高中物理人教版第七章机械能守恒定律单元测试 全国获奖

一、选择题1．光滑的水平地面上静止一木块，子弹沿水平方向射入并从木块中穿出，子弹在射入木块前的动能为E1，动量大小为；射穿木块后子弹的动能为E2，动量大小为。若木板对子弹的阻力大小恒定，则子弹在射穿木块的过程中的平均速度大小为A．B．C．D．2．物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为A．14J B．10J C．-2J D．2J3．物体在平衡力作用下运动的过程中，下列说法正确的是（）A．机械能一定不变B．物体的动能保持不变，而势能一定变化C．若物体的势能变化，机械能一定变化D．若物体的势能变化，机械能不一定变化4．一个带电小球在从空中a点运动到b点的过程中，重力做功3．0J，电场力做功1．0J，克服空气阻力做功0．5J，此外小球不再受其它力的作用，则小球 （） A．在a点的重力势能比在b点小3．0J B．在a点的动能比在b点小4．5J C．在a点的电势能比在b点小1．0J D．在a点的机械能比在b点小0．5J5．关于物体所受外力的合力做功与物体动能的变化的关系有以下四种说法：①合力做正功，物体动能增加；②合力做正功，物体动能减少；③合力做负功，物体动能增加；④合力做负功，物体动能减少。上述说法正确的是A．①② B．②③ C．③④ D．①④6．如图所示，在一个质量为M的斜面上固定一物块，斜面倾角为，物块质量为m，当斜面按照以下方式运动时，下列判断正确的是 （）A．若斜面向左匀速移动距离x，斜面对物块的作用力做功（M-m）gxB．若斜面向上匀速移动距离x，斜面对物块的作用力做功mgxC．若斜面向左以加速度a移动距离x，斜面对物块的作用力做功maxD．若斜面向下以加速度a移动距离x，物块的机械能减少7．一质量为m的物体，同时受几个力的作用而处于静止状态．某时刻其中一个力F突然变为，则经过t时刻，合力的功率的大小是A.B.C.D.8．如图，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M间及M与地面的接触面均光滑。开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的全部运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度。对于m、M和弹簧组成的系统，下列说法中正确的有：①由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒；②当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M各自的动能最大；③由于F1、F2大小不变，所以m、M各自一直做匀加速运动；④由于F1、F2等大反向，故系统的总动量始终为零。A．①④B．②③C．①②④D．②④9．如图所示，一质量为m的滑块以初速度v0从固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A，斜面与滑块之间有摩擦。EK代表动能，E代表机械能，EP代表势能，a代表加速度，x代表路程,t代表时间,下图中能正确反映物理量之间关系的图像是()E0xE0xx0D2x0a0tt0A2t0EK0tt0B2t0Ep0xx0C2x010．关于做功，下列说法中错误的是（）A．静摩擦力总是不做功B．滑动摩擦力可以不做功C．力对物体不做功，物体一定静止D．行星绕太阳运动时，太阳对行星的引力始终不做功二、填空题11．质量为2kg的物体受到一个竖直向上的拉力F=50N，物体上升了4m的高度，则在这一过程中，重力势能的增量为J动能的增量为J（g=10m/s2）12．如图所示，一个人用与水平方向成60°的力F＝40N拉一木箱，在水平地面上沿直线匀速前进了8m，则（1）拉力F对木箱所做的功是________J.（2）摩擦力对木箱所做的功是________J.（3）外力对木箱所做的总功是________J.13．如图所示，质量分别为1kg和2kg的A、B两物体叠放在一起，A用绳系住，放在B的右端。今用力F将B向右拉出，已知F=5N，A、B问的滑动摩擦力为1N，B板长2m。从A在B右端开始到A(可看成质点)脱离B板过程中，拉力F做功为__________J，物体B对物体A的摩擦力做功为__________J，物体A对物体B的摩擦力做功为_______J。14.．一个质量为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。从开始，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随时间的变化规律如图10所示。则15秒内物体的位移大小，力F对物体所做的功为。（取）三、解答题15.．有一个固定竖直放置的圆形轨道，半径为R，由左右两部分组成。如下图所示，右半部分AEB是光滑的，左半部分BFA是粗糙的。现在最低点A给一质量为m的小球一个水平向右的初速度，使小球沿轨道恰好运动到最高点B，小球在B点又能沿BFA回到A点，到达A点时对轨道的压力为4mg。求(1)小球的初速度V0(2)由B经F回到A的过程中克服摩擦力所做的功。16.．质量m=1kg的木块静止在高h=1.8m的平台上，木块与平台间摩擦因数为。用水平推力F=20N，使木块向前运动了3m时撤去，木块在刚撤去推力时飞出平台，求木块落地时的速度大小？（g=17．如图，质量分别为m1=1.0kg和m2=2.0kg的弹性小球a、b，用轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变。该系统以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面向右做直线运动。某时刻轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动。经过时间t=后，测得两球相距s=4.5m，求：①刚分离时a、b两小球的速度大小v1、v2；②两球分开过程中释放的弹性势能Ep.18．随着世界各国航天事业的发展，宇宙探测已成为各国关注的热点，宇宙中有颗类地行星，质量是地球质量的2倍，直径也是地球直径的2倍，假若发射一个质量m=5000kg的探测器对该星体表面进行勘察研究，该探测器内装有发动机，探测器软着陆在一块平地上的P点，距离着陆的指定目标A点还有距离L=12m，探测器落地稳定后启动发动机，让探测器以a1=1m/s2的加速度开始作勻加速运动，到达A点前关闭发动机最后恰停在A点。已知探测器与该星体地面间的动摩擦因数为μ=，地球表面的重力加速度g=10m/s2。求：（1）该星体表面的重力加速度为多大？（2）探测器从P点到达A点的过程中，发动机所做的功为多少？（3）从P点到达A点的过程中探测器的最大速度和最大功率分别为多少？参考答案【解析】略【解析】试题分析：由题，力F1对物体做功W1=6J，物体克服力F2做功8J，则F2做功为W2=-8J，F1、F2的合力对物体做功等于两个力做功之和，为W=W1+W2=6J-8J=-2J，故选：C。考点：合力功的求解。【解析】试题分析：物体在平衡力作用下的运动一定是匀速直线运动，即动能一定不变，如果是在水平方向运动，则势能也不变，机械能变化，反之则势能和机械能都变化，选C。考点：功能关系、重力势能【解析】A、重力做功等于重力势能的变化量，重力做功3J，重力势能减小3J，所以a点重力势能比b点大3J，故A错误．B、合力做功等于动能的增加量，合力做功等于各个分力做的功，总功为，故动能增加，所以a点动能比b点小，故B错误．C、电场力做功等于电势能的变化量，电场力做功1J，电势能减小1J，所以a点电势能比b点大1J，故C错误．D、除重力外的各个力做的总功等于机械能的增加量，除重力外，电场力做功为1J，克服空气阻力做功，故机械能增加，所以a点机械能比b点小，故D正确．故应该选D．【解析】略【解析】当斜面匀速运动时，斜面对物块的作用力F与其重力mg平衡，方向竖直向上，向左移动时，F与位移垂直不做功，A项错；向上移动时，F与位移方向相同，做功W=Fx=mgx，B项正确；向左以加速度a移动时，物块所受合力做功为max，由于重力不做功，故F做的功即等于max，C项正确；斜面向下以加速度a移动时，斜面对物块的作用力，F对物块做负功，则物块的机械能减少，D项正确。.【解析】试题分析：一质量为m的物体，同时受几个力的作用而处于静止状态．某时刻其中一个力F突然变为，则此时合力为，根据牛顿第二定律可得，t时刻物体的速度为，所以此时合力的功率为，B正确，考点：考查了瞬时功率的计算，点评：公式一般用于计算瞬时功率，公式一般用于计算平均功率，【解析】试题分析：由于F1、F2等大反向，A、B系统所受合外力为零，因此动量守恒，故系统的总动量始终为零④正确；开始阶段弹簧弹力小于F1和F2，A、B都做加速运动，动能增加，当弹力增大到与F1和F2等大时，A、B动能都最大，系统机械能一直增大①错误，②正确；上述加速过程弹簧弹力逐渐增大，合力逐渐减小，不是匀加速运动，③错误，所以应该选D.考点：本题考查了动能、机械能以及动量的大小的分析。【名师点睛】本题涉及到弹簧，功、机械能守恒的条件、力和运动的关系等较多知识．题目情景比较复杂，全面考查考生理解、分析、解决问题的能力；解题时要仔细分析物体的受力，选择合适的研究对象及合适的物理规律进行讨论.【解析】试题分析：滑块在斜面上运动过程中，由于存在摩擦力，机械能不断减小，经过同一点时下滑的速度小于上滑的速度，根据速度图象的“面积”等于位移，两个过程的位移大小相等，可知，下滑时间大于上滑时间．所以A错误．由于下滑时间大于上滑时间．故B错误．物块的重力势能：EP=mgh=mgx•sinθ，可知重力势能与x之间的关系是线性关系．故C错误．由于物体克服摩擦力做功，其机械能不断减小．克服摩擦力做的功：Wf=μmgcosθ•x，是位移x的线性函数，所以机械能也是位移的线性函数．故D正确．故选D。考点：牛顿第二定律；能量守恒定律；物理图像。【解析】试题分析：将物体放到转动的传送带上，但是用手按住物体不让他运动，则物体受到滑动摩擦力，由于位移为零，所以滑动摩擦力可以不做功，B对。两个物体叠放在一起，向右一起加速，因此上面的物体有向右的静摩擦力，且有对地位移，因此静摩擦力在做功，A错。荡秋千时，绳子的力指向圆心，对物体不做功，C错。行星绕太阳运动时，轨迹可能是椭圆，则太阳对行星的引力做功，D错。考点：做功点评：本题考查了对某个力做功的理解，某个力做功跟三个要素有关，力、位移、以及两者之间的夹角，其中位移指的是对地的位移。、120【解析】重力势能的增量为，根据动能定理可得，动能的增量为故答案为：80；12012.（1）160（2）-160（3）0【解析】试题分析：（1）拉力F对木箱所做的功（2）因为木箱做匀速直线运动，所以，摩擦力做功为（3）因为木箱做匀速直线运动，所以速度大小没有发生变化，故根据动能定理可得，合力做功为零考点：考查了功的计算0-2【解析】拉力F做功为，A物体相对于地面保持静止状态，所以物体B对物体A的摩擦力做功为0J，物体A对物体B的摩擦力做负功，故答案为：100-2；132J【解析】15.解：小球恰好到达B点，小球由AEB到B点的速度是：，（2分）由动能定理，得（2分）由于回到A点时对轨道压力为4mg根据牛顿定律：，（2分）小球由B经F回到A的过程中，由和（2分）(或Wf＝E0-EA＝=mgR0)

得Wf=mgR。（2分）【解析】略16.解：对木块运动的全过程：【解析】动能变化用动能定理计算，对木块运动的全过程：本题关键将运动过程分为直线减速