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机械能训练题

机械能训练题

1.如图,一小球自A点由静止自由下落到B点时与弹簧接触.到C点时弹簧被压缩到最短.若不计弹簧质量和空气阻力在小球由A-B—C的运动过程中[来源:

学§科§网Z§X§X§K]

A.小球总机械能守恒

B.小球的重力势能随时间均匀减少

C.小球在B点时动能最大

D.到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

2.汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶,在t1时刻突然使汽车的功率减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻汽车又开始做匀速直线运动(设汽车所受阻力不变),则在t1~t2时间内

A.汽车的加速度保持不变

B.汽车的加速度逐渐减小

C.汽车的速度先减小后增大

D.汽车的速度先增大后减小

3.带电小球在从A点运动到B点的过程中,克服重力做功为3J,电场力做功1J,克服空气阻力做功为0.5J,则在A点的()

A.重力势能比B点小3JB.电势能比B点小1J

C.动能比B点大2.5JD.机械能比B点小0.5J

4.如图,木块A放在木板B的左端,A、B间接触面粗糙,用恒力F将木块A拉到木板B的右端.第一次将B固定在地面上,第二次将B放在光滑水平地面上,则前后两个过程中相同的量是

(A)物块A运动的加速度

(B)物块A的运动时间

(C)力F对物块A做的功

(D)系统产生的摩擦热

5.如图,长为L的粗糙长木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的小物块。

现缓慢抬高A端,使木板以左端为轴转动。

当木板转到与水平面的夹角为α时,小物块开始滑动,此时停止转动木板,小物块滑到底端,重力加速度为g。

下列说法正确的是()

A.整个过程支持力对物块做功为零

B.整个过程支持力对物块做功为mgLsinα

C.整个过程木板对物块做功为零

D.整个过程木板对物块做功大于物块机械能的增量

6.下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系正确的是

A.如果物体所受的合外力为零,那么,合外力对物体做的功一定为零

B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零

C.物体在合外力作用下作变速运动,动能一定变化

D.物体的动能不变,所受的合外力必定为零

7.如图所示,倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。

t=0时,将质量m=1kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上,物体相对地面的v-t图象如图所示。

设沿传送带向下为正方向,取重力加速度g=10m/s2。

则()

A.传送带的速率v0=10m/s

B.传送带的倾角θ=30°

C.物体与传送带之间的动摩擦因数µ=0.5

D.0~2.0s摩擦力对物体做功Wf=–24J

8.如图所示,竖直轻质弹簧,下端固定在地面,上端固定一质量为M的木板,木板上方放一质量为m的物块,木板和物块间不粘连,一竖直向下的力F作用在物块上,整个系统处于静止状态。

在撤去F,木板和物块向上运动的过程中,下列说法正确的是

A.物块先处于超重状态,再处于失重状态

B.木板对物块做正功,物块的机械能增加

C.木板和物块组成的系统机械能守恒

D.当弹簧处于自然状态时,物块克服重力做功的功率最大

9.如图所示,两个物体与水平地面的动摩擦因数相等,它们的质量也相等,在左图用力F1拉物体.在右图用力F2推物体.F1与F2跟水平面的夹角均为α。

两个物体都做匀速直线运动,通过相同的位移。

设F1和F2对物体所做的功为W1和W2.下面表示中正确的是()

A.W1=W2

B.W1

C.W1>W2

D.F1和F2大小关系不确定,所以无法判断

10.如图,光滑固定的竖直杆上套有小物块a,不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块a和小物块b,虚线cd水平。

现由静止释放两物块,物块a从图示位置上升,并恰好能到达c处。

在此过程中,若不计摩擦和空气阻力,下列说法正确的是()

A.物块a到达c点时加速度为零

B.绳拉力对物块a做的功等于物块a重力势能的增加量

C.绳拉力对物块b先做负功后做正功

D.绳拉力对物块b做的功等于物块b机械能的变化量

11.如图所示,水平传送带两端点A、B间的距离为L,把一个小物体放到右端的A点,某人用水平向左恒力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B点,拉力F所做的功为W1、功率为P1,这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1(这一过程中传送带始终静止)。

随后让传送带以

v

2的速度逆时针匀速运动,此人仍用相同的水平向左恒力F拉物体,使它以相对传送带为v1的速度匀速从A滑行到B,这一过程中,拉力F所做的功为W2、功率为P2,物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q2。

下列关系中正确的是:

A.W1=W2,P1<P2,Q1=Q2

B.W1=W2,P1<P2,Q1>Q2

C.W1>W2,P1=P2,Q1>Q2

D.W1>W2,P1=P2,Q1=Q2

12.如图所示,水平路面上有一辆质量为M的汽车,车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢,在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中,下列说法正确的是()

A.人对车的推力F做的功为FLB.人对车做的功为maL

C.车对人的作用力大小为maD.车对人的摩擦力做的功为(F+ma)L

13.如图所示,电梯质量为M,地板上放置一质量为m的物体.钢索拉电梯由静止开始向上加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,则()

A.地板对物体的支持力做的功等于

mv2

B.地板对物体的支持力做的功等于

mv2+mgH

C.钢索的拉力做的功等于

Mv2+MgH

D.合力对电梯M做的功等于

(M+m)v2

14.图为测定运动员体能的装置,轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮(不计滑轮的质量与摩擦),下悬重为G的物体。设人的重心相对地面不动,人用力向后蹬传送带,使水平传送带以速率v逆时针转动。则()

A.人对重物做功功率为Gv

B.人对传送带的摩擦力大小等于G,方向水平向左

C.在时间t内人对传送带做功消耗的能量为Gvt

D.若增大传送带的速度,人对传送带做功的功率增大

15.如图所示,圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上,Oc与Oa的夹角为60°,轨道最低点a与桌面相切.一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道边缘c的两边,开始时,m1位于c点,然后从静止释放,设轻绳足够长,不计一切摩擦,则

A.在m1由c下滑到a的过程中,两球速度大小始终相等

B.m1在由c下滑到a的过程中重力的功率先增大后减少

C.若m1恰好能沿圆弧下滑到a点,则m1=2m2

D.若m1恰好能沿圆弧下滑到a点,则m1=3m2

16.如图所示,质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连,开始两物体处于同一高度,绳处于绷紧状态,轻绳足够长,不计一切摩擦.现将两物体由静止释放,在A落地之前的运动中,下列说法中正确的是()

A.A物体的加速度为g/2

B.A、B组成系统的重力势能增大

C.下落t秒时,B所受拉力的瞬时功率为

D.下落t秒时,A的机械能减少了

17.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5

内做匀加速直线运动,5

末达到额定功率,之后保持以额定功率运动.其

图象如图所示.已知汽车的质量为

汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,则以下说法正确的是()

A.汽车在前5s内的牵引力为4×103

B.0~t0时间内汽车牵引力做功为

C.汽车的额定功率为50

D.汽车的最大速度为

18.如图所示,轻杆AB长l,两端各连接一个小球(可视为质点),两小球质量关系为

,轻杆绕距B端

处的O轴在竖直平面内顺时针自由转动。

当轻杆转至水平位置时,A球速度为

,则在以后的运动过程中

A.A球机械能守恒

B.当B球运动至最低点时,球A对杆作用力等于0

C.当B球运动到最高点时,杆对B球作用力等于0

D.A球从图示位置运动到最低点的过程中,杆对A球做功等于0

19.质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落到地面后出现一个深为h的坑,如图所示,在此过程中()

A.重力对物体做功mgH

B.物体重力势能减少mg(H-h)

C.合力对物体做的总功为零

D.地面对物体的平均阻力为

20.质量为m的物体,在距地面h高处以

的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法正确的是

A.物体的重力势能减少

mghB.物体的机械能减少

mgh

C.物体的动能增加

mghD.重力做功

mgh

21.如图所示,一张薄纸板放在光滑水平面上,其右端放有小木块,小木块与薄纸板的接触面粗糙,原来系统静止。

现用水平恒力F向右拉薄纸板,小木块在薄纸板上发生相对滑动,直到从薄纸板上掉下来。

上述过程中有关功和能的下列说法正确的是()

A.拉力F做的功等于薄纸板和小木块动能的增加

B.摩擦力对小木块做的功一定等于系统的摩擦生热

C.离开薄纸板前小木块可能先做加速运动,后做匀速运动

D.小木块动能的增加可能小于系统的摩擦生热

22.“神舟”六号载人飞船顺利发射升空后,经过115小时32分的太空飞行,在离地面343km的圆轨道上运行了77圈,运动中需要多次“轨道维持”.所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向,使飞船能保持在预定轨道上稳定飞行,如果不进行“轨道维持”,由于飞船受到轨道上稀薄空气的影响,轨道高度会逐渐降低,在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况是()

A.动能、重力势能和机械能逐渐减少

B.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能不变

C.重力势能逐渐增大,动能逐渐减小,机械能不变

D.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能逐渐减小

23.如图,在匀速转动的电动机带动下,足够长的水平传送带以恒定速率v1匀速向右运动。

一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v2>v1)滑上传送带,最终滑块又返回至传送带的右端。

就上述过程,下列判断正确的有

A.滑块返回传送带右端的速率为v1

B.此过程中传送带对滑块做功为

C.此过程中电动机对传送带做功为2mv

D.此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为

24.一块长木板abc长为2L,沿与水平面成θ角倾斜放置,它的ab部分表面光滑,bc部分表面粗糙,两部分长度相等.木板下端口处有一与木板垂直的挡板,挡板上固定一段劲度系数为k的轻弹簧,弹簧长度为0.5L.将一质量为m的物块在木板的顶端c由静止释放,物块将沿木板下滑,已知重力加速度大小为g,下列表述正确的是

A.物块最终会在ab之间某一段范围内做往复运动

B.物块运动过程中克服摩擦力做的功最多为mgLsinθ

C.物块每一次下滑过程达到最大速度的位置是不一样的

D.物块每一次下滑过程中弹簧具有的弹性势能的最大值都等于

25.如图所示,固定在水平面上的光滑斜面倾角为30

,质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧,斜面底端有一与斜面垂直的挡板.开始时用手按住物体M,此时M距离挡板的距离为s,滑轮两边的细绳恰好伸直,且弹簧处于原长状态.已知M=2m,空气阻力不计.松开手后,关于二者的运动下列说法中正确的是

A.M和m组成的系统机械能守恒

B.当M的速度最大时,m与地面间的作用力为零

C.若M恰好能到达挡板处,则此时m的速度为零

D.若M恰好能到达挡板处,则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和

26.如图所示,在倾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m。

两球从静止开始下滑到光滑水平地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取10m/s2。

则下列说法中正确的是:

A.下滑的整个过程中A球机械能守恒

B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒

C.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s

D.系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为

27.(8分)在验证机械能守恒定律的实验中,质量为0.20kg的重物拖着纸带自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示。

已知相邻计数点间的时间间隔为0.02秒,当地的重力加速度为9.80m/s2,回答以下问题。

(1)纸带的(选填“左”或“右”)端与重物相连;

(2)打点计时器应接(选填“直流”或“交流”)电源,实验时应先(填“释放纸带”或“接通电源”);

(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,此过程中物体动能的增加量△Ek=J;(结果保留3位有效数字)

(4)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能大于重锤动能的增加,其原因主要是由于在重锤下落的过程中存在阻力作用,通过以上实验数据可以测出重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F=N。

(结果保留1位有效数字)

28.某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题,

设计了如下实验。

A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连。

在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连。

当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度。

整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g。

实验操作如下:

(1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零。

现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v。

(2)在实验中保持A,B质量不变,改变C的质量M,多次重复第

(1)步。

①该实验中,M和m大小关系必需满足M_____m(选填“小于”、“等于”或“大于”)

②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应_________(选填“相

同”或“不同”)

③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出________(选填“

”、“

”或“

”)

图线。

④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为__________(用题给的已知量表

示)。

29.如图所示,某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验。

当小车在l条橡皮筋的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为W。

当用2条、3条…橡皮筋重复实验时,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W…。

[来源:

学科网ZXXK]

(1)图中电火花计时器的工作电压是________V;

(2)实验室提供的器材如下:

长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等,还缺少的测量工具是________;

(3)图中小车上有一固定小立柱,下图给出了4种橡皮筋与小立柱的套接方式,为减小实验误差,你认为最合理的套接方式是________;[来源:

学科

(4)在正确操作的情况下,某次所打的纸带如图所示。

打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度,应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答),小车获得的速度是________m/s。

(计算结果保留两位有效数字)

30.质量为2×103kg的汽车,发动机输出功率为30×103W.在水平公路上能达到的最大速度为15m/s,设阻力恒定。

求:

(1)汽车所受的阻力f

(2)汽车的速度为10m/s时,加速度a的大小

(3)若汽车从静止开始保持2m/s2的加速度作匀加速直线运动,则这一过程能持续多长时间?

31.如图所示,竖直平面内的半圆形轨道下端与水平面相切,B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点。

小滑块(可视为质点)沿水平面向左滑动,经过A点时的速度

恰好通过最高点C.已知半圆形轨道光滑,半径R=0.40m,滑块与水平面间的动摩擦因数=0.50,A、B两点间的距离L=1.30m。

取重力加速度g=10m/s2。

求:

(1)滑块运动到A点时速度的大小

(2)滑块从C点水平飞出后,落地点与B点间的距离x。

32.如图甲所示,带斜面的足够长木板P,质量M=3kg.静止在水平地面上,其右侧靠竖直墙壁,倾斜面BC与水平面AB的夹角

、两者平滑对接。

t=Os时,质量m=1kg、可视为质点的滑块Q从顶点C由静止开始下滑,图乙所示为Q在O~6s内的速率

随时间t变化的部分图线。

已知P与Q间的动摩擦因数是P与地面间的动摩擦因数的5倍,sin370=0.6,cos370=O.8,g取10m/s2。

求:

(1)木板P与地面间的动摩擦因数。

(2)t=8s时,木板P与滑块Q的速度大小。

33.如图是过山车的部分模型图。

模型图中光滑圆形轨道的半径R=8.1m,该光滑圆形轨道固定在倾角为

斜轨道面上的Q点,圆形轨道的最高点A与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。

现使小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动,已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为

,不计空气阻力,过山车质量为20kg,取g=10m/s2,

若小车恰好能通过圆形轨道的最高点A处,求:

(1)小车在A点的速度为多大;

(2)小车在圆形轨道的最低点B时对轨道的压力为重力的多少倍;

(3)小车在P点的动能.

34.如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA=4kg,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计.可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量mB=2kg.现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到vt=2m/s.求:

(i)A开始运动时加速度a的大小;

(ii)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小;

(iii)A的上表面长度l。

35.一长L的细绳固定在O点,O点离地面的高大于L,另一端系一质量为m的小球.开始时线与水平方向夹角为30°,如图(甲)所示.当小球由静止释放后,小球运动到最低点时,对绳的拉力多大?

36.如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上.现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计.开始时整个系统处于静止状态;释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时,C恰好离开地面。

(1)斜面的倾角

(2)A获得的最大速度vm

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