機械能單元知識總結

2021-10-16 21:10:51 字數 3400 閱讀 8933

【單元達綱檢測】

一、選擇題(每小題3分,共30分)

1.一物體從高處同一點沿不同傾角的光滑斜面滑到同一水平面,則( )

a.在下滑過程中,重力對物體做的功相同

b.在下滑過程中,重力對物體做功的平均功率相同

c.在物體滑到水平面的瞬間,重力對物體做功的瞬時功率相同

d.在物體滑到水平面的瞬間,物體的動能相同

2.自由落下的小球從接觸豎直放置的彈簧開始到彈簧壓縮到最大形變的過程中,( )

a.小球的重力勢能逐漸變小b.小球的動能逐漸變小

c.小球的加速度逐漸變小d.彈簧的彈性勢能逐漸變大

3.質量為m的汽車以恆定功率p在平直公路上行駛,汽車勻速行駛的速率為υ1,若汽車所受阻力不變,則汽車的速度為υ2(υ2<υ1=時,汽車的加速度大小是( )

ab. c. d.

4.如下圖所示,設ma>mb,不計滑輪的摩擦及質量,在a物體下落的過程中,下列判斷正確的是( )

a.物體a和b各自的機械能守恆

b.a和b組成的系統機械能守恆

c.a和b組成的系統機械能不守恆

d.a的機械能減少,b的機械能增加

5.在光滑水平面有一平板車上站著乙個人,人與車一起做勻速直線運動.此人手中拿著乙個球,用如下兩種方法將球水平丟擲:

一次沿車前進方向丟擲,對球做功為w1,所施衝量大小為i1;另一次沿與車運動相反方向丟擲,對球做功為w2,所施衝量大小為i2.若兩次球離手時對地的速率相同,則兩次拋球過程比較( )

a.w1=w2,i1=i2b.w1<w2,i1<w2

c.w1=w2,i1<i2d.w1<w2,i1<i2

6.如下圖所示,木塊a放在木塊b上左端,用恒力f將a拉至b的右端,第一次將b固定在地面上,f做功為w1,生熱為q1;第二次讓b可以在光滑地面上自由滑動,這次f做的功為w2,生熱為q2,則應有( )

a.w1<w2,q1=q2b.w1=w2,q1=q2c.w1<w2,q1<q2 d.w1=w2,q1<q2

7.如下圖所示,長度相同的三根輕杆構成乙個正三角形支架,在a處固定質量為2m的小球,b處固定質量為m的小球,支架懸掛在o點,可繞過o點並與支架所在平面相垂直的固定軸轉動.開始時ob與地面相垂直,放手後開始運動.

在不計任何阻力的情況下,下列說法正確的是( )

a.a球到達最低點時速度為零

b.a球機械能減少量等於b球機械能增加量

c.當支架從左向右回擺時,a球一定回到起始高度

d.b球向左擺動所能達到的最高位置應高於a開始運動時的高度

8.有一槽狀的光滑直軌道,與水平桌面成某一傾角固定.一可視為質點的滑塊,從軌道頂端a點由靜止開始下滑,經中點c滑至底端b點.

設前半程重力對滑塊做功的平均功率為p1,後半程重力對滑塊做功的平均功率為p2,則p1∶p2等於( )

a.1∶1 b.1c.1∶2 d.1∶(+1)

9.如下圖所示,小球做平拋運動的初動能為6j,不計一切阻力,它落到斜面p點時的動能為( )

a.10jb.12jc.14jd.8j

10.質量為m的小球被繫在輕繩的一端,在豎直平面內作半徑為r的圓周運動,運動過程中小球受到空氣阻力的作用.設某一時刻小球通過軌道的最低點,此時繩子的張力為7mg,此後小球繼續做圓周運動,經過半個圓周恰能通過最高點,則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為( )

a. mgr b. mgrc. mgr d.mgr

二、填空題(每小題5分,共25分)

11.一木塊靜止在光滑的水平面上,被一水平飛來的子彈擊中,子彈進入木塊的深度為2cm,木塊在水平面上移動了3cm,則產生的內能與子彈損失的動能之比為

12.如下圖所示,物體的質量為m=2kg,滑輪的質量和阻力不計,今用一豎直向上的力f=12n向上拉,使物體上公升h=4m的高度,則在此過程中拉力所做的功是j.(取g=10m/s2)

13.下圖所示,質量m=2kg的物體從10m高處由靜止下落,進入沙坑d=0.1m深處靜止.取g=10m/s2,物體在沙坑中受到的平均阻力為n.

14.汽車以速度υ沿傾角為θ的斜坡勻速上行.若保持功率不變,汽車能以3υ大小的速度在這個斜坡上勻速下行.由此可知汽車與路面間的摩擦因數為

15.物體a在甲、乙兩個恒力共同作用下從靜止開始沿如下圖中虛線做直線運動.若兩力方向與運動方向的夾角分別為α和β,則在移動位移s的過程中,兩力所做的功之比w甲∶w乙

三、實驗題(15分)

16.驗證「機械能守恆定律」的實驗採用重物自由下落的方法:

(1)用公式mυ2=mgh時對紙帶上起點的要求是為此目的,所選擇的紙帶第

一、二兩點間距應接近

(2)若實驗中所用重錘質量m=1kg,打點紙帶如下圖所示,打點時間間隔為0.02s,則記錄b點時,重錘的速度υb重錘動能ekb從開始下落起至b點,重錘的重力勢能減少量是因此可得出的結論是

(3)根據紙帶算出相關各點的速度υ,量出下落距離h,則以為縱軸,以h為橫軸畫出的圖線應是如下圖中的圖線的斜率表示

四、計算題(17題6分,18、19、20題每題8分,共30分)

17.如下圖所示,質量為m的重錘從高h處自由下落,打在質量為m的木樁上,重錘與木樁一起下沉距離s.求木樁在下沉過程中遇到的平均阻力.

18.取離開地球無限遠處為重力勢能為零點.設地球質量為m、地球半徑為r、萬有引力常量是g.

已知一質量為m、離地心距離為r的人造地球衛星的勢能為epr=-g.則該人造衛星在距地面高度h處繞地球作勻速圓周運動時所具有的機械能是多少?

19.如下圖所示,質量為m的物體靜止在光滑圓軌道的最低點a.現對m施加一大小不變、方向始終沿圓軌道切線方向的力,使物體沿圓周軌道運動圓周到達b點,在b點時立即撤去外力f.

若要使物體在豎直圓弧軌道內側能夠通過最高點作完整的圓周運動,問所施的外力f至少要多大?

20.下圖所示為水平氣墊導軌,滑塊a、b用輕彈簧連線.今將彈簧壓緊後用輕繩繫在a、b上,然後以恆定速度υ0向右運動.

已知a、b質量分別為m1、m2,且m1<m2.滑動中輕繩突然斷開,當彈簧第一次恢復到自然長度時,滑塊a的速度剛好為零.求:

(1)繩斷開到彈簧第一次恢復到自然長度過程中彈簧釋放的彈性勢能ep;

(2)在以後運動過程中,滑塊b是否會有速度等於零的時刻?試通過定量分析討論來證明你的結論.

參***

【單元達綱檢測】

1.a、d 2.a、d 3.c 4.b、d 5.c 6.a 7.b、c、d 8.d 9.c 10.c 11.2∶5

12.96 13.2020 14.2tanθ

15.tanβ/tanα

16. (1)初速度等於零;2mm

(2)0.59m/s;0.17j;0.17j;在實驗誤差範圍內,重錘動能的增加等於重錘重力勢能的減少

(3)c ;重力加速度g

17.(m+m)g+

18.- 19. mg

20.(1) v20 (2)b沒有速度為零的時刻,證明略.

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