2010 2011学年度高一物理下学期单元检测2 机械能 新人教版

用心 爱心 专心1 2010 20112010 2011 学年度下学期学年度下学期 高一物理单元检测 高一物理单元检测 2 2 新课标版新课标版 命题范围命题范围 机械能机械能 本试卷分第 I 卷 选择题 和第 II 卷 非选择题 两部分 考试时间 90 分钟 满分 100 分 第 卷 选择题 48 分 一 本题共 12 小题 每小题 4 分 共 48 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 选错的或不答的得 0 分 1 已知运动物体所受的合力情况 对合力做功和动能变化的关系分析正确的是 A 如果物体所受的合力为零 那么 合力对物体做的功一定为零 B 如果合力对物体所做的功为零 则合力一定为零 C 物体在合力作用下做变速运动 动能一定变化 D 物体的动能不变 所受的合力必定为零 2 如图所示 光滑的斜劈放在水平面上 斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑球 当整个 装置沿水平面以速度v匀速运动时 以下说法正确的是 A 小球的重力不做功 B 斜面对球的弹力不做功 C 挡板对球的弹力不做功 D 以上三种说法均不正确 3 物体沿直线运动的v t关系如图所示 已知在第 l 秒 内合外力对物体做功为W 则 A 从第 l 秒末到第 3 秒末合外力做功为 4W B 从第 3 秒末到第 5 秒末合外力做功为一 2W C 从第 5 秒末到第 7 秒末合外力做功为W D 从第 3 秒末到第 4 秒末合外力做功为一 0 75W 4 汽车在平直公路上行驶 在它的速度从零增加到v的过程中 汽车发动机做的功为 W1 它的速度从v增加到 2v的过程中 汽车发动机做的功为W2 设汽车的行驶过程中 发动机的牵引力和所受阻力都不变 则有 A W2 2W1 B W2 3W1 C W2 4W1 D 仅能判定W2 W1 5 质量为 1 kg 的物体从倾角为 30 长 2m 的光滑斜面顶端由静止开始下滑 若选初始位 置为零势能点 那么 当它滑到斜面中点时具有的机械能和动能分别是 A 5J 5 J B 10 J 5 J C 0 5 J D 0 10J 6 如图所示 水平面上的轻弹簧一端与物体相连 另一端固定在墙上P点 已知物体的质 P m O 用心 爱心 专心2 量为m 2 0kg 物体与水平面间的摩擦不计 弹簧的劲度系数k 200N m 现用力F拉 物体 使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动 10cm 这时弹簧具有弹性 势能EP 1 0J 物体处于静止状态 若取g 10m s2 则撤去外力F后 A 物体运动过程中的加速度最大可达 10m s2 B 物体运动过程中 动能最大时可达 1 J C 物体运动过程中机械能守恒 D 物体到达最右端时动能为 0 系统机械能也为 0 7 原创 质量为 50kg 的某人沿一竖直悬绳匀速向上爬 在爬高 3 m 的过程中 手与绳 子之间均无相对滑动 重力加速度 g 取 10m s2 则下列说法正确的是 A 绳子对人的静摩擦力做功等于人的重力势能的增加 B 绳子对人的静摩擦力做功等于人的机械能的增加 C 绳子对人的静摩擦力做功为 1500 J D 人克服自身重力做功使其重力势能增加 1500 J 8 改编 如图所示为 绿色奥运 大力推行的节水工程的转动喷水 龙头 龙头 距地面高为h 其喷灌半径可达 10h 每分钟喷出水的质量为m 所用的水从地下H 深的井里抽取 设水以相同的速率喷出 水泵的效率为 不计空气阻力 则 A 喷水龙头喷出水的初速度为 5 2gh B 水泵每分钟对水所做的功为mg H 25h C 带动水泵的电动机的最小输出功率为 mg H 26h D 带动水泵的电动机的最小输出功率为 mg H 26h 60 9 改编 如图所示 爱斯基摩人和狗群分别匀速拉雪橇沿直线走了同样的距离 比较人 所做的功和狗群所做的功 下面说法正确的是 A 人所做的功大于狗群所做的功 B 人所做的功等于狗群所做的功 C 人所做的功小于狗群所做的功 D 无法确定 10 改编 如图所示 木板可绕固定的水平轴O转动 木板从水平位置OA缓慢转到OB 位置的过程中 木板上重为 5N 的物块始终相对于木板静止 在这一过程中 物块的 重力势能减少了 4J 用 N 表示物块受到的支持力 用f表示物块受到的摩擦力 以 下判断正确的是 h 10h H 用心 爱心 专心3 A 物块被降低了 0 8m B N对物块不做功 C f对物块不做功 D N和f对物块所做功的代数和为 0 11 2009 山东理综 图示为某探究活动小组设计的节能运动系统 斜面轨道倾角为 30 质量为 M 的木箱与轨道的动摩擦因数为 3 6 木箱在轨道端时 自动装货装置将质量 为 m 的货物装入木箱 然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下 与轻弹簧被压缩至最短 时 自动卸货装置立刻将货物卸下 然后木箱恰好被弹回到轨道顶端 再重复上述过 程 下列选项正确的是 A m M B m 2M C 木箱不与弹簧接触时 上滑的加速度大于下滑的加速度 D 在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中 减少的重力 势能全部转化为弹簧的弹性势能 12 2009 上海物理 小球由地面竖直上抛 w w上升的最大高度为H 设所受阻力大小恒定 地面为零势能面 在上升至离地高度h处 小球的动能是势能的两倍 在下落至离高 度h处 小球的势能是动能的两倍 则h等于 A H 9B 2H 9C 3H 9D 4H 9 第 卷 选择题 52 分 二 本题共 2 小题 每题 6 分 共 12 分 把答案填在相应的横线上或括号内 13 在 验证机械能守恒定律 的实验中 质量m 1kg 的重锤自由下落 纸带上打出一系 列的点 如图所示 相邻计时点时间间隔为 0 02s 长度单位为 cm g 取 9 8m s2 1 打点计时器打下计时点B时 重锤的速度vB 保留两位有效数字 2 从点O到打下计时点B的过程中 重锤重力势能的减小量 Ep 动能 的增加量 Ek 保留两位有效数字 14 某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究 动能定理 如图 他们将拉力传感 器固定在小车上 用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连 用拉力传感器 记录小车受到拉力的大小 在水平桌面上相距 50 0cm 的 A B 两点各安装一个速度传 感器记录小车通过 A B 时的速度大小 小车中可以放置砝码 将以下实验主要步骤补 充完整 用心 爱心 专心4 测量 和拉力传感器的总质量 M1 把细线的一端固定在拉力传感器上另一端 通过定滑轮与钩码相连 正确连接所需电路 将小车停在 C 点 小车在细线拉动下运动 记录细线拉力及小车通过 A B 时的速度 在小车中增加砝码 或 重复 的操作 三 本题共 4 小题 每题 10 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 如图所示 从高为h处水平抛出一个质量为m的小球 落地点与抛出点的水平距离为 s 求抛出时人对小球所做的功 16 图示为修建高层建筑常用的塔式起重机 在起重机将质量m 5 103 kg 的重物竖直吊 起的过程中 重物由静止开始向上作匀加速直线运动 加速度a 0 2 m s2 当起重 机输出功率达到其允许的最大值时 保持该功率直到重物做vm 1 02 m s 的匀速运动 取g 10 m s2 不计额外功 求 1 起重机允许输出的最大功率 2 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第 2 秒末的输出功率 用心 爱心 专心5 17 如图所示 位于竖直平面内的光滑轨道 由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连 接而成 圆形轨道的半径为R 一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑 然后沿圆形轨道运动 要求物块能通过圆形轨道最高点 且在该最高点与轨道间的压 力不能超过 5mg g为重力加速度 求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h 的取值范围 18 冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目 比赛场地示意如图 比赛时 运动员从起 滑架处推着冰壶出发 在投掷线 AB 处放手让冰壶以一定的速度滑出 使冰壶的停止 位置尽量靠近圆心 O 为使冰壶滑行得更远 运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰 面 使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小 设冰壶与冰面间的动摩擦因数为 1 0 008 用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至 2 0 004 在某次比赛中 运动员使 冰壶 C 在投掷线中点处以 2m s 的速度沿虚线滑出 为使冰壶 C 能够沿虚线恰好到达 圆心 O 点 运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少 g 取 10m s2 用心 爱心 专心6 参考答案 一 选择题 序号 123456789101112 正确 答案 AACDBCABDADCACBCD 6 AB 解析 撤去外力F的瞬间 物体的加速度最大 10 m kx a x m m s2 A 正确 物 体做简谐运动 回到原长位置时 动能最大 为 1 J B 正确 系统的机械能守恒 物体的机械能不守恒 C 错误 物体到达最右端时动能为 0 系统机械能也为 1J D 错误 7 D 解析 手与绳子之间无相对滑动 绳子对人的静摩擦力不做功 人在上爬的过程中克 服自身重力做功 消耗自身的化学能使重力势能增加 正确选项为 D 8 AD 解析 由喷灌半径可知 2 2 1 gth gh t h v25 10 A 正确 水泵每分钟对水做 的功为 26 2 1 2 hHmgHhmgmvW B 错误 带动水泵的最小功率 60 26 hHmg t W P C 错误 D 正确 9 C 根据功的定义 水平恒力F所做的功只与F的大小及在力F的方向上发生的位移大 用心 爱心 专心7 小的乘积 由于人的拉力方向是斜向上 在拉动过程中正压力减小 摩擦力减小 由 于是匀速运动 拉力的水平分量也小 人所做的功小于狗群所做的功 10 AC 由重力势能的表达式mghEP 重力势能减少了 4J 而mg 5N 故h 0 8m A 选项正确 物块下降过程中N对物块做负功 f对物块不做功 C 选 项也正确 11 BC 解析 受力分析可知 下滑时加速度为cosgg 上滑时加速度为 cosgg 所以 C 正确 设下滑的距离为 l 根据能量守恒有 coscossinmM glMglmgl 得 m 2M 也可以根据除了重力 弹 性力做功以外 还有其他力 非重力 弹性力 做的功之和等于系统机械能的变化量 B 正确 在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中 减少的重力势能转化为弹簧的弹 性势能和内能 所以 D 不正确 12 D 解析 小球上升至最高点过程 2 0 1 0 2 mgHfHmv 小球上升至离地高度 h处过程 22 10 11 22 mghfhmvmv 又 2 1 1 2 2 mvmgh 小球上升至最高 点后又下降至离地高度h处过程 22 20 11 2 22 mghfHhmvmv 又 mghmv 2 2 2 1 以上各式联立解得 4 9 hH 答案 D 正确 二 填空题 13 1 0 97m s 2 0 48J 0 47J 14 小车 砝码 然后释放小车 减少砝码 三 计算题 15 10 分 解 根据平抛的规律 小球落地时的速度大小为 h g sv 2 2 分 根据动能定理 0 2 1 2 mvW 4 分 人对球所做的功为 h mgs W 4 2 4 分 16 10 分 解析解析 1 设起重机允许输出的最大功率为 P0 重物达到最大速度时 拉力 F0等于重力 P0 F0vm 1 分 P0 mg 1 分 代入数据 有 P0 5 1 104W 1 分 2 匀加速运动结束时 起重机达到允许输出的最大功率 设此时重物受到的拉力为 F 速度为v1 匀加速运动经历时间为t1 有 P0 F0v1 1 分 F mg ma 1 分 用心 爱心 专心8 v1 at1 1 分 由 代入数据 得 t1 5 s 1 分 T 2 s 时 重物处于匀加速运动阶段 设此时速度为v2 输出功率为P 则 v2 at 1 分 P Fv2 1 分 由 代入数据 得 P 2 04 104W 1 分 17 10 分 解 设物块 m 在圆形轨道最高点的速度为 v 由机械能守恒定律得 2 2 1 2mvmgRmgh 2 分 物块在最高点受的力为重力 mg 轨道的压力 N 重力与压力的合力提供向心力 有 R v mNmg 2 2 分 物块能通过最高点的条件是 N 0 由 式得gRv 由 式得Rh 2 5 2 分 按题的要求 N 5mg 由 式得gRv6 由 式得