高中物理机械能测试题

高中物理机械能测试题
1．下列说法哪些是正确的？
A ．作用在物体上的力不做功，说明物体的位移为零；
B ．作用力和反作用力的功必然相等，且一正一负；
C ．相互摩擦的物体系统中摩擦力的功的代数和不一定为零；
D ．某一个力的功为零，其冲量不一定为零。

2．用力拉质量为Ｍ的物体，沿水平面匀速前进Ｓ，已知力与水平面的夹角为α，方向斜向上，
物体与地面间的滑动摩擦系数为μ，则此力做功为：
Ａ．μMg Ｓ Ｂ．μMg Ｓ/Cos α
Ｃ．μMg Ｓ/(Cos α+μSin α) Ｄ．μMg ＳCos α/(Cos α+μSin α)。

3．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力的作用，
该力
随时间变化的关系如图31所示，则下列结论正确的是：
Ａ．拉力在2s 内的功不为零；
Ｂ．物体在2s 内的位移不零；
Ｃ．拉力在2s 内的冲量不为零；
Ｄ．物体在2s 末的速度为零。

4．飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比。

若飞机以速率V 匀速飞行时，发动机的功率为P ，则当飞机以速率nV 匀速飞行时，发动机的功率为：
Ａ．np Ｂ．2np Ｃ．n 2p Ｄ．n 3p 。

5．如图32所示，木块M 上表面是水平的，当木块m 置于M 上，
并与M 一起沿光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中
A ．重力对木块m 做正功
B ．木块M 对木块m 的支持力做负功
C ．木块M 对木块m 的摩擦力做负功
D ．木块m 所受合外力对m 做正功。

6．一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端。

已知小物块的初动能为E ，它返回斜面底端的速度大小为V ，克服摩擦阻力做功为E/2。

若小物块冲上斜面的初动能变为2E ，则有
A.返回斜面底端时的动能为E ；
B.返回斜面底端时的动能为3E/
2 图
32 图31
C.返回斜面底端时的速度大小为2V ；
D.返回斜面底端时的速度大小为V 2。

7．对放在水平面上的质量为Ｍ的物体，施与水平拉力Ｆ，使它从静止开始运动时间t 后撤去外力Ｆ，又经时间t 停下来，则：
Ａ.撤去力Ｆ的时刻，物体的动量最大；
Ｂ.物体受到的阻力大小等于Ｆ；
Ｃ.物体克服阻力做的功为Ｆ2 t 2/4M
Ｄ.Ｆ对物体做功的平均功率为Ｆ2 t/4M 。

8．质量为m 的物体，在沿斜面方向的恒力F 作用下，沿粗糙的斜面匀速地由A 点运动到B 点，物体上升的高度为h ，如图33所示。

则在运动过程中
A.物体所受各力的合力做功为零;
B.物体所受各力的合力做功为mgh
C.恒力F 与摩擦力的合力做功为零;
D.恒力F 做功为mg 。

9．如图34，木块ＡＢ用轻弹簧连接，放在光滑的水平面上，Ａ紧靠墙壁，在木块Ｂ上施加向左的水平力Ｆ，使弹簧压缩，当撤去外力后；
Ａ.Ａ尚未离开墙壁前，弹簧和Ｂ的机械能守恒；
Ｂ.Ａ尚未离开墙壁前，系统的动量守恒；
Ｃ.Ａ离开墙壁后，系统动量守恒；
Ｄ.Ａ离开墙壁后，系统机械能守恒。

10．如图35所示，两物体A 、B 用轻质弹簧相连静止在光滑水平面上，现同时对A 、B 两物体施加等大反向的水平恒力F 1、F 2，使A 、B 同时由静止开
始运动，在运动过程中，对A 、B 两物体及弹簧组成的系
统，正确的说法是（整个过程中弹簧不超过其弹性限度）
A.动量始终守恒;
B.机械能始终守恒;
C.当弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大;
D.当弹簧弹力的大小与F 1、F 2的大小相等时，A 、B 两物速度为零。

11．某地风速为V ＝20m/s ，设空气的密度为 =1．3kg/m 3，如果通过横截面积S=20m 2的风
的动能全部转化为电能，则利用上述已知量计算电功率的公式
P= ，计算其数值约为 W （取一位有效数字）。

图36 图
35 图
34
图33
12．如图36所示，竖直平面内有一个1/4圆弧槽，它的下端与水平线相切，上端离地高H 。

一个小球从其上端自由滑下，如果槽光滑，要使小球在地面上的水平射程S 有极大值，则槽的圆弧半径R= ，最大射程S=
13．如图37所示，物块M 和m 用一不可伸长的轻绳通
过定滑轮连接，m 放在倾角 =300的固定的光滑斜面
上，而穿过竖直杆PQ 的物块M 可沿杆无摩擦地下滑，
M=3m ，开始时将M 抬高到A 点，使细绳水平，此时
OA 段的绳长为L=4.0m ，现将M 由静止开始下滑，求
当M 下滑到3．0m 至B 点时的速度？（g=10m/s 2）
14、面积很大的水池，水深为H ，水面上浮着一正方体木块，木块边长为a ，密度为水的2
1，质量为m ，开始时，木块静止，有一半没入水中，如图38
所示，现用力F 将木块缓慢地压到池底，不计摩擦，求
（1）从开始到木块刚好完全没入水的过程中，力F 所做
的功。

（2）若将该木块放在底面为正方形（边长为2a ）的盛
水足够深的长方体容器中，开始时，木块静止，有一半没入水中，
如图39所示，现用力F 将木块缓慢地压到容器底部，不计摩擦。

求从
开始到木块刚好完全没入水的过程中，容器中水势能的改变量。

15、如图40为用于节水喷水“龙头”的示意图，喷水口距离地面高度为
h ，用效率为η的抽水机，从地下H 深的井里抽水，使水充满喷水口，并以恒定的速率从该“龙头”沿水平喷出，喷水口截面积为S ，其喷灌半径可达10h 。

求带动抽水机的电动机的最小输出功率。

（已知水的密度为ρ，不计空气阻力。

）
16、滑雪者从A 点由静止沿斜面滑下，沿一平台水平飞离B 点，
地面上紧靠平台有一个水平台阶，空间几何尺度如图41所
示，斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ.假设滑雪者
由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动，且速度大小不变.求：
图39 图
图
40 图37
（2）滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离s.
图41
参考答案
1.CD;
2.D;
3.BD;
4.D;
5.ABD;
6.AD;
7.AD;
8.A;
9.ACD; 10AC. 11.W SV 53101,2
1⨯ρ 12.H/2,H
13.7.1m/s
14.解：（1） 因水池面积很大，可忽略因木块压入水中所引起的水深变化，木块刚好完全没入水中时，图中原来处于划斜线区域的水被排开，结果等效于使这部分水平铺于水面，这部分水的质量为m ，其势能的改变量为
mga a H mg mgH E 4
3)43(1=--=∆水 大块势能的改变量为: mga mgH a H mg E 2
1)2(-=--=∆木
根据功能原理，力F 所做的功：mga E E W 4
1=∆+∆=木水 (2) 因容器水面面积为2a
2，只是木块底面积的2倍，
不可忽略因木块压入水中所引起的水深变化，木块刚好完全
没入水中时，图8中原来处于下方划斜线区域的水被排开到
上方划斜线区域。

这部分水的质量为m /2，其势能的改变量
为： mga E 832=∆水。

15.解：(1)平抛所用时间为t=g
h 2 ，水平初速度为v=gh t
h 2510= 。

(2)1min
E k =21mv 2=25mgh 水泵提水，1min
E p =mg(H+h) 1min W=E k +E p =mg(H+26h)
(3)带动水泵的电动机的最小输出功率等于水泵输入功率P =η
60)26(h H m g + 16.解：（1）设滑雪者质量为m ，斜面与水平面夹角为θ，滑雪者滑行过程中克服摩擦力做功
mgL s L mg mgs W μθμθμ=-+=)cos (cos .
2
4
由动能定理可得： 221)(mV mgL h H mg =
--μ 离开B 点时的速度 )(2L h H g V μ--=
（2）滑雪者离开B 点后做平抛运动，是落在台阶上呢？还是落在台阶下呢？题目没有明确说明，是模糊条件。

但可以用假设法分析求解。

设滑雪者离开B 点后落在台阶上，则根据平抛运动的规律可得：
h Vt s gt h
221
2112
1<==
可解得 )(21L h H h s μ--= 此时必须满足h s 21< 即 h L H 2<-μ 。

但当h L H 2>-μ时，滑雪者直接落到地面上， 222221Vt s gt h == 可解得)(22L h H h s μ--=。