第八章 机械能守恒定律章末复习（解析版）.docx

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1、第八章机械能守恒定律章末复习一、选择题（本题共13小题，每题3分，共39分）.在兵器科学中，常用到一个概念为“比动能”，其定义为子弹或炮弹的动能与其最大截面 积的比值。关于比动能的单位，正确的是（）A. HB,C.里D.与5sss【答案】D【解析】根据比动能的定义为c=则其单位为 =乎=21 =星必=?故选D。 m m- m m s1 .如图所示，质量为机的物体置于倾角为。的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在 外力作用下，斜面沿水平方向向右做匀速运动，运动中物体机与斜面体相对静止。则关于 斜面对机的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是（）A.支持力一定做正功B.摩擦力一定做正功C.摩擦力可能

2、不做功D.重力不做功【答案】BD【解析】 物体随斜面匀速运动时，如图所示物体受重力、支持力和静摩擦力作用。根据平衡条件可得/N=mgcos仇Ff=mgsin W2，P1=P2B.W1VW2, P1VP2C.W1 = W2, P=P1D.W1W2, P=P1【答案】B【解析】 两种情况用同样大小的力拉绳，则甲、乙图中小孩所在船产生的加速度相同，甲 图中的船与乙图中左边的船移动的位移相同，但乙图中右边的船也要移动。乙图中人对右边 的船多做一部分功，故乙图中拉力做功多，由于时间相同，故乙图中拉力的功率大，故选项 B正确。6 .如图，高速公路上汽车保持速率不变通过路面abed,其中ah段为平直上坡路面

3、，he段 为水平路面，段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化， 则汽车的输出功率（）A.在。段逐渐减小B.在油段最大，在cd段最小C.仅在be段时保持不变D.始终保持不变【答案】B【解析】汽车做匀速率运动，受力平衡，设上坡的夹角为汽车受到的摩擦力为了在段，根据受力平衡可得耳二/十根gsing此时的功率为=v = （/ + mgsin）v在秋段，根据受力平衡可得鸟=/此时的功率为鸟= 入 = 在立段，设下坡的夹角为。，根据受力平衡可得鸟=/-g sin a此时的功率为P3 = F3v = (f-mg sina)v对于每段均是匀速率，每段的牵引力都是一个定值，则每段的输出功

4、率都不变。故选B。7 .如图甲，足够长的光滑斜面倾角为30。， =。时质量为0.2kg的物块在沿斜面方向的力歹 作用下由静止开始运动，设沿斜面向上为力厂的正方向，力方随时间/的变化关系如图乙。 取物块的初始位置为零势能位置，重力加速度g取lOm/sz,则物块()八F/N2! 0；i-i-X1?s -3J1乙A.在01s时间内合外力的功率为5WB.在，= ls时动能为2.5JC.在，= 2s时机械能为5JD.在，= 3s时速度大小为10m/s【答案】BC【解析】A. 0Is时间内，由于mgsin66 =2N故物块沿斜面上滑，由牛顿第二定律可得6-%?sin。= 叼解得q =5m/s2物块Is内上

5、滑的位移s =；印：=2.5m1s 内合外力做功为 w = (4 -血gsine)s = 2.5J , P = = 2.5W在。Is时间内合外力的功率为2.5W, A错误；B. Is末物块的速度为W =g=5m/sIs末物块的动能线=：w；=2.5J, B正确；c.12s,物块不受外力，只有重力对物块做功，所以该过程物块的机械能守恒，由于物 块的出发的位置重力势能为0,。时刻物块动能也为0,所以。时刻物块的机械能为0,由于 。1s物块机械能增加了 & =斗=5J所以12s,包括2s末物块的机械能为5J, C正确。D. 12s内由牛顿第二定律有氏sin，=g解得2=5m/s22s末物块的速度为岭

6、=匕-=。23s内由牛顿第二定律有F3+mgsin0 = ma3解得。2 =20m/s2方向沿斜面向下，在Z = 3s时速度大小为匕=%，3 =20m/s , D错误。故选BCo.如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P连接，另一端与物体A相连，物体A置于 光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时托住B, 让A处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放以 直至8获得最大速度。下列有关该过 程的分析正确的是（）A.A物体与B物体组成的系统机械能守恒B.A物体与B物体组成的系统机械能不守恒C.3物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量D.当弹簧的拉力等于B物体的重力

7、时，A物体的动能最大【答案】D【解析】A物体、弹簧与B物体组成的系统机械能守恒，但A物体与B物体组成的系统机 械能不守恒，选项A错误，B正确；3物体机械能的减少量等于A物体机械能的增加量与 弹簧弹性势能的增加量之和，故3物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，选项C 错误；当弹簧的拉力等于3物体的重力时，A物体的加速度为0, A物体速度最大，A物体 的动能最大，选项D正确。9 .半径为r和R（r”、/或“f = mg m(h3 + 4 - 2%)4T2【解析】(1)口打点计时器需接交流电源；实验中需要用刻度尺测量点迹之间的距离，从而求出瞬时 速度以及重力势能的减小量；实验中验证动能的增加量

8、和重力势能的减小量是否相等，质量 可以约去，不需要用天平测量质量，故选AB。(2)2从打0点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量= mgh23道点的瞬时速度则动能的增加量AZ7 121 八 一 A、2E=mvR = m(1 L)人 2 b 2 4T4该实验没有考虑各种阻力的影响，属于系统误差;5由于阻力的影响，该同学数据处理的结果比较合理的应当是约 八七。(4)6重锤下落过程中，受到重力和阻力作用，根据牛顿第二定律得mg f = ma由纸带数据可得加速度% 乩(/?2 4)4 + 4一2Hla=重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小f = m(g - ci) = mg jn 4 十九一2色4T

9、212 .如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为，质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑 下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于坡道的底端。点。已知在0M段，小物块A与水平面间 的动摩擦因数为山其余各处的摩擦不计，重力加速度为g。求：(1)小物块滑到O点时的速度；轻弹簧在最大压缩量d时的弹性势能(设轻弹簧处于原长时弹性势能为零)。【解析】(1)对滑块A,在下滑过程中，由机械能守恒定律得mgh=mgh=，解得 vyf2gho(2)在水平滑道上小物块A克服摩擦力所做的功为W=imgd由能量守恒定律得mv2 = EP+ pimgd 以

10、上各式联立得Ep=mgh /umgdo【答案】(l)V (2)mgh-/Limgd.如图所示，质量根=O.5kg的小物块从A点沿竖直光滑的圆弧轨道，以UA=2m/s的初速度滑下，圆弧轨道的半径R=0.25 m,末端B点与水平传送带相切，物块由B点滑上粗糙的传送带.当传送带静止时，物块滑到传送带的末端。点后做平抛运动，落到水平地面上的。点,已知。点到地面的高度h=5m,。点到。点的水平距离xi=lm.取g=10m/s2.求:地吃物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的压力；物块与传送带之间产生的内能；(3)若传送带顺时针匀速转动，则物块最后的落地点可能不在。点.试讨论物块落地点到C 点的水平距离X与传送带

11、匀速运动的速度V的关系.【答案】23N (2)2J(3)当 OVvSlm/s H寸，x=xi=lm 当 Im/sV区3m/s 时 当 v3m/s 时，x=VBt=3m【解析】1 9 1 9【详解】从A到&由动能定理得：mgR = -mvl mv代入数据解得：vB=3m/s2对物块在B点受力分析，由牛顿第二定律可得：FN-mg = m代入数据解得：Fn=23N由牛顿第三定律可知：F = Fn则物体对轨道的压力大小为23N,方向竖直向下.(2)物块从。运动到。，做平抛运动则竖直方向：h = gt2水平方向：X=vct解得：vc=lm/s1 9 1 9物块从B运动到C能量守恒得：Wf+-mv=-mvl代入数据解得：川尸2J(3)若传动带顺时针转动：当OVElm/s时、物块到达。点的速度为lm/s,则物块还是落在。点，x=xi=lm当lm/sv3m/s时 物块到达C点的速度为vb,则物块水平距离3m