机械能守恒定律单元测试

1、砀山中学高一物理第八次周练班级 日期:2022年6月8日一、单项选择题每题4分，共48分。1. 以下说法中正确的选项是A. 物体受力的同时又有位移发生，那么该力对物体做的功等于力乘以位移B. 力很大，位移很大，这个力所做的功一定很多C. 机械做功越多，其功率越大D. 汽车以恒定功率上坡的时候，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较大的牵引力2. 一小石子从高为10 m处自由下落，不计空气阻力，经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能以地面为参考平面，g=10 m/s2,那么该时刻小石子的速度大小为A. 5 m/sB.10 m/s C.15 m/sD.20 m/s3. 从空中以30 m/s的初

2、速度水平抛出一个重10 N的物体，物体在空中运动 4 s落地，不2计空气阻力，g取10 m/s，那么物体落地时重力的瞬时功率为A. 400 WB.500 W C.300 WD.700 Wv -t图象如下4. 将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中,I图。以下判断正确的选项是 A. 前3 s内货物处于失重状态B. 最后2 s内货物只受重力作用C. 前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同D. 第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒5. 如下列图，在地面上以速度 vo抛出质量为 m的物体，抛出后物体落到比地面低的海平面上。假设以地面为零势能面而且不计空气阻力，那

3、么A. 物体到海平面时的重力势能为mgh1 2B. 从抛出到落至海平面，重力对物体做功为mgh+- mv2C. 物体在海平面上的动能为mgh1 2D. 物体在海平面上的机械能为mv>26. 如图，外表光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮不计滑轮的质量和摩擦。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后,A下落、B沿斜面下滑，那么从剪断轻绳到物块着地，两物块7.质量为m、m的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为m的人站在m上用恒力F拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为 这段时间内此人所做的功的大小等于2 11 2 1 2 1 2C. mv

4、2 + m+mv 1D. mv22 2 28.如下列图，利用倾角为a的传送带把一个质量为 木箱和传送带始终保持相对静止。关于此过程V1和V2,位移分别为S1和S2,如下列图。那么m的木箱匀速传送 L距离,这时木箱升高h,以下说法正确的选项是卩mgLcos a ,其中卩为摩擦系数9.如下列图，将小球 a从地面以初速度vo竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在-处相遇不计空气阻力。那么2A. 两球同时落地B. 相遇时两球速度大小相等C. 从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量D. 相遇后的任意时刻，重力对球a做功的功率和对球 b做功的功率相等Ob10

5、.汽车的额定功率为 90 kW路面的阻力为f,汽车行驶的最大速度为v.以下说法正确的选项是A. 如果阻力为2f ,汽车最大速度为 2vB. 如果汽车牵引力为原来的两倍，汽车的最大速度为2v1C. 如果汽车的牵引力变为原来的，汽车的额定功率就变为45 kWD. 如果汽车以最大速度 v做匀速直线运动，汽车发动机的输出功率就是90 kW11如下列图，小物体 A沿高为h、倾角为B的光滑斜面以初速度v从顶端滑到底端，而相同的物体B以同样大小的初速度从同等高度竖直上抛，那么A. 两物体落地时速度相同B. 从开始运动至落地过程中，重力对它们做功相同C. 从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率相同D

6、. 两物体落地时，重力的瞬时功率相同12. 如下列图，A球用线悬挂且通过弹簧与B球相连，两球质量相等，当两球都静止时，将悬线烧断，不计空气阻力，以下说法正确的选项是A. 线断瞬间，A球的加速度小于 B球的加速度B. 线断后最初一段时间里，重力势能转化为动能和弹性势能C. 在下落过程中，两小球、弹簧和地球组成的系统机械能不守恒D. 线断后最初一段时间里，动能的增加大于重力势能的减小二、实验题每空2分，共14分13. 某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律，如图甲所示。打点计时器所用电源频率为50 Hz,当地重力加速度的值为 9.80 m/s 2,测得所用重物的质量为1.00 kg假设按

7、实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点0的距离如图乙所示，那么：甲1纸带的选填“左或“右端与重物相连; 从打下点A到打下点C的过程中重力势能的减少量日=结果保存两位有效数字；猜想：动能的增加量 E：最有可能势能的减少量 Ep选填“ >“<或“=。产生这种现象的原因可能是 .14. 某同学利用图甲探究力对物体做的功与物体速度的关系，得到了如表所示的数据：实验次数12345橡皮筋条数13457小车速度v/m s-1(注：每条橡皮筋拉长的长度都一样 )(1) 由表可得出定性结论： 。(2) 设一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为W0,大致画出橡皮筋所做的功W与小车

8、速度v关系的图象。(画在图乙中)(3) 由图象大致可判断出W与 v的关系是 。三、计算题(本大题共4小题，共38分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的 要注明单位)15. (8分)如下列图，在光滑的水平面上，质量m=3 kg的物体，在水平拉力 F=6 N的作用下，从静止开始运动，运动时间t=3 s。求：(1) 力F在3 s内对物体所做的功；(2) 力F在3 s内对物体做功的平均功率；(3) 在3 s末，力F对物体做功的瞬时功率。16. (10分)某型号汽车发动机的额定功率Po= 60 kW,汽车质量 m= 1X 103 kg，在水平路面2 上正常行驶中所受到的阻力大小恒为车重的0.15

9、倍。g取10 m/s。(1) 求该汽车在水平路面上行驶能到达的最大速度Vm；(2) 假设该汽车由静止开始以a1= 0.5 m/s 2的加速度匀加速行驶，求维持汽车做匀加速直线运动的时间t ;(3) 假设该汽车在水平高速公路上以v = 36 m/s的速度匀速行驶，轮胎与路面的动摩擦因数卩=0.60，驾驶员的反响时间t = 0.50 s,求驾驶员驾驶该汽车与前车保持的平安距离的最小值s。17. (10分)一个质量为4 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数卩=0.1，从t = 0开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用，力F随时间变化的规律如图K7 7所示，求前

10、4秒内物体的位移大小和F对物体所做的功.(取 g= 10 m/s2)18. (10 分) 如下列图，光滑斜轨和光滑圆轨相连，固定在同一竖直面内，圆轨的半径为R，个小球 (可视为质点 ) ，从离水平面高 h 处由静止自由下滑，由斜轨进入圆轨。求：(1) 为了使小球在圆轨内运动的过程中始终不脱离圆轨， h 应至少多高？(2) 假设小球到达圆轨最高点时圆轨对小球的压力大小恰好等于它自身重力大小，那么小球 开始下滑时的 h 是多大？砀山中学高一物理第八次周练参考答案1. 选D。力乘以力的方向上的位移，才是该力做的功，A错。由W=FCOS a知，F很大，I很大，假设a =90°,那么 W=0

11、B错。做功多，用时长，功率不一定大，C错。由P=Fv,可知P 一定时，v减小，F增大，D对。2. 选B。设小石子的动能等于它的重力势能时速度为V，根据机械能守恒定律得 mgh=mgh11, 一.+ m& 由题意知 mgh' =m&,所以 mgh=mV 故 v= gh =10 m/s , B正确。223. 选A。在竖直方向上，Vy=gt=10 x 4 m/s=40 m/s,故物体落地时重力的瞬时功率P=mgv=400W A对。4. 选、G由货物运动的 v -t图象可知，前3 s内货物向上做匀加速直线运动，货物处于超重状态，A错误；最后2 s内货物向上做匀减速直线运动，加速

12、度为-3 m/s 2,说明货物除受重力外，还受其他力的作用，B错误；由平均速度公式 v v v得，前3秒内与最2后2 s内货物的平均速度大小都为3 m/s且方向相同，C对；第3 s末至第5 s末的过程中，货物的速度不变，动能不变，重力势能增加，故机械能增加，D错误。5. 选B、C Do物体到海平面时的重力势能为-mgh，A错；物体下落，重力对物体做正功，12 12为mgh, B错误；由动能定理得：mgh=E- mv>,所以物体在海平面上的动能为mgh+ mv，2 2C错误；不计空气阻力，物体的机械能守恒，物体在海平面上的机械能与在地面上的机械能1 2相等，E=H+E<= mve，D

13、对。26. 选Do设A B离地高度为h,由于斜面外表光滑，A B运动过程机械能守恒，物块着地时速率相等，均为 2gh，因此速率变化量相等，A B错。由于初始时刻 A B处于同一高度并处于静止状态，因此有 mg=mgsin B，重力势能变化量不相等，C错。从剪断轻绳到两1 物块着地过程的平均速度大小为v 2 2gh,那么Pa mAgv,PB mBgsin v,PaPb,故选Do7. 选G人做的功等于绳子对 m、m>做的功之和，即 W=Fs+Fs2=F(s 1+S2) , AB错。根据动能 定理知，人做的功等于 m、m>动能的增加量，所以 W=1 2 1 2(m1+m)w + mv2

14、, C 对，D 错2 28. 选D。木箱和皮带间的摩擦力为静摩擦力，对木箱做正功，木箱匀速运动，根据功能原理，摩擦力对木箱做的功等于木箱克服重力做的功mgh, D选项正确。1 21 21 2 h29.选G相遇时满足 gt v0t gt h，-gt ，所以v0gh。小球b落地时间2 2 2 2tb2h，球a落地时间ta，故A错误；相遇时，Vb2g号 Jgh,22 hhVa2-V 02=-2g, Va=0,所以B错误；因为两球恰在处相遇，说明重力做功的数值相等，根2 2据动能定理，球a动能的减少量等于球 b动能的增加量，C正确；相遇后的任意时刻，球a的速度始终小于球 b的速度，因此重力对球 a做功

15、的功率小于对球 b做功的功率，D错误。10. D11. B解析：两种情况下都只有重力做功，且重力做功的大小一样，机械能守恒；物体落 地时速度大小相同，方向不同.12. DA、线断开前，B球受重力和弹簧拉力，二力平衡，A球受重力，弹簧拉力和细 线拉力，三力平衡；细线刚断开，细线拉力减为零，弹簧弹力不变，故A球立 即有加速度，B球加速度为零，故A错误；B、C、D、系统下落过程，刚开始时，由于A的加速度大于B的加速度，故弹簧 伸长量变小，弹性势能减小，由于A球、弹簧、B球系统只有重力和弹簧弹力做 功，系统机械能守恒，故线断后最初一段时间里，重力势能和弹性势能都转化 为动能，因而B错误，C错误，D正确

16、；应选D.13. (1)重物做自由落体运动，下落速度越来越快，相同的时间里，距离越来越大，故纸带的左端与重物相连。-2 Ep=mghAcXX (7.02-3.13) X 10 J 0.38 J。(3) 由于摩擦阻力的影响，动能的增加量厶Ek最有可能小于势能的减少量5。空气阻力或纸带与限位孔间的摩擦答案：(1)左 (2)0.38 J (3)<14. 每条橡皮筋拉长的长度都一样，一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为W那么做功与拉长橡皮筋的条数成正比，第2、3、4、5次拉长橡皮筋做功应分别为3W 4W 5W 7W答案：(1)橡皮筋做的功与小车获得的速度有关，并且做功越多，小车获得的速度越大如下列

17、图可能是W V2。、 F 62215. 物体的加速度 am /s 2 m/sm 3物体在3 s内的位移s at2 2 32 m 9 m2 2物体在3 s末的速度 v=at=2 x 3 m/s=6 m/s(1) 力F在3 s内对物体所做的功为W=Fs=6< 9 J=54 J(2) 力F在3 s内对物体做功的平均功率为W 54PW 18 Wt 3(3) 在3 s末，力F对物体做功的瞬时功率为P=Fv=6X 6 W=36 W16. (1)当汽车发动机到达额定功率并做匀速运动时，汽车到达最大速度，此时发动机牵引力F= f 1X 103 N，贝UVm=巴=40 m/sF(2) 设汽车匀加速行驶时发动机牵引力为F1，根据牛顿第二定律有F1 f 1= ma3得 F1 = f1 + ma= 2x 10 N维持汽车做匀加速直线运动的最大速度RdVm1= 30 m/s维持汽车做匀加速直线运动的时间t= 池 =60 sa1(3) 当出现紧急情况时，汽车刹车时受到的总阻力为3f = f 1+X 10 N此时汽车的加速度大小a2= = 7.5 m/s 2m汽车在司机反响时间内匀速行驶的