高一物理期末复习题-机械能(二).doc

高一物理期末复习题机械能（二）一、选择题（每题3分，共36分）1关于重力势能的说法正确的是（ ）A重力势能由重物本身因素决定B重力势能有负值，因此说重力势能是矢量C重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能D重力做功引起重力势能变化2关于重力、摩擦力做功的叙述中，错误的是 （ ）A物体克服重力做了多少功，物体的重力势能就增加多少B重力对物体做功只与始、末位置有关，而与路径无关C摩擦力对物体做功也与路径无关D摩擦力对物体做功与路径有关3下述说法正确的是 （ ）A物体所受的合力为零，机械能一定守恒B物体所受合力不为零，机械能一定不守恒图1C物体受到重力、弹力以外的力作用时,机械能一定不守恒D物体在重力、弹力以外的力做功时，机械能一定不守恒4如图1所示，轻弹簧一端固定在挡板上。质量为m的物体以初速度v0沿水平面开始运动，起始点A与轻弹簧自由端O距离为s，物体与水平面间的动摩擦因数为，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，则弹簧被压缩最短时，弹簧具有的弹性势能为（ ）图2Amv02mgx Bmv02mg（s+x）Cmgs Dmg（s+x） 5以初速度v0竖直上抛一个质量为m的物体，不计阻力，当它到达最大高度后又向下运动到速度为时（以地面为参考平面），物体的重力势能为（ ） Amv02Bmv02Cmv02 Dmv02图36如图2所示，一根长为l1的橡皮条和一根长为l2的绳子（l1l2）悬于同一点，橡皮条的另一端系一A球，绳子的另一端系一B球，两球质量相等，现从悬线水平位置（绳拉直，橡皮条保持原长）将两球由静止释放，当两球摆至最低点时，橡皮条的长度与绳子长度相等，此时两球速度的大小为 （ ）AB球速度较大BA球速度较大 C两球速度相等 D不能确定7如图3所示，从H高处以v平抛一小球，不计空气阻力，当小球距地面高度为h时，其动能恰好等于其势能，则（ ）图4A.h= Bh C.h D无法确定8如图4所示，一细绳的上端固定在天花板上靠近墙壁的O点，下端拴一小球，L点是小球下垂时的平衡位置，Q点代表一固定在墙上的细长钉子，位于OL直线上，N点在Q点正上方，且QN=QL，M点与Q点等高.现将小球从竖直位置（保持绳绷直）拉开到与N等高的P点，释放后任其向L摆动，运动过程中空气阻力可忽略不计，小球到达L后.因细绳被长钉挡住，将开始沿以Q为中心的圆弧继续运动，在此以后（ ）A小球向右摆到M点，然后就摆回来B小球沿圆弧摆到N点，然后竖直下落C小球将绕Q点旋转，直至细绳完全缠绕在钉子上为止D以上说法都不正确图59如图5所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，这时砝码的速率为（ ）A B C D10将一物体从地面竖直上抛，物体上抛运动过程中所受的空气阻力大小恒定.设物体在地面时的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地的过程中，物体的机械能E与物体距地面高度h的关系正确的是图6中的（ ）图7BAm2m2llO11质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图7所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则 （ ）AA球的最大速度为2BA球的速度最大时，两小球的总重力势能最小图8CA球的速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45DA、B两球的最大速度之比v1v2=2112如图8所示，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，小球和弹簧总机械能守恒小球的重力势能随时间均匀减少小球在b点时动能最大到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以上叙述正确的是（ ）A只有B只有 CD图9图10 二、填空题（每题5分，共25分）13如图9，在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地叠放起来，至少需要做功 J。图12图1114一小滑块放在如图10所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离.若已知在这过程中，拉力F所做的功的大小（绝对值）为A，斜面对滑块的作用力所做的功的大小为B，重力做功的大小为C，空气阻力做功的大小为D.当用这些量表达时，小滑块的动能的改变（指末态动能减去初态动能）等于_；滑块的重力势能的改变等于_；滑块机械能（指动能与重力势能之和）的改变等于_.15两个底面积都是S的圆桶，放在同一水平面上，桶内装水，水面高度分别为h1和h2，如图11所示。已知水的密度为，现在把连接两桶的阀门打开，最后两桶水面高度相等，则这一过程中重力做功为_.16从某一高度平抛一小球，不计空气阻力，它在空中飞行的第1 s内、第2 s内、第3 s内动能增量之比Ek1Ek2Ek3_.图1317如图12所示，一根原长为L的轻质弹簧，下端固定在水平桌面上，上端固定一个质量为m的物体A，A静止时弹簧的压缩量为L1，在A上再放一个质量也是m的物体B，待A、B静止后，在B上施加一竖直向下的力F，使弹簧再缩短L2，这时弹簧的弹性势能为EP。突然撤去力F，则B脱离A向上飞出的瞬间弹簧的长度应为 。这时B的速度是 。三、 计算题（共39分）18（9分）以10 ms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）19（10分）如图13所示，让摆球从图中的A位置由静止开始下摆，正好摆到最低点B位置时线被拉断.设摆线长l1.6 m，悬点到地面的竖直高度为H6.6 m，不计空气阻力，求：（1）摆球落地时的速度.（2）落地点D到C点的距离（g10 ms2）. 20（10分）如图14所示，质量为2m和m的可看做质点的小球A、B，用不计质量不可伸长的细线相连，跨在固定的光滑圆柱两侧，开始时，A球和B球与圆柱轴心同高，然后释放A球，则B球到达最高点时速率是多少？图14AB 21（10分）面积很大的水池，水深为H，水面上浮着一正方体木块.木块边长为a，密度为水的，质量为m.开始时，木块静止，有一半没入水中，如图15所示.现用力F将木块缓慢地压到池底，不计摩擦，求：（1）从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中，池水势能的改变量.图15（2）从开始到木块刚好完全没入水的过程中，力F所做的功. 20042005学年度下学期高中学生学科素质训练高一物理同步测试（7）机械能（二）参考答案题号123456789101112答案DCDBCACDDBBCDD10B 根据功能关系可得机械能与物体距地面高度的函数关系为：上升过程：E=E-Fh，下降过程：E=E0-F（hm+hm-h）=（E0-2Fhm）+Fh（其中F为阻力大小，hm为上升的最大高度）.由以上函数关系可确定B图正确.12D 小球和弹簧组成的系统中，只有重力和弹力做功，符合机械能守恒的条件，、正确；小球下落和接触弹簧后都是做变速运动，故重力势能不可能随时间均匀减少；小球在弹簧的弹力等于其重力时，速度最大，故错误. 13n（n1）mgh （Wnmg（nh）nmg（h）n（n1）mgh） 14据动能定理，动能的改变等于外力做功的代数和，其中做负功的有空气阻力.斜面对滑块的作用力（因弹力不做功，实际上为摩擦阻力的功）.因此Ek=A-B+C-D;重力势能的减少等于重力做的功，因此Ep=-C；滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的功，因此E=A-B-D15gS（h1-h2）21613517L，18（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E1E2，即mv02+00+mgh，所以hm5 m.（2）在地面：E1mv02；在高h1处EkEp，E2mgh1+mv122mgh1.由机械能守恒定律得E1E2，即mv022mgh1.解得h1m2.5 m.19（1）球从A到B受重力和线的拉力，只有重力做功，球从B到D做平抛运动，也只有重力对球做功，故球从A到D运动的全过程中机械能守恒，取地面为参考面，则mg（Hlcos60）mvD2 得 vD10.8 ms（2）在球从A到B的过程中，根据机械能守恒定律（取B点所在的水平面为参考面）得mgl（1cos60）mvB2 解得vB4 ms，球从B点开始做平抛运动到D点时下落的高度为hHl5.0 m则球做平抛运动的时间为ts1 s球着地点D到C点的距离为svBt41 m4 m.20、选轴心所在水平面为参考平面，则刚开始时系统的机械能E10.当B球到达最高点时，细线被A球拉下的长度为2R，此时A、B两球的重力势能分别为EpBmgR，EpA2mg.所以此时系统的机械能为E2mgR+mv22mg+（2m）v2 根据机械能守恒定律有0mgR+mv22mg+（2m）v2 解得v.图16图1721（1）由于水池面积很大，故木块压入水中后，池水的高度变化可以忽略不计.如图16所示，1，2分别表示木块刚好没入水中时和到达池底的位置，木块从1移到2，相当于同体积的水从2移到1，所以池水势能的改变量等于这部分水在位置1和位置2的势能之差. 故池水势能的改变量E=2mg（H-）-2mg=2mg（H-a）（2）如图17所示，画斜线部分水的质量为m，平铺于水面后，其重力势能改变量为E水=mgH-mg（H-a）= mga 木块重力势能的改变量为E木=mg（H-）-mgH=-mga 根据功能关系，力F所做的功W=E水+E木=mga高一物理期末复习题（11）机械振动（二）一、选择题：（每题3分，共36分）1关于振幅，以下说法中正确的是（ ）物体振动的振幅越大，振动越强烈一个确定的振动系统，振幅越大振动系统的能量越大振幅越大，物体振动的位移越大振幅越大，物体振动的加速度越大A B C D2振动的单摆小球通过平衡位置时，关于小球受到的回复力及合外力的说法正确的是（ ）A回复力为零；合外力不为零，方向指向悬点 B回复力不为零，方向沿轨迹的切线C合外力不为零，方向沿轨迹的切线 D回复力为零，合外力也为零3下列说法中不正确的是（ ）A某物体做自由振动时，其振动频率与振幅无关B某物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关C某物体发生共振时的频率就是其自由振动的频率D某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动4发生下述哪一种情况时，单摆周期会增大（ ）A增大摆球质量 B缩短摆长C减小单摆振幅 D将单摆由山下移至山顶5摆长相等的两单摆悬挂在同一个固定点，将它们从最低点分别向两边拉开，偏角各为3和5.同时将它们释放后，它们相遇在（ ）A最低点左侧B最低点右侧C最低点D无法确定6关于共振的防止和利用，应做到（ ）利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率利用共振时，应使驱动力的频率大于或小于振动物体的固有频率防止共振危害时，应尽量使驱动力频率接近或等于振动物体的固有频率防止共振危害时，应使驱动力频率远离振动物体的固有频率A B C D7如图1所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长L0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为.现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是（ ）A物体通过O点时所受的合外力为零 B物体将做阻尼振动C物体最终只能停止在O点 D物体停止运动后所受的摩擦力为mg8如图2所示，曲轴上悬挂一弹簧振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动.开始时不转动摇把，让振子上下自由振动测得振动频率为2 Hz，然后匀速转动摇把，转速为240 r/min，当振子振动稳定后，它的振动周期为（ ）AsBsC2 sD4 s9A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f，若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动，则 ）A振子A的振幅较大，振动频率为fB振子B的振幅较大，振动频率为3fC振子A的振幅较大，振动频率为3fD振子B的振幅较大，振动频率为f10在课本插图9-19所示装置中，先后用两个不同的砂摆做实验，第1次用纸板N1，以速度v1匀速拉动；第2次用纸板N2，以速度v2匀速拉动.结果形成如图3所示的砂子分布的曲线.已知v2=2v1，则两个摆的周期T1、T2符合关系（ ）AT2T1BT22T1CT24T1DT211一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的。在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后，此钟的分针走一整圈所经历的实际时间是（ ）Ah Bh C2 hD4 h12一摆长为L的单摆悬于O点，在O点正下方O处钉一个光滑钉，使=，将单摆拉开后释放，偏角总小于5，此摆的周期为（ ）A2 B2图4 C2（+） D（+）二、填空题：（每题5分，共25分）13如图4所示，一双线摆是由在一水平天花板上两根等长细线悬挂一小球而构成的，绳的质量可以忽略.设图中l和为已知量.当小球垂直于纸面做简谐运动时，周期为_.14振动周期为2 s的单摆叫秒摆，秒摆的摆长为_m.若将此秒摆移至离地球表面距离等于地球半径的高空，其周期是_s.（g=9.85m/s2）15做简谐运动的弹簧振子，其质量为m，最大速度为v，其周期为T，在半个周期的时间内弹力做功为_，动能的改变量为_。其动能也随时间做周期性变化，其动能的变化周期为_.16单摆的摆长为l，摆球质量为m.振动时最大摆角为，则单摆振动的机械能为_；摆球在平衡位置时的速率为_.（设最低点Ep=0）.17将在地球上校准的摆钟拿到月球上去，若此钟在月球记录的时间是1 h，那么实际上的时间应是_h.（月球表面的重力加速度是地球表面的）.若要把此摆钟凋准，应使摆长L0调节为_.三、计算题：（共39分）18测量重力加速度时，用摆长为70.0 cm的单摆，使其做小振幅振动，测得完成100次全振动的时间是168.0 s.试求当地的重力加速度.19在地球表面附近，已知某单摆的摆长为L，振动周期为T，地球半径为R，万有引力恒量为G，求地球的平均密度.20有几个登山运动员登上一无名高峰，但不知此峰的高度，他们想迅速估测出高峰的海拔高度，但是他们只带了一些轻质绳子、小刀、小卷尺，可当作秒表用的手表和一些食品，附近还有石子、树木等，其中一个人根据物理知识很快就测出了海拔高度.请写出测量方法，需记录的数据，推导出计算海拔高度的计算式.图521如图5所示，将单摆小球A从静止释放的同时，高出悬点O的另一小球B做自由落体运动，结果它们同时到达跟单摆的平衡位置C等高处.已知摆长为l，偏角5，求：B球的初位置与单摆悬点之间的高度差h. 20042005学年度下学期高中学生学科素质训练高一物理同步测试（11）机械振动（二）参考答案题号123456789101112答案AADDCBBBBDCD7 B 物体通过O点时弹簧的弹力为零，但摩擦力不为零，选项A错.物体振动时要克服摩擦力做功，振动能减少，振幅减小，做的是阻尼振动.选项B正确.由于有摩擦力，且静摩擦力是变量，所以物体最终停止处不一定在O点，停止运动时物体所受的摩擦力也不一定为mg.选项CD错误.8 B 弹簧振子做受迫振动时，其振动周期等于驱动力的周期，就等于曲轴转动的周期，故T= s=s.9 B A、B做受迫振动的频率均等于