1、- 1 -第六章机械能一、选择题(本题共 8小题,每小题 6分,共 48分。15 题为单选题,68 题为多选题)1.如图所示,在皮带传送装置中,皮带把物体 P匀速带至高处,在此过程中,下述说法正确的是( )A.摩擦力对物体做正功 B.摩擦力对物体做负功C.支持力对物体做正功 D.合外力对物体做正功2.小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶,因电瓶“没电”,故改用脚蹬车匀速前行。设小明与车的总质量为 100kg,骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的 0.02倍,g 取 10m/s2。通过估算可知,小明骑此电动车做功的平均功率最接近( )A.10W B.100W C.300W D.500W3.娱乐节目中
2、有这样一种项目,选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上,如果选手的质量为 m,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向的夹角为 ,绳的悬挂点 O距平台的竖直高度为 H,绳长为 l(lh2 B.h1h2C.h1=h2 D.h1、h 2大小关系不确定5.(2014南昌模拟)如图所示,甲、乙两车用轻弹簧相连静止在光滑的水平面上,现在同时对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力 F1、F 2,使甲、乙同时由静止开始运动,在整个过程中,对甲、乙两车及弹簧组成的系统(假定整个过程中弹簧均在弹性限度内),说法正确的是( )A.系统受到外力作用,动能不断增大B.弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大- 2
3、-C.恒力对系统一直做正功,系统的机械能不断增大D.两车的速度减小到零时,弹簧的弹力大小大于外力 F1、F 2的大小6.一个小球在真空中自由下落,另一个同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落。它们都由高度为 h1的地方下落到高度为 h2的地方,在这两种情况下( )A.重力做功相同 B.动能的变化量相同C.重力势能都转化为动能 D.第二种情况下小球的机械能减少7.某娱乐项目中,参与者抛出一小球去撞击触发器,从而进入下一关。现在将这个娱乐项目进行简化,假设参与者从触发器的正下方以 v的速率竖直上抛一小球,小球恰好击中触发器。若参与者仍在刚才的抛出点,沿 A、B、C、D 四个不同的光滑轨道分别以
4、速率 v抛出小球,如图所示。则小球能够击中触发器的是( )8.如图所示长木板 A放在光滑的水平地面上,物体 B以水平速度冲上 A后,由于摩擦力作用,最后停止在木板 A上,则从 B冲到木板 A上到相对木板 A静止的过程中,下列说法中正确的是( )A.物体 B动能的减少量等于系统损失的机械能B.物体 B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C.物体 B损失的机械能等于木板 A获得的动能与系统损失的机械能之和D.摩擦力对物体 B做的功和对木板 A做的功的总和等于系统内能的增加量二、实验题(本题共 2小题,共 20分)9.(8分)为了“验证机械能守恒定律”,我们提供了如图所示的实验装置。某同学进行了如下
5、操作并测出如下数字：用天平测定小球的质量为 0.50kg。用游标卡尺测出小球的直径为 10.0mm。用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为 80.80cm。电磁铁先通电,让小球吸在开始端。电磁铁断电时,小球自由下落。在小球经过光电门时,计时装置记下小球经过光电门所用时间为 2.5010-3s。- 3 -(1)由此可算得小球经过光电门的速度为 m/s。(2)计算得出重力势能的变化量为 J,小球动能变化量为 J。(结果保留三位有效数字,g取 10m/s2)(3)试根据(2)对本实验下结论： 。10.(12分)(2014长春模拟)为了测量玩具遥控汽车的额定功率,某学习小组用天平测出小车质量为 0.5
6、kg,小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量(如图所示)。主要实验步骤有：A.给小车尾部系一条长纸带并让纸带穿过打点计时器。B.接通打点计时器电源(电源频率 50Hz),使小车以额定功率沿水平地面直线加速到最大速度,继续运行一段时间后关闭小车发动机,使其沿地面直线向前滑行直至停止。C.学习小组分析后选择了认为符合要求的一段纸带,从某点开始每 5个连续点标为一个记数点,并将表示每两个相邻记数点间距离的字母和测量数据在纸带上做了记录。(所有结果均保留 2位有效数字)(1)相邻两记数点间的时间间隔 T = s,遥控汽车的最大速度为 v= m/s。(2)实验小组在计算关闭发动机后的遥控汽车滑行过程
7、的加速度时,选择了纸带上后 5段数据,经过分析又舍掉了一段不合理数据。请你判断哪段数据不合理(用字母表示),舍掉了不合理数据后加速度的计算表达式为 a=(请用时间间隔 T及纸带上表示记数点间距离的字母表示),计算出的加速度大小为 m/s2。(3)遥控汽车滑行过程的阻力大小为 f= N,其额定功率 P= W。三、计算题(本题共 2小题,共 32分。需写出规范的解题步骤)11如图是翻滚过山车的模型，光滑的竖直圆轨道半径 R2 m，入口的平直轨道 AC和出口的平直轨道 CD均是粗糙的，质量 m2 kg的小车与水平轨道之间的动摩擦因数均为 0.5，加速阶段 AB的长度 l3 m，小车从 A点由静止开始
8、受到水平拉力 F60 N的作用，在 B点撤去拉力，试问：(1)要使小车恰好通过圆轨道的最高点，小车在 C点的速度为多少？- 4 -(2)满足第(1)的条件下，小车能沿着出口平直轨道 CD滑行多远的距离？(3)要使小车不脱离轨道，平直轨道 BC段的长度范围？12质量为 m1 kg的小物块轻轻地放在水平匀速运动的传送带上的 P点，随传送带运动到 A点后水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从 B点进入竖直光滑的圆弧轨道 B、 C为圆弧轨道的两端点，其连线水平，已知圆弧轨道的半径 R1.0 m，圆弧轨道对应的圆心角 106，轨道最低点为 O， A点距水平面的高度 h0.8 m，小物块离开 C点后恰能无碰撞地沿固定斜面向上运动，0.8 s后经过 D点，小物块与斜面间的动摩擦因数为 1 .(g10 13m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)求小物块离开 A点时的水平初速度 v1；(2)求小物块经过 O点时对轨道的压力大小；(3)假设小物块与传送带间的动摩擦因数为 20.3，传送带的速度为 5 m/s，求 P、 A间的距离；(4)求斜面上 C、 D间的距离
