人教版 (新课标)必修28.机械能守恒定律练习

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图7-5
A.在0~t1时间内，外力做正功
B.在0~t1时间内，外力的功率逐渐增大
C.在t2时刻，外力的功率最大
D.在t1~t3时间内，外力做的总功为零
解析：选AD.在0~t1时间内，速度增大，由动能定理知外力做正功，A项正确；在t1、t3两个时刻，质点速率相等，由动能定理知t1~t3时间内，外力做的总功为零，D项正确；v-t图象的斜率表示加速度，在t1时刻，a=0,F=0，功率为零，故B项错；t2时刻，F最大，但v=0，由P=Fv知P=0,故C项错.
2.（2010年高考安徽卷）伽利略曾设计如图7-6所示的一个实验，将摆球拉到M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点.如果在E或F处钉上钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点.这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小（ ）
图7-6
A.只与斜面的倾角有关
B.只与斜面的长度有关
C.只与下滑的高度有关
D.只与物体的质量有关
解析：选C.由题可知摆球由同一位置释放，虽然经过的轨迹不同，但达到的高度相同，说明到达圆弧最低端的速度大小相同，仅与高度有关，故选项C正确，A、B、D均错.
3.（2010年高考福建卷）如图7-7甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（ ）
图7-7
A.t1时刻小球动能最大
B.t2时刻小球动能最大
C.t2~t3这段时间内，小球的动能先增加后减少
D.t2~t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
解析：选C.0~t1时间内小球做自由落体运动，落到弹簧上并往下运动的过程中，小球重力与弹簧对小球弹力的合力方向先向下后向上，故小球先加速后减速，t2时刻到达最低点，动能为0,A、B错；t2~t3时间内小球向上运动，合力方向先向上后向下，小球先加速后减速，动能先增加后减少，C对；t2~t3时间内由能量守恒知小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能减去小球增加的重力势能，D错.
4.（2010年高考山东卷）如图7-8所示，倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平.用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（ ）
图7-8
A.物块的机械能逐渐增加
B.软绳重力势能共减少了（1/4）mgl
C.物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功
D.软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和
解析：选BD.绳的拉力对物块做负功，所以物块的机械能减少，故选项A错误；软绳减少的重力势能ΔEp=mg[（l/2）-（l/2） sin30°]=（1/4） mgl,故选项B正确；软绳被拉动，表明细线对软绳的拉力大于摩擦力，而物块重力势能的减少等于克服细线拉力做功与物块动能之和，选项C错误；对软绳应用动能定理，有WFT+WG-WFf=ΔEk，所以软绳重力势能的减少ΔEp=WG=ΔEk+WFf-WFT，所以ΔEp＜ΔEk+WFf,选项D正确.
5.（2010年高考课标全国卷）图7-9为验证机械能守恒定律的实验装置示意图，现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题：
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有_________.（填入正确选项前的字母）
图7-9
A.米尺 B.秒表
C.0~12 V的直流电源 D.0~12 V的交流电源
（2）实验中误差产生的原因有____________________.（写出两个原因）
解析：（1）需要米尺来测量两点之间的距离，电磁打点计时器需用交流电源，故选A、D.
（2）①纸带与电磁打点计时器之间存在摩擦阻力；②测量两点之间距离时的读数有误差；③计算势能变化时，选取的两点距离过近；④交变电流频率不稳定.（选取两个原因即可）
答案：（1）AD（2）见解析