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1、重庆市丰都中学校 2012年春机械能守恒定律单元测试题付红周 408200 e-mail：一、单项选择题（共 10个小题，40 分，每小题 4分）1伽利略斜面理想实验使人们认识到 引入能量概念的重要性。在此理想实验中，能说明能量在小球运动过程中不变的理由是（ ）A. 小球滚下斜面时，高度降低，速度增大B. 小球滚上斜面时，高度增加，速度减小C. 小球总能准确地到达 与起始点相同的高度D. 小球能在两斜面之间来回滚动2下列哪个情况中力做的功为零 ( )A.向上抛出一物体上升过程中，重力对物体做的功B.卫星做匀速圆周运动时，卫星受到的引力对卫星所做的功 C.汽车匀速上坡时，车厢底部对货物的支持力对
2、货物所做的功 D.汽车匀速上坡时，车厢底部摩擦力对货物所做的功3关于功率公式 tWP/和 P=Fv的说法正确的是（ ）A.据 t/，知道 W和 t就可求出任意时刻的功率 B.由 P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率C.从 P=Fv知汽车的功率与它的速度成正比 D.从 P=Fv知当功率一定时，牵引力与速度成反比4以下说法正确的是（ ）A一个物体所受的合外力为零，它的机械能一定守恒B一个物体做匀速运动，它的机械能一定守恒C一个物体所受的合 外力不为零，它的 机械能可能守恒D一个物体所受合外力的 功为零，它的机械能一定守恒5如图 1所示，物体从 A处开始沿光滑斜面 AO下滑， 又在粗糙水平面上滑动，最终
3、停在 B处。已知 A距水平面 OB的高度为 ，物体的质量为hm，现将物体 m从 B点沿原路送回至 AO的中点 C处，需外力做的功至少应为 A B 2ghgC D23h6某缓冲装置可抽象成图 2所示的简单模型.图中 k1、k 2为原图 1 v v2 1 t O t1 t2 长相等、劲度系数不同的轻质弹簧.下列表述正确的是（ ）A缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小不等C垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等D垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能 发生改变7静止在粗糙水平面上的物块 A受方向始终水平向右的拉力作用下做直线运动，t=4s 时停下，其速度时间图象如图 3所示，已
4、知物块 A与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是（ ）A全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B全过程拉力做的功等于零C从 t=1s到 t=3s这段时间内拉力的功率保持不变，该功率为整个过程的最大值D从 t=1s到 t=3s这段时间内拉力不做功8如图是一汽车在平直路面上启动的速度时间图象，在 0t1段图像是直线段，t1时刻起汽车的功率保持不变。已知路面阻力不变，则由图象可知（ ）A0 t1时间内，汽车牵引力增大，加速度增大，功率不变 B0 t1时间内，汽车牵引力不变，加速度不变，功率增大C t1t2时间内，汽车牵引力减小，加速度减小，功率增大D t1t2时间内，汽车牵引力不变，加
5、速度不变，功率不变9把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若 1节动车加 3节拖车编成的动车组的最大速度为 160km/h；现在我国往返北京和上海的动车组的最大速度为 480 km/h，则此动车组可能（ ）A由 3节动车加 3节拖车编成的B由 3节动车加 9节拖车编成的C由 6节动车加 2节拖车编成的D由 3节动车加 4节拖车编成的10如图所
6、示，固定的光滑倾斜杆上套有一个质量为 的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹m簧上端相连，弹簧的下端固定在水平地面上的 A点，开始弹簧恰好处于原长 现让圆环h由静止沿杆滑下，滑到杆的底端（未触及地面）时速度恰好为零，已知当地的重力加速度图 3大小为 则在圆环下滑的整个过程中下列说法不正确的（ ）gA圆环与弹簧和地球组成的系统机械能守恒B弹簧的弹性势能先增大后减小C弹簧的弹性势能增大了 mghD弹簧的最大压缩量小于其最大伸长量二、填空题（每空 2分，共 20分）11某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为 W.当
7、用 2条、3 条完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2次、第 3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和_电源.A交流 B直流(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是_A放开小车，能够自由下滑即可B放开小车，能够匀速下滑即可C放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是_A橡皮筋处
8、于原长状态B橡皮筋仍处于伸长状态C小车在两个铁钉的连线处D小车已过两个铁钉的连线(4) （2 分）在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的_部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)mhA12在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量 m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如下图所示(相邻记数点时间间隔为 0.02s)，那么：(1)纸带的_ (填“P”或“C” ，必须用字母表示)端与重物相连；(2)打点计时器打下计数点 B时，物体的速度vB=_m/s(保留到小数点后两位)；(3)从起点 P到打下计数点 B的过程中物体的重力势能减少量EP=_J
9、，此过程中物体动能的增加量E k=_J；(g 取9.8ms 2保留到小数点后两位)(4)通过计算，数值上E P_E k(填“”或“=”)，这是因为_三、计算题（共 40分，13、14 各题 8分，15、16 题各 12分）13一质量为 500 t的机车，以恒定功率 375 kW由静止出发，经过 5 min速度达到最大值54 km/h，设机车所受阻力 f恒定不变，取 g10 m/s2，试求：(1)机车受到的阻力 f的大小. (2)机车在这 5 min内行驶的路程.14从离地面 H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的 k（k”；纸带下落过程中必不可少有摩擦等原因使机械能减少1
10、3研究对象为机车.首先分析物理过程：机车以恒定功率 P0由静止出发速度 v增加牵引力 F减小( P0 Fv)合力减小( F 合 F f)加速度减小( a )速度继续增加直F合m至合力减小为 0，加速度 a0，速度达到最大.可见机车在这 5 min内做的是加速度减小、速度不断增大的变速运动.当机车的速度达到最大时， P0 Fvmax，此时 F f，机车的受力情况如图所示.(1)已知 P0375 kW3.7510 5 Wvmax54 km/h15 m/s根据 P0 Fvmax时 F f，得： P0 fvmax 2分机车受到的阻力 f N2.510 4 N. 2分P0vmax 3.7510515(2
11、)机车在这 5 min内，牵引力为变力，做正功，阻力做负功，重力、弹力不做功.根据 P0 ，牵引力做的功为： WF P0t 2分WFt根据动能定理有：P0t fs mv 0 2 分12 2max解得： sP0t 12mv2maxf m3.75105560 0.551051522.51042250 m. 14解答：(1) 设小球第一次与地面碰撞后，能够反弹起的最大高度是 h，则由动能定理得：mg(H-h)-kmg(H+h)=0解得 Hkh1(2)、设球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是 S，对全过程由动能定理得 mgH-kmgS=0解得 kS15 （1）粘合后的两球飞出轨道后做平抛运
12、动，竖直方向分运 动为自由落体运动，有2gtR解得 gRt2（2）设球 A 的质量为 m，碰撞前速度大小为 v1，把球 A 冲进轨道最低点时的重力势能定为 0，由机械能守恒定律知 221mgR12v飞出轨道后做平抛运动，水平方向分运 动为匀速直线运动 ，有 2Rvt综合式得 gRv216解析：（1）汽车牵引力与输出功率的关系 vFP牵将 ， 代入得kWP50smhkv/25/901 N3102牵当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有 F3阻（2）在减速过程中，注意到发动机只有 用于汽车的牵引，根据动能定理有P51，代入数据得21251mvLFPt阻 Jt5107.电源获得的电能为 JtE403.64.0电(3)根据题设，轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为 。此过程中，NF3102阻由能量转化及守恒定律可知，仅有电能用于克服阻力做功 ，LE阻电代入数据得 mL5.31
