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《第七章机械能守恒定律》试卷(答案在后面)
一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)
1、关于机械能守恒定律,以下说法中正确的是:
A.物体沿斜面匀速下滑时,机械能不守恒。
B.仅受重力作用的物体,机械能一定守恒。
C.物体沿光滑斜面下滑,除了重力外不受其他力作用时,机械能守恒。
D.物体在空中自由下落,除了重力外,还受空气阻力作用,机械能仍守恒。
2、一个物体沿粗糙斜面下滑,其机械能守恒的程度主要取决于:
A.斜面的倾斜角度。
B.物体的质量。
C.斜面材料的摩擦系数。
D.物体沿斜面下滑的距离。
3、一个物体从高度h自由下落到地面,不考虑空气阻力。在下落过程中,物体的机械能守恒。下列关于物体机械能的描述中,正确的是:
A、物体在任意位置时,其动能小于势能。
B、物体在落地时,其势能为零,动能为最大值。
C、物体在落地前瞬间,其机械能等于开始下落时的机械能。
D、物体在上升过程中,其机械能大于下落过程中。
4、一个小球从地面以初速度v0竖直向上抛出,达到最高点时速度为零,不计空气阻力。关于小球在整个运动过程中的机械能变化,以下说法正确的是:
A、小球的机械能在整个运动过程中不变。
B、小球的机械能在上升过程中增加,在下降过程中减少。
C、小球的机械能在上升过程中减少,在下降过程中增加。
D、小球在最高点的机械能大于其在抛出点或地面上的机械能。
5、一物体在水平面上做匀速直线运动,以下哪个选项正确描述了物体的动能和势能?
A、动能和势能都在增加
B、动能不变,势能减少
C、动能减少,势能不变
D、动能和势能都不变
6、一个物体从静止开始沿斜面下滑,不计摩擦和空气阻力。下列哪个选项描述了物体在下滑过程中机械能的变化情况?
A、动能增加,势能减少
B、动能减少,势能增加
C、动能和势能同时增加
D、动能和势能同时减少
7、质量为m的物体在粗糙水平面上滑行,受到摩擦力的作用,沿直线滑行了距离s后速度减小为零。假设物体只受到摩擦力的作用,则下列哪个选项描述了摩擦力对该物体做的功?
A.正值,因为摩擦力的方向与物体运动方向一致。
B.负值,因为摩擦力的方向与物体运动方向相反。
C.零,因为物体最终停了下来。
D.无法确定,因为物体的质量未知。
二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)
1、关于机械能守恒定律,以下哪些说法是正确的?
A、只有重力或弹力做功时,物体的动能和势能相互转换,但总机械能保持不变。
B、机械能守恒定律不适用于减速运动的物体。
C、一旦物体受到非保守力的作用,机械能将不再守恒。
D、抛体运动的物体,在没有空气阻力的情况下,机械能守恒。
2、在以下哪些情况下,可以应用机械能守恒定律分析物体的运动?
A、一个物体从静止开始沿光滑斜面下滑。
B、一个物体在水平面上受到摩擦力的作用后开始加速运动。
C、一个物体从一定高度自由下落至地面。
D、一个物体在竖直平面内做圆周运动,其半径保持不变但速度在变化。
3、关于机械能守恒定律的应用,下列说法正确的是:
A.当物体只受重力作用且无其他外力做功时,其机械能守恒。
B.在光滑水平面上,两个弹性碰撞的小球系统的总动能和势能之和保持不变。
C.一个自由落体的物体,在下落过程中,如果忽略空气阻力,其机械能守恒。
D.物体沿斜面下滑时,如果斜面粗糙,物体与斜面之间的摩擦力不会影响系统的机械能守恒。
E.在没有非保守力作用的情况下,系统内部能量转换不会改变系统的总机械能。
三、非选择题(前4题每题10分,最后一题14分,总分54分)
第一题
一、计算题
一个质量为m的物体从高度h自由落下,不计空气阻力,落地前瞬间速度为v。请根据机械能守恒定律,求出物体落地前瞬间的动能E_k和重力势能E_p。
已知条件:
物体的质量m=2kg
物体下落的高度h=5m
(1)求物体落地前瞬间的动能E_k;
(2)求物体落地前瞬间的重力势能E_p。
第二题
题目:
一辆质量为m=1200kg的汽车从山顶以初速度v0=10m/s下滑。假设汽车受到的阻力恒定,且滑行过程中克服摩擦力做功Wf=
解析:
1.重力势能减少量的计算:
设山顶至山脚的高度差为h。根据重力势能的变化公式,重力势能减少量为Δ
在汽车从山顶滑行至山脚的过程中,根据动能定理,重力势能的减少等于动能的增加减去克服摩擦力所做的功。用符号表示,则有m
将题中给定的数据代入上述公式1200×10×h=1
重力势能减少量为Δ
2.摩擦力做功的验证:
依据题意,从山顶滑行至山脚过程中,摩擦力做功Wf为
验证该结论使用动能定理,ΔEp=Δ
确证中,数据相符,摩擦力做功为9000J。
第三题
题目:一质量为m的物体在水平面上以一定的初速度v0沿直线运动。设摩擦力为f=ma,其中a为物体加速度。假设不考
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