大家把理论知识学习好的同时,也应该要复习,从复习中找到自己的不足,下面是查字典物理网为大家整理的机械能守恒定律暑假作业,希望对大家有帮助。
一、选择题(本题共6道小题)
1.物体沿光滑固定斜面向下加速滑动,在运动过程中,下述说法正确的是()
A. 重力势能逐渐减少,动能也逐渐减少
B. 重力势能逐渐增加,动能逐渐减少
C. 由于斜面是光滑的,所以机械能一定守恒
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. 静摩擦力对物体一定不做功,滑动摩擦力对物体一定做功
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一定为零
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.开始时小球位于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,对于物体从开始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、实验题(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实验中:(1)实验装置中所用打点计时器应接______电源.(只需填A、B、C或D) A、交流 B、直流 (2)本实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)本实验中,必须使用的测量工具是______
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须处在同一 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始运动,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、根据重力做功与重力势能变化的关系得:
wG=﹣△Ep物体沿光滑斜面向下加速滑动,重力做正功,所以重力势能逐渐减少.
由于物体加速滑动,所以动能逐渐增加.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,所以机械能一定守恒,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.
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,做功的代数和不一定为零.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、由几何知识可知弹簧的原长为R,A错误;B、根据向心力公式:小球过B点时,则由重力和弹簧弹力的合力提供小球的向心力,F合=,B错误;C、以小球和弹簧组成的系统为研究对象,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、根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、根据P=Fv知,v增大,牵引力减小,根据牛顿第二定律得,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、根据功能关系,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)根据本实验要求可知:安装打点计时器时,纸带的两个限位孔必须处在同一竖直线上;(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)根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,由牛顿第二定律求出最大拉力.
(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,速度沿斜面向下方向.由平抛运动知识求出小球到达D时竖直方向的分速度,由tan 求出斜面的倾角.
(3)根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.
查字典物理网为大家推荐的机械能守恒定律暑假作业,还满意吗?相信大家都会仔细阅读,加油哦!
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