一、能量守恒定律PPT及专用教学设计内容

第七章

机械能守恒定律

(时间：90分钟

满分：100分) 一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分) 1．关于功的下列几种说法中，正确的是

(

) A．人托着一个物体沿水平方向匀速前进，人没有对物体做功

B．人托着一个物体沿水平方向加速前进，人对物体做了功

C．力和位移都是矢量，功也一定是矢量

D．因为功有正功和负功的区别，所以功是矢量

2．下列关于重力势能的说法，正确的是

(

) A．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功

B．在地平面下方的物体，它具有的重力势能一定小于零

C．重力势能减少，重力一定对物体做正功

D．重力势能增加，重力一定对物体做正功

3．如图1所示，电动小车沿斜面从A点匀速运动到B点，在运动过程中

(

) A．动能减小，重力势能增加，总机械能不变

B．动能增加，重力势能减少，总机械能不变

图1 C．动能不变，重力势能增加，总机械能不变

D．动能不变，重力势能增加，总机械能增加

4．把一个物体从粗糙斜面的底端匀加速拉到斜面顶端的过程中，下列说法不正确的是

(

) A．拉力与摩擦力做功的代数和等于物体动能的增量

B．拉力、摩擦力和重力做功的代数和等于物体动能的增量

C．拉力、摩擦力、重力和支持力的合力做的功等于物体动能的增量

D．物体所受外力的合力做的功等于物体动能的增量

5．质量为m的物体由固定在地面上的斜面顶端匀速滑到斜面底端，斜面倾

角为θ，物体下滑速度为v，如图2所示，以下说法中正确的是

(

) A．重力对物体做功的功率为mgvsin θ

B．重力对物体做功的功率为mgv

图2 C．物体克服摩擦力做功的功率为mgvsin θ

D．物体克服摩擦力做功的功率为mgv

6．如图3所示，木块m放在光滑的水平面上，一颗子弹水平射入木块

中，子弹受到的平均阻力为Ff，射入深度为d，此过程中木块移动

了l，则

(

)

A．子弹损失的动能为Ffl

图3 B．木块增加的动能为Ff(l＋d) C．子弹动能的减少等于木块动能的增加

D．子弹、木块组成的系统损失的机械能为Ffd

7．如图4所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点

时弹簧被压缩至最短．若不计弹簧的质量和空气阻力，在小球由a→b→c 的运动过程中

(

) A．小球在b点时的动能最大

B．小球的重力势能随时间均匀减小

图4 C．小球从b到c运动过程中，动能先增大后减小，弹簧的弹性势能一直增大

D．到达c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

8．如图5所示，图象表示作用在某物体上的合外力跟时间变化的关系，若物体开始时是静止的，那么

(

)

A．从t＝0开始，5 s内物体的动能变化量为零

B．在前5 s内只有第1 s末物体的动能最大

C．在前5 s内只有第5 s末物体的速率最大

图5 D．前3 s内合外力对物体做的功为零

9．如图6所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉

起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度．若考虑

空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有

(

) A．力F所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量

B．木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量

图6 C．力F、重力、阻力三者合力所做的功等于木箱动能的增量

D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量

10．一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1秒内受到2 N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1 N的外力作用．下列判断正确的是

(

) 9A．0～2 s内外力的平均功率是

W 45B．第2秒内外力所做的功是

J 4C．第2秒末外力的瞬时功率最大

4D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是

5二、实验题(本题共2小题，共14分) 11．(6分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图7所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)．已知打点计时器每隔0.02 s打一点，当地的重力加速度为g＝9.80 m/s2.那么：

图7 (1)纸带的________端(填“左”或“右”)与重物相连；

(2)根据图中所得的数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律；

(3)从O点到(2)问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔEp＝________J，动能增加量ΔEk＝________J．(结果保留3位有效数字) 12．(8分)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：

A．摆好实验装置如图8所示．

图8 B．将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．

C．在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上．

D．释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带．

(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据：

①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm. ②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：拉力对小车做的功为________ J，小车动能的增量为________ J. (2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮他分析一下，造成较大误差的主要原因是：

________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________. 三、计算题(本题共4小题，共46分) 13．(10分)一辆汽车在平直高速公路上行驶，已知该车发动机的额定功率为110 kW，若汽车以额定功率启动，在运动中所受的阻力为1 900 N，求该车行驶的最大速度．

14．(10分)如图9所示，质量为m的自行车特技运动员从B点由静止出

发，经BC圆弧，从C点竖直冲出，完成空翻，完成空翻的时间为

t.由B到C的过程中，克服摩擦力做功为W.空气阻力忽略不计，重

力加速度为g，试求：自行车运动员从B到C至少做多少功？

图9

15．(12分)如图10所示，质量为M＝0.2 kg 的木块放在水平台面上，

水平台面比水平地面高出h＝0.20 m，木块距水平台面的右端L

＝1.7 m．质量为m＝0.10M的子弹以v0＝180 m/s的速度水平射

向木块，当子弹以v＝90 m/s的速度水平射出时，木块的速度为

图10 v1＝9 m/s(此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零)．若木

块落到水平地面时的落地点到水平台面右端的水平距离为l＝1.6 m，

求：(g取10 m/s2) (1)木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2；

(2)木块与水平台面间的动摩擦因数μ. 116．(14分)如图11所示，一小物块(可视为质点)从竖直平面上圆弧轨道顶点

4A由静止开始下滑，滑出圆轨道最低点B后恰好做平抛运动，而后落在水

平地面上的D点，已知小物块质量m＝0.1 kg，圆弧轨道半径R＝1 m，

BC高度h＝1.8 m，CD＝2.4 m，g取10 m/s2，问：

图11 (1)在轨道AB上，小物块克服摩擦力做了多少功？

(2)飞离B点前的瞬间，小物块对轨道的压力多大？

答案

1．AB

2．C

3．D

4．A

5．AC

6．D

7．CD

8．D

9．BCD

10．AD

11．(1)左

(2)B

(3)1.88

1.87

12．(1)②0.196

0.100

(2)a.小车质量没有远大于钩码质量；b.没有平衡摩擦力；c.操作D错误，应先接通电源，使电磁打点计时器工作稳1定后再释放小车13．208 km/h

14．W＋mg2t2

15．(1)－243 J

8.1 J

(2)0.50

816．(1)0.2 J

(2)2.6 N