《机械能守恒定律》单元测试

第I卷（选择题，共40分）

一、本题包括10小题．每小题4分，共40分。其中第4、6、7、8有多个选项正确，其余的只有一个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分．

1．一物体置于光滑水平面上，受互相垂直的水平力F1 、F2 作用，如图，经一段位移，F1 做功为6J，克服F2做功为8J，则F1 、F2的合力做功为（   ）

A. 14J               B. 10J           

  C. －2J              D. 2J

2．质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地。取g=10m/s2。关于重力做功的功率，下列说法正确的是（   ）

A. 下落过程中重力的平均功率是400W           

B. 下落过程中重力的平均功率是100W

C. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是400W         

D. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是200W

3．一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s，在这段时间里水平力所做的功为  (     )

A．32J                 B．8J                 C．16J               D．0

4．一质量为m的实心铅球从离水面一定高度下落并进入足够深的水中，设水对铅球的作用力大小恒为F，则铅球在水中下降h的过程中，下列说法正确的是（   ）

A.铅球的动能减少了Fh                          B.铅球的机械能减少了（F+mg)h

C.铅球的机械能减少了Fh                        D.铅球的重力势能减少了mgh

5．如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B间有相互作用的摩擦力，则摩擦力做功的情况是    (    )

A. A、B都克服摩擦力做功        

B．摩擦力对A不做功，B克服摩擦力做功

C．摩擦力对A、B都不做功    

D．摩擦力对A做功，B克服摩擦力做功

6．物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，如图所示，再把物块放在P点自由滑下则（    ）

A．物块将仍落在Q点

B．物块将会落在Q点的左边

C．物块克服摩擦力做的功增大

D．物块克服摩擦力做的功不变

7．一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物块做的功等于

A．物块动能的增加量 

B．物块重力势能的减少量

C．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和

D．物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和

8．如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示，则（     ）

A．运动过程中小球的机械能守恒

B．t2时刻小球的速度为零

C．t1～t2这段时间内，小球的动能在逐渐减小

D．t2～t3这段时间内，小球的动能与重力势能之和在增加

9．如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，倾角为30°的斜面体置于水平地面上．A的质量为m，B的质量为3m．开始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不动．将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中错误的是（    ）

A．物块B受到的摩擦力先减小后增大

B．地面对斜面体的摩擦力方向一直向右

C．小球A所受重力的功率先增大后减小

D．小球A的机械能先增大后减小

10．如图，一半圆形碗的边缘上装有一定滑轮，滑轮两边通过一不可伸长的轻质细线挂着两个小物体，质量分别为m1、m2, m1＞m2。现让m1从靠近定滑轮处由静止开始沿碗内壁下滑。设碗固定不动，其内壁光滑、半径为R。则m1滑到碗最低点时的速度为（   ）

A．        B．  

C．     D．  

班级：　　　　　　　　　　　　姓名：　　　　　　　　　　　　得分：　　　　　

(第4、6、7、8为多选)

二．本题包括2小题，共16分．解答时只需把答案填在答题卡上对应位置，不必写出演算步骤．

11．（8分）为了验证动能定理，某学习小组在实验室组装了如图的装置外，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙。他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小桶时，滑块处于静止状态。要完成该实验，则：

⑴还缺少的实验器材是                 。

⑵实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是                ，实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的实验步骤是                                         。

⑶在⑵问的基础上，让小桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v1、v2（v1< v2），已知当地的重力加速度为g。 写出实验要验证的动能定理表达式：                                        

（用题中所给的字母表示）。

              11题图                                     12题图

12．（8分）用如图实验装置验证m 1 、m 2组成的系统机械能守恒。m 2从高处由静止开始下落，m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m 1= 50g 、m 2 =150g ，则（计算结果保留两位有效数字）

①在纸带上打下记数点5时的速度v=        m/s；

②在记数点0～5过程中系统动能的增量△Ek=        J.为了简化计算,设g =10m/s2,则系统势能的减少量△EP =         J；

③在本实验中,若某同学作出了图像,如下图，h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g =           m/s2。

三、本题包括4小题，共44分．解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

13．（10分）地面上有质量m=100kg的物体，用起重机将它从静止开始，竖直向上以4 m/s2的加速度匀加速提升到h =8m的高处，取g =10m/s2，将物体视为质点。求:

（1）该过程重力所做的功及物体重力势能的变化量

（2）该过程起重机对物体所做的功及平均功率

14．（10分）汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5×103 kg，运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍。

（1）若汽车以恒定功率启动，汽车所能达到的最大速度是多少?当汽车速度达5m／s时的加速度多大?

（2）若汽车以恒定加速度0.5m／s2启动。则这一过程能维持多长时间? 

15．(11分)山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动，一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，BC是半径为R＝5 m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差h＝8.8 m，运动员连同滑雪装备总质量为80 kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．求：

(1)运动员到达C点的速度大小；

(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小．

16．（13分）如图所示，在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道，相隔一定的距离，虚线沿竖直方向，一小球能在其间运动。今在最低点与最高点各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出。当轨道距离变化时，测得两点压力差与距离x的图像如图所示。（不计空气阻力，g取10 m/s2）求：

（1）小球的质量；

（2）光滑圆轨道的半径；

（3）若小球在最低点B的速度为20 m/s，为使小球能沿光滑轨道运动，x的最大值。

参

1．C

2．C

3．D

4．CD

5．B

6．AD

7．BD

8．BD

9．D

10．D

11．(1)  刻度尺；(2) m<12．①2.4    ②0.58  0.60  ③9.7  （每空2分） 

13．（1） 8000J  （2）,

14．（1）12m/s     1.4m/s2          （2）16s

15． (1)14 m/s　(2)3936 N

16．0．1kg     2m     15m