【KS5U原創(chuàng)】新課標(biāo)2021年高一物理暑假作業(yè)2《機(jī)械能守恒定律一》

【KS5U原創(chuàng)】新課標(biāo)2021年高一物理暑假作業(yè)2《機(jī)械能守恒定律一》。學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、選擇題（本題共6道小題，）1.下列關(guān)于動(dòng)能的說法中，正確的是（）A．

物體的動(dòng)能不變，則其速度也確定不變B．

物體的速度不變，則其動(dòng)能也不變C．

物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能確定變化D．物體的動(dòng)能不變，所受的合外力必定為零2.如圖所示，質(zhì)量為m的小球從高為h處的斜面上的A點(diǎn)滾下，經(jīng)過水平面BC后，再滾上另一斜面，當(dāng)它到達(dá)高為的D點(diǎn)時(shí)，速度為零，在這個(gè)過程中，重力做功為（）A.

B.

C.mgh

D.03.汽車在水平大路上以額定功率做直線運(yùn)動(dòng)，速度為3m/s時(shí)的加速度為6m/s時(shí)的3倍，若汽車受到的阻力不變，由此可求得（）A．.汽車的最大速度B．汽車受到的阻力C．汽車的額定功率D．速度從3m/s增大到6m/s所用的時(shí)間4.2022年國際泳聯(lián)世界跳水系列賽北京站女子3米板決賽中，吳敏霞以402.30分的成果獲得冠軍．現(xiàn)假設(shè)她的質(zhì)量為m，她進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對(duì)她的阻力大小恒為F，那么在她減速下降高度為h的過程中，下列說法正確的是（g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ǎ〢．她的動(dòng)能削減了FhB．她的重力勢(shì)能削減了mghC．她的機(jī)械能削減了（F﹣mg）hD．她的機(jī)械能削減了Fh5.如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為d．現(xiàn)將環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放，當(dāng)環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(shí)（圖中B處），下列說法不正確的是（重力加速度為g）（）A．環(huán)剛釋放時(shí)輕繩中的張力等于2mgB．環(huán)到達(dá)B處時(shí)，重物上升的高度為（﹣1）dC．環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比為D．環(huán)削減的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能6.如圖所示，一輕彈簧左端固定在長(zhǎng)木板m2的左端，右端與小木塊m1連接，且m1、m2及m2與地面之間接觸面光滑，開頭時(shí)m1和m2均靜止，現(xiàn)同時(shí)對(duì)m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開頭運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)過程中，對(duì)m1、m2和彈簧組成的系統(tǒng)（整個(gè)過程中彈簧形變不超過其彈性限度），錯(cuò)誤的說法是（）A．由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．由于F1、F2分別對(duì)m1、m2做正功，故系統(tǒng)動(dòng)能不斷增加C．由于F1、F2分別對(duì)m1、m2做正功，故系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加D．當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m1、m2的動(dòng)能最大

二、試驗(yàn)題（本題共2道小題）7.如圖所示，是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的試驗(yàn)裝置．物體A和B系在輕質(zhì)細(xì)繩兩端跨過光滑定滑輪，讓A、B由靜止釋放．已知重力加速度為g．（1）試驗(yàn)爭(zhēng)辯的對(duì)象是

（選填“A”或“B”或“AB”）．（2）試驗(yàn)中除了已知重力加速度g，還需測(cè)量的物理量是

．A．物體A和B的質(zhì)量

B．遮光片的寬度dC．光電門1、2間的距離h

D．遮光片通過光電門1、2的時(shí)間t1、t2（3）若試驗(yàn)滿足表達(dá)式

，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒

．8.如圖為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的試驗(yàn)裝置示意圖，現(xiàn)有試驗(yàn)器材：鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平．回答下列問題：（1）為完成此試驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有（填入正確選項(xiàng)前的字母）A．刻度尺

B．秒表

C．0～12V的溝通電源

C．220V的溝通電源（2）試驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的緣由有（寫出兩個(gè)緣由）三、計(jì)算題（本題共3道小題）9.質(zhì)量M=6.0×103kg的客機(jī)，從靜止開頭沿平直的跑道滑行，當(dāng)滑行距離S=7.2×102m時(shí)，達(dá)到起飛速度v=60m/s．（1）若不計(jì)滑行中所受的阻力，則飛機(jī)受到的牽引力為多大？（2）若滑行過程中受到的平均阻力大小為f=3.0×103N，牽引力與第1問中求得的值相等，則要達(dá)到上述起飛速度，飛機(jī)的滑行距離應(yīng)為多大？10.用額定電壓U=100V，額定功率是P=1000W的直流電動(dòng)機(jī)豎直提升一重物，已知電動(dòng)機(jī)線圈的電阻r=1Ω，重物的質(zhì)量m=30kg，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力．（1）求重物勻速上升時(shí)的速度；（2）若電動(dòng)機(jī)以額定功率運(yùn)行，由靜止開頭提升重物，經(jīng)過t=5s的時(shí)間重物格外接近最大速度上升，求重物5s上升的高度H．11.．如圖所示，一質(zhì)量為2kg的鉛球從地面2m高處自由下落，現(xiàn)入沙坑2cm深處，求：（1）小球落地時(shí)的速度；（2）沙子對(duì)鉛球的平均阻力．（g=10m/s2）

試卷答案1.B動(dòng)能解：A、在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，動(dòng)能不變，速度時(shí)刻轉(zhuǎn)變，A錯(cuò)誤B、速度不變，是指大小和方向都不變，所以動(dòng)能不變，B正確C、物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤；D、物體的動(dòng)能不變，說明物體所受的合外力不做功或做功的代數(shù)和為零，所以合外力不愿定為零，D錯(cuò)誤2.B功的計(jì)算解：AD間的高度差為，則重力做功為．則B正確，ACD錯(cuò)誤，3.解：設(shè)額定功率為P，則速度為3m/s時(shí)的牽引力，速度為6m/s時(shí)，牽引力為．依據(jù)牛頓其次定律得，F(xiàn)1﹣f=3（F2﹣f），解得f=．由于牽引力與阻力相等時(shí)，速度最大，則F=f=，知最大速度為12m/s．由于功率未知，無法求出阻力，該運(yùn)動(dòng)為變加速運(yùn)動(dòng)，無法求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．故選：A．4.解：A、運(yùn)動(dòng)員進(jìn)水過程中合力對(duì)他做功為（mg﹣F）h，由動(dòng)能定理可知，她的動(dòng)能削減了（F﹣mg）h．故A錯(cuò)誤．B、重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功為mgh，她的重力勢(shì)能減小了mgh，故B正確．C、運(yùn)動(dòng)員克服阻力做功為Fh，她的機(jī)械能削減了Fh，故C錯(cuò)誤，D正確．故選：BD．5.解：A、環(huán)剛開頭釋放時(shí)，重物在瞬間加速度為零，則繩子的張力等于重物的重力，即T=2mg．故A正確．B、環(huán)到達(dá)B時(shí)，繩子收縮的長(zhǎng)度等于重物上升的高度，所以h=．故B正確．C、對(duì)B的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，在沿繩子方向上的分速度等于重物的速度，有：vcos45°=v重物，所以．故C錯(cuò)誤．D、環(huán)和重物組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒．環(huán)削減的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能；故D正確．本題選錯(cuò)誤的；故選：C．6.解：A、彈簧彈力以及物體之間的摩擦力屬于內(nèi)力，系統(tǒng)所受外力F1和F2的合力為零故系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由于開頭的過程中系統(tǒng)中有兩拉力均做正功，因此機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B、D、分別對(duì)m和M動(dòng)態(tài)分析可知，開頭時(shí)二者都做加速運(yùn)動(dòng)，隨距離的增大，彈簧的彈力增大，二者的加速度都減小，當(dāng)加速度a=0時(shí)速度最大，即當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)能最大，此后彈簧的彈力大于拉力，二者都做減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為0．故B錯(cuò)誤，D正確；C、二者的速度都減小為0后，由于彈力照舊大于拉力，二者之間的距離開頭減小，彈簧的彈力做正功，拉力做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能開頭減?。蔆錯(cuò)誤；本題選擇錯(cuò)誤的，故選：ABC．7.解：（1、2）通過連接在一起的A、B兩物體驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，即驗(yàn)證系統(tǒng)的勢(shì)能變化與動(dòng)能變化是否相等，A、B連接在一起，A下降的距離確定等于B上升的距離；A、B的速度大小總是相等的．不需要測(cè)量A、B兩物塊的質(zhì)量mA和mB，但需要知道兩光電門之間的距離h，遮光片的寬度d，及遮光片通過光電門1、2的時(shí)間t1、t2．（3）A下降h的同時(shí)，B上升h，它們的重力勢(shì)能的變化：△EP=（mA﹣mB）gh；A與B動(dòng)能的變化：△Ek=（mA+mB）（（）2﹣（）2）需要驗(yàn)證的是：（mA﹣mB）gh=（mA+mB）（（）2﹣（）2）故答案為：（1）AB；

（2）ABCD；（3）（mA﹣mB）gh=（mA+mB）（（）2﹣（）2），定律．【點(diǎn)評(píng)】：此題為一驗(yàn)證性試驗(yàn)題．要求依據(jù)物理規(guī)律選擇需要測(cè)定的物理量，運(yùn)用試驗(yàn)方法推斷系統(tǒng)重力勢(shì)能的變化量是否與動(dòng)能的變化量相同是解題的關(guān)鍵．8.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律解：（1）通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，故不需要秒表，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)當(dāng)與溝通電源連接，需要刻度尺測(cè)量紙帶上兩點(diǎn)間的距離．故A、C正確，B、D錯(cuò)誤．故選：AC．（2）該試驗(yàn)產(chǎn)生的誤差有：紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦；米尺測(cè)量下落高度時(shí)有誤差；重物下落過程中受到空氣阻力等等．故答案為：（1）AC（2）紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦；米尺測(cè)量下落高度時(shí)有誤差9.（1）飛機(jī)受到的牽引力為1.5×104N；（2）飛機(jī)的滑行距離應(yīng)為900m．牛頓其次定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．版解：（1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：2as=v2得：a=依據(jù)牛頓其次定律：F=Ma=6×103×2.5N=1.5×104N．（2）由牛頓其次定律：F﹣f=Ma，得：a=依據(jù)v2=2as′得：s′=．答：（1）飛機(jī)受到的牽引力為1.5×104N；（2）飛機(jī)的滑行距離應(yīng)為900m．10.解：（1）依據(jù)功率公式有：P=UI解得：I=則電動(dòng)機(jī)的輸出功率為：P0=P﹣I2r=1000﹣100×1=900W；而機(jī)械功率P0=mgv解得：v==3m/s

所以勻速提升時(shí)，速度為3m/s（2）當(dāng)對(duì)重物的拉力等于重力時(shí)，速度最大，最大速度為3m/s，由動(dòng)能定理得：解得：H=14.55m答：（1）重物勻速上升時(shí)的速度為3m/s；（2）重物5s上升的高度