XX省专用学年高中物理第七章机械能守恒定律阶段验收评估五机械能守恒定律含解析新人教必修

XX省专用学年高中物理第七章机械能守恒定律阶段查收评估五机械能守恒定律含分析新人教版必修XX省专用学年高中物理第七章机械能守恒定律阶段查收评估五机械能守恒定律含分析新人教版必修PAGEXX省专用学年高中物理第七章机械能守恒定律阶段查收评估五机械能守恒定律含分析新人教版必修阶段查收评估（五）机械能守恒定律一、选择题(此题共8小题，每题6分，共48分，第1～5小题只有一个选项符合题意，第6～8小题有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.以以下图，在圆滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F的作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动。在物体向右运动的过程中，以下说法正确的选项是()A．弹簧的弹性势能渐渐减小B．弹簧的弹性势能渐渐增大C．弹簧的弹性势能先增大后减小D．弹簧的弹性势能先减小后增大分析：选D由物体处于静止状态可知，弹簧处于压缩状态，撤去F后物体在向右运动的过程中，弹簧的弹力对物体先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能应先减小后增大。2．起落机中有一质量为m的物体，当起落机以加快度a匀加快上涨h高度时，物体增添的重力势能为()A．mghB．mgh＋mahC．mahD．mgh－mah分析：选A要分析重力势能的变化，只需要分析重力做功。物体随起落机上涨了h，物体战胜重力做功W＝mgh，故物体的重力势能增添了mgh，A正确。3．水平路面上行驶的汽车所遇到的阻力大小与汽车行驶的速率成正比。若汽车从静止出发，先做匀加快直线运动，达到额定功率后保持额定功率行驶，则在整个行驶过程中，汽车遇到的牵引力大小与阻力大小关系图像正确的选项是()分析：选A若汽车从静止出发，先做匀加快直线运动，在匀加快运动阶段，由F－Ff＝ma可得，F＝Ff＋ma。牵引力随阻力的增大而均匀增大，图像C、D错误。达到额定功率后保持额定功率行驶，由F＝eq\f(P,v)，Ff＝kv可知，牵引力与阻力成反比，图像A正确，B错误。4.以以下图，圆滑的曲面与圆滑的水平面圆滑相连，一轻弹簧右端固定，质量为m的小球从高度h处由静止下滑，则()A．小球与弹簧刚接触时，速度大小为eq\r(2gh)B．小球与弹簧接触的过程中，小球机械能守恒C．小球在压缩弹簧到最短时，弹簧的弹性势能为eq\f(1,2)mghD．小球在压缩弹簧的过程中，小球的加快度保持不变分析：选A小球在曲面上下滑过程中，依据机械能守恒定律得mgh＝eq\f(1,2)mv2，解得v＝eq\r(2gh)，即小球与弹簧刚接触时，速度大小为eq\r(2gh)，故A正确。小球与弹簧接触的过程中，弹簧的弹力对小球做负功，小球机械能不守恒，故B错误。对整个过程，依据系统的机械能守恒定律可知，小球在压缩弹簧到最短时，弹簧的弹性势能为mgh，故C错误。小球在压缩弹簧的过程中，弹簧弹力增大，则小球的加快度增大，故D错误。5.以以下图的圆滑轻质滑轮，阻力不计，M1＝2kg，M2＝1kg，M1离地面高度为H＝0.5m。M1与M2从静止开始开释，M1由静止着落0.3m时的速度为()A.eq\r(2)m/sB．3m/sC．2m/sD．1m/s分析：选A对系统运用机械能守恒定律得，(M1－M2)gh＝eq\f(1,2)(M1＋M2)v2，代入数据解得v＝eq\r(2)m/s，故A正确，B、C、D错误。6．(全国卷Ⅱ)两实心小球甲和乙由同一种资料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止着落，假定它们运动时遇到的阻力与球的半径成正比，与球的速率没关。若它们着落同样的距离，则()A．甲球用的时间比乙球长B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加快度的大小小于乙球加快度的大小D．甲球战胜阻力做的功大于乙球战胜阻力做的功分析：选BD设小球在着落过程中所受阻力F阻＝kR，k为常数，R为小球半径，由牛顿第二定律可知：mg－F阻＝ma，由m＝ρV＝eq\f(4,3)ρπR3知：eq\f(4,3)ρπR3g－kR＝eq\f(4,3)ρπR3a，即a＝g－eq\f(3k,4ρπ)·eq\f(1,R2)，故知：R越大，a越大，即着落过程中a甲＞a乙，选项C错误；着落同样的距离，由h＝eq\f(1,2)at2知，a越大，t越小，选项A错误；由2ah＝v2－v02知，v0＝0，a越大，v越大，选项B正确；由W阻＝－F阻h知，甲球战胜阻力做的功更大一些，选项D正确。7．如图甲所示，斜面AB与水平面BC是由同种资料制成的。质量相等的可视为质点的a、b两物块，从斜面上的同一地点A由静止开始下滑，经B点在水平面上滑行一段时间后停止。不计经过B点时的能量损失，用传感器收集到它们的速度—时间图像如图乙所示，则由上述信息判断以下说法正确的选项是()A．在斜面上滑行的加快度物块a比物块b的小B．在水平面上滑行的距离物块a比物块b的大C．与斜面间的动摩擦因数物块a比物块b的小D．在整个运动过程中战胜摩擦力做的功物块a比物块b多分析：选BC由图像能够看出在斜面上滑行时aa>ab，选项A错误；依据图像与时间轴所夹面积可知在水平面滑行时，xa>xb，选项B正确；在斜面上运动，受力分析有mgsinθ－μmgcosθ＝ma解得：μ＝eq\f(gsinθ－a,gcosθ)，因aa>ab，因此μa<μb，选项C正确；整个过程由动能定理可得：mgh－Wf＝0，解得Wf＝mgh，选项D错误。8.以以下图，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗拙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，抵达C处的速度为零，AC＝h。圆环在C处获取一竖直向上的速度v，恰巧能回到A。弹簧向来在弹性限度内，重力加快度为g。则圆环()A．下滑过程中，加快度向来减小B．下滑过程中，战胜摩擦力做的功为eq\f(1,4)mv2C．在C处，弹簧的弹性势能为eq\f(1,4)mv2－mghD．上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度分析：选BD圆环着落时，先加快，在B地点时速度最大，加快度减小至0。从B到C圆环减速，加快度增大，方向向上，选项A错误。圆环下滑时，设战胜摩擦力做功为Wf，弹簧的最大弹性势能为ΔEp，由A到C的过程中，依据能量关系有mgh＝ΔEp＋Wf。由C到A的过程中，有eq\f(1,2)mv2＋ΔEp＝Wf＋mgh。联立解得Wf＝eq\f(1,4)mv2，ΔEp＝mgh－eq\f(1,4)mv2。选项B正确，选项C错误。设圆环在B地点时，弹簧的弹性势能为ΔEp′，依据能量守恒，A到B的过程有eq\f(1,2)mvB2＋ΔEp′＋Wf′＝mgh′，B到A的过程有eq\f(1,2)mvB′2＋ΔEp′＝mgh′＋Wf′，比较两式得vB′>vB，选项D正确。二、非选择题(此题共4小题，共52分)9．(8分)某同学用如图甲所示的实验装置考证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频次为50Hz，当地重力加快度为g＝9.80m/s2。实验中该同学获取的一条点迹清楚的圆满纸带如图乙所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行丈量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。回答以下问题(计算结果保存三位有效数字)(1)打点计时器打B点时，重物速度的大小vB＝______m/s；(2)经过分析该同学丈量的实验数据，他的实验结果能否考证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据。分析：(1)由匀变速直线运动中间时辰的刹时速度等于均匀速度可知vB＝eq\f(hC－hA,2T)，由电源频次为50Hz可知T＝0.02s，代入其余数据可解得vB＝3.90m/s。(2)本实验是利用自由落体运动考证机械能守恒定律，只需在偏差赞成范围内，重物重力势能的减少等于其动能的增添，即可考证机械能守恒定律。选B点分析，因为eq\f(1,2)mvB2≈7.61m，mghB≈7.70m，故该同学的实验结果近似考证了机械能守恒定律。答案：(1)3.90(2)eq\f(vB2,2)≈7.61(m/s)2，ghB≈7.70(m/s)2，因为eq\f(1,2)mvB2≈mghB，近似考证了机械能守恒定律。10．(10分)某同学用如图甲所示的实验装置研究外力做功与小车动能变化的关系。甲(1)实验中，该同学让小车从静止开始运动一段位移，利用打点计时器测得了小车的速度v和位移x，读取了弹簧测力计的示数T，还测得了小车的质量M，沙桶的质量m，则细线对车做的功能够用W＝________来计算。(2)实验中，该同学改变拉力，仍让小车从静止开始运动，保持位移必定，测得W与v对应的多组数据，获取如图乙所示的W­v2关系图像，但与预期的过原点直线不符，经检查丈量、计算与作图均无误。你以为主要原由是__________________；实验操作中改良的详细举措是________________________________。乙分析：(1)细线的拉力等于弹簧测力计的示数T，则细线对车所做的功W＝Tx。(2)因没有均衡小车的摩擦力，故细线拉力对小车所做的功W＝eq\f(1,2)mv2＋Wf。(此中Wf为小车战胜阻力所做的功)。答案：(1)Tx(2)小车遇到了阻力将平板适合垫高均衡小车遇到的摩擦力11.(14分)以以下图，AB与CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部分别与一个圆滑的圆弧面的两头相切，圆弧圆心角为120°，半径R为2.0m。一个物体在离弧底E高度为h＝3.0m处，以初速度4.0m/s沿斜面运动。若物体与两斜面间的动摩擦因数为0.02，则物体在两斜面上(不包含圆弧部分)一共能走多长行程？(g取10m/s2)分析：因为圆弧面是圆滑的，由能量守恒定律知，物体最后在B、C之间摇动，且在B、C两点时速度为零。设物体在斜面上运动的总行程为s，物体在斜面上所受摩擦力为Ff＝μmgcos60°，由能量守恒定律知eq\f(1,2)mv02＋mg[h－R(1－cos60°)]＝μmgscos60°物体在斜面上经过的总行程为s＝eq\f(2g\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(h－\f(1,2)R))＋v02,μg)＝280m。答案：280m12．(20分)以以下图，倾角为α的斜面A被固定在水平面上，细线的一端固定于墙面，另一端高出斜面顶端的小滑轮与物块B相连，B静止在斜面上。滑轮左边的细线水平，右边的细线与斜面平行。A、B的质量均为m。撤去固定A的装置后，A、B均做直线运动。不计全部摩擦，重力加快度为g。求：(1)A固定不动时，A对B支持力的大小N；(2)A滑动的位移为x时，B的位移大小s；(3)A滑动的位移为x时的速度大小vA。分析：(1)支持力的大小N＝mgcosα。(2)依据几何关系sx＝x·(1－cosα)，sy＝x·sinα且s＝eq\r(sx2＋s