动能定理机械能守恒定律单元检测与答案解析

（1）这三组数据中不符合有效数字读数要求的是_______________．

（2）该同学用重锤取OB段的运动来验证机械能守恒定律，先计算出该段重锤重力势能的减小量为_________，接着从打点计时器打下的第一个点O数起，数到图中B点是打点计时器打下的第9个点，他用vB=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量为___________（均保留三位有效数字）．这样他发现重力势能的减小量__________（填“大于”或“小于”）动能的增加量，造成这一错误的原因是____________．

12．（12分）图测4—7是“验证机械能守恒定律”实验中打下的某一纸带示意图，其中

O为起始点，A、B、C为某三个连续点．已知打点时间间隔T=0．02 s，用最小刻度为1 mm

的刻度尺量得OA=15．55 cm，OB=19．2 cm，OC=23．23 cm．

测图4—7

（1）假定上述数据并没有看错，则它们中不符合数据记录要求的是__________段，正确的记录应是__________ cm．

（2）根据上述数据，当纸带打B点时，重锤（其质量为m）重力势能比开始下落位置时的重力势能减少了__________ J，这时它的动能是__________ J．

（3）通过计算表明数值上ΔEp__________ΔEk（填“大于”“小于”或“等于”），这是因为_________________________．实验的结论是：_________________________． 三、计算题（4小题，共46分）

13．（10分）如图测4—8所示，在高15m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧，当烧断细线时．小球被弹出，小球落地时的速

测图4—8

度方向与水平方向成60°角．求弹簧被压缩时具有的弹性势能．（g = 10m/s2）

14．（11分）如图测4－9所示，AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切．一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑．已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，不计各处摩擦．求 （1）小球运动到B点时的动能；

1

（2）小球下滑到距水平轨道的高度为 R时的速度大小和方向；

2

（3）小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力NB、NC各是多大？

B测图4－9

A

m O R C

15．（12分）质量为50kg的男孩在距离河面40m高的桥上做“蹦极跳”，未拉伸前长度

AB为15m的弹性绳一端缚着他的双脚，另一端则固定在桥上的A点，如图测4－10（a）

所示，男孩从桥面下坠，达到的最低点为水面上方的一点D，假定绳在整个运动中遵守胡克定律．不计空气阻力、男孩的大小和绳的重力（g取l0m／s2）．男孩的速率v跟下坠的距离s的变化如图5－9（b）所示，男孩在C点时速度最大．问：

（1）当男孩在D点时，求绳所储存的弹性势能． （2）绳的劲度系数是多少？

（3）就男孩在AB、BC、CD期间的运动，试讨论作用于男孩的力．

测图4-10

16．（13分）如图测4－11所示，质量为m的小物块A，放在质量为M的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且A、B相对静止．某时刻撤去水平拉力，经过一段时间，B在地面上滑行了一段距离x，A在B上相对于B向右滑行了一段距离L（设木板B足够长）后A和B都停下．已知A、B间的动摩擦因数为?1，B与地面间的动摩擦因数为?2，且?2??1，求x的表达式．

测图4－11