重庆万州中学2011-2012学年高一下期物理单元练习(十一)

重庆万州中学2011-2012学年高一下期物理单元练习（十一）
（机 械 能）
学号 姓名 班级 完成时间 分数
(考试时间90分钟，总分120分)
一．选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分。

每小题给出的四个选项中，只有一
个选项
A ．静摩擦力总是做正功，滑动摩擦力总是做负功
B ．静摩擦力对物体不一定做功，滑动摩擦力对物体一定做功
C ．静摩擦力对物体一定做功，滑动摩擦力对物体可能不做功
D ．静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功
2. 关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是( )
A ．当作用力作正功时，反作用力一定作负功
B ．当作用力不作功时，反作用力也一定不作功
C ．作用力与反作用力所做的功一定是大小相等
D ．作用力做正功时，反作用力也可能做正功
3. 如图所示，某力F =10 N 作用于半径R =1 m 的转盘的边缘上，力F 的大 小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力 F 做的总功应为（ ）
A.0 J
B.20π J
C.10 J
D.20 J
4. 如图所示,用力拉一质量为m 的物体,使它沿水平方向匀速向右移动距离s .若物体和地面间的动摩擦因数为μ,则此力对物体做的功为（ ）
A.μmgs
B.μmgs/（cosα+μsinα）
C.μmgs/（cosα－μsinα）
D.μmgscosα/（cosα+μsinα） 5. 重为100N 长1m 的不均匀铁棒平放在水平面上，某人将它一端 缓慢竖起，需做功55J ，将它另一端竖起，需做功( ) A.45J B.55J C.60J D.65J 6.一个质量为m 的小球做平抛运动，抛出后前t 秒内重力对它做功的平均功率P 及在t 秒末
重力做功的即时功率P 分别为( )
A ．222
22
1
,t mg p t mg p == B.2222,t mg p t mg p == C.t mg p t mg p 22,2
1
==
D. t mg p t mg p 222,== 7.物体在合外力作用下做直线运动的v －t 图象如图所示．下列表述正确的是( )
A ．在0～1 s 内，合外力做正功
B ．在0～2 s 内，合外力总是做负功
C ．在1～2 s 内，合外力不做功
D ．在0～3 s 内，合外力总是做正功 8. 设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比，当飞机以速度v 水平匀速飞行时，发动机的功率为p ，若飞机以速度3v 水平匀速飞行，发动机的功率应为（ ）
A ．3p
B ．9p
C ．18p
D ．27p
9. 人骑自行车下坡，坡长l ＝500 m ，坡高h ＝8 m ，人和车总质量为100 kg ，下坡时初速度为4 m/s ，
人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10 m/s ，g 取10 m/s 2，则下坡过程中阻力所做的功为( ) A ．－400J B ．－3800J C ．－50000J D ．－4200J
10．质量为m 的汽车以恒定功率P 在平直公路上行驶，汽车匀速行驶的速率为υ1，若汽车所受阻力不变，则汽车的速度为υ2(υ2＜υ1)时，汽车的加速度大小是( )
A.
2mv P B. 1mv P
C. 2121)(v mv v v P -
D. )
()(22121v v m v v P +- 11. 如图所示，小球m 分别从A 点和B 点无初速地释放，则经过最低点
C 时，小球的速率之比v 1：v 2为(空气阻力不计) ( ) A.1:
2 B. 2:1 C.2:1 D.1:2
12. 起重机钢索将重物由地面吊起过程中，重物运动的速率图像如图甲所示，则钢索上的拉力做功的功率随时间变化的图像可能是图乙中的哪一个( )
二、填空题（本题包括2小题，共18分）
13. 风能是一种环保型能源。

目前我国风力发电总装机容量已达2640MW 。

据勘测我国的风力资源至少有2.53⨯105MW 。

所以风力发电是很有前途的一种能源。

风力发电是将风的动能转化为电能。

设空气的密度为ρ，水平风速为v ，风力发电机每个叶片长为L ，设通过叶片旋转所围成的圆面内的所有风能转化为电能的效率为η，那么该风力发电机发出的电功率P 的数学表达式为___________________；若某地平均风速为v =9m/s ，所用风力发电机的叶片长L =3m ，空气密度ρ=1.3kg/m 3，效率为η=25%，每天平均发电20小时，获得的电能为_________J 。

14．某学习小组的同学利用如图所示装置验证动能定理，按如图所示组装好器材，在 未装沙子的情况下释放小桶，滑块仍处于静止状态。

你若是小组中的一位成员，要完成该实验: （1）你认为首先要进行的步骤是__________________ ___ ___； （2）实验时为了保证“滑块受到的合力可认为与
沙和沙桶的总重力大小基本相等”，沙和沙桶的总质量m 与滑块的质量M 应满足的关系是_____________； （3）实验时，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L 和这两点的速度大小v 1与v 2（v 1<v 2）。

则本实验最终要验证的数学表达式为__________ _____（用题中的字母表示）。

三、计算题。

本题共4小题，共54分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．（12分）起重机在5s 内将2×103kg 的货物由静止开始匀加速提升10m 高，此起重机应具备的功率至少应为多少？（g 取10m/s 2）
16.（12分）如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物体1、2
拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态，现施力将物块1缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端脱离桌面。

在此过程中，求：
（1）物块2的重力势能增加了多少？
（2）物块1的重力势能增加了多少？
17.（14分）如图所示，质量为m=60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿滑道滑下，然后由B点水平飞出，落在斜坡上的C点。

已知BC连线与水平方向的夹角θ=37°，AB间的高度差H=25m，BC两点距离S=75m，不计空气阻力。

(g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)。

求：
（1）运动员从B点飞出时的速度大小；
（2）运动员从A滑到B的过程中克服摩擦阻力所做的功。

18.(16分) 额定功率为80kW的汽车，在某平直的公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质
量为m＝2×103kg。

如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2。

运动过程中
阻力不变。

求：
⑴汽车所受的恒定阻力是多大？
⑵3s末汽车的瞬时功率是多大？
⑶匀加速直线运动的时间是多长？
⑷在匀加速直线运动中，汽车的牵引力做的功多大？
⑸若匀加速结束以后以额定功率继续加速的时间为10s，则整个加速过程的位移为多
大？
重庆万州中学2011-2012学年高一下期物理单元练习（十一）
参考答案
一.选择题（本题包括10小题，每小题4分，共50分。

每小题给出的四个选项中，只有一
13.1
2ρπL
2v3η，2.4⨯108J（叶片旋转所形成的圆的面积为S = πL2，t秒内流过该面积的空气
的质量为m = ρSvt ，动能为12 mv 2 = 12 ρπL 2v 3t ，发出的电功率为P = 1
2 ρπL 2v 3η，将数据代入上式，得发出的电功率为P = 3.35⨯103W = 3.35KW ，W = Pt = 3.35⨯103⨯20⨯3600=2.4⨯108J ）
14. （1）平衡摩擦力（2分）；（2）m 《M （2分）；（3）（2分）
15. 8.64⨯104w
16.解：解析：要正确解答该题，必须把物理过程分析清楚.根据题给条件，开始时整个系统处于平衡状态，弹簧k 1、k 2均被压缩.现施力将物块1缓慢上提，直到下面那个弹簧k 2的下端刚脱离桌面.在此过程中，k 2弹簧由压缩状态逐渐恢复到自由状态，而上面那个弹簧k 2先由压缩状态逐渐恢复到自由状态，接着由于m 2对它施加拉力，弹簧k 1又逐渐拉长.弄清了物理过程，就可以根据牛顿定律和胡克定律求出物块1和物块2上升的高度，再由重力势能公式求出物块增加的重力势能.
对弹簧k 2，在没有用力提物块1之前，设压缩量为Δx 2，则Δx 2=
用力提物块1使弹簧2下端刚脱离桌面，弹簧k 2恢复原长，物块2上升的高度即为Δx 2，则增加的重力势能为
ΔE p2=m 2g Δx 2=
对弹簧k 1，在未用力提物块1之前，其压缩量为Δx 1=
在用力上提物块1，直到物块1下面的弹簧k 2刚离开桌面的过程中，弹簧k 1先由开始的压缩量Δx 1的压缩状态变为自由状态，接着由自由状态变到最后的拉伸状态，弹簧k 1的拉伸量
为Δx 1′=.这样，在整个上提过程中，物块1上升的高度为h=Δx 1+Δx 1′+Δx 2，m 1增加
的重力势能为ΔE p1=m 1gh=m 1g ［++
］=m 1（m 1+m 2）g 2（
+）.
17.20m/s;3000W 18. (1) 4000N
(2)48000W (3) 5s
(4 ) 200000J
(5) 150m。