内容正文:
1.5科学验证:机械能守恒定律
一、单选题
1.下面各个实例中,机械能守恒的是( )
A.物体沿斜面匀速下滑 B.物体从高处以0.9g的加速度竖直下落
C.物体沿光滑曲面滑下 D.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升
2. 长为L的均匀链条,放在光滑的水平桌面上,且使其长度的垂在桌边,如图所示,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为(重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连,开始两物体处于同一高度,绳处于绷紧状态,轻绳足够长,不计一切摩擦,现将两物体由静止释放,在A落地之前的运动中,下列说法中正确的是( )
A.物体的加速度为
B.A减少的重力势能等于B增加的动能
C.A下落h时,B的瞬时速率为
D.A下落h时,A的机械能减少了
4. 如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球质量为m,静置于地面;b球质量为3m,用手托往,高度为h,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为( )
A.h B.2h C.1.5h D.2.5h
5.在“验证机械能守恒定律”的实验中,根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,则以v2为纵轴,以h为横轴,画出的图线应是下图中的( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧保持竖直),下列关于能的叙述正确的是( )
A.弹簧的弹性势能不断增大
B.小球的动能先减小后增大
C.小球的重力势能先增大后减小
D.小球的机械能总和先增大后减小
7.如图所示,可视为质点的、质量为m的小球,现在最低点给小球一个初速度,使其在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列有关说法中不正确的是( )
A.v的最小值为2
B.当v >时,外侧轨道对小球有作用力
C.当v 由2逐渐增大时,在最高点轨道对小球的弹力逐渐增大
D.当v 由逐渐增大时,在最高轨道对小球的弹力逐渐增大
二、多选题
8.如图所示,一轻弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点的过程中( )
A.重物的机械能减少
B.重物与弹簧组成的系统的机械能不变
C.重物与弹簧组成的系统的机械能增加
D.重物与弹簧组成的系统的机械能减少
9.如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A.(甲)图中,物体A将弹簧压缩的过程中,A机械能守恒
B.(乙)图中,A置于光滑水平面,物体B沿光滑斜面下滑,物体B在下滑过程中机械能守恒
C.(丙)图中,不计任何阻力和定滑轮质量时A加速下落,B加速上升过程中,A、B系统机械能守恒
D.(丁)图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒
10.从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和.取地面为重力势能零点,该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示.重力加速度取10 m/s2.由图中数据可得( )
A.物体的质量为2 kg
B.h=0时,物体的速率为20 m/s
C.h=2 m时,物体的动能Ek=40 J
D.从地面至h=4 m,物体的动能减少100 J
11.如图,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动.不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为g.则( )
A.a落地前,轻杆对b一直做正功
B.a落地时速度大小为
C.a下落过程中,其加速度大小始终不大于g
D.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg
三、实验题
12.在用落体法验证机械能守恒定律时,某小组按照正确的操作选得纸带如图.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中。(已知当地的重力加速度g=9.80 m/s2 , 重锤质量为m=1 kg,计算结果均保留3位有效数字)
图中的三个测量数据中不符合有效数字读数要求的是________段的读数,应记作________cm;
②甲同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,他用AC段的平均速度作为B点对应的瞬时速度vB , 则求得该过程中重锤的动能增加量ΔEk=________J,重力势能的减少量ΔEp=________J;这样验证的系统误差总是使ΔEk________ΔEp(选填“>”、“<”或“=”);
③乙同学根据同一条