軌道下滑，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)球下滑過程中機(jī)械能保持不變B．b球下滑過程中機(jī)械能保持不變C．a(chǎn)、b球滑到水平軌道上時(shí)速度大小為eq\r(2gR)D．從釋放a、b球到a、b球滑到水平軌道上，整個(gè)過程中輕桿對(duì)a球做的功為eq\f(mgR,2)7、質(zhì)量為2kg的物體以10m/s的初速度，從起點(diǎn)A出發(fā)豎直向上拋出，在它上升到某一點(diǎn)的過程中，物體的動(dòng)能損失了50J，機(jī)械能損失了10J，設(shè)物體在上升、下降過程空氣阻力大小恒定，重力加速度g＝10m/s2，則該物體再落回到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為()A．40J B．60JC．80J D．100J8、如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上，現(xiàn)用手控制住A，使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行，已知A的質(zhì)量為4m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時(shí)C恰好離開地面。下列說法正確的是()A．A獲得的最大速度為geq\r(\f(m,5k))B．A獲得的最大速度為2geq\r(\f(m,5k))C．C剛離開地面時(shí)，B的加速度最大D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒二、多項(xiàng)選擇題9、一滑塊從固定光滑斜面頂點(diǎn)由靜止釋放，沿斜面下滑的過程中，滑塊的動(dòng)能Ek與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t、下滑高度h、運(yùn)動(dòng)位移s之間的關(guān)系圖像正確的是()10、泉州小岞風(fēng)電場(chǎng)利用風(fēng)能發(fā)電，既保護(hù)環(huán)境，又可創(chuàng)造很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片半徑為R。某段時(shí)間內(nèi)該區(qū)域的風(fēng)速大小為v，風(fēng)恰好與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直，已知空氣的密度為ρ，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率為η，下列說法正確的是()A．單位時(shí)間內(nèi)通過葉片轉(zhuǎn)動(dòng)圓面的空氣質(zhì)量為ρπvR2B．此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為eq\f(1,2)ρπv2R2ηC．若僅風(fēng)速減小為原來的eq\f(1,2)，發(fā)電的功率將減小為原來的eq\f(1,8)D．若僅風(fēng)速增大為原來的2倍，發(fā)電的功率將增大為原來的4倍11、(2019·全國卷Ⅱ)從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動(dòng)能Ek與重力勢(shì)能Ep之和。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得()A．物體的質(zhì)量為2kgB．h＝0時(shí)，物體的速率為20m/sC．h＝2m時(shí)，物體的動(dòng)能Ek＝40JD．從地面至h＝4m，物體的動(dòng)能減少100J12、如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放。某同學(xué)在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程，他以小球開始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸Ox，作出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是()A．當(dāng)x＝h＋x0時(shí)，重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和最小B．最低點(diǎn)的坐標(biāo)為x＝h＋2x0C．小球受到的彈力最大值等于2mgD．小球動(dòng)能的最大值為mgh＋eq\f(1,2)mgx0三、實(shí)驗(yàn)題13．某校物理興趣小組利用如圖甲所示裝置探究合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。在滑塊上安裝一遮光條，系輕細(xì)繩處安裝一拉力傳感器(可顯示出輕細(xì)繩中的拉力)，把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上A處，輕細(xì)繩通過定滑輪與鉤碼相連，光電門安裝在B處。氣墊導(dǎo)軌充氣，將滑塊從A位置由靜止釋放后，拉力傳感器記錄的讀數(shù)為F，光電門記錄的時(shí)間為Δt。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條的寬度，如圖乙所示，則寬度為________mm。(2)多次改變鉤碼的質(zhì)量(拉力傳感器記錄的讀數(shù)F相應(yīng)改變)，測(cè)得多組F和Δt數(shù)據(jù)，要得到線性變化圖象，若已經(jīng)選定F作為縱坐標(biāo)，則橫坐標(biāo)代表的物理量為________。A．Δt B．(Δt)2C．eq\f(1,Δt) D．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,Δt)))2(3)若正確選擇橫坐標(biāo)所代表的物理量后，得出線性變化圖象的斜率為k，且已經(jīng)測(cè)出A、B之間的距離為s，遮光條的寬度為d，則滑塊質(zhì)量(含遮光條和拉力傳感器)的表達(dá)式為M＝________。14．小明同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量為M，擋光片的擋光寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為m(m<M)的重物B相連。他的做法是：先用力拉住B，保持A、B靜止，測(cè)出A的擋光片上端到光電門的距離h；然后由靜止釋放B，A下落過程中經(jīng)過光電門，光電門可測(cè)出擋光片的擋光時(shí)間t，算出擋光片經(jīng)過光電門的平均速度，將其視為A下落h(h?b)時(shí)的速度，重力加速度為g。(1)在A從靜止開始下落h的過程中，驗(yàn)證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為__________________________(用題目所給物理量的符號(hào)表示)。(2)由于光電門所測(cè)的平均速度與物體A下落h時(shí)的瞬時(shí)速度間存在一個(gè)差值Δv，因而測(cè)量所得系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能________系統(tǒng)增加的動(dòng)能(選填“大于”或“小于”)。(3)為減小上述Δv對(duì)結(jié)果的影響，小明同學(xué)想到了以下一些做法，其中可行的是________。A．減小擋光片上端到光電門的距離hB．增大擋光片的擋光寬度bC．適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度b(4)若采用本裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，則測(cè)量值________真實(shí)值(選填“大于”“等于”或“小于”)。四、解答題15、如圖所示，足夠長的傾角θ＝37°的粗糙斜面固定在水平面上，一質(zhì)量m＝10kg的物體在平行于斜面向上的推力F＝180N作用下，由底端從靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2。(1)求物體在推力F作用下向上運(yùn)動(dòng)的加速度大小；(2)求物體從底端向上運(yùn)動(dòng)4m時(shí)推力F的瞬時(shí)功率；(3)若物體向上運(yùn)動(dòng)4m后撤去推力F，則物體從底端沿斜面運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過程中克服摩擦力做多少功？16、如圖所示，質(zhì)量m＝3kg的小物塊以初速度v0＝4m/s水平向右拋出，恰好從A點(diǎn)沿著圓弧的切線方向進(jìn)入圓弧軌道。圓弧軌道的半徑為R＝3.75m，B點(diǎn)是圓弧軌道的最低點(diǎn)，圓弧軌道與水平軌道BD平滑連接，A與圓心O的連線與豎直方向成37°角。MN是一段粗糙的水平軌道，小物塊與MN間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，軌道其他部分光滑。最右側(cè)是一個(gè)半徑為r＝0.4m的半圓弧軌道，C點(diǎn)是半圓弧軌道的最高點(diǎn)，半圓弧軌道與水平軌道BD在D點(diǎn)平滑連接。已知重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。(1)求小物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；(2)若MN的長度為L＝6m，求小物塊通過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；(3)若小物塊恰好能通過C點(diǎn)，求MN的長度L′。17、為測(cè)定物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．木板的傾角為θ，彈簧的一端固定在木板上，另一端位于木板上的B點(diǎn)．物塊在木板上A點(diǎn)靜止釋放后沿木板滑下，壓縮彈簧運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)后被彈回，上滑至D點(diǎn)時(shí)速度為零．測(cè)得AB間的距離為x1、BC間的距離為x2，BD間的距離為x3.實(shí)驗(yàn)中的彈簧可視為輕質(zhì)彈簧．(1)若某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得x1＝40cm、x2＝5cm、x3＝25