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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第五章 机械能,45,分钟章末验收卷,1/33,1.,物体放在水平地面上,在水平拉力作用下,沿水平方向运动,在,6 s,内其速度与时间关系图象和拉力功率与时间关系图象如图甲、乙所表示,由图象能够求得物体质量为,(,取,g,10 m/s,2,),A.2 kg B.2.5 kg C.3 kg D.3.5 kg,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,2/33,匀速运动时拉力等于摩擦力,为:,物体做匀加速直线运动时,拉力为恒力,,v,随时间均匀增大,所以,P,随,t,均匀增大,.,可得,m,2.5 kg.,故,B,正确,,A,、,C,、,D,错误,.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,3/33,2.,如图所表示,重,10 N,滑块在倾角为,30,斜面上,从,a,点由静止开始下滑,到,b,点开始压缩轻弹簧,到,c,点时到达最大速度,到,d,点,(,图中未画出,),开始弹回,返回,b,点离开弹簧,恰能再回到,a,点,.,若,bc,0.1 m,,弹簧弹性势能最大值为,8 J,,则以下说法正确是,A.,轻弹簧劲度系数是,50 N/m,B.,从,d,到,b,滑块克服重力做功,8 J,C.,滑块动能最大值为,8 J,D.,从,d,点到,c,点弹簧弹力对滑块做功,8 J,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,4/33,整个过程中,滑块从,a,点由静止释放后还能回到,a,点,说明机械能守恒,即斜面是光滑,.,滑块到,c,点时速度最大,所受协力为零,由平衡条件和胡克定律有:,kx,bc,mg,sin 30,,解得:,k,50 N/m,,,A,项正确;,由,d,到,b,过程中,弹簧弹性势能一部分转化为重力势能,一部分转化为动能,,B,项错;,滑块由,d,到,c,点过程中,滑块与弹簧组成系统机械能守恒,弹簧弹性势能一部分转化为重力势能,一部分转化为动能,故到,c,点时最大动能一定小于,8 J,,又弹性势能降低许小于,8 J,,所以弹簧弹力对滑块做功小于,8 J,,,C,、,D,项错,.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,5/33,3.,如图所表示,一固定斜面倾角为,30,,一质量为,m,小物块自斜面底端,以一定初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于,g,.,物块上升,最大高度为,H,,则此过程中,物块,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,6/33,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,7/33,4.,一汽车额定功率为,P,,设在水平公路行驶所受阻力恒定,最大行驶速度为,v,m,.,则,A.,若汽车以额定功率开启,则做匀加速直线运动,B.,若汽车匀加速开启,则在刚到达额定功率时速度等于,v,m,C.,不论汽车以哪种方式开启,加速度与牵引力成正比,D.,汽车以速度,v,m,匀速行驶,若要减速,则要降低牵引力,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,8/33,若汽车以额定功率开启,依据,P,F,v,可知随速度增加,牵引力,F,减小,则做变加速直线运动,选项,A,错误;,若汽车匀加速开启,则在刚到达额定功率时有:,P,F,v,m,,其中,F,F,f,ma,,则,v,m,,而,v,m,,所以,v,m,v,m,,选项,B,错误;,不论汽车以哪种方式开启,则,a,,加速度与牵引力不是正比关系,选项,C,错误;,汽车以速度,v,m,匀速行驶时,此时,F,F,f,,则若要减速,则要降低牵引力,选项,D,正确;故选,D.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,9/33,5.,如图所表示,小物块以初速度,v,0,从,O,点沿斜面向上运动,同时从,O,点斜向上抛出一个速度大小也为,v,0,小球,物块和小球在斜面上,P,点相遇,.,已知物块和小球质量相等,(,均可视为质点,),,空气阻力忽略不计,.,则以下说法正确是,A.,斜面可能是光滑,B.,小球运动到最高点时离斜面最远,C.,在,P,点时,小球动能大于物块动能,D.,小球和物块抵达,P,点过程中克服重力做功平均功率不相等,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,10/33,6.,质量为,m,1,、,m,2,两物体,静止在光滑水平面上,质量为,m,人站在,m,1,上用恒力,F,拉绳子,经过一段时间后,两物体速度大小分别为,v,1,和,v,2,,位移分别为,x,1,和,x,2,,如图所表示,.,则这段时间内此人所做功大小等于,A.,Fx,2,B.,F,(,x,1,x,2,),C.,m,2,v,2,2,(,m,m,1,),v,1,2,D.,m,2,v,2,2,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,11/33,依据功定义,W,Fx,,而其,x,应为拉过绳子长度,也就是两个物体运动位移之和,所以,B,正确,,A,错误;,依据动能定理,拉力做功等于两个物体增加动能之和,即,W,m,2,v,2,2,(,m,m,1,),v,1,2,,所以,C,正确,,D,错误,.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,12/33,7.,如图所表示,轻弹簧上端悬挂在天花板上,下端挂一质量为,m,小球,小球处于静止状态,.,现在小球上加一竖直向上恒力,F,使小球向上运动,小球运动最高点与最低点之间距离为,H,,则此过程中,(,g,为重力加速度,弹簧一直在弹性程度内,),A.,小球重力势能增加,mgH,B.,小球动能增加,(,F,mg,),H,C.,小球机械能增加,FH,D.,小球机械能不守恒,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13/33,8.,如图甲所表示,质量,m,1 kg,物块,(,可视为质点,),以,v,0,10 m/s,初速度从倾角,37,固定粗糙长斜面上,P,点沿斜面向上运动到最高点后,又沿原路返回,其速率随时间改变图象如图乙所表示,.,不计空气阻力,取,sin 37,0.6,,,cos 37,0.8,,重力加速度,g,10 m/s,2,.,以下说法正确是,A.,物块所受重力与摩擦力之比为,5,2,B.,在,1,6 s,时间内物块所受重力平均,功率为,50 W,C.,在,t,6 s,时物块克服摩擦力做功功率为,20 W,D.,在,0,1 s,时间内机械能改变量与在,1,6 s,时间内机械能改变量大小,之比为,1,5,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14/33,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,15/33,由题中图象知,t,6 s,时物块速率,v,6,10 m/s,,物块克服摩擦力做功功率,P,6,F,f,v,6,40 W,,选项,C,错误;,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,16/33,9.,有一辆质量为,170 kg,、输出功率为,1 440 W,太阳能试验汽车,安装有约,6 m,2,太阳能电池板和蓄能电池,该电池板在有效光照条件下单位面积输出电功率为,30 W,/m,2,.,若驾驶员质量为,70 kg,,汽车最大行驶速度为,90 km/,h.,假设汽车行驶时受到阻力与其速度成正比,则汽车,A.,以最大速度行驶时牵引力大小为,57.6 N,B.,刚开启时加速度大小为,0.24 m/s,2,C.,保持最大速度行驶,1 h,最少需要有效光照,8 h,D.,直接用太阳能电池板提供功率可取得,3.13 m/s,最大行驶速度,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,17/33,由公式,W,Pt,和能量守恒得:,1 440 W,1 h,30,6 W,t,,得:,t,8 h,,即保持最大速度行驶,1 h,最少需要有效光照,8 h,,故,C,正确;,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,18/33,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,19/33,10.,用如图所表示试验装置验证机械能守恒定律,.,试验所用电源为学生电源,输出电压为,6 V,交流电和直流电两种,.,重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着纸带经过打点计时器打出一系列点,对纸带上点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律,已知重力加速度为,g,.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,20/33,(1),下面列举了该试验几个操作步骤:,A.,按照图示装置安装器件;,B.,将打点计时器接到电源直流输出端上;,C.,用天平测量出重锤质量;,D.,先释放悬挂纸带夹子,然后接通电源开关打出一条纸带;,E.,测量打出纸带上一些点之间距离;,F.,依据测量结果计算重锤下落过程中降低重力势能在误差范围内是否等于增加动能,.,其中没有必要或操作不恰当步骤是,_(,填写选项对应字母,).,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,21/33,步骤,B,应该将打点计时器接到电源交流输出端上;步骤,C,中没必要用天平测量出重锤质量;步骤,D,中应该先接通电源开关,后释放悬挂纸带夹子,然后打出一条纸带;故没有必要或操作不恰当步骤是,B,、,C,、,D.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,22/33,(2),如图所表示是试验中得到一条纸带,将起始点记为,O,,并在离,O,点较远任意点依次选取,6,个连续点,分别记为,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,,量出各点与,O,点距离分别为,h,1,、,h,2,、,h,3,、,h,4,、,h,5,、,h,6,,使用交流电周期为,T,,,设重锤质量为,m,,则在打,E,点时重锤动能为,,在打,O,点和,E,点这段时间内重力势能降低许为,_.,答案,解析,mgh,5,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,23/33,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,24/33,(3),在本试验中发觉,重锤降低重力势能总是,_(,填,“,大于,”,或,“,小于,”,),重锤增加动能,主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力作用,为了测定阻力大小,可算出,(2),问中纸带各点对应速度,分别记为,v,1,至,v,6,并作,v,n,2,h,n,图象,如图所表示,直线斜率为,k,,则可测出阻力,大小为,.,答案,解析,大于,在本试验中,重锤降低重力势能总是大于重锤增加动能;依据,v,n,2,2,ah,n,可知,,v,n,2,-,h,n,图象,斜率,k,2,a,,而,mg,F,f,ma,,解得,F,f,m,(,g,).,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,25/33,11.,已知半径为,r,小球在空气中下落时受到粘滞阻力,F,f,满足以下规律:,F,f,6,v,r,,公式中,为空气与小球间粘滞系数,.,一同学欲使用传感器经过试验测定粘滞系数,他将一个半径为,r,0,、质量为,m,小球从空中某位置由静止释放,测得小球速度为,v,0,时,加速度大小为,a,0,,若忽略空气浮力,已知当地重力加速度为,g,,求:,(1),粘滞系数,;,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,26/33,对小球下落过程受力分析,mg,F,f0,ma,0,F,f0,6,v,0,r,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,27/33,(2),若测得小球下落,h,高度时到达最大速度,求此过程中小球损失机械能,.,答案,解析,到达最大速度时,有,mg,F,fm,0,F,fm,6,v,m,r,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,28/33,12.,如图所表示,传送带,A,、,B,之间距离为,L,3.2 m,,与水平面间夹角,37,,传送带沿顺时针方向转动,速度恒为,v,2 m/s,,在上端,A,点无初速度放置一个质量为,m,1 kg,、大小可视为质点金属块,它与传送带动摩擦因数为,0.5,,金属块滑离传送带后,经过弯道,沿半径,R,0.4 m,光滑圆轨道做圆周运动,刚好能经过最高点,E,,已知,B,、,D,两点竖直高度差为,h,0.5 m,(,取,g,10 m/s,2,).,求:,(1),金属块经过,D,点时速度大小;,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,29/33,对金属块在,E,点有,mg,m,,,解得,v,E,2 m/s,在从,D,到,E,过程中,由动能定理得,解得,v,D,2 m/s.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,30/33,(2),金属块在,BCD,弯道上克服摩擦力做功,.,答案,解析,3 J,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,31/33,金属块在传送带上运行时有,,mg,sin,mg,cos,ma,1,,,解得,a,1,10 m/s,2,.,设经位移,x,1,金属块与传送带到达共同速度,则,v,2,2,ax,1,解得,x,1,0.2 m3.2 m,继续加速过程中,mg,sin,mg,cos,ma,2,解得,a,2,2 m/s,2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,32/33,由,v,B,2,v,2,2,a,2,x,2,,,x,2,L,x,1,3 m,解得,v,B,4 m/s,在从,B,到,D,过程中,由动能定理:,解得,W,f,3 J.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,33/33,
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