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《机械能守恒定律》单元检测题一、单选题1.某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则()A．v2＝k1v1B．v2＝v1C．v2＝v1D．v2＝k2v12.下列关于运动物体的合力做功和动能、速度变化的关系，正确的是()A．物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化B．若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零C．物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化D．物体的动能不变，所受的合外力必定为零3.如图所示是一幅登山导图，质量约为60kg的小宋从A点出发经过0.5h到达B点，小宋在这过程中克服重力做功约为()A．4.7×104JB．1.4×105JC．9.0×104JD．1.8×105J4.某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中质量为m的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示，则下列说法正确的是()A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力做的功B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功C．从A到B重力做功mg(H＋h)D．从A到B重力做功mgH5.如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是()A．重力势能减少，弹性势能增大B．重力势能增大，弹性势能减少C．重力势能减少，弹性势能减少D．重力势能不变，弹性势能增大6.2010年6月，我国最大的战舰“昆仑山”号舰开赴亚丁湾执行远洋护航任务，若所需推力与其速度成正比，当该军舰以16节航速巡航时，所需推进功率为20000马力，则当速度减小为8节时所需功率为()A．5000马力B．8000马力C．10000马力D．20000马力7.人用手托着质量为m的“小苹果”，从静止开始沿水平方向运动，前进距离L后，速度为v(苹果与手始终相对静止)，物体与手掌之间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是()A．手对苹果的作用力方向竖直向上B．苹果所受摩擦力大小为μmgC．手对苹果做的功为mv2D．苹果对手不做功8.如图所示，物体A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B右移．用F1、FAB、FBA分别表示绳中拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则下面叙述中正确的是()A．F做正功，FAB做负功，FBA做正功，F1不做功B．F、FBA做正功，FAB、F1不做功C．F做正功，FAB做负功，FBA和F1不做功D．F做正功，FAB做负功，FBA做正功，F1做负功9.如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度v运动，每隔时间T轻轻放上相同的物块，当物块与传送带相对静止后，相邻两物块的间距大小()A．与物块和传送带间的动摩擦因数的大小有关B．与物块的质量大小有关C．恒为vTD．由于物块放上传送带时，前一物块的速度不明确，故不能确定其大小10.质量为m的汽车，其发动机额定功率为P.当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为()A．B．C．D．11.甲、乙两个物体的位置如图所示，质量关系m甲m乙，甲在桌面上，乙在地面上，若取桌面为零势能面，甲、乙的重力势能分别为Ep1、Ep2，则有()A．Ep1Ep2B．Ep1Ep2C．Ep1＝Ep2D．无法判断二、多选题12.一同学穿着旱冰鞋处于静止状态，推一下竖直墙壁后有了向后的速度．关于该同学推墙的过程中，下列说法正确的是()A．墙壁对该同学做正功B．墙壁对该同学没有做功C．该同学对墙壁做正功D．该同学对墙壁没有做功13.一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，下图为雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的示意图(O为圆心)，关于各力做功下列说法正确的是()A．牵引力F做正功B．摩擦力Ff做负功C．F与Ff的合力做正功D．F与Ff的合力不做功14.如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处.将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点速度为v，AB间的竖直高度差为h，则()A．由A到B重力对小球做的功等于mghB．由A到B小球的重力势能减少mv2C．由A到B小球克服弹力做功为mghD．小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh－15.关于机械能守恒定律的适用条件，以下说法中正确的是()A．只有重力和弹力作用时，机械能才守恒B．当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能就守恒C．当有其他外力作用时，只要除重力以外的其他外力做功为零，机械能就守恒D．做曲线运动的物体机械能可能守恒16.质量为3kg的物体，从高45m处自由落下(g取10m/s2)，那么在下落的过程中()A．前2s内重力做功的功率为300WB．前2s内重力做功的功率为675WC．第2s末重力做功的功率为600WD．第2s末重力做功的功率为900W三、实验题17.某实验小组的同学采用如图甲所示的装置(实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面)用打点计时器得到一条纸带后，通过分析小车位移与速度变化的关系来研究合力对小车所做的功与速度变化的关系．图乙是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A，B，C是纸带上的三个连续的计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A，B，C到O的距离如图乙所示．已知所用交变电源的频率为50Hz，则：(1)打B点时，小车的瞬时速度vB＝________m/s.(结果保留两位有效数字)(2)实验中，该小组的同学画出小车位移l与速度v的关系图象如图丙所示．根据该图线形状，某同学对W与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是________．(填写选项字母代号)A．W∝v2B．W∝vC．W∝D．W∝v3(3)本实验中，若钩码下落高度为h1时合力对小车所做的功为W0，则当钩码下落h2时，合力对小车所做的功为________．(用h1、h2、W0表示)18.用落体运动验证机械能守恒定律的实验．为进行该实验，备有下列器材可供选择：A.铁架台、B.(电磁)打点计时器、C.复写纸片、D.纸带、E.低压直流电源、F.天平、G.秒表、H.导线、I.重锤．其中不必要的器材是________(填对应的字母)．缺少的器材是__________．四、计算题19.一列火车由机车牵引沿水平轨道行驶，经过时间t，其速度由0增大到v.已知列车总质量为M，机车功率P保持不变，列车所受阻力Ff为恒力．求这段时间内列车通过的路程．20.如图所示，皮带传动装置与水平面的夹角为30°，两轮轴心相距L＝3.8m，A、B分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑，质量为0.1kg的小物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝.当传送带沿逆时针方向以v1＝3m/s的速度匀速运动时，将小物块无初速地放在A点后，它会运动至B点．(g取10m/s2)(1)求物体刚放在A点的加速度？(2)物体从A到B约需多长时间？(3)整个过程中摩擦产生的热量？(4)小物块相对于传送带运动时，会在传送带上留下痕迹．求小物块在传送带上留下的痕迹长度？(不要过程，只说结果)21.泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流，它的面积、体积和流量都较大．泥石流流动的全过程虽然只有很短时间，但由于其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大．某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：如图甲所示，在水平地面上放置一个质量为m＝5kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移变化如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.6，g＝10m/s2.(1)物体在运动过程中的最大加速度为多大？(2)在距出发点多远处，物体的速度达到最大？(3)物体在水平面上运动的最大位移是多少？答案解析1.【答案】B【解析】设车的功率为P，质量为m，则有：P＝k1mgv1＝k2mgv2，所以v2＝v1，B正确．2.【答案】C【解析】力是改变物体速度的原因，物体做变速运动时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做功可能为零，动能可能不变，A、B错误；物体合外力做功，它的动能一定变化，速度也一定变化，C正确；物体的动能不变，所受的合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，D错误．3.【答案】C【解析】从A到B上升的高度为：h＝228－78m＝150m克服重力做功为：W＝mgh＝60×10×150J＝9.0×104J.4.【答案】D【解析】重力做功与物体的运动路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，从A到B的高度是H，故从A到B重力做功mgH，D正确．5.【答案】A【解析】弹簧向下压缩的过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增大；重力做正功，重力势能减少，故A正确．6.【答案】A【解析】推力与速度成正比，有F＝kv，功率P＝Fv＝kv2，当速度减小为8节时，可知速度变为原来的一半，则功率变为原来的四分之一，即为5000马力．7.【答案】C【解析】苹果的加速度方向为水平方向，苹果的合力方向在水平方向上，苹果受到重力和手的作用力，而重力在竖直方向，故手的作用力应为斜上方，故A错误；由于苹果和手相对静止，故其受到的摩擦力为静摩擦力，不能确定是否等于μmg，故B错误；由动能定理可知，合外力做的功等于动能的改变量；竖直方向重力不做功；故手对苹果做的功为mv2，故C正确；由于手发生了位移，且受到水平方向的摩擦力，故苹果对手做功，故D错误．8.【答案】C【解析】F拉B向右移动，对B做正功；B移动时，FAB水平向左，对B做负功；F1和FBA对A不做功，因为A处于静止状态，在力的方向上位移为零．9.【答案】C【解析】物块轻轻放上传送带后，做匀加速直线运动，速度达到传送带速度后一起做匀速直线运动，知每隔相等时间放上传送带的物块相对于传送带滑行的位移大小相等，此过程传送带向前滑行的位移为vT，则相邻两物块的间距恒为vT，故C正确，A、B、D错误．10.【答案】D【解析】当汽车匀速时速度最大，此时汽车的牵引力F＝mgsinθ＋kmg，由此可得vm＝，故选项D正确．11.【答案】A【解析】取桌面为零势能面，则Ep1＝0，物体乙在桌面以下，Ep20，故Ep1Ep2，A项正确．12.【答案】BD【解析】13.【答案】ABD【解析】雪橇做匀速圆周运动，牵引力F及摩擦力Ff的合力提供向心力，指向圆心，所以不做功，C错，D对．由于雪橇在冰面上滑动，其滑动摩擦力方向必与运动方向相反，所以B对．显然牵引力做正功，A正确．14.【答案】AD【解析】重力做功只和高度差有关，故由A到B重力做的功等于mgh，选项A正确；由A到B重力势能减少mgh，选项B错误；由A到B小球克服弹力做功为W＝mgh－mv2，选项C错误，D正确.15.【答案】CD【解析】机械能守恒的条件是“物体系统内只有重力或弹力做功”，不是“只有重力和弹力作用”，作用和做功是两个完全不同的概念，有力不一定做功，故A项错误；合外力为零，物体的加速度为零，是物体处于静止或做匀速直线运动的另一种表达，不是机械能守恒的条件，故B项错误；有其他外力作用，且重力、弹力以外的其他力做功为零时，机械能守恒，故C项正确；做曲线运动的物体，若只有重力做功，它的机械能就守恒，如：做平抛运动的物体，D正确．故选C、D.16.【答案】AC【解析】前2s内物体下落的高度h＝gt2＝20m，重力做功的功率P1＝＝W＝300W，A对，B错；2s末物体的速度v＝gt＝20m/s，此时重力做功的功率P2＝mgv＝600W，C对，D错.17.【答案】(1)0.80(2)BC(3)W0【解析】(1)vB＝＝m/s＝0.80m/s.(2)由题图知，位移与速度的关系图象很像抛物线，所以可能l∝v2或l∝v3，又因为W＝Fl，F恒定不变，故W∝v2或W∝v3，A，D正确，B，C错误．(3)设合力为F，由W0＝Fh1，得F＝，所以当钩码下落h2时W＝Fh2＝W0.18.【答案】E、F、G刻度尺、低压交流电源【解析】实验中打点计时器可以测量时间，所以不需要秒表，打点计时器使用的是交流电源，所以低压直流电源不需要，验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减少量是否相等，两边