专题摸底卷(五)机械能守恒定律时间/60分钟分值/70分一、单项选择题(本题共9小题/每小题2分/共18分)1/起重机以1 m/s2的加速度将质量为1000 kg 的货物由静止开始匀加速向上提升/g取10 m/s2/则在1 s内起重机对货物做的功是() A/500 JB/4500 JC/5000 JD/5500 J2/下列实例中机械能守恒的是() A/宇宙飞船从太空返回地面的过程B/飞机在竖直平面内做匀速圆周运动的过程C/标***在空中飞行的过程(空气阻力不计)D/小孩沿滑梯匀速滑下的过程3/如图D5-1所示/一物体以初速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧/墙壁与物体间的弹簧被压缩/在此过程中/下列说***确的是()图D5-1A/弹力做正功/弹簧的弹性势能减小B/弹力做负功/弹簧的弹性势能增加C/物体对弹簧所做的功与弹簧的压缩量成正比D/物体向墙壁运动相同的两段位移过程中/弹力做的功相等4/一个人乘坐电梯上 15 楼/电梯上升的过程可看成先加速后匀速再减速的直线运动/最后静止在15 楼/下列说***确的是()A/电梯加速上升的过程中/人对电梯的作用力大于人的重力B/电梯减速上升的过程中/人处于超重状态C/电梯匀速上升的过程中/人的机械能守恒D/电梯加速上升的过程中/合外力做功等于人的机械能的变化5/某汽车模型以蓄电池为驱动能源/驱动电机能够将输入功率的90%转化为牵引汽车模型前进的机械功率/该模型的总质量m=30 kg/当它在水平路面上以v=18 km/h的速度匀速行驶时/驱动电机的输入电流I=5 A/电压U=30 V/某地区地表的平均日照辐射度约为480 W/m2/以太阳能为该模型的蓄电池供电/已知能量转化效率约为15%/汽车模型受到太阳照射面积约为1 m2/以下说***确的是()A/该模型以速度v=18 km/h行驶时/所受的阻力大小为30 NB/该模型以速度v=18 km/h行驶时/驱动电机的机械功率为150 WC/该模型若由太阳能直接供电/能以速度v=18 km/h正常行驶D/若该地一天的有效日照时间为8 h/充电一天可供该模型以速度v=18 km/h行驶约69/1 km6/如图D5-2所示/一固定斜面倾角为=37/一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动/加速度大小为45g/物块上升的最大高度为H/已知重力加速度为g/cos 37=0/8/sin 37=0/6/在此过程中/物块的( )图D5-2A/机械能守恒B/动能减小了 mgHC/重力势能减小了 mgHD/机械能损失了13mgH7/如图D5-3所示是在玩“跳跳鼠”的儿童/该玩具弹簧上端连接脚踏板/下端连接跳杆/人在脚踏板上用力向下压缩弹簧/然后弹簧将人向上弹起/最终弹簧将跳杆带离地面/下列说***确的是()图D5-3A/从人被弹簧弹起到弹簧第一次恢复原长/人一直向上加速运动B/无论下压弹簧程度如何/弹簧都能将跳杆带离地面C/人用力向下压缩弹簧至最低点的过程中/人和“跳跳鼠”组成的系统机械能增加D/人用力向下压缩弹簧至最低点的过程中/人和“跳跳鼠”组成的系统机械能守恒8/蹦极是近些年来新兴的一项非常***的户外休闲活动/如图D5-4甲所示/跳跃者站在40 m以上高度的平台上/把一端固定的一根长长的弹性绳绑在踝关节处/然后两臂伸开/双腿并拢/头朝下无初速度跳下/绑在跳跃者踝关节的弹性绳很长/足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“***落体”/跳跃者从跳下至下落到最低点的过程中其机械能与位移的关系如图乙所示/图中0x1段为直线/x1x2段为曲线/若忽略空气阻力作用/重力加速度为g/根据图像/下列判断错误的是()图D5-4A/0x1过程中/只有重力做功/因此机械能守恒B/0x1过程中/重力做正功为mgx1/重力势能减少了mgx1C/x1x2过程中/跳跃者一直做加速度越来越大的减速运动D/x1x2过程中/跳跃者的动能先增加再减小/机械能一直减小9/如图D5-5甲所示/质量不计的弹簧竖直固定在水平面上/t=0时刻/将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放/小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点/然后又被弹起离开弹簧上升到一定高度后再下落/如此反复/通过安装在弹簧下端的压力传感器测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示/则()图D5-5A/t1时刻小球动能最大B/t2时刻小球动能最大C/t2t3这段时间内/小球的动能先增加后减少D/t2t3这段时间内/小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能二、实验题(本题共2小题/10题6分/11题6分/共12分)10/图D5-6甲为验证机械能守恒定律的实验装置/某同学完成了一系列实验操作后/得到了如图乙所示的一条纸带/现选取纸带上某清晰的点标为0/然后每两个计时点取一个计数点/依次标记为1、2、3、4、5、6/用刻度尺量出计数点1、2、3、4、5、6与点0的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6/(重力加速度为g)(1)已知打点计时器的打点周期为T/可求出打各个计数点时对应的速度分别为v1、v2、v3、v4、v5/其中v5的计算式为v5=/图D5-6(2)若重锤的质量为m/取打0点时重锤所在水平面为参考平面/分别算出打各个计数点时对应重锤的重力势能Epi和动能Eki/则打计数点3时对应重锤的重力势能Ep3= (用题中所给物理量的符号表示)/接着在E-h坐标系中描点作出如图丙所示的Ek-h和Ep-h图线/求得Ep-h图线斜率的绝对值为k1/Ek-h图线的斜率为k2/则在误差允许的范围内/k1(选填“”“”或“=”)k2时重锤的机械能守恒/11/如图D5-7所示为利用***落体验证机械能守恒定律的实验装置/图D5-7(1)安装好实验装置/正确进行实验操作/从打出的纸带中选出符合要求的纸带/如图D5-8所示(其中一段纸带图中未画出)/图中O点为打出的起始点/且速度为零/选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点/其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示/已知打点计时器打点周期为T=0/02 s/由此可计算出重锤下落到E点时的瞬时速度vE= m/s(结果保留三位有效数字)/图D5-8(2)某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏/找不到打出的起始点O了/如图D5-9所示/于是他利用剩余的纸带进行如下的测量/以A点为起点/测量各点到A点的距离h/计算出重锤下落到各点的速度v/并作出v2-h图像/图D5-10中给出了a、b、c三条直线/他作出的图像应该是直线/由图像得出/A点到起始点O的距离为cm(结果保留三位有效数字)/图D5-9图D5-10三、计算题(本题共4小题/12题10分/13题10分/14题10分/15题10分/共40分)12/如图D5-11所示/光滑水平面AB与竖直平面内的光滑半圆形导轨在B点相切/导轨半径为R/一个质量为m、可视为质点的物块以某一初速度向右运动/它经过B点进入半圆形导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍/而后向上运动从C点水平离开半圆形导轨/(重力加速度为g)(1)求物块的初速度大小/(2)求物块运动至C点时对导轨的压力大小/(3)若改变物块的初速度/使物块恰好能通过C点/求物块回到水平面时与C点的水平距离/图D5-1113/如图D5-12所示是某公园中
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