辽宁大连市第八中学下册机械能守恒定律单元测试卷 (word版,含解析)
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一、第八章 机械能守恒定律易错题培优(难)1.如图所示,质量为1kg 的物块(可视为质点),由A 点以6m/s 的速度滑上正沿逆时针转动的水平传送带(不计两转轮半径的大小),传送带上A 、B 两点间的距离为8m ,已知传送带的速度大小为3m/s ,物块与传送带间的动摩擦因数为0.2,重力加速度为210m/s 。
下列说法正确的是( )A .物块在传送带上运动的时间为2sB .物块在传送带上运动的时间为4sC .整个运动过程中由于摩擦产生的热量为16JD .整个运动过程中由于摩擦产生的热量为28J 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB .滑块先向右匀减速,根据牛顿第二定律有mg ma μ=解得22m/s a g μ==根据运动学公式有010v at =-解得13s t =匀减速运动的位移01063m 9m 8m 22v x t L +==⨯==> 物体向左匀加速过程,加速度大小仍为22m/s a =,根据运动学公式得物体速度增大至2m/s v =时通过的位移2212m 1m 222v x a ===⨯用时22s 1s 2v t a === 向左运动时最后3m 做匀速直线运动,有233=s 1s 3x t v == 即滑块在传送带上运动的总时间为1234s t t t t =++=物块滑离传送带时的速率为2m/s 。
选项A 错误,B 正确;C .向右减速过程和向左加速过程中,摩擦力为恒力,故摩擦力做功为110.211041J 6J f W f x x mg x x μ=--=--=-⨯⨯⨯-=-()()()选项C 错误;D .整个运动过程中由于摩擦产生的热量等于滑块与传送带之间的一对摩擦力做功的代数和,等于摩擦力与相对路程的乘积;物体向右减速过程,传送带向左移动的距离为114m l vt ==物体向左加速过程,传送带运动距离为222m l vt ==即121[]Q fS mg l x l x μ==++-()()代入数据解得28J Q =选项D 正确。
一、第八章机械能守恒定律易错题培优(难)1.如图所示,两个质量均为m的小滑块P、Q通过铰链用长为L的刚性轻杆连接,P套在固定的竖直光滑杆上,Q放在光滑水平地面上,轻杆与竖直方向夹角α=30°.原长为2L的轻弹簧水平放置,右端与Q相连,左端固定在竖直杆O点上。
P由静止释放,下降到最低点时α变为60°.整个运动过程中,P、Q始终在同一竖直平面内,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g。
则P下降过程中()A.P、Q组成的系统机械能守恒B.P、Q的速度大小始终相等C31-mgLD.P达到最大动能时,Q受到地面的支持力大小为2mg【答案】CD【解析】【分析】【详解】A.根据能量守恒知,P、Q、弹簧组成的系统机械能守恒,而P、Q组成的系统机械能不守恒,选项A错误;B.在下滑过程中,根据速度的合成与分解可知cos sinP Qv vαα=解得tanPQvvα=由于α变化,故P、Q的速度大小不相同,选项B错误;C.根据系统机械能守恒可得(cos30cos60)PE mgL=︒-︒弹性势能的最大值为312PE mgL=选项C正确;D.P由静止释放,P开始向下做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,P的速度达到最大,此时动能最大,对P、Q和弹簧组成的整体受力分析,在竖直方向,根据牛顿第二定律可得200N F mg m m -=⨯+⨯解得F N =2mg选项D 正确。
故选CD 。
2.如图甲所示,质量为4kg 的物块A 以初速度v 0=6m/s 从左端滑上静止在粗糙水平地面上的木板B 。
已知物块A 与木板B 之间的动摩擦因数为μ1,木板B 与地面之间的动摩擦因数为μ2,A 、B 运动过程的v -t 图像如图乙所示,A 始终未滑离B 。
则( )A .μ1=0.4,μ2=0.2B .物块B 的质量为4kgC .木板的长度至少为3mD .A 、B 间因摩擦而产生的热量为72J【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .以物块为研究对象有11ma mg μ=由图看出214m/s a =,可得10.4μ=将物块和木板看成一个整体,在两者速度一致共同减速时,有22M m a M m g μ+=+()()由图看出221m/s a =,可得20.1μ=选项A 错误;B .木板和物块达到共同速度之前的加速度,对木板有123()mg M m g Ma μμ-+=由图看出232m/s a =,解得4kg M =选项B 正确;C .由v -t 图看出物块和木板在1s 内的位移差为3m ,物块始终未滑离木板,故木板长度至少为3m ,选项C 正确;D .A 、B 的相对位移为s =3m ,因此摩擦产热为148J Q mgs μ==选项D 错误。
一、选择题1.下列关于功和能的说法中不正确的是()A.物体能够做功,就是说它具有能B.物体具有能,它一定在做功C.一定质量的物体速度越大,它的动能越大D.一定质量的物体位置越高,它的重力势能越大B解析:BA.由功和能的定义可知,物体能够做功,就是说它具有能量,简称能。
故A正确,不符合题意;B.物体具有能,它不一定在做功,如具有重力势能的物体不一定正在做功。
故B错误,符合题意;C.动能的影响因素是质量和速度,一定质量的物体速度越大,它的动能越大。
故C正确,不符合题意;D.重力势能的影响因素是质量和高度,一定质量的物体位置越高,它的重力势能越大。
故D正确,不符合题意。
故选B。
2.嫦娥五号是中国探月工程三期发射的月球探测器,也是中国首个实施无人月面取样返回的探测器。
2020年12月17日凌晨,嫦娥五号返回器成功携带月球样品着陆地球。
为避免着陆速度过大,嫦娥五号返回器采用了半弹道跳跃式再入返回技术方案(如图)就是用类似“打水漂”的方式两度进人大气层最终降落在内蒙古四子王旗地区。
返回器从首度进人大气层到最终落地的过程中,下列说法正确的是()A.嫦娥五号返回器的动能越来越大B.嫦娥五号返回器的势能先减小后增大再减小C.嫦娥五号返回器的势能不断减小D.嫦娥五号返回器的机械能始终不变B解析:BA.嫦娥五号开始运动具有动能,最后落到地面静止动能变为0,所以整个过程的来看动能减小,故A错误;BC.由图可知,嫦娥五号高度先减小后增大再减小,质量不变,所以势能先减小后增大再减小,故B正确,C错误;D.以地面为参照物,嫦娥五号最终落回地面,机械能变为0,所以以整个过程来说机械能减小,故D错误。
故选B 。
3.小明站在地面用力竖直下抛乒乓球,球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置。
下列有关说法中正确的是( )A .球开始下落时动能最大B .球离地后的上升过程中势能转化为动能C .球在整个运动过程中机械能不变D .球弹跳到原抛球位置时仍具有动能D解析:DA .由于乒乓球不是自由下落,是运动员向下抛的,所以球在开始下落时的速度不大,向下运动的过程中,速度变大,动能变大,故A 错误;B .球离地后的上升过程中,质量不变,速度变小,动能变小,同时高度增加,势能增大,所以是将动能转化为势能的过程,故B 错误;C .球在整个运动过程中,球会与空气、地面摩擦,故会损失掉一部分机械能,故机械能减少,故C 错误;D .据题目可知,球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置,所以当乒乓球反弹至原位置时仍是运动的,即此时仍有动能,故D 正确。
2022-2023下学期4月份高一年级考试物理科试卷注意事项:1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅰ卷(非选择题)两部分。
答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2、回答第Ⅰ卷时,选出每小题的答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
写在试卷上无效。
3、回答第Ⅰ卷时,将答案填写在答题卡上,写在试卷上无效。
4、考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题共46分)一、选择题(本题共10小题,共46分。
在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分,共28分;第8-10题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1. 关于功和能,下列说法不正确的是()A. 作用力对物体做正功,反作用力不一定做功B. 物体在合外力作用下做变速运动,其动能一定发生变化C. 物体所受各力做功的代数和不为零,其机械能也可能守恒D. 竖直向上运动的物体重力势能一定增加,机械能也可能守恒【答案】B【解析】【详解】A.作用力和反作用力分别作用在不同的物体上,所以作用力对物体做正功时,反作用力不一定做功,故A正确,不符合题意;B.动能是标量,速度大小变化时,物体的动能会变化,所以物体在合外力作用下做变速运动时,比如匀速圆周运动,其动能不变,故B错误,符合题意;C.机械能守恒的条件是除重力以外其它力对物体做功代数和为零,所以当重力做功时,除重力之外的其它力对物体做功的代数和为零时,物体的机械能守恒,故C正确,不符合题意;D.如果物体只在重力作用下向上做竖直上抛运动,重力势能增加,机械能守恒,故D正确,不符合题意。
故选B。
2. 如图所示,从某高度处,将质量为m的小球斜向上方抛出,初速度为0v,小球到达最高点时的速度为1v ,最大高度为h ,重力加速度为g 。
以地面为参考平面,不计空气阻力。
下列正确的是( )A. 落地时,小球的动能为2112mv mgh + B. 抛出时,小球的机械能为mgh C. 抛出时,小球的重力势能为mgh D. 抛出时,人对小球做功为2112mv 【答案】A 【解析】【详解】B .小球到达最高点时的速度为1v ,最大高度为h ,根据机械能守恒可知抛出时小球的机械能为2112E mv mgh =+ 选项B 错误; C .根据机械能守恒有0p02211122E mv mgh mv E +=+=解得抛出时,小球的重力势能为22001p 1122E mv mgh mv =+- 选项C 错误; A .根据机械能守恒有k221012E m E mv gh ==++ 解得落地时,小球的动能为1k2212mv mgh E =+ 选项A 正确;D .根据动能定理可知抛出时,人对小球做功为2012W mv =选项D 错误。
一、选择题1.质量为2kg 的物体做匀变速直线运动,其位移随时间变化的规律为2(m)x t t =+,2s t =时,该物体所受合力的瞬时功率为( )A .10WB .16WC .20WD .24W C解析:C物体的位移随时间变化的规律为2(m)x t t =+根据匀变速直线运动的位移时间公式2012x v t at =+可知01m/s v =22m/s a =根据牛顿第二定律可知物体所受的合力为4N F ma ==2s t =时,物体的速度为0122m/s 5m/s v v at =+=+⨯=该物体所受合力的功率为20W P Fv ==故选C 。
2.如图所示,一半径为 R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高,质量为 m 的质点自轨道端点 P 由静止开始滑下,滑到最低点 Q 时,对轨道的正压力为 2mg ,重力加速度大小为 g 。
质点自 P 滑到 Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( )A .12mgR B .0C .13mgRD .14mgR A 解析:A质点经过Q 点时,由重力和轨道的支持力提供向心力,由牛顿第二定律得2Q v N mg mR-=由题有2N mg =可得Q v gR =质点自P 滑到Q 的过程中,由动能定理得2f Q 12mgR W mv -=得克服摩擦力所做的功为f 12W mgR =故A 正确BCD 错误。
故选A 。
3.幼儿园滑梯(如图甲所示)是孩子们喜欢的游乐设施之一,滑梯可以简化为如图乙所示模型。
一质量为m 的小朋友(可视为质点),从竖直面内、半径为r 的圆弧形滑道的A 点由静止开始下滑,利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B 时的速度大小为2gr (g 为当地的重力加速度)。
已知过A 点的切线与竖直方向的夹角为30°,滑道各处动摩擦因数相同,则小朋友在沿着AB 下滑的过程中( )A .在最低点B 时对滑道的压力大小为32mg B .处于先超重后失重状态 C .重力的功率先减小后增大 D .克服摩擦力做功为2mgrA 解析:AA .根据牛顿第二定律得F N –mg = m 2v r结合牛顿第三定律得小朋友在最低点B 时对滑道的压力大小为32N F mg =选项A 正确;B .小朋友在A 点时加速度沿着切线向下,处于失重状态,到最低点时加速度竖直向上,处于超重状态,选项B 错误;C .小朋友在A 点时速度为零,重力的功率为零,到最低点时重力的方向与速度方向垂直,重力的功率也为零,故重力的功率先增大后减小,选项C 错误; D .由动能定理得mgr (1–cos60°)-W f =12mv 2 联立可得克服摩擦力做功为4f mgrW =选项D 错误。
辽宁大连市第八中学物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.某实验小组要测量干电池组(两节)的电动势和内阻,实验室有下列器材:A 灵敏电流计G (量程为0~10mA ,内阻约为100Ω)B 电压表V (量程为0~3V ,内阻约为10kΩ)C .电阻箱R 1(0~999.9Ω)D .滑动变阻器R 2(0~10Ω,额定电流为1A)E.旧电池2节F.开关、导线若干(1)由于灵敏电流计的量程太小,需扩大灵敏电流计的量程.测量灵敏电流计内阻的电路如图甲所示,调节R 2和电阻箱,使得电压表示数为2.00V ,灵敏电流计示数为4.00mA ,此时电阻箱接入电路的电阻为398.3Ω,则灵敏电流计内阻为___________Ω(保留一位小数).(2)为将灵敏电流计的量程扩大为100mA ,该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联,则应将电阻箱R 1的阻值调为___________Ω(保留三位有效数字).(3)把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路,根据测得的数据作出G U I - (U 为电压表的示数,G I 为灵敏电流计的示数)图象如图丙所示则该干电池组的电动势E =___________V ,内阻r =___________Ω(保留三位有效数字)【答案】101.7 11.3 2.910.01± 9.10.2±【解析】【分析】(1)根据题意应用欧姆定律可以求出电流表内阻.(2)把灵敏电流计改装成电流表需要并联分流电阻,应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值.(3)由闭合电路欧姆定律确定出G U I -的关系式,结合图象求得E ,r .【详解】(1)[1]灵敏电流计内阻:132.00398.3101.74.0010g U R R I -=-=-=⨯Ω(2)[2]灵敏电流计满偏电流为10mA ,把它改装成100mA 的电流表,电流表量程扩大了10倍,并联电阻分流为90mA ,为电流计的9倍,由并联电路特点可知,并联电阻阻值:101.711.399g R R ===并Ω (3)[3][4]电流表示数:10G I I =,由图示电路图可知,电源电动势:10G E U Ir U I r =+=+整理得:()10G U E r I =-由图示G U I -图象可知,电源电动势:E =2.91V ,图象斜率:k =10r =32.91 2.00911010G U I -∆-==∆⨯ 电源内阻:r =9.1Ω。
精选全文完整版可编辑修改机械能守恒定律复习测试题1.在如图所示的实验中,小球每次从光滑斜面的左端A自由滑下,每次都能到达右端与A等高的B点.关于其原因,下列说法中正确的是()A.是因为小球总是记得自己的高度B.是因为小球在运动过程中,始终保持能量守恒C.是因为小球在运动过程中,始终保持势能守恒D.是因为小球在运动过程中,始终保持动能守恒2.下面的物体中,只具有动能的是(),只具有势能的是(),既具有动能又具有势能的是().(以地面为参考平面)A.停在地面上的汽车B.在空中飞行的飞机C.被起重机吊在空中静止的货物D.压缩的弹簧E.正在水平铁轨上行驶的火车3.在伽利略的理想斜面实验中,小球停下来的高度为h1与它出发时的高度h2相同,我们把这一事实说成是“有某一量守恒”,下列说法正确的是()A.小球在运动的过程中速度是守恒的B.小球在运动的过程中高度是守恒的C.小球在运动的过程中动能是守恒的D.小球在运动的过程中能量是守恒的4.质量是2kg的物体,受到24N竖直向上的拉力,由静止开始运动,经过F5s;求:①5s内拉力的平均功率②5s末拉力的瞬时功率(g取10m/s2)mg5.如图所示,光滑的水平轨道与光滑半圆弧轨道相切.圆轨道半径R=0.4m,一小球停放在光滑水平轨道上,现给小球一个v0=5m/s的初速度,求:小球从C点抛出时的速度(g取10m/s2).RV0A B6.如图,长l=80cm的细绳上端固定,下端系一个质量m=100g的小球.将小球拉起至细绳与竖立方向成60°角的位置,然后无初速释放.不计各处阻力,求小球通过最低点时,细绳对小球拉力多大?取g=10m/s2.机械能守恒参考答案1、B 解析:小球在运动过程中守恒的“东西”是能量.2、答案:E CD B3.D4.【解析】物体受力情况如图5-2-5所示,其中F 为拉力,mg 为重力由牛顿第二定律有F -mg=ma解得 =a 2m/s 25s 内物体的位移221at s ==2.5m 所以5s 内拉力对物体做的功W =FS =24×25=600J5s 内拉力的平均功率为5600==t W P =120W 5s 末拉力的瞬时功率P =Fv =Fat =24×2×5=240W5.【解析】由于轨道光滑,只有重力做功,小球运动时机械能守恒.即 22021221C mv R mgh mv += 解得=C v 3m/s 6.【解析】小球运动过程中,重力势能的变化量)60cos 1(0--=-=∆mgl mgh E p ,此过程中动能的变化量221mv E k =∆.机械能守恒定律还可以表达为0=∆+∆k p E E 即0)60cos 1(2102=--mgl mv 整理得)60cos 1(202-=mg l v m 又在最低点时,有lv m mg T 2=- 在最低点时绳对小球的拉力大小图5-2-5N N mg mg mg lv mmg T 2101.022)60cos 1(202=⨯⨯==-+=+=。
考试范围:xxx;满分:***分;考试时间:100分钟;命题人:xxx 学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________一、选择题1.如图所示,运动员在进行蹦床比赛。
不计空气阻力,运动员比赛过程中,下列说法正确的是()A.到达最高点时运动员的速度为零受力平衡B.运动员弹离蹦床以后,蹦床对运动员做了功C.在下落过程中,运动员所受到的重力做了功D.在下落过程中,运动员所受的重力做功先快后慢2.我们经常看到洒水车在公路上洒水作业,关于洒水车在水平公路上匀速前进洒水作业的过程中,说法正确的是()A.动能变小,机械能变小B.动能不变,机械能不变C.动能变小,机械能不变D.动能不变,机械能变小3.下列数据符合实际情况的是()A.一个西瓜的重约为1N B.中学生登上三楼所做的功约为300J C.教室里的大气压约为1×104Pa D.正常体态中学生游泳时受到的浮力约为500N4.2020年11月24日,嫦娥五号探测器发射升空,开启我国首次月球采样返回之旅,这个探测器分为着陆器、上升器、轨道器和返回器四个模块,下列说法正确的是()A.着陆器在将要着陆月球表面时会减速,动能变大B.上升器从月球表面发射升空时,重力势能变小C.轨道器的太阳能充电板可以将太阳能转化成电能D.返回器从大气层降落地面过程中,动能转化成重力势能5.如图是水上乐园飞行表演,表演者双脚站在向下喷水的踏板上,水柱将人向上顶起,人在空中时而加速上升,时而急速翻滚,时而加速下降,还能在空中竖直悬停。
下列说法正确的是:()A.人急速翻滚,运动状态没有发生改变B.加速上升过程中,人的重力势能增大,机械能不变C.人在空中竖直悬停时,人的重力和踏板所受的压力是一对平衡力D.踏板向下喷水,人向上升起,利用了物体间力的作用是相互的原理6.如图所示,质量为m的小球从某一高度O静止释放,下落过程中经过P、Q两点,已t t ,OP=PQ。
(完整版)机械能守恒定律测试题及答案机械能守恒定律测试题一、选择题(每题4分,共40分)1.下列说法正确的是()A .如果物体(或系统)所受到的合外力为零,则机械能一定守恒B .如果合外力对物体(或系统)做功为零,则机械能一定守恒C .物体沿固定光滑曲面自由下滑过程中,不计空气阻力,机械能一定守恒D .做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒2.如图所示,木板OA 水平放置,长为L ,在A 处放置一个质量为m 的物体,现绕O 点缓慢抬高到A '端,直到当木板转到与水平面成α角时停止转动.这时物体受到一个微小的干扰便开始缓慢匀速下滑,物体又回到O 点,在整个过程中()A .支持力对物体做的总功为mgLsin αB .摩擦力对物体做的总功为零C .木板对物体做的总功为零D .木板对物体做的总功为正功3、设一卫星在离地面高h 处绕地球做匀速圆周运动,其动能为1K E ,重力势能为1P E 。
与该卫星等质量的另一卫星在离地面高2h 处绕地球做匀速圆周运动,其动能为2K E ,重力势能为2P E 。
则下列关系式中正确的是()A .1K E >2K EB .1P E >2P EC .2211P K P K E E E E +=+D .11K PE E +< 22K P E E +4.质量为m 的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为g 54,在物体下落h 的过程中,下列说法正确的是() A .物体动能增加了mgh 54 B .物体的机械能减少了mgh 54 C .物体克服阻力所做的功为mgh 51 D .物体的重力势能减少了mgh5.如图所示,木板质量为M ,长度为L ,小木块的质量为m ,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将m 拉至右端,拉力至少做功为() A .mgL μB .2mgL μC .2mgLμ D .gL m M )(+μ6.如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板2m 的左端,右端与小木块1m 连接,且1m 、2m 及 2m 与地面之间接触面光滑,开始时1m 和2m 均静止,现同时对1m 、2m 施加等大反向的水平恒力1F 和2F ,从两物体开始运动以后的整个过程中,对1m 、2m 和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度),正确的说法是()A .由于1F 、2F 等大反向,故系统机械能守恒B .由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功,故系统动能不断增加C .由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功,故系统机械能不断增加D .当弹簧弹力大小与1F 、2F 大小相等时,1m 、2m 的动能最大7.如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下,然后在水平面上前进至B 点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m ,A 、B 两点间的水平距离为L .在滑雪者经过AB 段的过程中,摩擦力所做的功()A .大于mgL μB .小于mgL μC .等于mgL μD .以上三种情况都有可能8.嫦娥一号奔月旅程的最关键时刻是实施首次“刹车”减速.如图所示,在接近月球时,嫦娥一号将要利用自身的火箭发动机点火减速,以被月球引力俘获进入绕月轨道.这次减速只有一次机会,如果不能减速到一定程度,嫦娥一号将一去不回头离开月球和地球,漫游在更加遥远的深空;如果过分减速,嫦娥一号则可能直接撞击月球表面.该报道的图示如下.则下列说法正确的是()A .实施首次“刹车”的过程,将使得嫦娥一号损失的动能转化为势能,转化时机械能守恒.B .嫦娥一号被月球引力俘获后进入绕月轨道,并逐步由椭圆轨道变轨到圆轨道.C .嫦娥一号如果不能减速到一定程度,月球对它的引力将会做负功.D .嫦娥一号如果过分减速,月球对它的引力将做正功,撞击月球表面时的速度将很大9、如图所示,物体A 、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体A 、B 的质量都为m 。
一、第八章机械能守恒定律易错题培优(难)1.一足够长的水平传送带上放置质量为m=2kg小物块(物块与传送带之间动摩擦因数为0.2μ=),现让传送带从静止开始以恒定的加速度a=4m/s2开始运动,当其速度达到v=12m/s后,立即以相同大小的加速度做匀减速运动,经过一段时间后,传送带和小物块均静止不动。
下列说法正确的是()A.小物块0到4s内做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动直至静止B.小物块0到3s内做匀加速直线运动,之后做匀减速直线运动直至静止C.物块在传送带上留下划痕长度为12mD.整个过程中小物块和传送带间因摩擦产生的热量为80J【答案】ACD【解析】【分析】【详解】物块和传送带的运动过程如图所示。
AB.由于物块的加速度a1=µg=2m/s2小于传送带的加速度a2=4 m/s2,所以前面阶段两者相对滑动,时间12vta==3s,此时物块的速度v1=6 m/s,传送带的速度v2=12 m/s物块的位移x1=12a1t12=9m传送带的位移x2=12a2t12=18m两者相对位移为121x x x∆=-=9m此后传送带减速,但物块仍加速,B错误;当物块与传送带共速时,由匀变速直线运动规律得12- a2t2=6+ a1t2解得t 2=1s因此物块匀加速所用的时间为t 1+ t 2=4s两者相对位移为2x ∆= 3m ,所以A 正确。
C .物块开始减速的速度为v 3=6+ a 1t 2=8 m/s物块减速至静止所用时间为331v t a ==4s 传送带减速至静止所用时间为342v t a ==2s 该过程物块的位移为x 3=12a 1t 32=16m 传送带的位移为x 2=12a 2t 42=8m 两者相对位移为3x ∆=8m回滑不会增加划痕长度,所以划痕长为12x x x ∆=∆+∆=9m+3m=12mC 正确;D .全程相对路程为L =123x x x ∆+∆+∆=9m+3m+8m=20mQ =µmgL =80JD 正确; 故选ACD 。
2.如图,滑块a 、b 的质量均为m ,a 套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距,b 放在地面上.a 、b 通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动,不计摩擦,a 、b 可视为质点,重力加速度大小为,则A .a 减少的重力势能等于b 增加的动能B.轻杆对b一直做正功,b的速度一直增大C.当a运动到与竖直墙面夹角为θ时,a、b的瞬时速度之比为ta nθD.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg【答案】CD【解析】【分析】【详解】ab构成的系统机械能守恒,a减少的重力势能大于b增加的动能.当a落到地面时,b的速度为零,故b先加速后减速.轻杆对b先做正功,后做负功.由于沿杆方向的速度大小相等,则cos sina bv vθθ=故tanabvvθ=当a的机械能最小时,b动能最大,此时杆对b作用力为零,故b对地面的压力大小为mg.综上分析,CD正确,AB错误;故选CD.3.如图所示,轻质弹簧一端固定在水平面上O点的转轴上,另一端与一质量为m、套在粗糙固定直杆A处的小球(可视为质点)相连,直杆的倾角为30°,OA=OC,B为AC的中点,OB等于弹簧原长.小球从A处由静止开始下滑,初始加速度大小为a A,第一次经过B 处的速度为v,运动到C处速度为0,后又以大小为a C的初始加速度由静止开始向上滑行.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是A.小球可以返回到出发点A处B.弹簧具有的最大弹性势能为22mvC.撤去弹簧,小球可以静止在直杆上任意位置D.a A-a C=g【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB.设小球从A运动到B的过程克服摩擦力做功为fW,AB间的竖直高度为h,小球的质量为m,弹簧具有的最大弹性势能为pE.根据能量守恒定律,对于小球A到B的过程有:212p f mgh E mv W +=+A 到C 的过程有:22p f p mgh E W E +=+解得:212f p W mgh E mv ==, 小球从C 点向上运动时,假设能返回到A 点,由能量守恒定律得:22p f p E W mgh E =++该式违反了能量守恒定律,可知小球不能返回到出发点A 处.故A 错误,B 正确. C.设从A 运动到C 摩擦力的平均值为f ,AB =s ,由:f W mgh =得:sin 30f s mgs =解得:sin 30f mg =在B 点,摩擦力cos30f mg μ=,由于弹簧对小球有拉力(除B 点外),小球对杆的压力大于cos30mg μ,所以:cos30f mg μ>可得:sin 30cos30mg mg μ>因此撤去弹簧,小球不能在直杆上处于静止.故C 错误. D.根据牛顿第二定律得,在A 点有:cos30sin 30A F mg f ma +-=在C 点有:cos30sin 30C F f mg ma --=两式相减得:A C a a g -=故D 正确.4.如图甲所示,轻弹簧下端固定在倾角37°的粗糙斜面底端A 处,上端连接质量5kg 的滑块(视为质点),斜面固定在水平面上,弹簧与斜面平行。
将滑块沿斜面拉动到弹簧处于原长位置的O 点,由静止释放到第一次把弹簧压缩到最短的过程中,其加速度a 随位移x 的变化关系如图乙所示,,重力加速度取10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
下列说法正确的是 ( )A .滑块在下滑的过程中,滑块和弹簧组成的系统机械能守恒B .滑块与斜面间的动摩擦因数为0.1C 13m/sD .滑块在最低点时,弹簧的弹性势能为10.4J 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A .滑块在下滑的过程中,除重力和弹簧的弹力做功外,还有摩擦力做功,故滑块和弹簧组成的系统机械能不守恒,故A 错误;B .刚释放瞬间,弹簧的弹力为零,由图象可知此时加速度为a =5.2m/s 2,根据牛顿第二定律有sin cos mg mg ma θμθ-=解得0.1μ=,故B 正确;C .当x =0.1m 时a =0,则速度最大,此时滑块受到的合力为零,则有sin cos 0mg kx mg θμθ--=解得260N /m k =,则弹簧弹力与形变量的关系为F kx =当形变量为x =0.1m 时,弹簧弹力F =26N ,则滑块克服弹簧弹力做的功为112.60.1J 1.3J 22W Fx ==⨯⨯= 从下滑到速度最大,根据动能定理有()2m 1sin cos 2mg mg x W mv θμθ--=解得m 13v =m/s ,故C 正确; D .滑块滑到最低点时,加速度为25.2m/s a '=-,根据牛顿第二定律可得 sin cos mg mg kx ma θμθ--'='解得0.2m x '=,从下滑到最低点过程中,根据动能定理有()p sin cos 00mg mg x E θμθ'--=-解得E p =5.2J ,故D 错误。
故选BC 。
5.如图所示,劲度系数k =40N/m 的轻质弹簧放置在光滑的水平面上,左端固定在竖直墙上,物块A 、B 在水平向左的推力F =10N 作用下,压迫弹簧处于静止状态,已知两物块不粘连,质量均为m =3kg 。
现突然撤去力F ,同时用水平向右的拉力F '作用在物块B 上,同时控制F '的大小使A 、B 一起以a =2m/s 2的加速度向右做匀加速运动,直到A 、B 分离,此过程弹簧对物块做的功为W 弹=0.8J 。
则下列说法正确的是( )A .两物块刚开始向右匀加速运动时,拉力F '=2NB .弹簧刚好恢复原长时,两物块正好分离C 10s 刚好分离 D .两物块一起匀加速运动到分离,拉力F '对物块做的功为0.6J 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A .两物块刚开始向右匀加速运动时,对AB 整体,由牛顿第二定律可知2F F ma '+=解得2232N 10N 2N F ma F '=-=⨯⨯-=故A 正确;BC .两物体刚好分离的临界条件;两物体之间的弹力为零且加速度相等。
设此时弹簧的压缩量为x ,则有kx ma =代入数据,可得32m 0.15m 40ma x k ⨯=== 弹簧最初的压缩量010m=0.25m 40F x k == 故两物块一起匀加速运动到分离的时间为2012at x x =- 解得02()2(0.250.15)10s s 210x x t a --=== 故B 错误,C 正确;D .对AB 整体,从一起匀加速运动到分离,由动能定理可得2122F W W mv '+=⨯弹10102m/s v at ==⨯= 解得221110223()J 0.8J 0.4J 225F W mv W '=⨯-=⨯⨯⨯-=弹故D 错误。
故选AC 。
6.如图甲所示,质量为0.1 kg 的小球沿光滑的水平轨道从A 冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.9 m 的圆轨道,小球从A 运动到C 的过程中其速度的平方与其高度的关系图象如图乙所示.已知小球恰能到达最高点C ,运动一周后从A 点离开圆轨道,圆轨道粗糙程度处处相同,空气阻力不计.g 取10 m/s 2,B 为AC 轨道中点.下列说法正确的是( )A .图乙中x 的数值为9B .小球从从A 点离开圆轨道时的动能为1.30JC .小球从A 到C 合外力对其做的功为-2.75JD .小球从B 到C 损失了0.475 J 的机械能 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A.图乙中的点(1.8,)x 表示小球到达C 点速度的平方为x ;小球恰能到达最高点C ,则有:xmg m r=,代入数据得:x =9,故A 正确B.物体从A 到C 的过程根据动能定理可知2211222f C A W mg R mv mv --=-,解得0.95J f W =若从C 再次运动到A 克服摩擦力做功和从A 到C 一样,则再次回到A 时的动能为212 1.30J 2k A f E mv W =-= ,但由于下降过程中的平均阻力小于上升过程中的平均阻力,所以再次回到A 点时的动能大于1.30J ,故B 错误C. 根据动能定理可知小球从A 到C 合外力对其做的功为2211 2.75J 22C A W mv mv =-=-故C 正确D.根据功能关系可知小球从A 到C 损失的机械能为0.95J f W =,若摩擦力做功恒定,则从小球从B 到C 损失了0.475 J 的机械能,但由于从A 到B 的平均摩擦力大于从B 到C 的平均摩擦力,所以从B 到C 损失的机械能小于0.475 J ,故D 错误;7.如图所示,一轻绳系着可视为质点的小球在竖直平面内做圆周运动,已知绳长为l ,重力加速度为g ,小球在最低点Q 的速度为v 0,忽略空气阻力,则( )A .若小球恰好通过最高点,速度大小刚好为0B .小球的速度v 0越大,则在P 、Q 两点绳对小球的拉力差越大C .当06v gl >PD .当0v gl <【答案】CD 【解析】 【分析】本题小球做变速圆周运动,在最高点和最低点重力和拉力的合力提供向心力,同时结合动能定理列式研究。