题目列表(包括答案和解析)
9.
(2010年华中科大附中)某同学经查阅资料得知:弹簧弹性势能的表达式为Ep=kx2,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量.为验证这个结论,他找来一根劲度系数未知的轻质弹簧和已知质量为m的物块,事先测出物块与水平面间的动摩擦因数μ的值.又查出当地重力加速度g的值.
(1)在测量实验所用弹簧的劲度系数k时,若只能选用一个测量仪器,则可以选择________.
(2)在测出弹簧的劲度系数k和物块与水平面间的动摩擦因数μ的值之后,按照图所示的方式进行仪器组装:弹簧左端固定在墙上,物块紧靠弹簧右端放置在水平面上,且与弹簧不拴接.
在弹簧处于原长的情况下,标记物块左侧边缘(即弹簧右端)的位置O;然后用水平力推物块,将弹簧压缩,标记弹簧压缩最短时物块左侧边缘的位置A;然后突然撤去推力,弹簧将物块推出,物块滑行一段距离后停下,标记此时物块左侧边缘的位置B.测得OA之间的距离为x1,OB之间的距离为x2.
在分析实验数据时,若算出________与________的值近似相等,便可视为成功验证了弹簧的弹性势能表达式.(且测得的物理量和已知物理量的符号表示).
[答案] (1)刻度尺(钟表同样得分)
(2)kx μmg(x1+x2)
8.用起重机将一个质量为m的货物竖直向上以加速度a匀加速提升H米,在这个过程中,以下说法中正确的是( )
A.起重机对物体的拉力大小为ma
B.物体的机械能增加了mgH
C.物体的动能增加了maH
D.物体的机械能增加了maH
[解析] 由动能定理可知,合外力对物体所做的功等于物体动能的变化,动能增加了F合H=maH,故选C.
[答案] C
7.
面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方体木块,木块边长为a,密度为水的1/2,质量为m.开始时,木块静止,有一半没入水中,如右图所示.现用力将木块缓慢地压到池底.在这一过程中( )
A.木块的机械能减少了mg
B.水池中水的机械能不变
C.水池中水的机械能增加了2mg
D.水池中水的机械能增加了2mg
[答案] AD
6.
(2010年湖南师大附中)一不可伸长的轻绳两端各系小球a和b,跨在固定在同一高度的两根光滑水平细杆上,a球置于地面上,质量为3m,b球从水平位置静止释放,质量为m,如右图所示,当a球对地面压力刚好为零时,b球摆过的角度为θ,下列结论正确的是( )
A.θ=90°
B.θ=45°
C.b球摆到最低点的过程中,重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小
D.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的瞬时功率一直增大
[解析] 设b球的摆动半径为R,当摆过角度θ时的速度为v,对b球由动能定理:mgRsin θ=mv2,此时绳子拉力为FT=3mg,在绳子方向由向心力公式:FT-mgsin θ=m,解得θ=90°,A对B错;故b球摆动到最低点的过程中一直机械能守恒,竖直方向的分速度先从零开始逐渐增大,然后逐渐减小到零,故重力的瞬时功率Pb=mgv竖先增大后减小,C对D错.
[答案] AC
5.
(2010年哈师大附中)在2008年北京奥运会上,俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5.05 m的成绩第24次打破世界纪录.右图为她在比赛中的几个画面,下列说法中正确的是( )
A.运动员助跑阶段,运动员的动能增加
B.撑杆恢复形变时,其弹性势能全部转化为运动员的动能
C.在上升过程中运动员先对杆做负功后对杆做正功
D.运动员在上升过程中运动员的机械能守恒
[答案] B
4.
一轻弹簧竖直放置,下端固定在水平面上,上端处于a位置,一重球(可视为质点)无初速放在弹簧上端静止时,弹簧上端被压缩到b位置.现让重球从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落,弹簧被重球压缩至d,以下关于重球下落运动过程中的正确说法是(不计空气阻力)( )
A.整个下落a至d过程中,重球均做减速运动
B.重球落至b处获得最大速度
C.在a至d过程中,重球克服弹簧弹力做的功等于重球由c至d的重力势能的减小量
D.重球在b处具有的动能等于重球由c至b处减小的重力势能
[答案] BC
3.
一个高尔夫球静止于平坦的地面上.在t=0时球被击出,飞行中球的速率与时间的关系如右图所示.若不计空气阻力的影响,根据图象提供的信息可以求出( )
A.高尔夫球在何时落地
B.高尔夫球可上升的最大高度
C.人击球时对高尔夫球做的功
D.高尔夫球落地时离击球点的距离
[解析] 因高尔夫球击出后机械能守恒,所以从题中图象看到,5 s末速率与初速率相等,说明球落回到地面,在2.5 s速率最小,为水平速度,根据运动的合成与分解可以算出竖直方向的初速度,这样就可以算出高尔夫球上升的最大高度和运动的时间,在水平方向高尔夫球匀速运动,可以求出射程,因高尔夫球的质量未知,不能算出人击球时对高尔夫球做的功,C项错误.
[答案] ABD
2.
游乐场中的一种滑梯如右图所示.小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一段距离后停下来,则( )
A.下滑过程中支持力对小朋友做功
B.下滑过程中小朋友的重力势能增加
C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒
D.在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功
[解析] 下滑过程中支持力的方向总与速度方向垂直,所以支持力不做功,A错误;越往下滑动重力势能越小,B错误;摩擦力的方向与速度方向相反,所以摩擦力做负功,机械能减少,D正确,C错误.
[答案] D
1.
如右图所示,一物体以速度v0冲向光滑斜面AB,并能沿斜面升高h,下列说法正确的是( )
A.若把斜面从C点锯断,由机械能守恒定律知,物体冲出C点后仍能升高h
B.若把斜面变成如图所示的半圆弧形,物体仍能沿AB′升高h
C.若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧形,物体不能升高h,因为物体的机械能不守恒
D.若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧形,物体都不能升高h,但物体的机械能仍守恒
[解析] 若把斜面从C点锯断,物体到达最高点时水平速度不为零,由机械能守恒定律知,物体冲出C点后不能升高h;若把斜面弯成如题图所示的半圆弧形,物体在升高h之前已经脱离轨道.物体在这两种情况下机械能均守恒.
[答案] D
7.(2010年广东联考)某同学用如图所示的实验装置探究动能定理.图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮的摩擦力.实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.
(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为0点,顺次选取5个点,分别测量这5个点到0点之间的距离,并计算出它们与0点之间的速度平方差Δv2(Δv2=v2-v),填入下表:
点迹 |
s/cm |
Δv2/m2·s-2 |
0 |
/ |
/ |
1 |
1.60 |
0.04 |
2 |
3.60 |
0.09 |
3 |
6.00 |
0.15 |
4 |
7.00 |
0.18 |
5 |
9.20 |
0.23 |
请以Δv2为纵坐标,以s为横坐标在方格纸中作出Δv2-s图象.若测出小车质量为0.2 kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N.
(2)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数,明显超出实验误差的正常范围.你认为主要原因是________________,实验操作中改进的措施是________________.
[解析] 本题考查了打点计时器、动能定理的应用.
mv-mv=Fs,Δv2=s,
在图象中是图线的斜率,=,F=0.25 N.
[答案] (1)0.25 如图
(2)小车滑行时所受摩擦阻力较大
(3)使木板倾斜一定的角度以平衡摩擦力
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