机械能填空试验综合.docx
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机械能填空试验综合
13．在2004年雅典奥运会上，我国运动员刘春红以抓举112.5kg、挺举153kg、总成绩275.5kg夺得女子69公斤级举重冠军。
若刘春红在挺举中用4s的时间把153kg的杠铃举高160cm，在此过程中她对杠铃做的功是J，平均功率是W，重力对杠铃做的功是
J.
14.一手枪竖直向上以v0的速度射出一颗质量为m的子弹，子弹在上升过程中，子弹的动能，重力势能（填：
增加、不变、减小）。
达到最高点时，子弹的动能等于。
由于空气阻力的存在，最高点的重力势能大小（填：
小于、等于、大于）射击时的初动能大小，若子弹总共上升了h，那么在上升过程中损失了的机械能为。
15.在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门。
球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量m，则红队球员将足球踢出时的速度v0=，该队员踢球时对足球做功W=。
（不计空气阻力）
16.在《探究功与物体速度变化关系》的实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确。
甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，即
图，如图甲，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。
乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即
图，如图乙，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。
关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是（）
A.甲的分析不正确，乙的分析正确
B.甲的分析正确，乙的分析不正确
C.甲和乙的分析都正确
D.甲和乙的分析都不正确
17.在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中，用天平称得重物的质量为
，所用电源的频率为50Hz，某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带。
纸带上打出的点如图所示（纸带上的O点是第一个打印点，A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点，图中数据单位为毫米），已知当地的重力加速度
。
选择B点为初始点，D点为终点，则从打下B点到打下D点的过程中，重物的重力势能的减少量为
J；重物动能的增加量为
J；但实验中总存在△Ep△Ek（填：
小于、等于、大于），其原因是。
（取3位有效数字）
13.2448，612，-2448。
14．增加，减小，
0，小于，
。
15.
，
。
三、实验探究题（每空格2分，共10分）
16.A17.0.914，0.908，大于，空气和摩擦阻力的存在。
9.（10分）为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知：
一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为
。
于是他设计了下述实验：
第一步，如图5—88所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时另一端坐在位置B，使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置A，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达位置C时停止。
第二步，将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态。
请回答下列问题：
（1）你认为，该同学需用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）
。
（2）用测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ的计算式：
μ=。
9.
（1）该同学需用刻度尺直接测量的物理量是：
AB间的距离x1、AC间的距离s、弹簧竖直悬挂时伸长的长度x2。
（2）在滑块由A到C的过程中对滑块应用功能原理有
，
滑块悬挂在弹簧上时有 mg=kx2，
由以上两式可得滑块与水平桌面间的动摩擦因数
。
11、用绳吊质量为m的小球,小球以加速度a加速上升h，拉力对物体做功为_____。
若细线系—小球m在水平面内以速率V作匀速圆周运动，则在t秒内，细线拉力做功为_______，重力做功为______。
12、重力是1N的物体做自由落体运动，在第2s末重力的即时功率是____W，在第2s内重力的平均功率是_____W。
（g取10m/s2）
13、M＝2千克的均匀木板长为L＝40cm,放在水平面上，右端与桌面齐，板与桌面间的动摩擦因数为μ＝0．2，现用水平力将其推落，水平力至少做功为____________。
（g取10m/s2）
14、如图所示，某个力F=10N作用于半径r=1m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向任何时刻均沿过作用点的切线方向，则转盘转动一周的过程中，力F所做的功为______J
15、在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，
（1）若应用公式v=gt计算即时速度进行验证，打点计时器所接交流电的频率为50赫兹，甲、乙两条实验纸带，如图13所示，应选________纸带好.
（2）若通过测量纸带上某两点间距离来计算即时速度，进行验证，设已测得点2到4间距离为s1,点0到3间距离为s2，打点周期为T，为验证重物开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒、实验后，s1、s2和T应满足的关系为T=____________.
13．一物体从坐标原点先向东运动8m，接着向南运动6m停下，则物体的位移大小为______m。
14．足球以8m/s的速度飞来，运动员把它以12m/s的速度反向踢出，踢球时间为0.02s，设飞来的方向为正方向，且踢球过程球做匀变速运动，则球的加速度为___________m/s2。
15．某物体沿半径为R的圆周运动,经时间t恰好运动了半个圆周,则t时间内物体运动的位移大小为__________m，通过的路程为__________m。
16．道路交通管理条例规定汽车应慢速通过隧道。
某汽车在过隧道前以大小为3m/s2的加速度将速度从v0减小到10m/s，然后匀速通过100m长的隧道，总共用了15s时间，则v0等于______m/s。
17．一物体做匀加速直线运动。
若在前一半时间内的平均速度为4m/s,后一半时间内的平均速度为6m/s,则全程的平均速度为______m/s；若运动全程的初速度为4m/s，末速度为6m/s,所用的时间为t，则t/2时刻的速度为__________m/s。
18．一辆正以8m/s的速度沿直线行驶的汽车，突然以1m/s2的加速度加速，当速度增加到10m/s时，汽车加速行驶通过的距离为___________m。
19．一小球从静止开始沿光滑斜面匀加速下滑，到达底端历时3s，位移为9m，则第3秒内的位移为________m。
20．一物体做匀变速直线运动，第3秒内的位移为15m，第8秒内的位移为5m，则物体的加速度大小为__________m/s2。
9.如图所示，一端固定的绳，另一端系一球，现将绳拉至水平位置将球由静止释放若不计空气阻力，设最低点重力势能为0，当球摆至动能为重力势能2倍处时，则绳与水平方向夹角α=________.
11．如图：
用F=40Ｎ的水平推力推一个质量m＝3.0kg的木块，
使其沿着光滑斜面向上移动2ｍ，则在这一过程中，F做的功
为_____J，重力做的功为_____J.（g＝10ｍ/s2）
12．设飞机飞行时所受的阻力与其速度的平方成正比.如果飞机以速
度v匀速飞行时其发动机的功率为P，则飞机以2v的速度匀速
飞行时其发动机的功率为_____.
13．从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍，
而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为
止，所通过的总路程为
14．一个质量为m的小球拴在绳一端，另一端受大小为F1的拉力作
用，在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动，如图所示.今将力
的大小变为F2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变
为R2，则此过程中拉力对小球所做的功为.
15．用汽车从井下提重物，重物质量为m，定滑轮高H，如图所
示.已知汽车由A点静止开始运动至B点时速度为vB，此时细
绳与竖直方向夹角为θ，则这一过程中绳的拉力做的功
为.
三、实验题（12分）
16．在“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为g＝9.80m／s2，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺的读数如图所示。
图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点，则重物由O点运动到B点时，求；（重物质量为m）
（1）重力势能减小量为多少？
（4分）
（2）动能的增加量是什么？
（4分）
（3）根据计算的数据可得出什么结论？
产生误差的主要原因是什么？
（4分）
11．69.3J；－30J
12．8P
13．H/k
14．
（F2R2-F1R1）
15．WT=mgH（
）+
mvB2sin2θ
16．解：
（1）重力势能的减小量为：
（J）
（2）重锤下落到B点时的速度为
（m/s）
重锤下落到B点时增加的动能为
（J）
（3）在实验误差允许的范围内，重锤减小的重力势能等于其动能的增加，验证了机械能守恒定律。
重锤减小的重力势能略大于其增加的动能，其原因是重锤在下落时要受到阻力作用（对纸带的摩擦力、空气阻力），必须克服阻力做功，减小的重力势能等于增加的动能加上克服阻力所做的功。
点拨：
本题是一个非常典型的验证机械能守恒定律的题目。
它涉及到了验证机械能守恒定律的基本原理和误差来源的分析。
要验证机械能守恒定律必须利用力学知识及动能、势能知识来解决。
13．一物体从高lm、长3m的光滑斜面的顶端由静止开始滑下，若不计阻力，物体滑下 m远时，它的动能和重力势能相等；滑下m远时，它的动能是重力势能的2倍。
14．如图所示，一个物体的质量为m自A点从静止开始沿槽滑到B点后，离开支持面飞出。
若在A至B的过程中机械能损失为E，物体在B点飞出的水平分速度为V，则物体飞出后到达的最高点与A的高度差为。
15、取离开地球无限远处重力势能为零点，设地球的的质量为M，半径为R，万有引恒量为G，距地面高h、质量为m的人造地球卫星的势能为-G
，则该卫星的总机械能为。
16．如图所示，一块均匀的正方形板的边长为a重为G,可绕通过O点的水平轴转动，从AO呈水平位置开始将板释放，摆动一定时间后最后静止，B点在O点的正下方，在这个过程中，方块板损失的机械能为
13．1．5m2/3m解析：
由于物体只受重力作用而没有阻力，所以机械能守恒。
当动能与重力势能相等时，物体下滑的高度差应为0．5m，其于滑的长度为1．5m；而动能是势能的2倍时，其滑的高度差为
m，下滑长度为2m。
14．
解析：
物体由A滑到B的过程中，损失的机械能为克服阻力所做的功，即
。
而物体从B点飞出后，它达到最高点时只有水平速度，此时动能为
设高度差为
，全过程应用动能定理
15．-G
解析：
卫星的机械能为其动能和重力势能之和，E=E
+E
。
由于卫星做匀速圆周运动，所以
G
，∴Ek=
故E=G
16．
解析：
木板在摆动一段时间最后停下来，说明要克服阻力做功，据动能定理：
，
为损失的机械能
h为方木板重心下降的高度
3、如图所示，物体A和B系在跨过定滑轮的细绳两端，物体A的质量mA=1.5kg，
物体B的质量mB=1kg。
开始时把A托起，使B刚好与地面接触，此时物体A离地高度
为1m，放手让A从静止开始下落，则当A着地时，B的速率为 m/s，物体A落
地后，B还能升高 m。
（g=10m/s2）
4、某地强风的风速约为v=20m/s，设空气密度为ρ=1.3kg/m3,如果把通过横截面积为S=20m2的风的动能全部转化电能，则利用上述已知量计算得电功率P= W。
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