高一物理第五章机械能及其守恒定律单元测试B组中学教育试题_中学教育-试题.pdf

高一物理 第五章机械能及其守恒定律单元测试（B 组）（时间 90 分钟，总分 100 分）班别 姓名 学号 评价得分_ 一选择题（本题共 10小题；每小题 4 分，共 40 分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得 4分，选不全的得 2分，有选错或不答的得 0分）1关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是 ()A只有重力作用时，机械能守恒 B当有其他力作用时，只要合外力为零，机械能守恒 C当有其他力作用时，只要合外力的功为零，机械能守恒 D炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒 2一个人站在阳台上，以相同的速率v分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率 ()A上抛球最大 B下抛球最大 C平抛球最大 D三球一样大 3如图-1，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由abc的运动过程中 ()A小球和弹簧总机械能守恒 B小球的重力势能随时间均匀减少 C小球在b点时动能最大 D到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 4一物体质量为 2kg，以 4m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为 4m/s，在这段时间内水平做功为 ()A0 B8J C16J D32J 5如图-2 所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中 ()A木块的机械能增量f L B子弹的机械能减少量为f（L+d）C系统的机械能减少量为f d 图-1 图-2 D系统的机械能减少量为f（L+d）6 一个小孩站在船头，按图-3 两种情况用同样大小的力拉绳，经过相同的时间t（船未碰撞），小 孩 所 做 的 功1W、2W及 在 时 间t内 小 孩 拉 绳 的 功 率1P、的 关 系 为 ()A1W2W，21PP B1W2W，21PP C1W=2W，21PP D2121,PPWW 7某消防队员从一平台上跳下，下落 2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又降下 0.5 m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力为自身重力的 ()A8 倍 B10 倍 C2 倍 D5 倍 8一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置缓慢地移到Q点，如图-4 所示，则此过程中力F所做的功为 ()Amglcos BFlsin CFl D).cos1(mgl 9一足球运动员将质量为 l kg 的足球由静止以 10m/s 的速度用力踢出，假设运动员踢球瞬间的平均作用力为 200N，球在水平方向上运动了 30m停止，则人对球所做的功为 ()A50J B500J C200J D6000J 10 一个质量为m的物体以ga2的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，物体的 ()A重力势能减少了mgh2 B动能增加了mgh2 C机械能保持不变 D机械能增加了mgh 二填空题（请将正确答案填在题中的横线上。每小题 4分，共 12分）图-3 图-4 题分共分在每小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确有的小题有多个选项正确全部选对的得分选不全的得分有选错或不答的得分关于机械能守恒定律的适用条件下列说法中正确的是只有重力作用时机械能守恒当有其他力仅受重力作用所以爆炸前后机械能守恒一个人站在阳台上以相同的速率分别把三个球竖直向上抛出竖直向下抛出水平抛出不计空气阻力则三球落地时的速率上抛球最大下抛球最大平抛球最大三球一样大如图小球自点由静止自由下落能守恒小球的重力势能时间均匀减少小球在点时动能最大到点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量图一物体质量为以的速度在光滑水平面上向左滑行从某时刻起作用一向右的水平力经过一段时间后滑块的速度方向变11如图-5 所示，在光滑水平桌面上有一质量为M的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m的砖码，则当砝码着地的瞬间（小车未离开桌子）小车的速度大小为_，在这过程中，绳的拉力对小车所做的功为_。12如图-6所示，在水平台面上的A点，一个质量为的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，则它到达B点时速度的大小为 13在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门（如图-7）。球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量m，则红队球员将足球踢出时的速度v0=，该队员踢球时对足球做功W=。（不计空气阻力）三实验题（8分）14在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为 50 Hz，查得当地重力加速度g=9.80 m/s2，测出所用重物的质量m=1.00 kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的 4个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为 62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量为_J，动能的增加量为_J（取 3 位有效数字）四、计算题（15、18题 10分，16题 8 分，17题 12分，共 40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。共 40分）15如图-8 所示，斜面倾角=30，另一边与地面垂直，高为H，斜面顶点有一定滑轮，物块A和B的质量分别为m1和m2，通过轻而软的细绳连结并跨过定滑轮，开始时两物块都位于与地面的垂直距离为21H的位置上，释放两物块后，A沿斜面无摩擦地上滑，B沿斜面的竖直边下落，若物块 A恰好能达到斜面的顶点，试求m1和m2的比值.（滑轮质量、半径及摩擦均可忽略）图-5 图-6 图-7 图-8 题分共分在每小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确有的小题有多个选项正确全部选对的得分选不全的得分有选错或不答的得分关于机械能守恒定律的适用条件下列说法中正确的是只有重力作用时机械能守恒当有其他力仅受重力作用所以爆炸前后机械能守恒一个人站在阳台上以相同的速率分别把三个球竖直向上抛出竖直向下抛出水平抛出不计空气阻力则三球落地时的速率上抛球最大下抛球最大平抛球最大三球一样大如图小球自点由静止自由下落能守恒小球的重力势能时间均匀减少小球在点时动能最大到点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量图一物体质量为以的速度在光滑水平面上向左滑行从某时刻起作用一向右的水平力经过一段时间后滑块的速度方向变 16以 10ms 的速度将质量是m的物体从地面竖直向上抛出，若忽略空气阻力，求（1）物体上升的最大高度.（2）上升过程中何处重力势能和动能相等?（以地面为参考面）17.质量是 2000kg、额定功率为 80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为 20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为 2m/s2，运动中的阻力不变。求：汽车所受阻力的大小。3s 末汽车的瞬时功率。汽车做匀加速运动的时间。汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。题分共分在每小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确有的小题有多个选项正确全部选对的得分选不全的得分有选错或不答的得分关于机械能守恒定律的适用条件下列说法中正确的是只有重力作用时机械能守恒当有其他力仅受重力作用所以爆炸前后机械能守恒一个人站在阳台上以相同的速率分别把三个球竖直向上抛出竖直向下抛出水平抛出不计空气阻力则三球落地时的速率上抛球最大下抛球最大平抛球最大三球一样大如图小球自点由静止自由下落能守恒小球的重力势能时间均匀减少小球在点时动能最大到点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量图一物体质量为以的速度在光滑水平面上向左滑行从某时刻起作用一向右的水平力经过一段时间后滑块的速度方向变 18.某人利用如图-9 所示的装置，用 100N的恒力F作用于不计质量的细绳的一端，将物体从水平面上的A点移到B点.已知1=30，237，h=1.5m.不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦.求绳的拉力对物体所做的功.第五章机械能及其守恒定律单元测试（B组）参考答案 1.A 2.D 3.AD 4.A 5.ABC 6.B 7.D 8.D 9.A 10.BD 11.mMmMgh，mMmgh2（提示：以地面为零势能面，由机械能守恒得2)(21vMmmgh，解得mMmghv2。根据动能定理，绳对小车做功 mMmMghvMW221）12.220ghv vB（物体抛出后运动过程中只受重力作用，机械能守恒，选地面为参考面，则22021)(21BmvhHmgmvmgH 解得.220ghv vB 若选桌面为参考面，则 2202121Bmvmghmv 解得.220ghv vB）图-9 题分共分在每小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确有的小题有多个选项正确全部选对的得分选不全的得分有选错或不答的得分关于机械能守恒定律的适用条件下列说法中正确的是只有重力作用时机械能守恒当有其他力仅受重力作用所以爆炸前后机械能守恒一个人站在阳台上以相同的速率分别把三个球竖直向上抛出竖直向下抛出水平抛出不计空气阻力则三球落地时的速率上抛球最大下抛球最大平抛球最大三球一样大如图小球自点由静止自由下落能守恒小球的重力势能时间均匀减少小球在点时动能最大到点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量图一物体质量为以的速度在光滑水平面上向左滑行从某时刻起作用一向右的水平力经过一段时间后滑块的速度方向变13.ghv22，mgh+12mv2 14.7.62；7.56 15.解答 B下落2H过程中，对系统有：m2g2H=m1g2Hsin+21（m1+m2）v2 以后对A上升至顶点过程：21m1v2=m1g（2H-21Hsin）所以21mm=21 16.解答（1）以地面为参考面，设物体上升高度为h，由机械能守恒定律得 E1=E2，即mghmv002120，所以 102102220gvhm=5m.（2）在地面：E1=2021mv 在高h1处Ek=Ep，E2=mgh1+121221mghmv 由机械能守恒定律得 E1=E2，即120221mghmv 解得1041004201gvhm=2.5m.说明 利用机械能守恒定律解题的优点是：解题时只需注意初、末状态，而不必考虑物体的运动过程.17解答 所求的是运动中的阻力，若不注意“运动中的阻力不变”，则阻力不易求出。以最大速度行驶时，根据P=Fv，可求得F=4000N。而此时牵引力和阻力大小相等。由于 3s 时的速度v=at=6m/s，而牵引力由FFf=ma得F=8000N，故此时的功率为 P=Fv=4.8 104W。设匀加速运动的时间为t，则t时刻的速度为v=a t=2t，这时汽车的功率为额定功率。由P=Fv，将F=8000N和v=2 t代入得t=5s。虽然功率在不断变化，但功率却与速度成正比，故平均功率为额定功率的一半，从而得牵引力的功为W=Pt=400005J=2105J.说明中的时间，有的学生用v=at，得t=vm/a=10s，这是错误的。要注意，汽车不是一 直匀加速到最大速度的。18.解答绳对物体的拉力虽然大小不变，但方向不断变化，所以，不能直接根据W=Fscos 求绳的拉力对物体做的功.由于不计绳与滑轮的质量及摩擦，所以恒力F做的功和绳的拉力对物体做的功相等.本题可以通过求恒力 F 所做的功求出绳的拉力对物体所做的功.由于恒力F 作用在绳的端点，需先求出绳的端点的位移s，再求恒力F的功.由几何关系知，绳的端点的位移为 hhhhhs3135237sin30sin=0.5m.在物体从A移到B的过程中，恒力F做的功为 题分共分在每小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确有的小题有多个选项正确全部选对的得分选不全的得分有选错或不答的得分关于机械能守恒定律的适用条件下列说法中正确的是只有重力作用时机械能守恒当有其他力仅受重力作用所以爆炸前后机械能守恒一个人站在阳台上以相同的速率分别把三个球竖直向上抛出竖直向下抛出水平抛出不计空气阻力则三球落地时的速率上抛球最大下抛球最大平抛球最大三球一样大如图小球自点由静止自由下落能守恒小球的重力势能时间均匀减少小球在点时动能最大到点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量图一物体质量为以的速度在光滑水平面上向左滑行从某时刻起作用一向右的水平力经过一段时间后滑块的速度方向变W=Fs=1000.5J=50J 所以，绳的拉力对物体做的功为 50J.题分共分在每小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确有的小题有多个选项正确全部选对的得分选不全的得分有选错或不答的得分关于机械能守恒定律的适用条件下列说法中正确的是只有重力作用时机械能守恒当有其他力仅受重力作用所以爆炸前后机械能守恒一个人站在阳台上以相同的速率分别把三个球竖直向上抛出竖直向下抛出水平抛出不计空气阻力则三球落地时的速率上抛球最大下抛球最大平抛球最大三球一样大如图小球自点由静止自由下落能守恒小球的重力势能时间均匀减少小球在点时动能最大到点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量图一物体质量为以的速度在光滑水平面上向左滑行从某时刻起作用一向右的水平力经过一段时间后滑块的速度方向变