高一物理 第五章 机械能单元测试题

高一物理第五章机械能单元测试题

（满分100分，时间45分钟）

一、选择题（每小题6分，共48分）

1．（2001年上海高考试题）跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的是（）A．空气阻力做正功B．重力势能增加

C．动能增加D．空气阻力做负功

2．在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到v m后立即关闭发动机直到停止，v－t图象如图1所示.设汽车的牵引力为F，摩擦力为F f,全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则（）

图1

A．F∶F f=1∶3 B．F∶F f=4∶1

C．W1∶W2=1∶1 D．W1∶W2=1∶3

3．质量为m=2 kg的物体，在水平面上以v1=6 m/s的速度匀速向西运动，若有一个F=8N、方向向北的恒力作用于物体，在t=2 s内物体的动能增加了（）A．28 J B．64 J C．32 J D．36 J

4．质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为（）

图3

A ．

4

1

mgR B ．

3

1

mgR C ．

2

1

mgR D ．mgR

5．如图2所示，质量为m 的物体，由高h 处无初速滑下，至平面上A 点静止，不考虑B 点 处能量转化，若施加平行于路径的外力使物体由A 点沿原路径返回C 点，则外力至少做 功为

图2

A ．mgh

B ．2mgh

C ．3mgh

D ．条件不足，无法计算

6．如图3所示，小球在竖直向下的力F 作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F 撤去，小球 将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中

（ ）

①小球的动能先增大后减小 ②小球在离开弹簧时动能最大 ③小球动能最大时弹性势能为零 ④小球动能减为零时，重力势能最大 以上说法中正确的是 A ．①③

B ．①④

C ．②③

D ．②④ 7．如图4所示，质量为M 的木块放在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度v 0沿水平射 中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动。已知当子弹相对木块静止时，木块 前进距离L ，子弹进入木块的深度为s 。若木块对子弹的阻力f 视为恒定，则下列关系式 中正确的是

（ ）

图4

A ．F f L =

21Mv 2

B ．F f s =

2

1mv 2

C ．F f s =21mv 02－2

1

（M ＋m ）v 2

D ．F f （L ＋s ）=

21mv 02－2

1mv 2 8．如图5所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A 处固定质量为2 m 的小 球，B 处固定质量为m 的小球，支架悬挂在O 点，可绕过O 点并与支架所在平面相垂直 的固定轴转动.开始时OB 与地面相垂直.放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下

列说法正确的是

图5

A．A球到达最低点时速度为零

B．A球机械能减少量等于B球机械能增加量

C．B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度

D．当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度

二、填空题（每小题6分，共30分）

9．如图6所示，在倾角为30°的斜面上，沿水平方向抛出一小球，抛出时小球动能为6 J，则小球落回斜面时的动能为_______J.

图6

10．功率为P，质量为M的汽车，下坡时关闭油门，则速度不变.若不关闭油门，且保持功率不变，则在t s内速度增大为原来的2倍，则汽车的初速度为_______。

11．质量为1 kg的物体在水平面上滑行，且动能随位移变化的情况如图7所示，取g=10 m/s2，则物体滑行持续的时间是________。

图7

12．如图8所示，在水平地面上有一辆质量为2 kg的玩具汽车沿Ox轴运动，已知其发动机的输出功率恒定，它通过A点时速度为2 m/s,再经过2 s，它通过B点，速度达6 m/s。A与B两点相距10 m，它在途中受到的阻力保持为1 N，则玩具汽车通过B点时的加速度为_______ m/s2。

图8

13．如图9所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块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缓慢竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在此过程中，物块2的重力势能增加了_______，物块1的重力势能增加了_______.

图9

三、计算题（共22分）

14．（10分）一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，量得停止处对开始运动处的水平距离为s(图10)，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并认为斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同，求动摩擦因数μ.

图10

15．(12分)电动机通过一绳子吊起质量为8 kg的物体，绳的拉力不能超过120 N，电动机的功率不能超过1200 W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90 m（已知此物体在被吊高接近90 m时已开始以最大速度匀速上升），所需时间为多少？

参考答案

1．CD 2．BC 3．B 4．C 5．B 6．B 7．ACD 对子弹：由-F f (L +s )=

21mv 2-21mv 02知D 正确.对木块：由fL =21

mv 2，知A 正确.而由以上两式相加并整理得fs =21mv 02-2

1

(M +m )v 2，知C 正确

8．BCD 因A 处小球质量大，处的位置高，图示中三角形框架处于不稳定状态，释放后支架

就会向左摆动.摆动过程中只有小球受的重力做功，故系统的机械能守恒，选项B 正确，D 选项也正确.A 球到达最低点时，若设支架边长是L ，A 球下落的高度便是

21L ,有mg ·(2

1

L )的重力势能转化为支架的动能，因而此时A 球速度不为零，选项A 错.当A 球到达最低点时有向左运动的速度，还要继续左摆，B 球仍要继续上升，因此B 球能达到的最高位置比A 球的最高位置要高，C 选项也正确。 9．14

设小球被抛出时速度为v 0，落至斜面上时竖直分速度为v y ，则v y =gt ,且tan30°=2

1gt 2

/v 0t 即gt /2v 0=tan30° v y =2v 0tan30°,故末动能E k ′=21m (v 02+v y 2)=21mv 02×3

7

=14 J. 10．M Pt 3/2 11．5 s

12．1.25 由动能定理有：Pt -fs =

21mv B 2-2

1

mv A 2 ①

a B =

m

f

v P B )/( ②

由①②并代入数据得：a B =1.25 m/s 2. 13．m 2(m 1+m 2)g 2/k 2;m 1(m 1+m 2)(

11k + 2

1k )g 2

14．物体沿斜面下滑时，重力和摩擦力对物体做功(支持力不做功)，设斜面倾角为α，斜坡长

L ，则重力和摩擦力的功分别为：

ＷG =mgL sin α

Ｗf 1=-μmgL cos α