开县实验中学2017-2018学年暑假自测物理试卷二《机械能守恒定律
一》。
一、选择题(本题共6道小题,)
1.下列关于动能的说法中,正确的是()
A.物体的动能不变,则其速度也一定不变
B.物体的速度不变,则其动能也不变
C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化
D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零
2.如图所示,质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下,经过水平面BC后,再滚上另一斜面,当它到达高为的D点时,速度为零,在这个过程中,重力做功为()
A. B. C. mgh D. 0
3.汽车在水平公路上以额定功率做直线运动,速度为3m/s时的加速度为6m/s时的3倍,若汽车受到的阻力不变,由此可求得()
A..汽车的最大速度
B.汽车受到的阻力
C.汽车的额定功率
D.速度从3m/s增大到6m/s所用的时间
4.2014年国际泳联世界跳水系列赛北京站女子3米板决赛中,吴敏霞以402.30分的成绩获得冠军.现假设她的质量为m,她进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对她的阻力大小恒为F,那么在她减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()
A.她的动能减少了Fh B.她的重力势能减少了mgh
C.她的机械能减少了(F﹣mg)h D.她的机械能减少了Fh
5.如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的环,环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将环从与定滑轮等高的A处由静
止释放,当环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),下列说法不正确的是(重力加速度为g)()
A.环刚释放时轻绳中的张力等于2mg
B.环到达B处时,重物上升的高度为(﹣1)d
C.环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为
D.环减少的机械能等于重物增加的机械能
6.如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板m2的左端,右端与小木块m1连接,且m1、m2及
m2与地面之间接触面光滑,开始时m1和m2均静止,现同时对m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2,从两物体开始运动以后的整个过程中,对m1、m2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),错误的说法是()
A.由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒
B.由于F1、F2分别对m1、m2做正功,故系统动能不断增加
C.由于F1、F2分别对m1、m2做正功,故系统机械能不断增加
D.当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,m1、m2的动能最大
二、实验题(本题共2道小题)
7.如图所示,是验证机械能守恒定律的实验装置.物体A和B系在轻质细绳两端跨过光滑定滑轮,让A、B由静止释放.已知重力加速度为g.
(1)实验研究的对象是(选填“A”或“B”或“AB”).
(2)实验中除了已知重力加速度g,还需测量的物理量是.
A.物体A和B的质量B.遮光片的宽度d
C.光电门1、2间的距离h D.遮光片通过光电门1、2的时间t1、t2
(3)若实验满足表达
式
,则可验证机械能守恒.
8.如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,现有实验器材:铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平.回答下列问题:
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有(填入正确选项前的字母)A.刻度尺B.秒表C.0~12V的交流电源C.220V的交流电源
(2)实验中产生误差的原因有(写出两个原因)
三、计算题(本题共3道小题)
9.质量M=6.0×103kg的客机,从静止开始沿平直的跑道滑行,当滑行距离S=7.2×102m时,达到起飞速度v=60m/s.
(1)若不计滑行中所受的阻力,则飞机受到的牵引力为多大?
(2)若滑行过程中受到的平均阻力大小为f=3.0×103N,牵引力与第1问中求得的值相等,则要达到上述起飞速度,飞机的滑行距离应为多大?
10.用额定电压U=100V,额定功率是P=1000W的直流电动机竖直提升一重物,已知电动机线圈的电阻r=1Ω,重物的质量m=30kg,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力.
(1)求重物匀速上升时的速度;
(2)若电动机以额定功率运行,由静止开始提升重物,经过t=5s的时间重物非常接近最大速度上升,求重物5s上升的高度H.
11..如图所示,一质量为2kg的铅球从地面2m高处自由下落,现入沙坑2cm深处,求:(1)小球落地时的速度;
(2)沙子对铅球的平均阻力.(g=10m/s2)
试卷答案
1.B 动能
解:A、在匀速圆周运动中,动能不变,速度时刻改变,A错误
B、速度不变,是指大小和方向都不变,所以动能不变,B正确
C、物体在合外力作用下做变速运动,如匀速圆周运动,则动能不变,故C错误;
D、物体的动能不变,说明物体所受的合外力不做功或做功的代数和为零,所以合外力不一定为零,D错误
2.B 功的计算
解:AD间的高度差为,则重力做功为.
则B正确,ACD错误,
3.解:设额定功率为P,则速度为3m/s时的牵引力,速度为6m/s时,牵引力为
.
根据牛顿第二定律得,F1﹣f=3(F2﹣f),解得f=.
因为牵引力与阻力相等时,速度最大,则F=f=,知最大速度为12m/s.因为功率未知,无法求出阻力,该运动为变加速运动,无法求出运动的时间.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
4.解:A、运动员进水过程中合力对他做功为(mg﹣F)h,由动能定理可知,她的动能减少了(F﹣mg)h.故A错误.
B、重力对运动员做功为mgh,她的重力势能减小了mgh,故B正确.
C、运动员克服阻力做功为Fh,她的机械能减少了Fh,故C错误,D正确.
故选:BD.
5.解:A、环刚开始释放时,重物在瞬间加速度为零,则绳子的张力等于重物的重力,即T=2mg.故A正确.
B、环到达B时,绳子收缩的长度等于重物上升的高度,所以h=.故B正确.