高中物理人教版第七章機(jī)械能守恒定律單元測(cè)試 全國(guó)獲獎(jiǎng)

一、選擇題1．光滑的水平地面上靜止一木塊，子彈沿水平方向射入并從木塊中穿出，子彈在射入木塊前的動(dòng)能為E1，動(dòng)量大小為；射穿木塊后子彈的動(dòng)能為E2，動(dòng)量大小為。若木板對(duì)子彈的阻力大小恒定，則子彈在射穿木塊的過程中的平均速度大小為A．B．C．D．2．物體在兩個(gè)相互垂直的力作用下運(yùn)動(dòng)，力F1對(duì)物體做功6J，物體克服力F2做功8J，則F1、F2的合力對(duì)物體做功為A．14J B．10J C．-2J D．2J3．物體在平衡力作用下運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）A．機(jī)械能一定不變B．物體的動(dòng)能保持不變，而勢(shì)能一定變化C．若物體的勢(shì)能變化，機(jī)械能一定變化D．若物體的勢(shì)能變化，機(jī)械能不一定變化4．一個(gè)帶電小球在從空中a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，重力做功3．0J，電場(chǎng)力做功1．0J，克服空氣阻力做功0．5J，此外小球不再受其它力的作用，則小球 （） A．在a點(diǎn)的重力勢(shì)能比在b點(diǎn)小3．0J B．在a點(diǎn)的動(dòng)能比在b點(diǎn)小4．5J C．在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)小1．0J D．在a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)小0．5J5．關(guān)于物體所受外力的合力做功與物體動(dòng)能的變化的關(guān)系有以下四種說法：①合力做正功，物體動(dòng)能增加；②合力做正功，物體動(dòng)能減少；③合力做負(fù)功，物體動(dòng)能增加；④合力做負(fù)功，物體動(dòng)能減少。上述說法正確的是A．①② B．②③ C．③④ D．①④6．如圖所示，在一個(gè)質(zhì)量為M的斜面上固定一物塊，斜面傾角為，物塊質(zhì)量為m，當(dāng)斜面按照以下方式運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是 （）A．若斜面向左勻速移動(dòng)距離x，斜面對(duì)物塊的作用力做功（M-m）gxB．若斜面向上勻速移動(dòng)距離x，斜面對(duì)物塊的作用力做功mgxC．若斜面向左以加速度a移動(dòng)距離x，斜面對(duì)物塊的作用力做功maxD．若斜面向下以加速度a移動(dòng)距離x，物塊的機(jī)械能減少7．一質(zhì)量為m的物體，同時(shí)受幾個(gè)力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)．某時(shí)刻其中一個(gè)力F突然變?yōu)椋瑒t經(jīng)過t時(shí)刻，合力的功率的大小是A.B.C.D.8．如圖，一輕彈簧左端固定在長(zhǎng)木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m、M間及M與地面的接觸面均光滑。開始時(shí)，m和M均靜止，現(xiàn)同時(shí)對(duì)m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的全部運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧形變不超過其彈性限度。對(duì)于m、M和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的有：①由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒；②當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m、M各自的動(dòng)能最大；③由于F1、F2大小不變，所以m、M各自一直做勻加速運(yùn)動(dòng)；④由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)的總動(dòng)量始終為零。A．①④B．②③C．①②④D．②④9．如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊以初速度v0從固定于地面的斜面底端A開始沖上斜面，到達(dá)某一高度后返回A，斜面與滑塊之間有摩擦。EK代表動(dòng)能，E代表機(jī)械能，EP代表勢(shì)能，a代表加速度，x代表路程,t代表時(shí)間,下圖中能正確反映物理量之間關(guān)系的圖像是()E0xE0xx0D2x0a0tt0A2t0EK0tt0B2t0Ep0xx0C2x010．關(guān)于做功，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．靜摩擦力總是不做功B．滑動(dòng)摩擦力可以不做功C．力對(duì)物體不做功，物體一定靜止D．行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)，太陽對(duì)行星的引力始終不做功二、填空題11．質(zhì)量為2kg的物體受到一個(gè)豎直向上的拉力F=50N，物體上升了4m的高度，則在這一過程中，重力勢(shì)能的增量為J動(dòng)能的增量為J（g=10m/s2）12．如圖所示，一個(gè)人用與水平方向成60°的力F＝40N拉一木箱，在水平地面上沿直線勻速前進(jìn)了8m，則（1）拉力F對(duì)木箱所做的功是________J.（2）摩擦力對(duì)木箱所做的功是________J.（3）外力對(duì)木箱所做的總功是________J.13．如圖所示，質(zhì)量分別為1kg和2kg的A、B兩物體疊放在一起，A用繩系住，放在B的右端。今用力F將B向右拉出，已知F=5N，A、B問的滑動(dòng)摩擦力為1N，B板長(zhǎng)2m。從A在B右端開始到A(可看成質(zhì)點(diǎn))脫離B板過程中，拉力F做功為__________J，物體B對(duì)物體A的摩擦力做功為__________J，物體A對(duì)物體B的摩擦力做功為_______J。14.．一個(gè)質(zhì)量為的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。從開始，物體受到一個(gè)大小和方向呈周期性變化的水平力F作用，力F隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖10所示。則15秒內(nèi)物體的位移大小，力F對(duì)物體所做的功為。（?。┤⒔獯痤}15.．有一個(gè)固定豎直放置的圓形軌道，半徑為R，由左右兩部分組成。如下圖所示，右半部分AEB是光滑的，左半部分BFA是粗糙的。現(xiàn)在最低點(diǎn)A給一質(zhì)量為m的小球一個(gè)水平向右的初速度，使小球沿軌道恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B，小球在B點(diǎn)又能沿BFA回到A點(diǎn)，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為4mg。求(1)小球的初速度V0(2)由B經(jīng)F回到A的過程中克服摩擦力所做的功。16.．質(zhì)量m=1kg的木塊靜止在高h(yuǎn)=1.8m的平臺(tái)上，木塊與平臺(tái)間摩擦因數(shù)為。用水平推力F=20N，使木塊向前運(yùn)動(dòng)了3m時(shí)撤去，木塊在剛撤去推力時(shí)飛出平臺(tái)，求木塊落地時(shí)的速度大?。浚╣=17．如圖，質(zhì)量分別為m1=1.0kg和m2=2.0kg的彈性小球a、b，用輕繩緊緊的把它們捆在一起，使它們發(fā)生微小的形變。該系統(tǒng)以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面向右做直線運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻輕繩突然自動(dòng)斷開，斷開后兩球仍沿原直線運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過時(shí)間t=后，測(cè)得兩球相距s=4.5m，求：①剛分離時(shí)a、b兩小球的速度大小v1、v2；②兩球分開過程中釋放的彈性勢(shì)能Ep.18．隨著世界各國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展，宇宙探測(cè)已成為各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)，宇宙中有顆類地行星，質(zhì)量是地球質(zhì)量的2倍，直徑也是地球直徑的2倍，假若發(fā)射一個(gè)質(zhì)量m=5000kg的探測(cè)器對(duì)該星體表面進(jìn)行勘察研究，該探測(cè)器內(nèi)裝有發(fā)動(dòng)機(jī)，探測(cè)器軟著陸在一塊平地上的P點(diǎn)，距離著陸的指定目標(biāo)A點(diǎn)還有距離L=12m，探測(cè)器落地穩(wěn)定后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，讓探測(cè)器以a1=1m/s2的加速度開始作勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A點(diǎn)前關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)最后恰停在A點(diǎn)。已知探測(cè)器與該星體地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=，地球表面的重力加速度g=10m/s2。求：（1）該星體表面的重力加速度為多大？（2）探測(cè)器從P點(diǎn)到達(dá)A點(diǎn)的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為多少？（3）從P點(diǎn)到達(dá)A點(diǎn)的過程中探測(cè)器的最大速度和最大功率分別為多少？參考答案【解析】略【解析】試題分析：由題，力F1對(duì)物體做功W1=6J，物體克服力F2做功8J，則F2做功為W2=-8J，F(xiàn)1、F2的合力對(duì)物體做功等于兩個(gè)力做功之和，為W=W1+W2=6J-8J=-2J，故選：C?？键c(diǎn)：合力功的求解。【解析】試題分析：物體在平衡力作用下的運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)，即動(dòng)能一定不變，如果是在水平方向運(yùn)動(dòng)，則勢(shì)能也不變，機(jī)械能變化，反之則勢(shì)能和機(jī)械能都變化，選C。考點(diǎn)：功能關(guān)系、重力勢(shì)能【解析】A、重力做功等于重力勢(shì)能的變化量，重力做功3J，重力勢(shì)能減小3J，所以a點(diǎn)重力勢(shì)能比b點(diǎn)大3J，故A錯(cuò)誤．B、合力做功等于動(dòng)能的增加量，合力做功等于各個(gè)分力做的功，總功為，故動(dòng)能增加，所以a點(diǎn)動(dòng)能比b點(diǎn)小，故B錯(cuò)誤．C、電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的變化量，電場(chǎng)力做功1J，電勢(shì)能減小1J，所以a點(diǎn)電勢(shì)能比b點(diǎn)大1J，故C錯(cuò)誤．D、除重力外的各個(gè)力做的總功等于機(jī)械能的增加量，除重力外，電場(chǎng)力做功為1J，克服空氣阻力做功，故機(jī)械能增加，所以a點(diǎn)機(jī)械能比b點(diǎn)小，故D正確．故應(yīng)該選D．【解析】略【解析】當(dāng)斜面勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)物塊的作用力F與其重力mg平衡，方向豎直向上，向左移動(dòng)時(shí)，F(xiàn)與位移垂直不做功，A項(xiàng)錯(cuò)；向上移動(dòng)時(shí)，F(xiàn)與位移方向相同，做功W=Fx=mgx，B項(xiàng)正確；向左以加速度a移動(dòng)時(shí)，物塊所受合力做功為max，由于重力不做功，故F做的功即等于max，C項(xiàng)正確；斜面向下以加速度a移動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)物塊的作用力，F(xiàn)對(duì)物塊做負(fù)功，則物塊的機(jī)械能減少，D項(xiàng)正確。.【解析】試題分析：一質(zhì)量為m的物體，同時(shí)受幾個(gè)力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)．某時(shí)刻其中一個(gè)力F突然變?yōu)?，則此時(shí)合力為，根據(jù)牛頓第二定律可得，t時(shí)刻物體的速度為，所以此時(shí)合力的功率為，B正確，考點(diǎn)：考查了瞬時(shí)功率的計(jì)算，點(diǎn)評(píng)：公式一般用于計(jì)算瞬時(shí)功率，公式一般用于計(jì)算平均功率，【解析】試題分析：由于F1、F2等大反向，A、B系統(tǒng)所受合外力為零，因此動(dòng)量守恒，故系統(tǒng)的總動(dòng)量始終為零④正確；開始階段彈簧彈力小于F1和F2，A、B都做加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增加，當(dāng)彈力增大到與F1和F2等大時(shí)，A、B動(dòng)能都最大，系統(tǒng)機(jī)械能一直增大①錯(cuò)誤，②正確；上述加速過程彈簧彈力逐漸增大，合力逐漸減小，不是勻加速運(yùn)動(dòng)，③錯(cuò)誤，所以應(yīng)該選D.考點(diǎn)：本題考查了動(dòng)能、機(jī)械能以及動(dòng)量的大小的分析?！久麕燑c(diǎn)睛】本題涉及到彈簧，功、機(jī)械能守恒的條件、力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等較多知識(shí)．題目情景比較復(fù)雜，全面考查考生理解、分析、解決問題的能力；解題時(shí)要仔細(xì)分析物體的受力，選擇合適的研究對(duì)象及合適的物理規(guī)律進(jìn)行討論.【解析】試題分析：滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)過程中，由于存在摩擦力，機(jī)械能不斷減小，經(jīng)過同一點(diǎn)時(shí)下滑的速度小于上滑的速度，根據(jù)速度圖象的“面積”等于位移，兩個(gè)過程的位移大小相等，可知，下滑時(shí)間大于上滑時(shí)間．所以A錯(cuò)誤．由于下滑時(shí)間大于上滑時(shí)間．故B錯(cuò)誤．物塊的重力勢(shì)能：EP=mgh=mgx?sinθ，可知重力勢(shì)能與x之間的關(guān)系是線性關(guān)系．故C錯(cuò)誤．由于物體克服摩擦力做功，其機(jī)械能不斷減小．克服摩擦力做的功：Wf=μmgcosθ?x，是位移x的線性函數(shù)，所以機(jī)械能也是位移的線性函數(shù)．故D正確．故選D。考點(diǎn)：牛頓第二定律；能量守恒定律；物理圖像?！窘馕觥吭囶}分析：將物體放到轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶上，但是用手按住物體不讓他運(yùn)動(dòng)，則物體受到滑動(dòng)摩擦力，由于位移為零，所以滑動(dòng)摩擦力可以不做功，B對(duì)。兩個(gè)物體疊放在一起，向右一起加速，因此上面的物體有向右的靜摩擦力，且有對(duì)地位移，因此靜摩擦力在做功，A錯(cuò)。蕩秋千時(shí)，繩子的力指向圓心，對(duì)物體不做功，C錯(cuò)。行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌跡可能是橢圓，則太陽對(duì)行星的引力做功，D錯(cuò)。考點(diǎn)：做功點(diǎn)評(píng)：本題考查了對(duì)某個(gè)力做功的理解，某個(gè)力做功跟三個(gè)要素有關(guān)，力、位移、以及兩者之間的夾角，其中位移指的是對(duì)地的位移。、120【解析】重力勢(shì)能的增量為，根據(jù)動(dòng)能定理可得，動(dòng)能的增量為故答案為：80；12012.（1）160（2）-160（3）0【解析】試題分析：（1）拉力F對(duì)木箱所做的功（2）因?yàn)槟鞠渥鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以，摩擦力做功為（3）因?yàn)槟鞠渥鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以速度大小沒有發(fā)生變化，故根據(jù)動(dòng)能定理可得，合力做功為零考點(diǎn)：考查了功的計(jì)算0-2【解析】拉力F做功為，A物體相對(duì)于地面保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以物體B對(duì)物體A的摩擦力做功為0J，物體A對(duì)物體B的摩擦力做負(fù)功，故答案為：100-2；132J【解析】15.解：小球恰好到達(dá)B點(diǎn)，小球由AEB到B點(diǎn)的速度是：，（2分）由動(dòng)能定理，得（2分）由于回到A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為4mg根據(jù)牛頓定律：，（2分）小球由B經(jīng)F回到A的過程中，由和（2分）(或Wf＝E0-EA＝=mgR0)

得Wf=mgR。（2分）【解析】略16.解：對(duì)木塊運(yùn)動(dòng)的全過程：【解析】動(dòng)能變化用動(dòng)能定理計(jì)算，對(duì)木塊運(yùn)動(dòng)的全過程：本題關(guān)鍵將運(yùn)動(dòng)過程分為直線減速