杜占英
一、選擇題
1.做下列運動的物體機械能不可能守恒的是()。
A,物體以加速度a=6m/s2做勻減速直線運動
B.物體以加速度a=6 m/s2做變加速曲線運動
C.物體以加速度a=16m/s2做勻減速直線運動
D.物體以加速度a=16 m/s2做變加速曲線運動
2.下列關(guān)于物體的機械能變化說法正確的是()。
A.勻束速運動的物體機械能一定守恒
B.勻加速上升的物體機械能一定增加
C.勻減速上升的物體機械能一定減少
D.勻加速下降的物體機械能一定減少
3.一顆人造地球衛(wèi)星先在距離地球表面高度為h的軌道1上做圓周運動,后來到距離地球表面高度為2h的軌道2 上做圓周運動,則下列判斷正確的是()。
A.衛(wèi)星在軌道2上做圓周運動的動能小,在軌道2上的重力勢能大
B.衛(wèi)星紅軌道1上做圓周運動的動能大,在軌道1上的重力勢能大
C.衛(wèi)星在兩軌道上的機械能相等
D.以上判斷均錯
4.如圖1所示,位于光滑水平面上的小滑塊P和Q都可視作質(zhì)點,質(zhì)量分別為2m和m,Q與水平輕質(zhì)彈簧相連。Q靜止,P以初速度v1向Q運動,從P接觸彈簧到分離的過程中,下列判斷正確的是()。
A.彈簧一直對Q做正功,P、Q和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒
B.P、Q速度相等時Q的加速度最大
C.P、Q速度相等時Q的速度最大
D.在速度相等時系統(tǒng)動能最大
5.有兩顆人造地球衛(wèi)星a和b繞地球做勻速圓周運動,已知衛(wèi)星a的軌道半徑大于b的軌道半徑,則下列判斷正確的是()。
A.衛(wèi)星a比b的速度小
B.衛(wèi)星a比b的動能小
C.衛(wèi)星a比b的重力勢能大
D.兩衛(wèi)星的機械能可能相等
6.木塊放在光滑的水平面上,子彈以速度v水平射入小塊并且穿出木塊,則下列說法正確的是()。
A.子彈克服阻力所做的功,等于子彈與木塊組成的系統(tǒng)的機械能的減少量
B.子彈動能的減少量,等于子彈克服小塊×寸它的阻力做的功
C.阻力對子彈做的功,等于木塊所受推力對木塊做的功
D.子彈機械能的損失,等于木塊獲得的動能與木塊組成系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和
7.如圖2所示,水平光滑橫桿cd上串有一個小球Q,Q通過輕質(zhì)細(xì)線繞過兩個光滑小滑輪與小球P相連,P和Q質(zhì)量之比為2:1,兩小滑輪在同一水平線上滑輪到橫桿的距離為h。開始把P托住,P和Q均靜止,與Q相連的細(xì)線與橫桿的夾角0=30°,把P由靜止釋放,重力加速度為g,則下列判斷不正確的是( )。
二、填空題
8.在“驗證機械能守恒定律”實驗中,有上列器材可供選擇:鐵架臺、打點計時器以及復(fù)寫紙、紙帶、低壓直流電源、天平、秒表、導(dǎo)線、夾子、鉤碼和開關(guān)。其中不必要的器材是_______,缺少的器材是______。
9.在驗證機械能守恒定律的實驗中,所用電源的頻率為f=50 Hz,某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測量時各計數(shù)點位置對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖3所示(圖中O點是打點計時器的第一個點,A、B、C、D、E分別是每打兩個點的時間作為計時單位取的計數(shù)點),若重錘質(zhì)量為m=0.2kg.g=9.8m/s2,則重錘從起始下落至B點時,減少的重力勢能為______,重錘下落到B點時的動能為______。
10.在地面上把一個小球以速度.v豎直向上拋出,選地面為零勢能面,不計空氣阻力,幣力加速度為g,則小球動能為重力勢能2倍的位置到地面的高度為___ 。
三、解答題
11.在P點把一個小球以某初動能水平拋出,小球拋出后經(jīng)過Q點,已知PQ與豎直方向夾角為θ=30°,不計空氣阻力,求小球經(jīng)過Q點時的動能與初動能之比。
12.如圖4所示,在輕彈簧的上端放一質(zhì)量為m的小球A,若小球從彈簧原長位置(如圖中虛線位置a)由靜止釋放,小球A能下降的最大高度為h。若將A換為大小相同、質(zhì)量為2m的小球B,從位置b(彈簧原長位置上方)無初速釋放,求小球B下降高度2h時的速度。(重力加速度為g,不計空氣阻力)
參考答案:
1.C提示:在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運動的物體,向心加速度大小可以為6m/s2、16m/s2。若物體在傾角為37°的光滑斜面上以某一初速度向上滑動,加速度大小可以為a=6m/s2。這三種情況機械能可能守恒。物體以加速度a=16m/s2做勻減速直線運動時,一定有重力之外的力做功,機械能不可能守恒。
2.B提示:勻速上升的物體動能不變,重力勢能增加,機械能增加.A錯;勻加速上升的物體一定受到了豎直向上的非重力的外力作用,此外力對物體做正功,物體機械能增加,B對;做豎直上拋運動的物體的機械能守恒,C錯;自由落體的物體機械能守恒,D錯。
4.AB 提示:P與彈簧接觸后,由于彈簧對Q的彈力一直與Q的運動方向相同,故彈簧一直對Q做正功,P、Q和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,A對;開始P快Q慢,P、Q間距離越來越小,當(dāng)速度相等時距離最小,則彈簧壓縮量最大,彈簧彈力最大,P、Q的加速度最大,B對;此時彈簧彈性勢能最大,而P、Q的總動能最小,D錯;之后P仍在減速、Q加速,直至彈簧恢復(fù)原長、它們離開為止,則在離開時Q的速度最大,C錯。
6.BD 提示:對子彈應(yīng)用動能定理可知子彈動能的減少量,等于子彈克服木塊對它的阻力做的功,A錯,B對;因為子彈和木塊的位移不相等,而兩者的相互作用力等大,則阻力對子彈做的功與推力對木塊做的功不相等,(:錯;子彈和木塊組成的系統(tǒng)動能的減少量都轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)內(nèi)能,D對。
7.AD 提示:在開始階段細(xì)線拉力沿橫桿方向的分力方向與速度方向一致,Q做加速運動,過“正下方后速度與細(xì)線拉力的水平分力方向相反,Q做減速運動,經(jīng)過a正下方時速度最大,設(shè)為v,根據(jù)速度分解可知此時P的速度為0,開始時P的速度為o,然后加速,最后速度減小為o,故C對,D錯。在Q從開始到達到最大速度的過程中P和Q組成的系統(tǒng)機械能守恒有