高一物理 机械能守恒定律单元测试

高一物理 机械能守恒定律单元测试一、单项选择题1某人以平行斜面的拉力F将物体沿斜面拉动，拉力大小等于物体所受摩擦力，则()A物体做匀速运动B合外力对物体做功为零C物体的机械能保持不变D物体机械能减少2如图1所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平，质点P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为H，空气阻力不计当质点下落再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为()图1AhHBhChDhH3如图2所示，质量均为m的a、b两球固定在轻杆的两端，杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动，已知两物体距O点的距离L1L2，今在水平位置由静止释放，则在a下降过程中，杆对b球的作用力()图2A方向沿bO，不做功B方向沿bO，做正功C方向与bO成一定夹角，做正功D方向与bO成一定夹角，做负功4从空中以40 m/s的初速平抛一个重力为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，取g10 m/s2，则物体落地时重力的即时功率为()A400 WB300 WC500 WD700 W5如图3所示，质量为m的物体P放在光滑的倾角为q的直角劈上，同时用力F向右推劈，使P与劈保持相对静止，在前进的水平位移为s的过程中，劈对P做的功为()图3AFsBmgsinqs/2CmgcosqsDmgtanqs6物体在做下列哪些运动时机械能不守恒()A自由落体运动B竖直上抛运动C沿斜面向下匀速运动D沿光滑的竖直圆环轨道的内壁做圆周运动7如图4所示，桌面离地高h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，设桌面为零势面，则小球触地前的瞬间机械能为()图4AmghBmgHCmg(Hh)Dmg(H-h)8某人将质量为1 kg的物体，由静止匀加速举高1 m，且获得2 m/s的速度，则在这一过程中，下列说法错误的是()(g10 m/s2)A物体的机械能守恒B合外力对物体做功2 JC物体的机械能增加12 JD人对物体做功为12 J二、填空题9如图5所示，木板质量为M，长为L，放在光滑水平面上，一细绳通过定滑轮将木板与质量为m的小木块相连，M与m之间的动摩擦因数为m ，现用水平向右的力F将小木块从木板的最左端拉到最右端，拉力至少要做的功是_图510一跳绳运动员质量m50 kg，一分钟跳N180次假设每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次时间的2/5，试估算该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率为_(取g10 m/s2)11将物体以60 J的初动能竖直向上抛出，当它上升至某点P时，动能减少为10J，机械能损失10 J，若空气阻力大小不变，则物体落回抛出点时的动能为_J三、计算题12如图6所示，AB与CD为两个斜面，分别与一个光滑的圆弧形轨道相切，圆弧的圆心角为q，半径为R，质量为m的物块在距地面高为h的A处无初速度滑下，若物块与斜面的动摩擦因数为m ，求物体在斜面上(除圆弧外)共能运动多长的路程？图613一轻绳一端固定在O点，另一端拴一小球，拉起小球使轻绳水平，然后无初速的释放如图7所示，小球在运动至轻绳达到竖直位置的过程中，小球所受重力的瞬时功率在何处取得最大值图参考答案一、单项选择题 1.C 2.D 3.C 4.B5.D 6.C 7.B 8.A二、填空题 9m mgL 1075 W 1136三、计算题12解析：物块在斜面AB和CD上往复运动，摩擦力的方向不断变化，由于摩擦阻力做功，物块每次上滑的最高点不断在降低，当物体在B点或C点速度为零时，便在光滑曲面上往复运动，高度不再变化设物块在斜面上(除圆弧外)运动的总路程为s，以A为初位置，B或C为末位置，取全过程研究，由动能定理，有WGWF0即mg(h-h)-m mgscos0s答案：h-R(1-cosq/2)/m cosq/213解析：重力的瞬时功率Pmgvcosmgvy其中vy为速度v的竖直分量，由于mg恒定，P的变化规律即vy的变化规律定性分析vy的变化，在起点A，v0，vy0最低点B速度v水平，vy0，故在下落过程中，vy先增大后减小，vy取最大值之处必是竖直方向加速度ay0，设为C处，此处，绳的拉力的竖直分量Fy必与重力平衡小球在C处重力的瞬时功率最大，则有Fymg，Fcosqmg需求出绳的拉力F由圆周运动知F-mgcosq从A点至C点机械能守恒(l为绳长)mglcosqmv2解式、，得cosq即绳与竖直成qarccos时，vy最大，即PG最大，此题还可以用数学极值法求解PGmgvcosmgvsinq而mglcosqmv2所以PGmg当cosq sin2q 取最大值时