新课标高一上学期物理单元测试(机械能及其守恒定律)1

1、 图2 图3 图1 高中学生学科素质训练系列试题高一上学期物理单元测试（4）新课标人教版 机械能及其守恒定律本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。共100分考试用时90分钟。第卷（选择题 共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40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，有选错或不答的得0分1下列运动物体机械能一定不守恒的是 （ ） A 在平衡力作用下运动的物体 B 在光滑平面上运动的物体 C 在光滑曲面上匀速率滑下的物体 D 在只有重力作用下运动的物体2图1所示，光滑的水平面上，放着一辆小车，站在小车上的人拉

2、系在墙壁上的水平绳子，使小车向右加速移动。 则下列说法正确的是 （ ） A 墙壁的拉力对人做了负功 B 绳子的拉力对小车做了正功C 人对小车的静摩擦力对小车做了正功D 小车对人的摩擦力对人做了负功3如图2所示，以一定的初速度竖直向上抛出质量为m 的小球，它上升的最大高度为h ，空气阻力的大小恒为f 。则从抛出点至回到原出发点的过程中, 各力做功的情况正确的是 （ ）A 重力做的功为mgh 2B 空气阻力做的功为fh 2 C 合力做的功为fh 2D 物体克服重力做的功为mgh 4如图3所示, 质量为m 的物体由静止开始沿倾角为、高为h的粗糙的斜面的顶端下滑. 则物体在加速下滑到底端的过程中, 关

3、于各力的功率, 下列说法正确的是 （ ） A 重力对物体做功的功率小于物体克服阻力做功的功率. B 重力在下滑中的平均功率大于在底端时的瞬时功率C 重力在下滑中的平均功率为sin 2mg gh 图5 A图4D 物体滑到底端时的瞬时功率为sin 2mg gh5如图4所示, 板长为l ，板的A 端放一质量为m 的小物块.物块与板间的动摩擦因数为. 开始时板水平, 在缓慢转 过一个角度的过程中, 若物块始终保持与板相对静止， 物块受到的重力、弹力和摩擦力的作用，在这个过程 中各力做功的情况是 （ ） A 摩擦力所做的功为(cos 1sin mgl B 弹力是不断减小的变力，故无法计算其所做的功C 板

4、对物块所做的功为sin mgl ，摩擦力所做的功为零D 合力对物块所做的功为零，弹力所做的功等于物块克服重力所做的功6如图5为抽水蓄能电站示意图，利用它可以调剂电力供应。深夜用电低谷时，用过剩电能把低处蓄水池的水抽到高处的水库内，用电高峰时，则通过放水发电以补充电能不足。若水库面积为1.2×106m 2，抽水机每天从深夜11时至清晨4时抽水使水库水面增高1m ，而抽水过程中水上升高度近似看成保持为10m 不变，若抽水机工作效率为80。放水发电时，被送往高处的水的机械能有70转化为电能。则抽水机抽水总功率和水转化为的电能分别为(假设低处蓄水池的水位保持不变，g =10m/s2，水=10

5、3kg/m3 （ ） A 2.4×1010W ，10104. 8kJ B 6.7×106W ，10104. 8J C 8.4×106J ，10104. 8WD 8.4×106W ，10104. 8J7水平传送带匀速运动，速度大小为v ，现将一小工件放到传送带上。设工件初速为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v 而与传送带保持相对静止。设工件质量为m ，它与传送带间的滑动摩擦系数为，则在工件相对传送带滑动的过程中，下列说法正确的是 （ ） A只有一个摩擦力对工件做功，且为正功B 滑摩擦力对工件做的功为22m vC 工件相对于传送带滑动的路程大小为gv

6、 22v 图6 10 h 图8 图7D 外界对传动装置输送的能量为22m v8如图6所示，小球原来紧压在竖直放置的轻弹簧的上端，撤去外力后弹簧将小球竖直弹离弹簧，在这个弹离的过程中 （ ） A 小球的动能和重力势能发生了变化，但机械能保持不变 B 小球增加的动能和重力势能，等于弹簧减少的弹性势能 C 小球克服重力所做的功有可能小于弹簧弹力所做的功 D 小球的最大动能小于弹簧的最大弹性势能 9质量为5=m kg 的物体做自由落体运动，取10=g m/s2，下列说法正确的是 （ ）A 物体重力在开始2s 内所做的功为1000W B 重力在3 s时的瞬时功率为1500J C 重力在3、4两秒内的平均

7、功率为1500WD 物体重力势能在5、6两秒内的变化为5000J10如图7所示, kg m A 4=, kg m B 1=, A 与桌面动摩擦因数2. 0=, B 与地面间的距离s=0.8m,A 、B 原来静止，关于两者的运动情况，下列说法正确的是 （ ） A B 落到地面时的速度为1.79m/s B B 落到地面时的速度为0.8m/sC B 落地后, A 在桌面上能继续滑行的距离为0.16mD B 落地后, A 在桌面上能继续滑行的距离为0.8m第卷（非选择题 共60分）二、本题共4小题，共20分把答案填在题中的横线上或按题目要求作答11（5分）爷孙二人同时开始上楼，当爷爷到了三楼时，孙儿到

8、了五楼。假设每层楼的高度相同，爷孙的体重分别为G 与3G，则爷孙二人在上楼中，克服重力做功的功率之比为_ ；若两人克服重力做功的功率相同，当爷爷从一楼到了五楼的时间内，孙儿则从一楼上到_楼。12（5分）如图8所示, 质量为m 的钢珠从高出地面h 处由静止自由下落，落到地面进入沙坑10h停止。则钢珠在沙坑中受到的平均阻力 是重力的 倍；让钢珠进入沙坑8h，则钢珠h 处的动能应为 。 13（5分）在做“验证机械能守恒定律”的实验时，请从以下列出的步骤中将合理的步骤选出来，并按合理的顺序把它们的字母代号依次填在横线上_ 图9（A ）用毫米刻度尺测量起点与各计数点间的距离，并记录数据 （B ）将纸带固

9、定在重锤上 （C ）用天平测出重锤的质量（D ）将纸带穿过打点计时器，并将重锤提高使之靠近打点计时器 （E ）把打点计时器接在直流低压电源上 （H ）合上开关，接通电源，放开纸带 （I ）拆除并整理仪器（J ）把打点计时器接在交流低压电源上（K ）切断电源、更换纸带，重新进行两次实验（L ）在三条纸带中选出第一、第二两点间的间距最接近2mm 且点迹清晰的一条纸带 （M ）根据测量数据进行计算，得出结论 14（5分）在验证机械能守恒定律的实验中，电源频率是50Hz 。某同学选择了一条理想纸带，各记数点到O 点的距离 已记录在各记数点下， 如图9所示。 O 点是打的第一个点，1、2、3间都还有3个

10、计时点。请由纸带求出重物下落中由O 到2的过程中，动能增加了_ J； 重力势能减少多少_ J；由这些结果可得出_结论。计算中g 取9.8m/s2。三、本题共4小题，满分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（8分）一辆汽车质量为m ，从静止开始起动，沿水平面前进了s 米后，就达到了最大行驶速度m v ，设汽车的牵引功率保持不变，所受阻力为车重的k 倍。求：（1）汽车的牵引力功率。（2）汽车从静止到开始匀速运动所需的时间(提示：汽车以额定功率起动后的运动不是匀加速运动。16（8分）木块质量为m ，以初速

11、度0v 沿倾角为 的粗糙的斜面底端向上滑行，上滑的最大距离为l ，求木块再滑到原出发点的速度大小。图1017（12分）如图10所示，让小球从图5中的位置A 由静止开始下摆，正好摆到最低点B 时摆线被拉断，设摆线长6. 1=l m ，悬点到地面的高度为6. 6=h m ，不计空气阻力，求摆球落地时的速度。 18（12分）如图11所示，半径为R 的半圆光滑轨道固定在水平地面上。A 、B 点在同 一竖直直线上。质量为m 的小球以某一速度0v 从C 点运动到A 点进入轨道，小球与水平地面间的动摩擦因数为。它经过最高点B 飞出后又能落回到C 点，AC =2R 。求小球在C 点时的速度的大小。B图11参考

12、答案 1ABD 10BC 11 2CD 3B 4D 5CD 6D 7ABC 8BD 9CD 3 ；13。 2 1211； 0.25mgh 。 13JBDHKLAMI 142.75m；2.71m；在实验误差允许的范围内,可得出物体下落中机械能是守恒的。 15解析：根据 P = F0 × v m ，而匀速运动时有 F0 = kmg ，得 P = kmgvm 。 根据功能关系，牵引力做的功用来增加了汽车的动能和克服阻力做了功，即 2 2 v m + 2kgs mvm Pt = + kmgs ，解之得时间 t = mg 。 2kgvm 2 16解法 1：应用动能定理求解。上滑过程中，木块的受

13、力情况 如图 12 所示，重力和滑动摩擦力对木块做负功，由动能定理得 FN Ff mg 1 2 mgl sin F f l = mv0 ，对于全过程，由于只有滑动摩 2 1 2 1 2 擦力做功，由动能定理得 2 F f l = mv mv0 。 2 2 两式联立得所求速度为 v = 2 4 gl sin v0 。 图 12 解法 2： 应用功能原理求解， 即重力以外的力对物体所做的功， 等于物体机械能的改变。 由上滑过程中，滑动摩擦力为 F f l ，机械能的改变为 mgl sin 1 2 mv0 ，根据俩两者 2 相等有 F f l = mgl sin 1 2 mv0 。 2 而在下滑过程

14、中，滑动摩擦力仍为 F f l ，机械能的改变为 1 2 mv mgl sin ，根据 2 俩两者相等有 F f l = 1 2 2 mv mgl sin 。两式联立得 v = 4 gl sin v0 。 2 解法 3，应用牛顿运动定律加运动学公式求解。结合受力分析，上滑中，根据牛顿第二 定律有， F f mg sin = ma ，由速度位移关系式得 0 v0 = 2al 。 2 下滑中， 根据牛顿第二定律有，mg sin F f = ma ， 由速度位移关系式得 v = 2a l 。 2 以上四式联立得 v = 2 4 gl sin v 0 。 17解析：由于运动过程中只有重力做功，故小球机

15、械能守恒。显然，取摆球为研究对象， 研究的过程是小球从 A 点经 B 点到落地点 C 的整个运动。确定开始时的 A 和落地时的 C 这两个位置，地面为参考平面。 对位置 A ，动能 E KA = 0 ；重力势能 E PA = mgh0 ，其中 h0 为摆球的初始高度，总的机 械能 E A = mgh0 。 对位置 C ，动能 E KC = mv 2 ,其中 v 为落地速度，重力势能 E PC = 0 ,故此位置的机械 2 能 EC = mv 2 mv 2 = mgh0 ，由数学知识得 h0 = h l cos 30° ， 。由于 EC = E A ，即 2 2 解之得 v = 3 m / s = 10m / s 。 2 g (h l