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特色小卷9 机械能守恒和能量守恒
[时间:50分钟 满分:100分]
一、单项选择题(每小题6分,共7题,共42分)
关于下列四幅图中的情景(均不计空气阻力),说法正确的是( )
A.甲图中,游客在倾斜的滑槽轨道上下滑过程中,游客的机械能守恒
B.乙图中,运动员撑杆向上的过程中,运动员的机械能一直守恒
C.丙图中,火箭点火升空的过程中,火箭的机械能守恒
D.丁图中,被运动员掷出的铅球在飞行过程中,铅球的机械能守恒
如图所示,小滑块A和劈形物体B的各表面均光滑,在小滑块A沿劈形物体B的斜面向下滑动的过程中( )
A.A的机械能不变
B.B的机械能减小
C.A和B总的机械能不变
D.A和B总的机械能增大
去陶然亭玩“大雪山”是很多小朋友喜爱的游戏。小宝在一次游戏过程中,重力对他做功1 600 J,克服阻力做功400 J,则小宝的( )
A.重力势能增加1 600 J
B.动能增加2 000 J
C.机械能减少400 J
D.机械能增加1 200 J
如图所示,运动员一个漂亮的投篮后,篮球以与水平面成45°的倾角落入篮筐。若刚离手时篮球和篮筐正好在同一水平面上且到篮筐距离为7.0 m,不考虑空气作用力,则( )
A.篮球运动到最高点时机械能最大
B.篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度约为3.5 m
C.篮球刚离手时动能约为110 J
D.篮球从刚离手到入篮筐的整个运动过程中速度随时间均匀变化
风能是一种清洁的可再生能源,风力发电是指把风的动能转化为电能。有一国内最大的风力发电机,它的叶片转动时可形成半径为80 m的圆面,该地区常年的平均风速是5.0 m/s,空气的密度为1.25 kg/m3。风速跟叶片转动的圆面垂直,假如该风力发电机能将到达此圆面内10%的空气动能转化为电能。已知标准煤的热值为3.0×107 J/kg,π取3。则下列说法正确的是( )
A.1 s内冲击该风力发电机叶片圆面的气流体积为9.6×103 m3
B.1 s内冲击该风力发电机叶片圆面的气流动能为1.5×105 J
C.该风力发电机年发电量约为1.3×106 kW·h
D.该风力发电机年发电量相当于完全燃烧1.56×108 kg标准煤产生的热量
把质量为1 kg的小球放在竖立的轻质弹簧(劲度系数为500 N/m)上,并将球向下按至A位置,如图甲所示。迅速松手后,球被弹起并沿竖直方向运动到最高位置C (图丙),途中经过B位置时弹簧正好处于自由状态(图乙)。已知B、A的高度差为0.1 m,C、B的高度差为0.15 m,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,弹簧始终在弹性限度内,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A.从A到C的过程中,球先加速后减速,在B位置时动能最大
B.从A到C的过程中,球的机械能先增加后减小
C.松手瞬间球的加速度为13 m/s2
D.弹簧被压缩至A位置时具有的弹性势能为2.5 J,随后弹性势能减小直到为0
如图所示,一特殊材料做成的轻质物块刚好卡在两块足够长、固定的水平木板之间,并处于静止状态。上、下木板对物块的最大静摩擦力相同,均为50 N(滑动摩擦力等于最大静摩擦力)。物块左侧面与一轻质弹簧固定连接,弹簧的劲度系数为50 N/cm。质量为2 kg的光滑小球以3 m/s的速度压缩弹簧,且此后能推动物块运动。下列说法正确的是( )
A.小球被弹回时的速度大小也为3 m/s
B.整个过程,弹簧的最大压缩量为0.2 m
C.已知整个过程中,弹簧的最大弹性势能为1 J,则物块在两木板之间向右运动的最大距离为0.08 m
D.物块与两木板间因摩擦而产生的内能为9 J
二、不定项选择题(每小题8分,全部选对得8分,选对但不选全得4分,有错误选项不得分,共3题,共24分)
如图所示,ACB为半径为R、由光滑细杆制成的圆弧的一部分,A与圆心O等高,B为最低点,C为圆弧AB中点,圆弧ACB位于竖直平面内,一小球穿在细杆上,固定于一轻弹簧的一端,轻弹簧另一端固定在O1点,O、O1、C三点共线,当小球经过D点时弹簧处于原长,OD与OA方向间的夹角为30°。小球从A点由静止释放,从A点运动到B点的过程中,已知重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.小球滑到D点时加速度大小为g
B.弹簧的弹性势能先减小后增大
C.小球的机械能先增大后减小再增大又减小
D.小球到达B点时速度大小为
如图所示,倾角为30°的光滑斜面底端固定一轻弹簧,O点为原长位置。质量为0.5 kg的物块从斜面上A点由静止释放,物块下滑并压缩弹簧到最短的过程中,最大动能为8 J。现将物块由A点上方0.4 m处的B点由静止释放,弹簧被压缩过程中始终在弹性限度内,g取10 m/s