2019学年光华高中高一物理机械能章节单元测试题(含答案)

2019学年第二学期机械能章节检测卷

高一物理2020.4.28

试卷满分：100分考试时间：10：10-11：40命题人：刘东新

一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。

1．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。在此过程中，小车受到的阻力大小恒为F f，则()

A．拉力对小车做功为Fl sin α

B．支持力对小车做功为Fl cos α

C．阻力对小车做功为F f l cos α

D．重力对小车做功为mgl

2．李大爷骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬车匀速前行．设李大爷与车的总质量为80 kg，人与车的速度恒为4m/s，骑行过程中所受阻力约为车和人总重的0.03倍，取g =10 m/s2，李大爷骑电动车做功的功率约为（）

A．300W B．200 W C．100 W D．10 W

3．如图，质量为m的小球，从桌面上方高为h1的A点自由下落到地面

上的B点，桌面高为h2，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正

确的是（）

A．取A点重力势能为0，小球落地时机械能为mg(h1+h2)

B．取A点重力势能为0，小球落地时机械能为0

C．取桌面处重力势能为0，小球落地时机械能为mgh2

D．取地面处重力势能为0，小球落地时机械能为mgh1

4．把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是( )

A．两小球落地时速度相同

B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同

C．从开始运动至落地，重力对两小球做的功不同

D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率P A>P B

5．如图，质量为m的小球被固定在轻杆的一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用，设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时轻杆对小球

的拉力为7.5mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周通过最高点时轻杆对小球

的支持力为0.5mg，小球在此半个圆周运动过程中克服空气阻力所做的功为（）

A．mgR/4 B．mgR/2 C．mgR D．2mgR

6．如图所示，一个质量为M 的物体放在水平面上，物体上方连接一个长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧。现用手拉着弹簧P 点缓慢向上移，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P 点位移是H (设开始时弹簧处于原长)，则物体的重力势能增加了( ) A ．MgH B ．MgH ＋Mg k C ．MgH －Mg k D ．MgH －(Mg )2

k

7．如图所示，在高1.5m 的光滑平台上有一个质量为2kg 的小球被一细线拴在墙上，小球与墙之

间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为（g ＝10 m/s 2）（ ） A ．10J B ．15J C ．20J D ．25J

二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有两个或以上选项正确。全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答不得分。 8．关于重力做功和重力势能的变化，下列叙述正确的是（ ） A ．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段重力做负功，重力势能减少 B ．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段重力做正功，重力势能增加 C ．做平抛运动的物体，重力势能在不断减少

D ．只要物体的高度降低，其重力势能一定在减少

9．如图所示，小球从a 点由静止自由下落，到b 点与竖直放置的轻弹簧接触，到c 点时弹簧被压缩到最短，不计空气阻力，则小球在a →b →c 的运动过程中（ ） A.系统的机械能不断增大 B.小球的机械能先不变再减少 C.小球的机械能保持不变

D.弹簧的弹性势能在bc 段不断增大

10．一质量为0.3kg 的弹性小球，在光滑的水平面上以6s m 的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前速度大小相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小ν?和碰撞过程中墙对小球做功的大小W 为（ ） A.W=0 B.ν?=12s m

C.W=10.8J

D.ν?=0

11．如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m 的滑雪运动员从距底端高为h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g/3。运动员从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（ ）

A ．合外力做功为mgh/3

B ．增加的动能为2mgh/3

C ．克服摩擦力做功为mgh/3

D ．减少的机械能为mgh/6

12.如图所示，固定的光滑竖直杆上套有一质量为m的圆环，圆环与水平放置轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在墙壁上的A点，图中弹簧水平时恰好处于原长状态。现让圆

环从图示位置（距地面高度为h）由静止沿杆滑下，滑到杆的底端B时速度恰

好为零。则在圆环下滑至底端的过程中（）

A．圆环所受合力对圆环做正功

B．弹簧弹力对圆环先做正功后做负功

C．圆环到达B时弹簧弹性势能为mgh

D．弹性势能和重力势能之和先减小后增大

三、实验题（共14分，每空2分）

13.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验，如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹射出去，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为W。换橡皮筋重复实验。实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、

刻度尺和_____________电源（填“交流”或“直流”）：

（2）若木板倾斜放置且已平衡好摩擦，小车在两条橡皮

筋作用下运动，当小车速度最大时，这时橡皮筋处于

_____________的状态（填“伸长”或“原长”或“压缩”）

（3）在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀，如图所示。为了测量小车获得的速度，应选用纸带的_____________部分进行测量。（填“点距逐渐增大”或“点距均匀”）

14．用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示。已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，

结果均保留两位有效数字）

（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=______m/s；

（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△E K =______J ，系统势能的减少量△E P =______J 。

（3）若某同学作出v 2/2-h 图象如图3，则当地的实际重力加速度g=______m/s 2。

四、解答题：（共45分，15题8分，16题12分，17题12分，18题13分。解答题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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15.起重机把2000kg 的货物从地面竖直向上提升9米。（1）当货物被匀速提升时，求拉力所做的功；（2）当货物以加速度2

2s m a 匀加速向上提升时，求拉力的平均功率。（g 取10m/s 2

）

16.如图所示，半径R ＝1m 的1/4圆弧导轨与水平面相接，从圆弧导轨顶端A ，静止释放一个质量为m ＝20g 的小木块，测得其滑至底端B 时速度V B ＝3m ／s ，以后沿水平导轨滑行BC ＝3m 而停止．（g 取10m/s 2

）求：

（1）在圆弧轨道上克服摩擦力做的功? （2）BC 段轨道的动摩擦因数为多少?

（3）小木块在C 点至少需多大的初速度，才能返回A 点？（假定曲面处摩擦力大小恒定）

17.汽车发动机的额定牵引功率为60kw ，汽车的质量为2t 。汽车在水平路面上行驶时，阻力是车

重的0.1倍。试问（g 取10m/s 2

）

（1）汽车保持额定功率从静止启动后，能达到的最大速度是多少？

（2）汽车保持额定功率从静止启动后，速度达到10m/s 时，加速度是多少？

（3）若汽车从静止开始，保持0.5m/s 2

的加速度做匀加速直线运动，能维持多长时间？

18.如图所示，竖直平面内的一半径R=0.50m 的光滑圆弧槽BCD ，B 点与圆心O 等高，一水平面与圆弧槽相接于D 点。质量m=0.10kg 的小球从B 点正上方H=0.95m 高处的A 点自由下落，由B 点进入圆弧槽轨道，从D 点飞出后落在水平面上的Q 点，DQ 间的距离s=2.4m ，球从D 点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h=0.80m ，取g=10m/s 2，不计空气阻力，求： （1）小球经过C 点时轨道对它的支持力大小F N （2）小球经过最高点P 的速度大小v P （3）D 点与圆心O 的高度差h OD

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 A C B D C D A CD BD AB BC CD

填空题：

13、交流原长点距均匀

14、2.4 0.58 0.60 9.7

15、

17、

18、