202022年第二学期福州铜盘中学半期考复习卷高一物理

2022-2022年第二学期福州铜盘中学半期考复习卷高一物理（一）一、单选题1.一人乘电梯从顶楼下降到底楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯对人的支持力做功情况是（）

A.加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功

B.加速时做正功，匀速和减速时都做负功

C.始终做负功

D.始终做正功2.质量为m的物体，在距地面为h的高处，以2g3的恒定加速度由静止竖直下落到地面，对于这一下落过程中，下列说法中正确的是（）

A.物体的重力势能减少mgh3

B.C.物体的动能增加2mgh3

D.3.如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象，t1时刻起汽车的功率保持不变．由图象可知（）

时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变

时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率不变

时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小

时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变4.如图所示，水平传送带保持2m/s的速度运动，一质量为1kg的物体与传送带间的动摩擦因数为．现将该物体无初速地放到传送带上的A点，然后运动到了距A点1m的B点，则传送带对该物体做的功为（）

J

J

J

J5.质量为2kg的小球从某一高度由静止释放，经3s到达地面，不计空气阻力，g取10m/s2．则（）

A.落地时重力的瞬时功率为600W

B.落地时重力的瞬时功率为300W

内重力的平均功率为450W

内重力的平均功率为900W6.如图所示，光滑斜面的顶端固定一轻质弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则小球在C点时弹簧的弹性势能是（）

12

12+mgh

17.如图所示，直立的弹簧下端固定在地面上，在距弹簧上端h=1m处有一质量为m=200g的钢球自由下落，落到弹簧上以后，弹簧的最大压缩量为10cm，若球与弹簧碰撞时无能量损失，g=10m/s2，则弹簧的最大弹性势能是（）

8.质量为2kg的物体从静止开始，以5m/s2的加速度竖直向下匀加速运动6m距离，这一过程中（）

A.物体的动能增加了120J

B.合外力对物体做功60J

C.物体的机械能减少了120J

D.物体的重力势能减少了60J二、多选题9.质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为34g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（）

A.重力势能增加了mgh

B.克服摩擦力做功14mgh

C.动能损失了mgh

D.机械能损失了110.一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示，下列判断正确的是（）

～2s内外力的平均功率是4W

B.第2s内外力所做的功是4J

C.第2s末外力的瞬时功率最大

D.第1s末与第2s末外力的瞬时功率之比为9：4三、计算题(本大题共3小题，共分)11.质量2t的机车，发动机的最大输出功率为100kw，运动阻力恒为2×103N，试求：

（1）当机车由静止开始以s2的加速度沿水平轨道做匀加速直线运动的过程中，能达到的最大速度和达到该最大速度所需的时间？

（2）若机车保持额定功率不变行驶，能达到的额最大速度？当受到为10m/s时机车的加速度？

12.滑板运动是一项非常刺激的水上运动．研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力FN垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率（水可视为静止）．某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角θ=37°时，滑板做匀速直线运动，相应的k=50kg/m，人和滑板的总质量100kg，试求（重力加速度g取10m/s2，sin37°=，cos37°=，忽略空气阻力）：

（1）水平牵引力的大小；

（2）滑板的速率；

（3）水平牵引力的功率．

13.如图所示，一位质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的斜坡自由滑下（初速度为零）．斜坡的倾角θ=37°，滑雪板与雪面滑动摩擦因素μ=．则运动员滑至坡底的过程中，求：

（1）各个力所做的功分别是多少？

（2）合力做了多少功？（不计空气阻力，g=10m/s2，sin37°=，cos37°=）

2022-2022年第二学期福州铜盘中学半期考复习卷高一物理（一）答案和解析【答案】

11.解：（1）由牛顿第二定则可知F-Ff=ma；

汽车的牵引力F=Ff+ma=2×l03+2×103×=3×103N；

则匀加速的最大速度v1═PF=1000003000m/s=1003m/s；

所用的时间t=va=10030.5s=2003s；

（2）当汽车达最大速度时，F′=f；

则vm=Pf=1000002000m/s=50m/s；

当速度为V2=10m/s时，机车的牵引力F″=Pv2=10000010N=10000N；

加速度a′=F″-fm=10000-20002000m/s2=4m/s2．

答：（1）能达到的最大速度为1003m/s，所用时间为2003s；

（2）最大速度为50m/s，加速度为4m/s2．

12.解：（1）以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示

由共点力平衡条件可得

FNcosθ=mg①

FNsinθ=F②

由①、②联立，得F=mgtanθ=1000×tan37°N=750N

即水平牵引力的大小为750N．

（2）由①式

FN=mgcosθ=10000.8=1250N

根据题意，有FN=kv2得

v=FNk=125050=5m/s

即滑板的速率为5m/s．

（3）根据功率与速度和牵引力关系公式，牵引力的功率为

P=Fv=750×5W=3750W

答：

（1）水平牵引力的大小为750N；

（2）滑板的速率为5m/s；

（3）水平牵引力的功率为3750W．

13.解：（1）重力做的功为：WG=mgh=50×10×30J=×104J

因支持力与速度始终垂直，所以支持力做功为：WN=0

摩擦力做功为：Wf=-fl=-μmgcos37°×（hsin37°）=-2×103J

（2）合力做的功为：W合=WG+Wf+WN=×104-2×103=×104

J

答：（1）重力做功×104J；支持力做功为零；摩擦力做功=-2×103J；

（2）合力做功为×104

J．

【解析】

1.解：根据力对物体做功的定义W=FScosθ（其中公式中θ是力F与位移S间的夹角），可知若0°≤θ＜90°，则力F做正功；

若θ=90°，则力F不做功；若90°＜θ≤180°，则力F做负功（或者说物体克服力F做了功）．

人乘电梯从顶楼下降到底楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向相反，即θ=180°，所以支持力始终做负功．

故选：C

功的正负的判断1、直接用上述公式W=FScosθ（其中公式中θ是力F与位移S间的夹角）来判断，此公式常用来判断恒力做功的情况；2、利用力和速度的方向夹角；3、利用功能转化关系，看物体的能量是否增加．

本题考查功正负的判断，可以根据功的定义直接判断也可以根据功能关系判断．关键是力和位移的夹角

2.解：A、D、由题得知，物体由静止竖直下落到地面，重力做正功mgh，则物体的重力势能减少mgh．故A错误，D错误．

B、C、根据动能定理得：△Ek=mah=23mgh，即物体的动能增加23mgh，而物体的重力势能减少mgh，所以物体的机械能减少mgh-23mgh=13mgh．故B错误，C正确．

故选：C．

根据重力做功的多少，求解重力势能的变化量．根据动能定理确定出动能的变化量，由动能和重力势能的变化量，确定出机械能的变化量．

本题对几对功能关系的理解和应用能力．对于机械能的变化，也可以由牛顿第二定律求出空气阻力，求出物体克服空气阻力做功，即等于物体的机械能的减小．

3.解：AB、0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速直线运动，汽车的牵引力不变，加速度不变，由P=Fv知功率增大，故A、B错误．

C、t1～t2时间内，汽车的功率保持不变，速度在增大，由P=Fv知汽车的牵引力在减小，由牛顿第二定律知F-f=ma，知加速度减小，故C正确，D错误．

故选：C

汽车从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的增加，汽车的功率也要增大，当功率达到最大值之后，功率不能在增大，汽车的牵引力就要开始减小，以后就不是匀加速运动了，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．

本题考查汽车匀加速运动的启动方式，明确汽车的功率与牵引力、速度的关系P=Fv，结合匀加速运动的特点：加速度不变，速度均匀增大，分析汽车的运动情况．

4.解：物体无初速地放到传送带上，匀加速运动的过程中加速度为a=fm=μmgm=2m/s2

设物块从放上皮带到速度与皮带相同经历的时间为t，则有：t=va=22s=1s，

通过的位移为x=12at2=12×2×12m=1m，

所以速度与皮带相同，皮带对物块做功．根据动能定理得

W=12mv2=12×1×22J=2J；

故选：B．

物体无初速地放到传送带上，开始阶段受到滑动摩擦力而做匀加速运动，当物体速度与传送带相同时，物块不受摩擦力，与传送带一起做匀速运动．只有在物块加速运动过程中，皮带对物体做功．根据牛顿第二定律求出物块匀加速运动的加速度，由速度公式求出物块速度与传送带所经过的时间，由位移公式求出此过程的位移，分析物块是否达到传送带的另一端，再由动能定理求解皮带对该物体做的功．

此题首先要分析物体的运动过程，判断物块是否一直做匀加速运动．根据动能定理求功是常用的方法．

5.解：A、B物体只受重力，做自由落体运动，

则3s末速度为：v=gt=10×3=30m/s

所以落地时重力的瞬时功率P=mgv=20×30m/s=600W，故A正确，B错误；

C、D，3s内物体下落的高度为

h=12gt2

所以3s内重力的功率为P=Wt=mght=mg⋅12gt2t=12×2×102×3W=300W，故C、D错误

故选：A．

根据速度时间公式求出3s末的速度，再根据P=Fv求3s末瞬时功率．3s内重力的平均功率等于重力做的功除以所用时间．

本题关键是根据自由落体的速度时间公式求出瞬时速度和下落的高度，然后根据公式P=Fv求瞬时功率，根据公式P=Wt求平均功率．

6.解：弹簧被压缩至最短时，物体速度为0．

物体沿斜面向上到弹簧被压缩至最短时，物体和弹簧系统机械能守恒．

物体的动能减小，转化成物体的重力势能和弹簧的弹性势能．

mgh+Ep=12mv2

Ep=12mv2-mgh

故选：C

利用系统机械能守恒得到弹簧具有的弹性势能．物体的动能减小，转化成物体的重力势能和弹簧的弹性势能．

熟悉过程中能量的转化，运用能量守恒解决问题，难度不大，属于基础题．

7.解：压缩到最小时，小球机械能减小量为：E=mg（h+△h）=×10×（1+）=；对小球和弹簧组成的系统分析可知机械能守恒；根据机械能守恒定律可知，小球减小的机械能全部转化为弹簧的弹性势能；故弹簧增加的最大弹性势能为，故B正确，ACD错误．

故选：B．

明确小球下落中小球和弹簧组成的系统中能量转化情况，知道小球的机械能全部转化为弹簧的弹性势能，从而求出弹簧的最大弹性势能．

本题考查功能关系的分析，要注意明确小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但小球自身的机械能不守恒．

8.解：A、根据动能定理得：△Ek=F合s=mas=2×5×6J=60J，即动能增加了60J，故A错误；

B、由动能定理知，合外力对物体做功等于物体增加的动能，则合外力对物体做的功为：W合=△Ek=60J，故B正确；

C、根据牛顿第二定律有mg-f=ma得，f=10N，物体下落过程中阻力f做的功为：Wf=-fs=-10×6J=-60J，再根据功能原理可知△E=Wf=-60J，即机械能减少了60J，故C错误．

D、因物体向下运动，则其重力势能应减少：mgh=2×10×6=120J，故D错误；

故选：B

根据动能定理求动能的增加量，从而求出合外力做的功．根据牛顿第二定律求出物体所受的阻力，求出阻力做的功，即可得到物体的机械能减少量．根据高度求物体的重力势能减少量．

本题要明确不同力做的功与不同形式的能量变化相对应：合外力做功对应动能的变化；重力做的功对应重力势能的变化；除重力外其它力做的总功对应机械能的变化．

9.解：A、物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了mgh，故A正确；

B、根据牛顿第二定律知：mgsin30°+f=ma，解得摩擦力的大小f=14mg，物