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第八章机械能守恒定律(测)
一、单选题
1.物体在下列运动中机械能守恒的是()
A.水平方向上的匀变速直线运动
B.自由落体运动
C.竖直方向上的匀速直线运动
D.物体在斜面上匀速下滑
【答案】B
【解析】
A.水平方向上做匀变速直线运动的物体,重力势能不变,动能不断变化,则机械能不断变化,选项A错误;
B.自由落体运动的物体只有重力做功,机械能守恒,选项B正确;
C.竖直方向上的匀速直线运动的物体,动能不变,重力势能不断变化,则机械能不守恒,选项C错误;
D.物体在斜面上匀速下滑时,动能不变,重力势能减小,则机械能减小,选项D错误。
故选B。
2.如图所示,质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向左运动一段距离L,车与地面之间的动摩擦因数为μ。下列说法正确的是()
A.拉力对小车做功FL B.拉力对小车做功为FLsinα
C.摩擦力对小车做功为-μmgL D.重力对小车做功为mgL
【答案】B
【解析】
AB.拉力对小车做功为
A错误,B正确;
C.摩擦力对小车做功为
C错误;
D.在重力方向小车没有位移,则重力对小车做功为零,D错误。
故选B。
3.重庆由于其良好的生态环境和有利的地理位置,是鸟类的好居处。如图所示,质量为m的鸽子,沿着与水平方向成角、斜向右上方的方向以大小为v的速度匀速飞行,重力加速度大小为g,下列说法正确的是()
A.鸽子处于失重状态 B.空气对鸽子的作用力大于
C.空气对鸽子的作用力的功率为 D.鸽子克服自身的重力的功率为
【答案】D
【解析】
A.由鸽子匀速飞行可知,鸽子所受合外力为0,A错误;
B.由共点力平衡条件可知,空气对鸽子的作用力等于,B错误;
C.空气对鸽子的作用力竖直向上,所以空气对鸽子的作用力的功率为,C错误;
D.鸽子克服自身的重力的功率为
由力的功率表达式
联立解得
D正确。
故选D。
4.刀削面是人们喜欢的面食之一,全凭刀削得名。如图1所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用刀片飞快地削下一片片很薄的面片,使面片飞向旁边的锅里。若一面片获得了水平方向的初速度,飞出时离锅内水面的竖直距离约0.80m,如图2所示。不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。在空中运动的过程中,面片的重力势能()
A.先增大后减小 B.逐渐增大
C.保持不变 D.逐渐减小
【答案】D
【解析】
在空中运动的过程中,重力对面片做正功,面片的重力势能逐渐减小,故选D。
5.如图所示,某地有一台风力发电机,它的叶片转动时可形成半径为R的圆面。某时间内该地区的风速为v,风向恰好跟叶片转动的圆面垂直,已知空气的密度为ρ,假如这风力发电机将空气动能转化为电能的效率为η。则该发电机发电的功率为()
A.πηρR2v2 B.πηρR2v3
C.πηρR2v2 D.πηρR2v3
【答案】B
【解析】
设t时间内与叶片相互作用的空气柱长度为l,则
?????①
空气柱质量为
?????②
由题意可知该发电机发电的功率为
?????③
联立①②③解得
?????④
故选B。
6.李娜是中国著名网球运动员,她是亚洲首位网球大满贯得主,同时也是首位入选名人堂的亚洲网球运动员。如图,在某次比赛中,李娜反手回球,假设网球离开球拍的速度为158m/s,与水平方向的夹角为45°,网球恰好落在对方的底线上。不计空气阻力,则网球落地的速度大小最接近()
A.220m/s B.200m/s C.180m/s D.160m/s
【答案】D
【解析】
网球飞离球拍时离地面的高度约为h=1m,网球在空中运动时只受重力作用,则由动能定理
解得
接近于160m/s。
故选D。
7.如图所示,一条轻绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个小球A和B,B球的质量大于A球的质量。A球静止于地面,用手托住B球,轻绳刚好被拉紧,然后释放B球。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计,则在B球落地前
A.两球所受的合外力大小相等
B.B球重力势能减小的快慢等于A球重力势能增加的快慢
C.B球动能增加的快慢等于A球动能增加的快慢
D.B球机械能减小的快慢等于A球机械能增加的快慢
【答案】D
【解析】
A.两球加速度大小相等,但是两球质量不等,则所受的合外力大小不相等,选项A错误;
B.根据
?EP=mgh
可知,重力势能变化的快慢为
两球高度变化相等,质量不等,则B球重力势能减小的快慢与A球重力势能增加的快慢不相等,选项B错误;
C.根据动能变化的快慢为
两球速度相等,质量不等,则B球动能增加的快慢不等于A球动能增加的快慢,选项C错误;
D.因AB系统机械能守恒,即B球机械能减小等于A球机械能增加,则B球机械能减小的快慢等于A球机械能增加的快慢,选项D正确。
故选D。
8.在一次摩托车跨越壕沟的表演中,摩托车从壕沟的
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