单元素养评价(六)

单元素养评价(六)机械能守恒定律一、单项选择题(本题共6小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F.当地的重力加速度为g，那么在他减速下降高度为h的过程中．下列说法正确的是()A．他的动能减少了FhB．他的重力势能增加了mghC．他的机械能减少了(F－mg)hD．他的机械能减少了Fh2．如图所示，高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)沿拱形路面上坡，空气阻力和摩擦阻力的大小不变．此过程中()A．汽车的牵引力大小不变B．汽车的牵引力逐渐增大C．汽车的输出功率保持不变D．汽车的输出功率逐渐减小3．图甲所示为河沙装车过程，可以简化为如图乙所示模型．已知传送带的速度大小为2m/s，h1＝3m，h2＝4.5m，g取10m/s2，小货车能够装6t沙子，传送带足够长，沙子进入传送带时速度为0.则装满一车，传送带大约需要对沙子做的功为()A．1.02×105JB．9×104JC．2.82×105JD．2.7×105J4．[2024·上海金山统考二模]如图为小球和轻弹簧组成的系统，系统沿光滑斜面由静止开始下滑瞬间的势能为Ep1，弹簧刚接触到斜面底端挡板时系统势能为Ep2，小球运动到最低点时系统势能为Ep3.则()A．Ep1＝Ep3，小球在最低点时系统势能最大B．Ep2＝Ep3，小球在最低点时系统势能最大C．Ep1＝Ep3，小球加速度为零时系统势能最大D．Ep2＝Ep3，小球加速度为零时系统势能最大5．潮汐电站是利用潮汐，将海洋潮汐能转换成电能的装置．浙江省温岭县的江厦潮汐电站，是世界上已建成的较大的双向(涨潮、落潮时都能发电)潮汐电站之一．如图所示，该电站拦潮坝全长670m，水库有效库容270万立方米，平均潮差5.0m．每天有两次涨潮，假设每次到高潮位时开闸发电，直至将水库灌满．等到低潮位时再次开闸发电，直至将水库清空．通过水的重力做功转化为电能，效率为20%，该电站平均一天能发出的电为()A．0.5×104度B．1.5×104度C．2.5×104度D．2.0×104度6．[2024·山东高三专题练习]如图所示，一滑块(可视为质点)在水平外力F的作用下由静止沿粗糙水平直轨道AB开始运动，该力的功率恒定，达到最大速度后，撤掉该力，滑块继续前进一段距离后进入竖直光滑半圆轨道BCD，并恰好通过该轨道最高点D，然后进入光滑半圆管道DEF，最终停在粗糙水平直轨道FG上．已知水平外力的恒定功率为10W，滑块的质量为0.2kg，滑块与轨道AB的动摩擦因数为0.5，半圆轨道BCD的半径R＝0.5m，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是()A．滑块在D点的速度大小为eq\r(10)m/sB．半圆管道DEF的半径r可能为0.15mC．在轨道AB上，滑块的最大速度为10m/sD．在轨道AB上，滑块减速过程的距离为2.5m二、多项选择题(本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求)7.质量为2kg的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力FT的作用，沿水平方向做匀加速直线运动，2s后撤去FT，其运动的速度—时间图像如图所示，取g＝10m/s2.则下列说法正确的是()A．拉力FT对物体做的功为150JB．拉力FT对物体做的功为500JC．物体克服摩擦力做的功为100JD．物体克服摩擦力做的功为175J8．如图所示，轻质弹簧的左端固定．并处于自然状态．小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中()A．弹簧的最大弹力为μmgB．物块克服摩擦力做的功为2μmgsC．弹簧的最大弹性势能为μmgsD．物块在A点的初速度为eq\r(2μgs)9．把左图所示的翻滚过山车运动简化为右图所示的运动模型，两个半径均为R1＝2m的光滑的eq\f(1,4)圆管轨道在B点平滑对接，圆心O1、O2与B高度相同；半径R2＝4m的光滑半圆轨道与圆管在最低点C平滑对接，O3为圆心，D在半圆轨道上与O3、A等高，半圆轨道、圆管轨道都在同一竖直面上；在管口A处，给质量m＝1kg的小球(视为质点，比管口内径略小)一个水平初速度vA，小球沿着圆管向下运动，然后进入半圆轨道，g＝10m/s2，下列说法正确的是()A.若在D点轨道对小球的弹力为0，则管口A对小球的弹力大小为0B．若vA＝10m/s，小球离开E点做平抛运动正好落到A点C．若vA＝2eq\r(5)m/s，则在D点轨道对小球的弹力大小为5ND．若管口A对小球产生向上的支持力大小为FA，管口C对小球的支持力大小为FC，则FA＋FC＝60N三、非选择题(本题共3小题，按要求答题)10．某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．(1)如图甲，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表．由表中数据算得劲度系数k＝________N/m(g取9.8m/s2).砝码质量(g)50100150弹簧长度(cm)8.627.636.66(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图乙所示；调整导轨使滑块自由滑动时做匀速运动，则通过两个光电门的速度大小________．(3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为________．(4)重复(3)中的操作，得到v与x的关系如丙．由图可知，v与x成________关系．由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的________成正比．11．港珠澳大桥是建筑史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海大桥．如图所示的水平路段由一段半径为48m的圆弧形弯道和直道组成．现有一总质量为2.0×103kg、额定功率为80kW的测试汽车通过该路段，汽车可视为质点，取重力加速度g＝10m/s2.(1)若汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的径向最大静摩擦力是车重的0.675倍，求该汽车安全通过此弯道的最大速度；(2)若汽车由静止开始沿直道做加速度大小为3m/s2的匀加速运动，在该路段行驶时受到的阻力为车重的0.1倍，求该汽车运动4s末的瞬时功率．12．[2024·海南统考模拟预测]如图所示，光滑的水平面上静止一质量为M＝3kg的小车，小车的AB段是粗糙的水平面，BC段是半径R＝1m的四分之一光滑圆弧，小车左端紧靠一固定在地面上的木桩．质量为m＝1kg的小滑块以v1＝6m/s的速度从A点水平向左冲上小