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1、实验题 (6分)某同学用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验操作过程中

①用游标卡尺测量小球的直径,由图乙可知小球的直径为?mm;
②用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为l22.20cm;
③断开电磁铁电源,让小球自由下落;
④在小球经过光电门时,计时装置记下小球经过光电门所用的时间为2.50
10-3s,由此可算得小球经过光电门时的速度为?m/s;
⑤以光电门所在处的水平面为参考面,小球的质量为m(kg),取重力加速度g=10m/s2,计算得出小球在最高点时的机械能为?J,小球在光电门时的机械能为?J。由此可知,在误差允许的范围内,小球下落过程中机械能是守恒的。

参考答案:①12.35? ④4.94? ⑤12.22m? 12.20m
本题解析:①卡尺读数:12mm+7×0.05mm=12.35mm;④小球经过光电门时的速度为
;⑤小球在最高点时的机械能为
;小球在光电门时的机械能为
本题难度:简单
2、选择题 一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m的物体挂在弹簧的下端,用手托住物体将它缓慢放下,并使物体最终静止在平衡位置。在此过程中,系统的重力势能减少,而弹性势能增加,以下说法正确的是(?)
A.减少的重力势能大于增加的弹性势能
B.减少的重力势能等于增加的弹性势能
C.减少的重力势能小于增加的弹性势能
D.系统的机械能增加
参考答案:A
本题解析:如果由静止自由释放,则系统机械能守恒,在平衡位置小球速度最大,减小的重力势能等于增加的动能和弹性势能之和,所以A对;手的支持力做负功,机械能减小,D错;
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,木板质量为M,长度为L,小木块的质量为m,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将m拉至右端,拉力至少做功为(?)

A.
B.2
C.
D.
参考答案:A
本题解析:若使拉力F做功最少,可使拉力F恰匀速拉木块,容易分析得出
(此?时绳子上的拉力等于
),而位移为
,所以
.
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,下列四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图D中的斜面是粗糙的,图A、B中的F为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A、B、D中的木块向下运动.图C中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是(? )

参考答案:C
本题解析:机械能守恒的条件是:只有重力做功。A选项中,力F做正功,机械能增加,A错误;B选项中,力F做负功,机械能减小,B错误;C选项中只有重力做功,机械能守恒,C正确;D选项中,摩擦力做负功,机械能减小,D错误
本题难度:一般
5、选择题 质量为m的物体,从静止出发以g/2的加速度竖直下落h,则(?)
A.物体的机械能增加了
mg h
B.物体的动能增加了
mg h
C.物体的机械能减少了
mg h
D.物体的重力势能减少了mg h
参考答案:BCD
本题解析:根据物体的运动情况可知物体的受力情况,由功的公式可求得各力的功;由动能定理可求得物体的动能改变量;由功能关系可求机械能的变化;由重力势能与重力做功的关系可知重力势能的改变量.
解:因物体的加速度为
,故说明物体受阻力作用,由牛顿第二定律可知,mg-f=ma;解得
,重力做功WG=mgh; 阻力做功
A. 物体的机械能减少了
mgh,A错误,C正确;
B.由动能定理可知,物体的动能增加了
mgh,B正确;
D.物体的重力势能减少了mgh,D正确。
故选BCD
点评:由于部分同学没弄明白功和能的关系,导致在解答中出现问题;应注意重力做功等于重力势能的改变量;而合力的功等于动能的改变量;阻力的功消耗机械能.
本题难度:一般