1、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vm后立即关闭发动机直到停 止，vt图象如图1所示.设汽车的牵引力为F，摩擦力为Ff,全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则（ ）图1AFFf=13BFFf=41CW1W2=11DW1W2=133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
2、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（ ）A28 JB64 JC32 JD36 J4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（ ）AmgRBmgRCmgRDmgR5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2AmghB2mghC3mgh
3、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，小球图3 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（ ）小球的动能先增大后减小小球在离开弹簧时动能最大小球动能最大时弹性势能为零小球动能减为零时，重力势能最大以上说法中正确的是ABCD7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v0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4AFfL=Mv2BFfs=mv2CFfs
4、=mv02（Mm）v2DFf（Ls）=mv02mv28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5AA球到达最低点时速度为零BA球机械能减少量等于B球机械能增加量CB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
5、小球落回斜面时的动能为_J.图610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712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813如图9所示，劲度系
6、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.图1015(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
7、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1CD 2BC 3B 4C 5B 6B7ACD 对子弹：由-Ff(L+s)=mv2-mv02知D正确.对木块：由fL= mv2，知A正确.而由以上两式相加并整理得fs=mv02- (M+m)v2，知C正确8BCD 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
8、的高度便是L,有mg(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。914设小球被抛出时速度为v0，落至斜面上时竖直分速度为vy，则vy=gt,且tan30=gt2/v0t 即gt/2v0=tan30 vy=2v0tan30,故末动能Ek=m(v02+vy2)=mv02=14 J.10115 s121.25 由动能定理有：Pt-fs=mvB2-mvA2aB= 由并代入数据得：aB=1.25 m/s2.13m2(m1+m2)g2/k2;m1(m1+m
9、2)(+ )g214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，斜坡长L，则重力和摩擦力的功分别为：G=mgLsinf1=-mgLcos在平面上滑行时仅有摩擦力做功，设平面上滑行的距离为s2，则f2=-mgs2整个运动过程中所有外力的功为：=G+f1+f2即=mgLsin-mgLcos-mgs2根据动能定理=Ek2-Ek1得mgLsin-mgcosL-mgs2=0得：h-s1-s2=0式中s1为斜面底端与物体初位置间水平距离，故=.15此题可以用机车起动类问题为思路，即将物体吊高分为两个过程处理：第一个过程是以绳所能承受的最大拉力拉物体，使物体匀加速上升，第一个过程结束时，电动机刚达最大功率.第二个过程是电动机一直以最大功率拉物体，拉力逐渐减小，当拉力等于重力时，物体开始匀速上升.在匀加速运动过程中加速度为a=m/s2=5 m/s2末速度vt= m/s=10 m/s上升时间 t1= s=2 s上升高度 h= m=10 m在功率恒定的过程中，最后匀速运动的速度为vm=m/s=15 m/s外力对物体做的总功W=Pmt2-mgh2，动能变化量Ek=mvm2-mvt2由动能定理得Pmt2-mgh2=mvm2-mvt2代入数据后解得t2=5.75 s,t=t1+t2=7.75 s所需时间至少要7.75 s.
