中學物理機械能和能源單元測試

機械能和能源單元測試一、選擇題（本題共10小題；每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確．全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分．）1．下列說法正確的是（）A.物體沒有做功，則物體就沒有能量B.重力對物體做功，物體的重力勢能一定減少C.動摩擦力只能做負功D.重力對物體做功，物體的重力勢能可能增加2．A、B兩個物體的質(zhì)量比為1:3，速度之比是3:1，那么它們的動能之比是（）圖1A.1：1B.1：3C.3：1D.9：1圖13．如圖1所示，質(zhì)量為m的小球，從離桌面高H處由靜止下落，桌面離地面高為h，設(shè)桌面處物體重力勢能為零，空氣阻力不計，那么，小球落地時的機械能為（）A.mghB.mgHC.mg(H+h)D.mg(H-h)4．下面各個實例中，機械能守恒的是（）A.物體沿斜面勻速下滑B、物體從高處以0.9g的加速度豎直下落C.物體沿光滑曲面滑下D、拉著一個物體沿光滑的斜面勻速上升圖2vv0Ott2tAB5．A、B兩物體的質(zhì)量之比mA︰mB=2︰1，它們以相同的初速度v0在水平面上做勻減速直線運動，直到停止，其速度圖象如圖2所示。那么，A、B兩物體所受摩擦阻力之比FA︰FB與A圖2vv0Ott2tABA.4︰1，2︰1

B.

2︰1，4︰1

C.1︰4，1︰2

D.1︰2，1︰46.一質(zhì)量為0.3㎏的彈性小球，在光滑的水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，反彈后的速度大小與碰撞前速度的大小相同，則碰撞前后小球速度變化量的大小Δv和碰撞過程中墻對小球做功的大小W為（）A.Δv=0B.Δv=12m/sC.W=0D.W=10.8J7．某人用手將1Kg物體由靜止向上提起1m，這時物體的速度為2m/s（g取10m/s2），則下列說法正確的是（） A．手對物體做功12J B．合外力做功2JC．合外力做功12J D．物體克服重力做功10J8．水平傳送帶勻速運動，速度大小為v，現(xiàn)將一小工件放到傳送帶上。設(shè)工件初速為零，當它在傳送帶上滑動一段距離后速度達到v而與傳送帶保持相對靜止。設(shè)工件質(zhì)量為m，它與傳送帶間的滑動摩擦系數(shù)為μ，則在工件相對傳送帶滑動的過程中（）A．滑摩擦力對工件做的功為mv2／2B．工件的機械能增量為mv2／2C．工件相對于傳送帶滑動的路程大小為v2／2μgD．傳送帶對工件做功為零9．汽車的額定功率為90KW，當水平路面的阻力為f時，汽車行駛的最大速度為。則： A．如果阻力為，汽車最大速度為。 B．如果汽車牽引力為原來的二倍，汽車的最大速度為2。 C．如果汽車的牽引力變?yōu)樵瓉淼?，汽車的額定功率就變?yōu)?5KW。 D．如果汽車做勻速直線運動，汽車發(fā)動機的輸出功率就是90KW。10．如圖3所示，物體從A處開始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑動，最圖3終停在B處。已知A距水平面OB的高度為，物體的質(zhì)量為m，現(xiàn)將物體m從B點沿原路送回至AO的中點C處，需外力做的功至少應(yīng)為圖3 A． B． C． D．2二、填空題（請將正確答案填在題中的橫線上。每空2分，共20分）圖411．一個光滑斜面長為L高為h，一質(zhì)量為m的物體從頂端靜止開始下滑，當所用時間是滑到底端的時間的一半時，重力做功的即時功率為 ，重力做功的平均功率為 圖4圖512.如圖4在足球賽中，紅隊球員在白隊禁區(qū)附近主罰定位球，并將球從球門右上角擦著橫梁踢進球門。球門高度為h，足球飛入球門的速度為v，足球的質(zhì)量m，則紅隊球員將足球踢出時的速度v0=，該隊員踢球時對足球做功W=。（不計空氣阻力）圖513、如圖5所示，有一個豎直放置的光滑圓弧軌道半徑，圓弧軌道中心為O。將質(zhì)量m=5kg的球靜置在與o同一水平線上軌道的A點，放手后使其下滾經(jīng)B至C，它從C點拋出時的速度是 ，拋出時的動能是 （）圖614.如圖6所示，均勻鏈條長為L，水平面光滑，L／2垂在桌面下，將鏈條由靜止釋放，則鏈條全部滑離桌面時速度為________.圖615．在光滑的水平面上，用一水平恒力F將物體由靜止開始水平移動s，作用力的平均功率是P，如果力變?yōu)?F，則此力使同一物體同樣移動s，在后一過程中，力做功的平均功率為________.16.在驗證機械能守恒定律的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，查得當?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2，測出所用重物的質(zhì)量m=1.00kg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記作O，另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量點，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量為______J，動能的增加量為_______J（取3位有效數(shù)字）三、計算題（解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不給分。有數(shù)字計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。共40分）17．一種叫做“蹦極”的現(xiàn)代運動，可以用下面的實驗來進行模擬，如圖7，在桌邊插一個支架，在支架橫臂的端點系上一根橡皮繩，其重力可不計，勁度系數(shù)為k，橡皮繩的彈力與其伸長的長度成正比。橡皮繩另一端系一質(zhì)量為m的小球，使小球從支架橫臂高度處由靜止下落，小球落到最低點時，便又被橡皮繩拉回然后再落下……。已知橡皮繩的彈性勢能，式中k為勁度系數(shù)，x為橡皮繩的伸長量或壓縮量。若小球下落的最大高度是L，試求橡皮繩的自然長度？圖圖718．一個人用手把一個質(zhì)量為1kg的小球豎直向上拋出，小球上升的最大高度為5m。已知拋出過程中人手對小球的平均作用力為110N，不計空氣阻力，取，求：（1）拋出時小球的速度；（2）拋出過程中合力對小球做的功。19．人的心臟每跳一次大約輸送8×10-5m3的血液，正常人血壓（可看作心臟壓送血液的壓強）的平均值約為1.5×104Pa，心跳約每分鐘70次，據(jù)此估測心臟工作的平均功率.20.人從一定的高度落地容易造成骨折。一般人脛骨的極限抗壓強度約為1.5×108N/m2，脛骨最小橫截面積大多為3.2cm2。假若一質(zhì)量為50kg的人從某一高度直膝雙足落地，落地時其重心又下降約1cm。試計算一下這個高度超過多少時，就會導致脛骨骨折。（g取10m/s2）圖-8圖-8機械能及其守恒定律單元測試答案1．D2．C3．B4．C5．A6．BC7．ABD8．ABC9．AD10．D11．，，1∶312．，mgh+mv213．4m/s40J14．15．8P16．7.62；7.5617.解答：，增加的彈性勢能，減少的重力勢能得18.解答（1）（2）19.解答人的心臟每跳一次輸送的血液看作長為L，截面積為S的液柱，心臟每跳一次需做的功為Ｗ＝FL＝pSL=pΔV心跳每分鐘70次，則心臟工作的平均功率為W=1.4W說明這類題目的研究對象不是太明確.解題時首先要明確心臟對血液做功，其次，要建立研究對象的模型（如本題中的圓柱體模型），從而推出功和功率的表達式.20.解析：由題意知，脛骨最小處所受沖擊力超過F=時會造成骨折。設(shè)下落的安全高度為h1，觸地時重心又下降高度為h2，落地者質(zhì)量為m，落地速度為v，與地碰撞時間為 由動能定理mg（h1+h2）-Fh2=0 所以h1=代入數(shù)據(jù)得h1=21.解答繩對物體的拉力雖然大小不變，但方向不斷變化，所以，不能直接根據(jù)W=Fscosα求繩的拉力對物體做的功.由于不計繩與滑輪的質(zhì)量及摩擦，所以恒力F做的功和繩的拉力對物體做的功相等.本題可以通過求恒力F所做的功求出繩的拉力對物體所做的功.由于恒力F作用在繩的端點，需先求出繩的端點的位移s，再求恒力F的功.由幾何關(guān)系知，繩的端點的位移為=0.5m.在物體從A移到B的過程中，恒力F做的功為W=Fs=100×0.5J=50J所以，繩的拉力對物體做的功為50J.備用題目：1．一物體質(zhì)量為2kg，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，從某時刻起作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時間后，滑塊的速度方向變?yōu)樗较蛴遥笮?m/s，在這段時間內(nèi)水平做功為() A．0 B．8J C．16J D．32J2．從空中以40m/s的初速度平拋一重為10N的物體。物體在空中運動3s落地，不計空氣阻力，取g=10m/s2，則物體落地前瞬間，重力的瞬時功率為A、300WB、400WC、500WD、700W3．把質(zhì)量為3.0kg的石塊，從高30m的某處，以的速度向斜上方拋出，，不計空氣阻力，石塊落地時的速率是 ；若石塊在運動過