高一物理機械能及其守恒定律單元檢測題1

1、第七章 機械能及其守恒定律 綜合檢測試卷(90分鐘 100分)一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分，共40分.每小題至少一個答案正確，選不全得2分）1.關(guān)于功和功率，下列說法中正確的是( )A.只要物體受力的同時又有位移發(fā)生,則一定有力對物體做功B.力很大,位移很大,這個力所做的功可能等于0C.機器做功越多,其功率越大D.汽車上坡的時候,司機必須換擋,其目的是減小速度,得到較大的牽引力2.一質(zhì)點開始時做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用.此后，該質(zhì)點的動能可能( )A.一直增大B.先逐漸減小至零，再逐漸增大C.先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小D.先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增

2、大3.運動員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個過程，將人和傘看成一個系統(tǒng)，在這兩個過程中，下列說法正確的是( )A.阻力對系統(tǒng)始終做負功B.系統(tǒng)受到的合外力始終向下C.重力做功使系統(tǒng)的重力勢能增加D.任意相等的時間內(nèi)重力做的功相等4.(2011·淮陰高一檢測)在下列情況中，物體的機械能守恒的是(不計空氣阻力)( )A.推出的鉛球在空中運動的過程中B.沿著光滑斜面勻加速下滑的物體C.被起重機勻速吊起的物體D.細繩的一端系一小球，繩的另一端固定，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動5.(2011·福州高一檢測)兩輛汽車在同一平直路面上行駛，它們質(zhì)量之比m1m212，速度比v1v221.當

3、兩車急剎車后，兩車滑行的最大距離分別為s1和s2.設(shè)兩車與路面的動摩擦因數(shù)相等，不計空氣的阻力，則s1s2為( )A. 12 B.11 C.21 D.416.下列關(guān)于能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認識不正確的是( )A.某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加B.某個物體的能減少，必然有其他物體的能增加C.不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機器永動機不可能制成D.石子從空中落下，最后停止在地面上，說明機械能消失了7.如圖所示，演員正在進行雜技表演.由圖可估算出他將一只雞蛋拋出的過程中對雞蛋所做的功最接近于( )A.0.3 JB.3 JC.30 JD.300 J8.一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動，

4、經(jīng)過時間t0滑至斜面底端.已知在物體運動過程中物體所受的摩擦力恒定，若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能，則下列圖象中可能正確的是( )9.（2011·綿陽高一檢測）下列說法正確的是( )A.物體做勻速直線運動，機械能一定守恒B.物體所受的合力不做功，機械能一定守恒C.物體所受的合力不等于零，機械能可能守恒D.物體所受的合力等于零，機械能一定守恒10.如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度為g.在他從上向下滑到底端的過程中，下列說法正確的是( )A.運動員

5、減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能B.運動員獲得的動能為mghC.運動員克服摩擦力做功為mghD.下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為mgh二、實驗題（本大題共2小題，共15分）11.（2011·南京高一檢測）（5分）“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖所示，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢能略大于增加的動能，其主要原因是( )A.重物的質(zhì)量過大B.重物的體積過小C.電源的電壓偏低D.重物及紙帶在下落時受到阻力12.（10分）在驗證機械能守恒定律的實驗中,質(zhì)量為1 kg的重錘下落,通過打點計時器在紙帶上記錄運動過程,打點計時器所接電源為6 V、50 Hz的交變電源,紙帶打點如圖所示.紙帶上O點為重錘自

6、由下落時的打點起點(O、A間點未畫出),選取的計數(shù)點A、B、C、D依次間隔一個點(圖中未畫出),各計數(shù)點與O點距離如圖所示,單位為mm,重力加速度為9.8 m/s2,則:(1)打點計時器打下B點時,重錘速度vB=_,重錘動能EkB=_.(2)從開始下落算起,打點計時器記錄B點時,重錘勢能減少量為_.(3)由(1)(2)中數(shù)據(jù)知,重錘下落過程中,機械能_.三、計算題（本大題共4小題，共45分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位）13.(12分)一列火車總質(zhì)量m500 t，機車發(fā)動機的額定功率P6×105 W，在軌道上行駛時，軌道對列車的阻力F阻是車重的0.01倍，g取

7、10 m/s2，求：(1)火車在水平軌道上行駛的最大速度；(2)在水平軌道上，發(fā)動機以額定功率P工作， 當行駛速度為v11 m/s和v210 m/s時，列車的瞬時加速度a1、a2各是多少；(3)在水平軌道上以36 km/h的速度勻速行駛時，發(fā)動機的實際功率P；(4)若火車從靜止開始，保持0.5 m/s2的加速度做勻加速運動，這一過程維持的最長時間.14.（8分）某人在距離地面2.6 m的高處，將質(zhì)量為0.2 kg的小球以v0=12 m/s速度斜向上拋出，小球的初速度方向與水平方向之間的夾角為30°，g取10 m/s2，若小球落地時的速度大小為v1=13 m/s，小球在空中運動過程中克

8、服阻力做了多少功？15.（10分）如圖所示，傳送帶始終保持以v=4 m/s的速度水平勻速運動，質(zhì)量為m=1 kg的物塊（可視為質(zhì)點），無初速地放在A處.若物塊與皮帶間的動摩擦因數(shù)=0.2，A、B相距s=6 m，求物塊從A運動到B的過程中，摩擦力對物塊做的功.（g取10 m/s2）16.(2011·拉薩高一檢測)(15分)如圖所示，摩托車做特技表演時，以v0=10 m/s的初速度沖向高臺，然后從高臺水平飛出.若摩托車沖向高臺的過程中以P=1.8 kW的額定功率行駛，沖到高臺上所用時間t=16 s，人和車的總質(zhì)量m=1.8×102 kg，臺高h=5.0 m，摩托車的落地點到高臺

9、的水平距離s=7.5 m.不計空氣阻力，取g=10 m/s2.求：（1）摩托車從高臺飛出落地所用時間；（2）摩托車落地時速度的大??；（3）摩托車沖上高臺過程中克服阻力所做的功. 答案解析1.【解析】選B、D.功的大小既與力、位移有關(guān),還與兩者夾角有關(guān),若夾角為90°,則功為零,所以A錯誤,B正確；由功率P=知C錯誤；由P=Fv,得F=在功率一定時，速率越小，牽引力越大.所以D項正確.2.【解析】選A、B、D.當恒力方向與速度方向相同時，物體加速，動能一直增大，故A正確.當恒力方向與速度方向相反時，物體開始減速至零，再反向加速，動能先減小至零再增大，故B正確.當恒力與速度成小于90&#

10、176;的夾角時，把速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解，物體做曲線運動，速度一直增大，故C錯.當恒力與速度成大于90°的夾角時，把速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解，開始在與恒力相反方向上物體做減速運動直至速度為0，而在垂直恒力方向上物體速度不變，某一時刻物體速度最小，此后，物體在恒力作用下速度增加，其動能經(jīng)歷一個先減小到某一數(shù)值，再逐漸增大的過程，故D正確.3.【解析】選A.本題主要考查功的計算公式及重力做功與重力勢能變化的關(guān)系.阻力的方向總與運動方向相反，故阻力總做負功，A項正確；運動員加速下降時，合外力向下，減速下降時，合外力向上，B項錯誤；重力做功使系統(tǒng)重力勢能減小，C項錯誤；由

11、于做變速運動，任意相等時間內(nèi)的下落高度h不相等，所以重力做功Wmgh不相等，D項錯誤.4.【解析】選A、B、D.機械能守恒的條件是只有重力做功,或重力以外的力做的總功為零,所以A、B、D正確;被起重機勻速吊起的物體,拉力要做功,機械能增加,不守恒,C錯誤.5.【解析】選D.由動能定理可得m1gs1=m1v12,m2gs2=m2v22,所以D正確. 6.【解析】選D.能量可以轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，但總量不變，A、B、C對，D中機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，D錯.7.【解析】選A.估計一只雞蛋的質(zhì)量為60克，雞蛋上升的高度為50厘米，對人拋雞蛋以及雞蛋上升到最高點全程應用動能定理有：WF-mgh=0，代入數(shù)值可知WF

12、=0.3 J，A對.8. 【解析】選A、D.對物體受力分析可得F=mgsin-Ff(其中Ff為摩擦力，為斜面與水平面夾角)，故物體所受合力F為定值，A正確.a=為定值，故v-t圖象應為過原點的一條直線，B錯.由s=at2可知s-t圖象應為二次曲線，C錯.設(shè)物體開始時機械能為E0，則E0-E=Ffs，再結(jié)合s=at2可得E=E0-aFft2，故E-t圖象如題圖所示，D正確.9.【解析】選C.如果物體做豎直向上的勻速直線運動，機械能增加，選項A、D錯誤；如果物體做豎直平面內(nèi)勻速圓周運動，合外力就是向心力，合外力不做功，但物體的機械能卻不斷變化，選項B錯誤；平拋運動的物體受到重力作用，合外力等于重力

13、，但運動過程中機械能守恒，選項C正確.10.【解析】選D.運動員的加速度為g，沿斜面：mgFfm·g，F(xiàn)fmg，WFfmg·2hmgh，所以A、C項錯誤，D項正確；Ekmghmghmgh，B項錯誤.11.【解析】選D.重物減少的重力勢能略大于動能的主要原因是重物及紙帶下落時克服阻力做功而使機械能損失，所以D正確；重物的質(zhì)量對實驗結(jié)果沒影響，A錯誤，體積小，受的阻力小，反而能使誤差減小，B錯誤；電壓的高低不影響打點周期，C錯誤.12.【解析】(1)兩計數(shù)點間的時間間隔t=0.04 s.打下B點時的速度等于AC間的平均速度,vB=1.175 m/s,重錘在該點的動能EkB=mv

14、B20.690 J.(2)從開始到打下B點,重錘重力勢能的減少量Ep=mglOB0.692 J.(3)若Ep與Ek在誤差允許的范圍內(nèi)相等,說明重錘在下落過程中機械能守恒.答案：(1)1.175 m/s 0.690 J(2)0.692 J (3)守恒13.【解析】(1)列車以額定功率工作時，當牽引力等于阻力，F(xiàn)F阻kmg時，列車的加速度為零，速度達到最大vm則：vm12 m/s. (2分)(2)當v<vm時列車加速運動，當vv11 m/s時F16×105 N 據(jù)牛頓第二定律得：a11.1 m/s2 (2分)當vv210 m/s時，F(xiàn)26×104 N據(jù)牛頓第二定律得：a2

15、0.02 m/s2. (2分)(3)當v36 km/h10 m/s時，列車勻速運動，則發(fā)動機的實際功率PF阻v5×105 W. (2分)(4)據(jù)牛頓第二定律得牽引力FF阻ma3×105 N (2分)在此過程中，速度增大，發(fā)動機功率增大.當功率為額定功率時速度大小為v，即v2 m/s據(jù)vat，得t4 s. (2分)答案：(1)12 m/s (2)1.1 m/s2 0.02 m/s2 (3)5×105 W (4)4 s14.【解析】由動能定理mgh-WFf=mv12-mv02 (4分)代入數(shù)據(jù)解得WFf=2.7 J （4分）答案：2.7 J15.【解析】對物塊應用動能

16、定理，設(shè)物塊速度剛好達到4 m/s時位移為s0.WFf=Ffs0=Ek （2分）其中Ff=mg=0.2×1×10 N=2 N. （2分）Ek=mv2=×1×42 J=8 J （2分）則s0=4 m <6 m,所以物塊在皮帶上先做勻加速運動4 m 后又做勻速運動.（2分）故摩擦力對物塊做的功等于物塊動能的增加量即為8 J. （2分）答案：8 J【方法技巧】皮帶傳送裝置中的能量轉(zhuǎn)化皮帶傳送物體的過程中，皮帶對物體做正功，若皮帶足夠長，則物體最終要獲得和皮帶相同的速度（即相對皮帶靜止），根據(jù)動能定理可知，皮帶對物體做的功等于物體動能的增量即W1=mv2顯然物體對皮帶做負功，那么負功W2有多少呢？設(shè)物體從靜止到剛好與皮帶相對靜止過程的位移為s1，皮帶的位移為s2，則s1=vt，s2=vt，所以2s1=s2又由W1=Ffs1，W2=-Ffs2故W2=-2W1=-mv2即由于傳送物體而使帶動皮帶運動的電動機要多消耗的電能為mv2在傳遞過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=Ff·s相=Ff（s2-s1）=Ffs1=mv2可見電動機消耗的電能，一部分用來增加了物體的動能，另一部分產(chǎn)生了內(nèi)能，且這兩部分能量大小是相等的.16. 【解析】（1）摩托