物理考试习题之机械能(.pdf

机械能单元测试一机械能单元测试一命题人：何丙杰2008 年 7 月 24 日一、选择题：（每题有一个或多个答案正确，选对给 5 分，选漏给 3 分，选错或不选 0 分）1、关于摩擦力做功的下列说法中正确的是A、滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功；B、静摩擦力是起着阻碍物体相对运动趋势的作用，但没有相对运动，所以一定不做功；C、静摩擦力可以不做功，也可以做负功，还可以做正功；D、系统内相互作用的两物体间一对滑动摩擦力做功的总和可能等于零。2、从同一高度以不同的水平初速度做平抛运动的A、B 两个物体，在落到地面上时有A、运动全过程重力做功相同；B、落地时重力的功率相同；C、运动全过程中速度的增量相同；D、落地时的机械能大小相同。3、下列关于作用力和反作用力做功的问题中，说法正确的是A、作用力做功，反作用力也必定做功；B、作用力做正功，反作用力一定做负功；C、作用力做功数值一定等于反作用力做功数值；D、只根据作用力的做功情况，不能判断反作用的做功情况。4、一物体在滑动摩擦力作用下，正在水平面上做匀减速直线运动，从某时刻起，对物体再施加一水平恒力 F，那么，在此后的一段时间内A、如果物体改做匀速运动，力F 一定对物体做正功B、如果物体改做匀加速运动，力F 一定对物体做正功C、如果物体改做匀减速运动，力F 一定对物体做负功D、如果物体改做曲线运动，力F 可能对物体不做功5、物体m 从倾角为 的固定的光滑斜面由静止开始下滑，斜面高为h，当物体滑至斜面底端，重力做功的瞬时功率为A、mg2ghB、mg2ghsinC、mg 2ghcosD、mg2ghsin6、飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比。若飞机以速率V 匀速飞行时，发动机的功率为 P，则当飞机以速率 nV 匀速飞行时，发动机的功率为、np、2np、n2p、n3p7、物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功 3J，物体克服力 F2做功 4J，则 F1、F2的合力对物体做功为A、7JB、5JC、1JD、1J8、竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度，以下叙述正确的是：A、上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B、上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功C、上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D、上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率9、一质量为 m 的木块静止在光滑的水平地面上，从 t=0 开始，将一个大小为 F 的水平恒力作用在该木块上，在 t=t1时刻力 F 的功率是F2F2F22F22t1B、t1 C、t1 D、t1A、m2mm2m10、半径为r 和 R（rR）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中两物体A、机械能均逐渐减小B、经最低点时动能相等C、在最低点对轨道的压力相等D、在最低点的机械能相等11、质量为m的物体从静止出发以g的加速度竖直下降h，下列说法不正确的是2A、物体的机械能增加C、物体的动能增加11mghB、物体的机械能减少mgh221mghD、重力做功mgh212、如右图所示，小球做平抛运动的初动能为6J，不计一切阻力，它落到斜面 P 点时的动能为A、10JB、12JC、14JD、8J二、实验题：（12 分）13（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中有关重锤的质量，下列说法中正确的是()A.应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力B.应选用质量较小的重锤，使重锤的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动C.不需要称量重锤的质量D.必须称量重锤的质量，而且要估读到0.01g（2）“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度 g=9.80m/s2，所用的重物的质量为 m(kg)，实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图所示，把第一个点记作 O，另外连续的 4 个点 A、B、C、D 各点到 O 点的距离分别为 62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根据以上数据，可知重物由打O 点运动到打 C 点，重力势能减少量等于_J，动能的增加量等于_J。（取三位有效数字）三、计算题：（16 分3=48 分）14、质量m3106kg 的火车，在恒定的额定功率下，沿平直的轨道由静止开始出发，在运动过程中受到的阻力大小恒定，经过t103s 后达到最大行驶速度 v20 m/s，此时司机发现前方 s4000 m 处的轨道旁有山体塌方，便立即紧急刹车，这时附加的制动力为F19104N，结果列车正好到达轨道毁坏处停下试求：列车在行驶过程中所受的阻力大小列车的额定功率列车从开始运动到停下所经过的总路程15、如图所示是我国某优秀跳水运动员在跳台上腾空而起的英姿。跳台距水面高度为 10 m，此时她恰好到达最高位置，估计此时她的重心离跳台台面的高度为1 m。当她下降到手触及水面时要伸直双臂做一个翻掌压水花的动作，这时她的重心离水面也是1 m.，g取 10 m/s2，求：(1)从最高点到手触及水面的过程中，其重心的运动可以看作是自由落体运动，她在空中完成一系列动作可利用的时间为多长?(2)忽略运动员进入水面过程中受力的变化，入水之后，她的重心能下沉到离水面约2.5 m处，试估算水对她的平均阻力约是她自身重力的几倍?B16、如图所示，半径 R=040m 的光滑半圆环轨道Rv0AC处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。一质量 m=010kg 的小球，以初速度 v0=70m/s 在水平地面上向左作加速度a=30m/s2的匀减速直线运动，运动 40m 后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C 点。求 AC 间的距离（取重力加速度 g=10m/s2）。答题卡一、选择题：（5 分12=60 分）1、2、3、6、9、12、4、5、7、8、10、11、二、实验题：（6 分+6 分=12 分）13、（1）（2）三、计算题：（16 分3=48 分）1415、一、选择题：（5 分12=60 分）答题卡7、二、实验题：（6 分+6 分=12 分）13、（1）AC（2）7.62m7.56m三、计算题：（16 分3=48 分）v2 0.05m/s2 14、解：依题意可求刹车时列车的加速度a 2 分2s由牛二律，得Ff F1 ma 2 分16、代入数据可求得Ff6104N 2 分列车的额定功率P F牵v Ffv 610 20 1.210 W 4 分46对列车运动全过程由动能定理有Pt Ffs1 F1s 0 4 分代入数据可求得 s11.4104m14 km 2 分15（1）这段时间人重心下降高度为10 m，空中动作可利用的时间由h 12gt得：3 分2 t=2hg210s=2s1.4 s。3 分10(2)运动员重心入水前下降高度h空=h+h=11 m，3 分据动能定理 mg(h空+h水)Ffh水=0，4 分整理并代入数据得Ffmgh空 h水h水11 2.5=5.4，3 分2.5即水对她的平均阻力约是她自身重力的5.4 倍。2217匀减速运动过程中，有：vAv0 2as（1）2 分2vB恰好作圆周运动时物体在最高点B 满足：mg=m1vB12m/s（2）2 分R假设物体能到达圆环的最高点B，由机械能守恒：1212（3）2 分mA 2mgR mvB22联立（1）（3）可得vB=3m/s2 分因为vBvB1，所以小球能通过最高点B。2 分小球从 B 点作平抛运动，有：2R12gt（4）2 分2sAC vBt（5）2 分由（4）（5）得sAC12m（6）2 分