万有引力功和能训练题（学生）

1、万有引力 功和能训练题（学生）一.选择题1 .如图所示，倾角为。的光滑固定斜面上有一轻弹簧，下端与斜面底部连接，上端与物块a连接，b物 块叠放在a上面，a、b物块的质量均为m,静止时弹簧被压缩了 l,对b物块施加平行于斜面的力，下列判断正确的是（）a. 若施加向下的最大值为fi的变力，使弹簧缓慢压缩，要使撤去r后的运动中ab 能分离，应满足fi>2mgsin 9b. 若施加向下的f2=2mgsin 0的恒力，使弹簧再压缩l时立即撤去f2，以后的运动中 ab 一定能够分离c. 若施加向上的f3=mgsin 9的恒力，到ab两物块分离时沿斜面向上运动了大小为l的位移d. 若施加向上的f4=2

2、mgsin。的恒力，ab两物块立即分离2. 如图，一物体从光滑斜面底端a点以初速度构上滑，沿斜面上升的最大高度为如下列说法中正确的是（设下列情境中物体从a点上滑的初速度仍为也）：a. 若把斜面c3部分截去，物体冲过。点后上升的最大高度仍为/zb. 若把斜面ab变成曲面aeb,物体沿此曲面上升仍能到达b点c. 若把斜面弯成圆弧形。，物体仍沿圆弧升高介d. 若把斜面从c点以上部分弯成与c点相切的圆弧状，物体上升的最大高 度有可能仍为h3、如图所示为推行节水工程的转动喷水“龙头”，“龙头”距地面高为h, 其喷灌半径可达10/b每分钟喷出水的质量为2,所用的水从地下8深的井 里抽取，设水以相同的速率喷

3、出，水泵的效率为，不计空气阻力。则（）a. 喷水龙头喷出水的初速度为5皿部b. 水泵每分钟对水所做的功为所g （h+25/z）c. 带动水泵的电动机的最小输出功率为mg（h+26h）/ 7d. 带动水泵的电动机的最小输出功率为mg（h+26h）/604. 滑块以速率-靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率为於，且7/皿 若滑块向上运动的位移中点为人 取斜面底端重力势能为零，则（）a. 上升时机械能减小，下降时机械能增大b. 上升时机械能减小，下降时机械能也减小c. 上升过程中动能和重力势能相等的位置在a点上方d. 下降过程中动能和重力势能相等的位置在点下方5. 如图所示，足够长的

4、传送带以恒定速率顺时针运行。将一个物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体 被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端。下列说法中正确的是（）a. 第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功b. 第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加c. 第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加d. 物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热6. 星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率。如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动。由此能得到半径为r、密度

5、为q、质量为m且均匀分布的星球的最小自转周期t。下列表达式中正确的是（）a. t = 2ttr3/gmb. t = 2心i3r3/gmc. t =兀/gpd. t =7/r/gp7. 如图所示，a为静止于地球赤道上的物体，b为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，c 为绕地球做圆周运动的卫星，p为b、c两卫星轨道的交点.已知a、b、。绕地心运 动的周期相同.相对于地心，下列说法中不正确的是 （） a. 物体人和卫星。具有相同大小的加速度b. 卫星c的运行速度大于物体a的速度c. 可能出现：在每天的某一时刻卫星b在a的正上方d. 卫星b在f点的运行加速度大小与卫星c的运行加速度大小相等8.如图所示，“嫦娥

6、一号”探月卫星进入月球轨道后，首先在椭圆轨道i上运动，p.。两 点是轨道i的近月点和远月点，ii是卫星绕月做圆周运动的轨道，轨道i和ii在p点相 切，a.b.c.d-关于探月卫星的运动，下列说法正确的是（）卫星在轨道i上运动周期大于在轨道ii上运动的周期 卫星由轨道i进入轨道ii必须要在p点减速 卫星在轨道i上运动时， 卫星在轨道i上运动时，iip点的速度小于q点的速度p点的加速度小于q点的加速度功率与时间的关系如图所示，已知0么时间内汽车 凡9.汽车在平直的公路上行驶， 做匀速直线运动，速度为如，设汽车运动过程中受到的阻力始终不变，则从“时 刻起关于汽车的运动情况，下列说法正确的是：bc从t

7、y时刻起汽车做匀减速直线运动，速度减为1/2如后保持匀速从11时刻起汽车做加速度减小的减速直线运动，速度减为1/2内后保持匀速 从t时刻起有一段时间牵引力做的功小于汽车克服摩擦力做的功 从t时刻起有一段时间牵引力做的功大于汽车克服摩擦力做的功tp/wf/sa.b.c.d.1）a.b.c.d.2）a.b.c.d.3） 为一m,二.实验题1. 如下图所示，利用古代抛石机的模型验证机械能守恒定律。图中o为固定于水平地面的支架与轻杆间 的转轴；a为固定于杆端，质量为mi的球；b球质量为m2，放在轻杆另一端勺形槽内。为了达到实验目的，实验中除了要测定mi，m2, a、b的球心离o的距离la，lb以外，还

8、需要测量: a球从释放运动到最低点的时间to离地面的高度hb球落地点与o的水平距离s 释放轻杆时a球的高度吊 为使实验误差尽量小，可采取的措施有b球的质量尽可能要小 支架处地面与b球落地处地面要在同一水平面上 杆的硬度尽量的高 在同一高度多次释放a球的前提下，取b球的平均落点 某次操作是将轻杆从水平状态无初速释放的，试用上面测量的物理量写出系统势能的减少量 ，动能的增加量为,正常情况下会出现前者后者（填“大于”，“小于”）2、在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为，频率为广的交流电源上，从实验中打 出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点a、b、c、

9、d、e,测出a点 距起始点的距离为s,点ac间的距离为5,点ce间的距离为己知重锤的质量为m,当地的重力加速 度为g，则：,重锤动能的增加量为zek起始点0到打下c点的过程中，重锤重力势能的减少量为£=0a b根据题中提供的条件，还可利用 重锤下落求出当地的重力加速度 g二 ,经过计算可知，测量值比当地重力加速度的真实值 要小，其主要原因是：3.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g=9.80 mg,测得所用的重物的质量为1.00 kg.实验 中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记 作。，另选连续的4个点a、b、c、

10、。作为测量的点.经测量知道a、b、c、d各点到o点的距离分别为 62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.根据以上数据， 可知重物由。点运动到。点，重力势能的减少量等于 s2>1j,动能的增加量等于j （均取三位有效（3）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总是大于重锤动能的增加，其原因 主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小.若己知当地重力加速数字）.4.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源，输出电压为6v的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落 重锤上拖着的纸带打出一系列的点

11、，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律.（1）下面列举了该实验的儿个操作步骤:a. 按照图示的装置安装器件；b. 将打点计时器接到电源的“直流输出”上；c. 用天平测出重锤的质量；d. 释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；e. 测量纸带上某些点间的距离；f. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否 等于增加的动能.其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是（将其选项对应的字母填在横线处）（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点a. b、c. d、e,测出/i距起始点。的距离为so,点无间的距离为s,点

12、必间的距离为s2,使用交流电的频率为e 根据这些条件计算重锤下落的加速度a=.度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是.试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小片三.计算题1. “嫦娥一号”探月卫星与稍早前日本的“月亮 女神号”探月卫星不同，“嫦娥一号”卫星是在绕 月极地轨道上运动的，加上月球的自转，因而“嫦 娥一号”卫星能探测到整个月球的表面。12月11 日“嫦娥一号”卫星ccd相机已对月球背面进 行成像探测，并获取了月球背面部分区域的影像 图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球 表面高为h,绕行的周期为;月球绕地公转的 周期为te，半径为ro。

13、地球半径为月球半径为rm。试解答下列问题：（1）若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球质量之比；（2）当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连 线垂直（如图所示）。此时探月卫星向地球发送所拍摄的照片，此照片由探月卫星传 送到地球最少需要多长时间？已知光速为c。2. 如图所示，一质量为m的物块a与直立的轻弹簧的上端连接，弹簧的下端固定在 目 地面上，一质量也为m的物块叠放在a的上面，a、b处于静止状态。若a、b粘连 基 在一起，用一竖直向上的拉力缓慢上提b,当拉力的大小为竺&时，a物块上升的高 以2弓度为l,此过程中，该拉力做的功为w；若a、b不

14、粘连，用一竖直向上的恒力f作s用在b上，当a物块上升的高度也为l时，a、b恰好分离。重力加速度为g,不计 勿该? 空气阻力，求：（1）恒力f的大小；（2） a与b分离时的速度大小3. 如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮oi、。2和质量功 的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量ma=m的小物块连接，己知直杆 两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角。二60。，直杆 上c点与两定滑轮均在同一高度，c点到定滑轮0的距离为乙 重力加速 度为g,设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰.现将小物块 从。点由静止释放，试求：（1）小球下降到最低点时，小物块的机械能（取c点所在的

15、水平面为参考 平面）；（2）小物块能下滑的最大距离；（3）小物块在下滑距离为£时的速度大小.4. 如图所示，有一固定长度的木板。放在光滑水平面上，木板上面放置可 视为质点的木块人b, a. b、。的质量均相等.木块爪8相距0. 2m,放在木板上适当的位置，它们与木板间的动摩擦因数相同均为二0.2,两物块均在同一直线上，开始时都处于静止状态.某时刻同时使物体4、8分别以速度知=3m/s、vb2=lm/s向相反方向运动，g取10m/s2,如 图所示.问：777777777777777777777777777777777777777777777777（1）在人6同时运动的过程中，木板。的运

16、动状态应该怎样？请说明 理由.（2）若要使爪月最终不滑离木板，木板。的长度至少为多少？5. 从地面上以初速度比竖直向上抛出一质量为m的球，若运动过程 中受到的空气阻力与其速率成正比关系，球运动的速率随时间变化规 律如图所示，a时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为且 落地前球已经做匀速运动.求：（1）球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功；（2）球抛出瞬间的加速度大小；（3）球上升的最大高度h.6. 如图，£型弯管有一柔软但不可被压缩（或拉伸）的长度为z的物体，其截面直径比l型弯管径略小（管径与物体的长度相比可以忽略），该物体可在乙型弯管中移动，且物体在弯角 处移动时无能量损失。己知l型弯管的竖直部分光滑，水平部分与物体间的 动摩擦因数为"（>1）,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让物体在竖 直外力作用下保持静止，设物体的上端离水平管的竖直距离为x 0（1）若物体的一部分在水平管中，撤去外力后，物体能在原位置保持静止， 求此情况下x的取值范围。（2）若物体全部在竖直管中，撤去外力后，物体能全部进入水平管中，求此 情况下尤的取值范围。（3）若x = 2"l，求撤去外力后物体右端进入水平管的距离。7. 如图所示，一块长为z、质量7的扁平均匀规则木板通过装有传送带的 光滑斜面输送。斜面与传送