16年高一物理《機(jī)械能綜合》暑假作業(yè)

16年高一物理機(jī)械能綜合暑假作業(yè)學(xué)期期末考試完結(jié)，接下來就是假期時(shí)間，查字典物理網(wǎng)特整理了高一物理機(jī)械能綜合暑假作業(yè)，希望能夠?qū)ν瑢W(xué)們有所幫助。一、選擇題(本題共6道小題)? ? ? ?1.如圖所示，一輕彈簧左端固定在長木板m2的左端，右端與小木塊m1連接，且m1、m2及m2與地面之間接觸面光滑，開始時(shí)m1和m2均靜止，現(xiàn)同時(shí)對m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)過程中，對m1、m2和彈簧組成的系統(tǒng)(整個(gè)過程中彈簧形變不超過其彈性限度)，錯(cuò)誤的說法是()A. 由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒B. 由于F1、F2分別對m1、m2做正功，故系統(tǒng)動(dòng)能不斷增加C. 由于F1、F2分別對m1、m2做正功，故系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加D. 當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m1、m2的動(dòng)能最大2.如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長直光滑桿，在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，在P點(diǎn)的右邊，桿上套有一質(zhì)量m=2kg的小球A.半徑R=0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B.用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩，通過定滑輪將兩小球連接起來.桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)滑輪大小的影響.現(xiàn)給小球A一個(gè)水平向右的恒力F=50N.(取g=10m/s2)則()A. 把小球B從地面拉到P的正下方時(shí)力F 做功為20JB. 小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大小為0C. 小球B被拉到與小球A速度大小相等時(shí)，sinOPB=D. 把小球B從地面拉到P的正下方時(shí)小球B的機(jī)械能增加了6J3. 如圖是某中學(xué)科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動(dòng)小車的裝置.當(dāng)太陽光照射到小車上方的光電板，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車前進(jìn).若射到小車上方的光電板，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車前進(jìn).若小車在平直的水泥路上從靜止開始加速行駛，經(jīng)過時(shí)間t前進(jìn)距離s，速度達(dá)到最大值vm，設(shè)這一過程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車所受阻力恒為F，那么()A. 這段時(shí)間內(nèi)小車先加速運(yùn)動(dòng)，然后勻速運(yùn)動(dòng)B. 這段時(shí)間內(nèi)阻力所做的功為PtC. 這段時(shí)間內(nèi)合力做的功為D. 這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為4.汽車在水平公路上以額定功率做直線運(yùn)動(dòng)，速度為3m/s時(shí)的加速度為6m/s時(shí)的3倍，若汽車受到的阻力不變，由此可求得()A. .汽車的最大速度B. 汽車受到的阻力C. 汽車的額定功率D. 速度從3m/s增大到6m/s所用的時(shí)間5.一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球，在豎直方向的勻強(qiáng)電場中水平拋出，不計(jì)空氣阻力，測得小球的加速度大小為，方向向下，其中g(shù)為重力加速度.則在小球下落h高度的過程中，下列說法正確的是()A. 小球的動(dòng)能增加mgh B. 小球的電勢能減小mghC. 小球的重力勢能減少mgh D. 小球的機(jī)械能減少mgh6.如圖所示，小車A、小物塊B由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，小車A放在足夠長的水平桌面上，B、C兩小物塊在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C放在水平地面上.現(xiàn)用手控制住A.并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與桌面平行.已知A、B、C的質(zhì)量均為m.A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，重力加速度為g，彈簧的彈性勢能表達(dá)式為EP=kx2，式中七是彈簧的勁度系數(shù)：x是彈簧的伸長量或壓縮量，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì).開始時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，對A施加一個(gè)恒定的水平拉力F后，A向右運(yùn)動(dòng)至速度最大時(shí)，C恰好離開地面，則()A. 小車向右運(yùn)動(dòng)至速度最大時(shí)，A、B、C加速度均為零B. 拉力F的大小為2mgC. 拉力F做的功為D. C恰好離開地面時(shí)A的速度為vA=g二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2道小題) 7.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，已知重錘的質(zhì)量為m，使用的交流電周期為T，重力加速度為g。重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行測量并通過計(jì)算，就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)為完成此實(shí)驗(yàn)，除了圖中所示器材外，還需要的器材有_;A.刻度尺 B.秒表C.天平 D.“220V，50Hz”交流電源(2)如圖所示， O點(diǎn)為起始點(diǎn)，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測出O、A兩點(diǎn)間距離為s0，A、C兩點(diǎn)間距離為sl，C、E兩點(diǎn)間距離為s2，則在打O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘的重力勢能減少量EP= ，動(dòng)能的增加量Ek= 。(用題中所給符號(hào)表示)8.某同學(xué)利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長時(shí)，小球恰好在桌面邊緣，如圖(a)所示。向左推小球，使彈黃壓縮一段距離后由靜止釋放:小球離開桌面后落到水平地面。通過測量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能?；卮鹣铝袉栴}：(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ek相等。已知重力加速度大小為g。為求得Ek，至少需要測量下列物理量中的 (填正確答案標(biāo)號(hào))。A.小球的質(zhì)量m B.小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離sC.桌面到地面的高度h D.彈簧的壓縮量x E.彈簧原長l。(2).用所選取的測量量和已知量表示Ek，得Ek= 。(3)圖(b)中的直線是實(shí)驗(yàn)測量得到的s-x圖線。從理論上可推出，如果h不變.m增加，s-x圖線的斜率會(huì) (填“增大”、“減小”或“不變”);由圖(b) 中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知，Ep與x的 次方成正比。三、計(jì)算題(本題共3道小題) 9.某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽.比賽路徑如圖所示，賽車從起點(diǎn)A出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后，由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，并能越過壕溝.已知賽車質(zhì)量m=0.1kg，通電后以額定功率P=1.5W工作，進(jìn)入豎直圓軌道前受到的阻力恒為0.3N，隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均可不計(jì).圖中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m.(1)求賽車越過壕溝需要的最小速度為v1(2)賽車進(jìn)入圓軌道前在B點(diǎn)的最小速度v3(3)要使賽車完成比賽，電動(dòng)機(jī)至少工作多長時(shí)間?(取g=10m/s2)10.光滑水平面上，一個(gè)長平板與半圓組成如圖所示的裝置，半圓弧面(直徑AB豎直)與平板上表面相切于A點(diǎn)，整個(gè)裝置質(zhì)量M=5kg.在裝置的右端放一質(zhì)量為m=1kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，小滑塊與長平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4，裝置與小滑塊一起以v0=12m/s的速度向左運(yùn)動(dòng).現(xiàn)給裝置加一個(gè)F=64N向右的水平推力，小滑塊與長平板發(fā)生相對滑動(dòng)，當(dāng)小滑塊滑至長平板左端A時(shí)，裝置速度恰好減速為0，此時(shí)撤去外力F并將裝置鎖定.小滑塊繼續(xù)沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)，且恰好能通過軌道最高點(diǎn)B.滑塊脫離半圓形軌道后又落回長平板.已知小滑塊在通過半圓形軌道時(shí)克服摩擦力做功Wf=9.5J.g=10m/s2.求：(1)裝置運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移大小;(2)長平板的長度l;(3)小滑塊最后落回長平板上的落點(diǎn)離A的距離.11.一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量m=10kg的物體.如圖，繩的P端拴在車后的掛鉤上，Q端拴在物體上.設(shè)繩的總長不變，繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計(jì).開始時(shí)，車在A點(diǎn)，左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的，左側(cè)繩長H=1m.提升時(shí)，車加速向左運(yùn)動(dòng)，沿水平方向從A經(jīng)過B駛向C.設(shè)A到B的距離H=1m，車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度為vB=5m/s.求：(1)當(dāng)車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，物體升高的高度h;(2)車由A移到B的過程中，繩Q端的拉力對物體做的功W.某同學(xué)的解法為：Wmgh=mv，代入h和vB的數(shù)據(jù)，即可求出拉力對物體做的功W.你若認(rèn)為該同學(xué)的結(jié)論正確，計(jì)算該功大小;你若認(rèn)為該同學(xué)的結(jié)論錯(cuò)誤，說明理由并求出該功的大小.試卷答案1.解：A、彈簧彈力以及物體之間的摩擦力屬于內(nèi)力，系統(tǒng)所受外力F1和F2的合力為零故系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由于開始的過程中系統(tǒng)中有兩拉力均做正功，因此機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤;B、D、分別對m和M動(dòng)態(tài)分析可知，開始時(shí)二者都做加速運(yùn)動(dòng)，隨距離的增大，彈簧的彈力增大，二者的加速度都減小，當(dāng)加速度a=0時(shí)速度最大，即當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)能最大，此后彈簧的彈力大于拉力，二者都做減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為0.故B錯(cuò)誤，D正確;C、二者的速度都減小為0后，由于彈力仍然大于拉力，二者之間的距離開始減小，彈簧的彈力做正功，拉力做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能開始減小.故C錯(cuò)誤;本題選擇錯(cuò)誤的，故選：ABC.2.AC解：A、對于F的做功過程，由幾何知識(shí)得到：力F作用點(diǎn)的位移 x=PBPC=則力F做的功 W=Fx=500.4J=20J，故A正確;B、由于B球到達(dá)C處時(shí)，已無沿繩的分速度，所以此時(shí)滑塊A的速度為零，考察兩球及繩子組成的系統(tǒng)的能量變化過程，由功能關(guān)系得：W=mv2+mgR代入已知量得：20=+2100.3，解得小球B速度的大小 v=m/s，故B錯(cuò)誤;C、當(dāng)繩與軌道相切時(shí)兩球速度相等，如圖：由三角形知識(shí)得：sinOPB=，故C正確;D、設(shè)最低點(diǎn)勢能為0，小球B從地面拉到P的正下方時(shí)小球B的機(jī)械能增加，故D錯(cuò)誤;故選：AC【點(diǎn)評】： 本題連接體問題，關(guān)鍵分析兩物體之間的速度與高度關(guān)系并運(yùn)用幾何知識(shí)和功能關(guān)系來研究，注意分析B球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)A球速度為零.3.解：A、從題意得到，太陽能驅(qū)動(dòng)小車以功率不變啟動(dòng)，當(dāng)開始階段小車所受的牽引力大于阻力，小車做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力平衡后小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大.故A正確;B、阻這段時(shí)間內(nèi)力做功為W=Fs.故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)動(dòng)能定理判斷，這段時(shí)間內(nèi)合力做功為，故C正確;D、這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為，故D錯(cuò)誤.故選AC4.解：設(shè)額定功率為P，則速度為3m/s時(shí)的牽引力，速度為6m/s時(shí)，牽引力為.根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)1f=3(F2f)，解得f=.因?yàn)闋恳εc阻力相等時(shí)，速度最大，則F=f=，知最大速度為12m/s.因?yàn)楣β饰粗?，無法求出阻力，該運(yùn)動(dòng)為變加速運(yùn)動(dòng)，無法求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.故選：A.5.D電勢能;功能關(guān)系解：A、由牛頓第二定律得知，小球所受的合力 F合=ma=mg，方向向下，根據(jù)動(dòng)能定理知，小球的動(dòng)能增加Ek=F合h=mgh，故A錯(cuò)誤.B、由牛頓第二定律得：mgF=mg，解得電場力F=mg，且方向豎直向上，則電場力做功 W電=Fh=mgh，故小球的電勢能增加mgh，故B錯(cuò)誤.C、小球在豎直方向上下降h高度時(shí)重力做正功mgh，因此，小球的重力勢能減少mgh，故C錯(cuò)誤.D、由上知，小球的電勢能增加mgh，根據(jù)能量守恒知，小球的機(jī)械能減少mgh，故D正確.故選：D.6.ACD解：A、A向右運(yùn)動(dòng)至最大速度時(shí)C恰好離開地面，此時(shí)A、B、C加速度均為零，設(shè)此時(shí)繩的拉力為T，對A：FmgT=0對B、C整體：T2mg=0代入數(shù)據(jù)解得F=2.2mg，故A正確，B錯(cuò)誤;C、開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)靜止，彈簧壓縮量為x，則對B有kx=mgx=因B、C的質(zhì)量相等，故C恰好離開地面時(shí)，彈簧伸長量仍為x=所以拉力做的功W=F?2x=，故C正確;D、A由靜止到向右運(yùn)動(dòng)至速度最大的過程中，對A、B、C由能量守恒得(Fmg)?2x=(2m)v2+mg?2x解得v=g，故D正確.故選：ACD【點(diǎn)評】： 本題的關(guān)鍵是對物體進(jìn)行受力分析，抓住臨界狀態(tài)，然后結(jié)合功能關(guān)系和胡克定律多次列式求解分析，關(guān)鍵是要知道A向右運(yùn)動(dòng)至速度最大時(shí)C恰好離開地面，此時(shí)A、B、C的加速度均為零，注意整體法和隔離法的應(yīng)用，難度適中.7.(1)AD (2) mg(s0+sl)8.(1)ABC (2) (3)減小 (4)二9.解：(1)設(shè)賽車越過壕溝需要的最小速度為v1，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有：s=v1th=gt2解得：v1=s=2.5=5m/s(2)設(shè)賽車恰好越過圓軌道，對應(yīng)圓軌道最高點(diǎn)的速度為v2，最低點(diǎn)的速度為v3，由牛頓第二定律及機(jī)械能守恒定律，有：mg=mm=m+mg?(2R)解得：v3=4m/s(3)由于B點(diǎn)以后的軌道均為光滑，故軌道最低點(diǎn)速度應(yīng)該等于平拋的初速度，通過分析比較，賽車要完成比賽，在進(jìn)入圓軌道前的速度最小應(yīng)該是：vmin=4m/s設(shè)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間至少為t，根據(jù)功能原理有：ptfL=m由此可得：t=2.53s即要使賽車完成比賽，電動(dòng)機(jī)至少工作2.53s的時(shí)間.答：(1)賽車越過壕溝需要的最小速度為5m/s;(2)賽車進(jìn)入圓軌道前在B點(diǎn)的最小速度為4m/s;(3)要使賽車完成比賽，電動(dòng)機(jī)至少工作2.53s時(shí)間.10.解：(1)分析M受力，由牛頓第二定律得：Fmg=Ma1代入數(shù)據(jù)解得：a1=12m/s2設(shè)裝置向左運(yùn)動(dòng)到速度為0的時(shí)間為t1，則有：v0a1t1=0聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：t1=1s裝置向左運(yùn)動(dòng)的距離：x1=121m0.5121m=6m(2)對m受力分析，由牛頓第二定律得：mg=ma2代入數(shù)據(jù)解得：a2=4m/s2設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度為v1，則：v1=v0a2t1聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：v1=8m/s小滑塊向左運(yùn)動(dòng)的距離為：x2=121m0.541m=10m則平板長為：l=x2x1=10m6m=4m(3)設(shè)滑塊在B點(diǎn)的速度為v2，從A至B，由動(dòng)能定理得：mg2RWf=在B點(diǎn)有：mg=聯(lián)立解得：R=0.9m，v2=3m/s小滑塊從B點(diǎn)飛出做平