新课标2021年高一物理暑假作业8《机械能守恒定律》.docx

【KS5U原创】新课标2021年高一物理暑假作业8《机械能守恒定律》
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题（本题共6道小题）
1.物体沿光滑固定斜面对下加速滑动，在运动过程中，下述说法正确的是（　　）
A．  重力势能渐渐削减，动能也渐渐削减
B．   重力势能渐渐增加，动能渐渐削减
C．  由于斜面是光滑的，所以机械能确定守恒
D． 重力和支持力对物体都做正功
2.一根长L=2m，重力G=200N的均匀木杆放在水平地面上，现将它的一端从地面抬高1m，另一端仍搁在地面上，则物体重力势能的变化量为（　　）
A．       50 J              B．   100 J              C．   200 J              D．     400 J
3.关于力对物体做功，下列说法正确的是（　　）
A． 静摩擦力对物体确定不做功，滑动摩擦力对物体确定做功
B． 静摩擦力对物体可能做正功
C． 滑动摩擦力总是做负功
D． 作用力的功与反作用力的功其代数和确定为零
4如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球．开头时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动的最低点B时的速率为v，此时小球与圆环之间的压力恰好为零，已知重力加速度为g．下列分析正确的是（　　）

A．轻质弹簧的原长为R
B．小球过B点时，所受的合力为
C．小球从A到B的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能
D．小球运动到B点时，弹簧的弹性势能为mgR-mv2
5.汽车越来越多的进人家庭，成为人们主要的代步交通工具，驾驶汽车需要考取驾驶证，考试中的一项内容是半坡起步，设坡路的倾角为θ，一位考员从半坡由静止以恒定功率P启动，沿坡路向上行驶，车和人的总质量为m，车所受阻力为支持力的k倍，坡路足够长．重力加速度为g．下列说法正确的是（　　）

A．
汽车先做匀加速运动后做匀速运动

B．
汽车能达到的最大速度为

C．
汽车匀速运动时的牵引力大小等于kmgcosθ+mgsinθ

D．
汽车牵引力做的功等于汽车机械能的增加量
6.如图所示，质量为的物体以速度v1滑上水平传送带，传送带由电动机带动，始终保持以速度V2匀速运动，v1大于v2，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从开头滑上到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的（BCD）

A．电动机少做的功为m(v12-v22)
B．运动时间为(v1-v2)/μg
C．摩擦力对传送带做功为mv2(v1-v2)
D．摩擦产生的热量为m(v1- v2)2/2

二、试验题（本题共2道小题）
7.如右上图（C）所示，用重物自由下落的方法探究机械能守恒定律的试验中：
（1）试验装置中所用打点计时器应接______电源．（只需填A、B、C或D）
      A、沟通    B、直流 
（2）本试验是为了探究重物的______总和是否保持不变．
      A、速度和下落的高度   B 、动能和势能
（3）本试验中，必需使用的测量工具是______
A、天平    B、弹簧测力计     C、秒表    D、刻度尺 

8.某同学用如图甲的装置验证机械能守恒定律：
（1）安装打点计时器时，纸带的两个限位孔必需处在同一                      线上；
（2）接通电，让打点计时器正常工作后，松开                      ；
（3）将纸带上打出第一个点记为0，并在离0点较远的任意点依次选取几个连续的点，分别记为1，2，3，….量出各点与0点的距离h，算出各点对应的速度，分别记为v1至v6，数据如下表：
代表符号
v1
v2
v3
v4
v5
v6
数值（m/s）
2.80
2.99
3.29
3.39
3.59
3.78
表中有一个数据有较大误差，代表符号为                                。

（4）修正数据后，该同学计算出各点对应速度的平方值，并作v2–h图象，如图乙所示，若得出的直线斜率为k，则可测出重力加速度g=             ．与真实值相比，测出的g值                 ．（填“偏小”或“偏大”）
三、计算题（本题共3道小题）
9.质量为1kg的物体静止在水平面上，现对物体施以水平恒力F，1s末速度达到6m/s，此时撤去F，物体又运动了9 m而停止。求:
（1）水平恒力F和滑动摩擦力f的大小；
（2）滑动摩擦力f所做的总功和1s末拉力F的瞬时功率。
10.把一个质量为1 kg的物体放在水平面上，用8 N的水平拉力使物体从静止开头运动，物体与水平面的动摩擦因数为0.2，物体运动2 s时撤掉拉力。（g取10 m/s2）
求：（1）2 s末物块的动能。
（2）2 s后物块在水平面上还能向前滑行的最大距离。
11.（计算）如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，静止斜靠在光滑斜面上，另一自由端恰好与水平线AB齐平，一长为的轻质L细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，O点到AB的距离为2L．现将细线拉至水平，小球从位置C由静止释放，到达O点正下方时，细线刚好被拉断．当小球运动到A点时恰好能沿斜面方向压缩弹簧，不计碰撞时的机械能损失，弹簧的最大压缩量为L（在弹性限度内），求：
（1）细线所能承受的最大拉力H；
（2）斜面的倾角θ；
（3）弹簧所获得的最大弹性势能Ep．

试卷答案
1.C 机械能守恒定律；功的计算
解：A、依据重力做功与重力势能变化的关系得：
wG=﹣△Ep物体沿光滑斜面对下加速滑动，重力做正功，所以重力势能渐渐削减．
由于物体加速滑动，所以动能渐渐增加．故A、B错误．
C、由于斜面是光滑的，所以物体受重力和支持力，而支持力不做功，所以只有重力做功，所以机械能确定守恒，故C正确．
D、重力做正功，支持力不做功，故D错误．
故选C．
2.B 重力势能的变化与重力做功的关系
解：由几何关系可知在木杆的重心上升的高度为：h=m=0.5m；
物体克服重力做功：WG=mgh=200×0.5J=100J；
故物体重力势能的变化量为△Ep=WG=100J
故选：B．
3. B 功的计算
A、恒力做功的表达式W=FScosα，滑动摩擦力和静摩擦力的方向与物体相对运动（趋势）方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，物体受滑动摩擦力也有可能位移为零，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，故AC错误、B正确．
D、作用力和反作用力可能都做正功，做功的代数和不愿定为零．比如两个人滑冰，相互推开，在推开的过程中，作用力与反作用力都做正功．故D错误．
故选：B．
4. D 解析：A、由几何学问可知弹簧的原长为R，A错误；B、依据向心力公式：小球过B点时，则由重力和弹簧弹力的合力供应小球的向心力，F合=，B错误；C、以小球和弹簧组成的系统为争辩对象，在小球从A到B的过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，小球重力势能减小转化为弹簧的弹性势能和动能．故C错误．
D、依据能量的转化与守恒：mgR=mv2+EP得：EP=mgR-mv2故D正确；故选：D．
5.解：A、依据P=Fv知，v增大，牵引力减小，依据牛顿其次定律得，a=，知加速度减小，汽车先做变加速运动，当加速度减小到零，做匀速直线运动．故A错误．
B、当汽车所受的合力为零，速度达到最大，此时有：F=mgsinθ+kmgcosθ，则最大速度，故B错误．
C、汽车匀速运动时，F=mgsinθ+kmgcosθ，故C正确．
D、依据功能关系，除重力以外其它力做功等于机械能的增量，知牵引力和阻力做功的代数和等于机械能的增加量，故D错误．
故选：C．
6.BCD  解析： A、D、传送带对物体做负功，使物体减速，因此电动机少做的功为物体动能的变化，也就是系统产生的热量，为m(v1- v2)2/2，故A错误，D正确；B、物体运动到传送带上后做匀减速运动a= ,所以减速所用时间 ，故B正确；C、摩擦力对传动带 ，故C正确；故选BCD
7.A;B;D
8.答案：（1）竖直（2）纸带（或 “夹子”，不能写“重物”）（3）v3 （4），偏小
解析：（1）依据本试验要求可知：安装打点计时器时，纸带的两个限位孔必需处在同一竖直线上；（2）接通电，让打点计时器正常工作后，松开纸带或铁夹，让纸带和重物一起作自由落体运动。(3)依据可知是的一组数据误差较大；（4）由可得：；由于重物和纸带下落过程中受到限位孔的阻力作用，速度值偏小，即测量值与真实值相比，测出的值偏小。
9.(1)F=8N，f=2N（2）-24J   48W
（1）撤去F之前，物体的加速度
         物体所受合力    ①                     
撤去F之后，由得物体的加速度

物体所受合力      ②                  
联立①②代入数据可得F=8N，f=2N                       
       （2）物体的总位移                   
            滑动摩擦力f所做的总功      
1s末拉力F的瞬时功率          
10.(1)72J    (2)36m
11.（1）细绳所能承受的最大拉力是3mg；
（2）斜面的倾角θ是45°；
（3）弹簧所获得的最大弹性势能为
考点：              动能定理；向心力；弹性势能．.
专题：              动能定理的应用专题．
分析：              （1）C到D过程，小球的机械能守恒，可求出小球到D点时的速度，此时细绳受到的拉力达到最大，由牛顿其次定律求出最大拉力．
（2）细绳在D点被拉断后小球做平抛运动，由题意，小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩，速度沿斜面对下方向．由平抛运动学问求出小球到达D时竖直方向的分速度，由tan 求出斜面的倾角．
（3）依据能量守恒即可求得弹簧的弹性势能
解：（1）从C到最低点过程，小球的机械能守恒，则有：mgL=
最低点：T﹣mg=m 联立解得：T=3mg，
（2）细绳在最低点被拉断后小球做平抛运动，则小球到达A点时竖直方向的分速度为：
2gL=
vy= =
故 ，则θ=45°
（3）有能量守恒得：
答：（1）细绳所能承受的最大拉力是3mg；
（2）斜面的倾角θ是45°；
（3）弹簧所获得的最大弹性势能为．