高中物理 第四章 機械能和能源 第5節(jié) 機械能守恒定律 5 功是能量轉(zhuǎn)化的量度同步練習 教科版必修2.doc
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第5節(jié) 機械能守恒定律5 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 (答題時間:30分鐘) 1. 一質(zhì)量為30 kg的小孩從高度為2.0 m的滑梯頂端由靜止開始滑下,滑到底端時的速度為2.0 m/s。取g=10 m/s2,關(guān)于力對小孩做的功,以下說法正確的是( ) A. 支持力做功50 J B. 克服阻力做功540 J C. 合外力做功60 J D. 重力做功500 J 2. 一質(zhì)量為m的物體,在距地面h高處以的加速度由靜止開始豎直落下至地面,則下落過程中( ) A. 物體的動能增加了 B. 物體的重力勢能減少了 C. 物體的機械能減少了mgh D. 物體的重力做功為mgh 3. 如圖所示,小球在豎直向下的力F作用下,將豎直輕彈簧壓縮了一段距離。若將力F迅速撤去,小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩⒛茈x開彈簧。在小球向上彈起到離開彈簧的過程中( ) A. 小球的速度一直增大 B. 小球的加速度一直減小 C. 小球的動能先增大后減小 D. 彈簧的彈性勢能先減小后增大 4. 某人用手將1kg的物體由靜止向上提起1m,這時物體的速度為2m/s,取g=10m/s2,下列說法錯誤的是( ) A. 合外力做功12 J B. 動能增加了 2 J C. 機械能增加12 J D. 物體克服重力做功10 J 5. 下圖所示為豎直平面內(nèi)的直角坐標系。一個質(zhì)量為m的質(zhì)點,在恒力F和重力mg的作用下,從坐標原點O由靜止開始沿直線OA斜向下運動,直線OA與y軸負方向成角(<90),不計空氣阻力,則以下說法正確的是( ) A. 當時,質(zhì)點的機械能守恒 B. 當時,質(zhì)點的機械能守恒 C. 當時,質(zhì)點的機械能一定增大 D. 當時,質(zhì)點的機械能可能減小,也可能增大 6. 已知一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為30,以一定的速度勻速運動。某時刻在傳送帶適當?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K,物塊的質(zhì)量m=1kg。以此時為t=0時刻記錄了小物塊之后在傳送帶上運動速度隨時間的變化關(guān)系如圖所示,若圖中取沿斜面向下的運動方向為正方向,其中v1=-6m/s,v2=4m/s,t1=0.5s,g取10 m/s2,已知傳送帶的速度保持不變。 求: (1)物塊與傳送帶間的動摩擦系數(shù); (2)0~t2內(nèi)帶動傳送帶的電動機多消耗的電能; (3)0~t2 內(nèi)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。 7. 如圖所示,一小物塊自平臺上以速度v0水平拋出,剛好落在鄰近一傾角為的粗糙斜面AB頂端,并恰好沿該斜面下滑,已知斜面頂端與平臺的高度差h=0.032 m,小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為,A點離B點所在平面的高度H=1.2 m。有一半徑為R的光滑圓軌道與斜面AB在B點平滑連接,已知,,g取10m/s2。求: (1)小物塊水平拋出的初速度v0是多少; (2)小物塊能夠通過圓軌道,圓軌道半徑R的最大值。 1. C 解析:因為滑梯對小孩的支持力與運動方向垂直,支持力不做功,故A錯誤;根據(jù)動能定理知,,故C正確;重力做功為,因為,則克服阻力做功 ,故B、D錯誤。 2. D 解析:據(jù)題意,重力做功mgh,其他力做功,則據(jù)動能定理,物體動能增加了,故選項A錯誤而選項D正確;物體重力勢能減少量等于重力做的功,即mgh,故選項B錯誤;物體機械能減少量等于其他力做的功,即,故選項C錯誤。 3. C 解析:根據(jù)牛頓第二定律,判斷小球加速度的變化,根據(jù)加速度方向和速度方向的關(guān)系判斷小球速度的變化。彈簧的形變量越大,彈性勢能越大,根據(jù)形變量判斷彈性勢能的變化。 在撤去F的瞬間,小球受重力和彈簧的彈力作用,彈力大于重力,根據(jù)牛頓第二定律,加速度方向向上,向上運動的過程中,彈力減小,則加速度減小,加速度方向與速度方向相同,速度增大;加速度減小為零后,重力大于彈力,加速度方向又變?yōu)橄蛳拢蛏线\動的過程中,加速度又逐漸增大,速度與加速度反向,速度逐漸減小。所以速度先增大后減小,加速度先減小后增大。故A、B錯誤。 速度先增大后減小,則小球的動能先增大后減小,故C正確。 向上運動的過程中,彈簧的形變量越來越小,則彈性勢能一直減小。故D錯誤。 4. A 解析:用手將1kg的物體由靜止向上提起1m的過程中,克服重力做功,D正確;物體動能增加,B正確;物體機械能增加12J,C正確;由動能定理知合外力做功等于物體動能的變化量,等于2J,A錯誤。故選A。 5. B 解析:質(zhì)點只受重力G和拉力F作用,質(zhì)點做直線運動,合力方向與OA共線,如圖所示: 當拉力與OA垂直時,拉力最小,根據(jù)幾何關(guān)系,有,F(xiàn)的方向與OA垂直,拉力F做功為零,所以質(zhì)點的機械能守恒,故B正確,D錯誤;若,由于mgtanθ>mgsinθ,故F的方向與OA不再垂直,有兩種可能的方向,即F與物體的運動方向的夾角可能大于90,也可能小于90,即拉力F可能做負功,也可能做正功,重力做功不影響機械能的變化,故根據(jù)功能定理,物體機械能變化量等于力F做的功,即機械能可能增加,也可能減小,故A、C錯誤。 6. (1) (2)23.3 J (3)29.17 J 解析:(1)由于最終物塊與傳送帶共速,由圖象可知物塊開始向上運動,計算可得加速度大小為,方向沿傳送帶向下, 根據(jù)牛頓第二定律有: 求得:。 (2)由圖可知: 傳送帶在0~t2內(nèi)通過的位移: 根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,電動機多消耗的電能等于克服滑動摩擦力所做的功, 。 (3)由圖象可求得,因為物體與傳送帶的相對位移: 產(chǎn)生的內(nèi)能:。 7. (1)m/s (2)m 解析:(1)小物塊自平臺做平拋運動,由平拋運動知識得: m/s 由于小物塊恰好沿斜面下滑,則,得m/s; (2)設(shè)小物塊通過圓軌道最高點的速度為v,受到圓軌道的壓力為N。則由向心力公式得: 由幾何關(guān)系可得,圓軌道最高點距B點所在平面的高度為cos53 由功能關(guān)系得: 小物塊能通過圓軌道最高點,必有,故有 聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)得:m,R最大值為m。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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