高一物理機(jī)械能及其守恒定律單元檢測(cè)題1

1、第七章 機(jī)械能及其守恒定律 綜合檢測(cè)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(gè)答案正確，選不全得2分）1.關(guān)于功和功率，下列說(shuō)法中正確的是( )A.只要物體受力的同時(shí)又有位移發(fā)生,則一定有力對(duì)物體做功B.力很大,位移很大,這個(gè)力所做的功可能等于0C.機(jī)器做功越多,其功率越大D.汽車上坡的時(shí)候,司機(jī)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(diǎn)開始時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起受到一恒力作用.此后，該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)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(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個(gè)過(guò)程，將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng)，在這兩個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )A.阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)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(shì)能增加D.任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等4.(2011·淮陰高一檢測(cè))在下列情況中，物體的機(jī)械能守恒的是(不計(jì)空氣阻力)( )A.推出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中B.沿著光滑斜面勻加速下滑的物體C.被起重機(jī)勻速吊起的物體D.細(xì)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(yùn)動(dòng)5.(2011·福州高一檢測(cè))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(dāng)

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(dòng)摩擦因數(shù)相等，不計(jì)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(rèn)識(shí)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(gè)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(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器永動(dòng)機(jī)不可能制成D.石子從空中落下，最后停止在地面上，說(shuō)明機(jī)械能消失了7.如圖所示，演員正在進(jìn)行雜技表演.由圖可估算出他將一只雞蛋拋出的過(guò)程中對(duì)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(yùn)動(dòng)，

4、經(jīng)過(guò)時(shí)間t0滑至斜面底端.已知在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)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(jī)械能，則下列圖象中可能正確的是( )9.（2011·綿陽(yáng)高一檢測(cè)）下列說(shuō)法正確的是( )A.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能一定守恒B.物體所受的合力不做功，機(jī)械能一定守恒C.物體所受的合力不等于零，機(jī)械能可能守恒D.物體所受的合力等于零，機(jī)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(yùn)動(dòng)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(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )A.運(yùn)動(dòng)員

5、減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B.運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mghC.運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mghD.下滑過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh二、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共15分）11.（2011·南京高一檢測(cè)）（5分）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢(shì)能略大于增加的動(dòng)能，其主要原因是( )A.重物的質(zhì)量過(guò)大B.重物的體積過(guò)小C.電源的電壓偏低D.重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力12.（10分）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量為1 kg的重錘下落,通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)過(guò)程,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為6 V、50 Hz的交變電源,紙帶打點(diǎn)如圖所示.紙帶上O點(diǎn)為重錘自

6、由下落時(shí)的打點(diǎn)起點(diǎn)(O、A間點(diǎn)未畫出),選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D依次間隔一個(gè)點(diǎn)(圖中未畫出),各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)距離如圖所示,單位為mm,重力加速度為9.8 m/s2,則:(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí),重錘速度vB=_,重錘動(dòng)能EkB=_.(2)從開始下落算起,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄B點(diǎn)時(shí),重錘勢(shì)能減少量為_.(3)由(1)(2)中數(shù)據(jù)知,重錘下落過(guò)程中,機(jī)械能_.三、計(jì)算題（本大題共4小題，共45分，要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位）13.(12分)一列火車總質(zhì)量m500 t，機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P6×105 W，在軌道上行駛時(shí)，軌道對(duì)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(dòng)機(jī)以額定功率P工作， 當(dāng)行駛速度為v11 m/s和v210 m/s時(shí)，列車的瞬時(shí)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(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)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(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程維持的最長(zhǎng)時(shí)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(shí)的速度大小為v1=13 m/s，小球在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)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(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為m=1 kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），無(wú)初速地放在A處.若物塊與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，A、B相距s=6 m，求物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，摩擦力對(duì)物塊做的功.（g取10 m/s2）16.(2011·拉薩高一檢測(cè))(15分)如圖所示，摩托車做特技表演時(shí)，以v0=10 m/s的初速度沖向高臺(tái)，然后從高臺(tái)水平飛出.若摩托車沖向高臺(tái)的過(guò)程中以P=1.8 kW的額定功率行駛，沖到高臺(tái)上所用時(shí)間t=16 s，人和車的總質(zhì)量m=1.8×102 kg，臺(tái)高h(yuǎn)=5.0 m，摩托車的落地點(diǎn)到高臺(tái)

9、的水平距離s=7.5 m.不計(jì)空氣阻力，取g=10 m/s2.求：（1）摩托車從高臺(tái)飛出落地所用時(shí)間；（2）摩托車落地時(shí)速度的大??；（3）摩托車沖上高臺(tái)過(guò)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(cuò)誤,B正確；由功率P=知C錯(cuò)誤；由P=Fv,得F=在功率一定時(shí)，速率越小，牽引力越大.所以D項(xiàng)正確.2.【解析】選A、B、D.當(dāng)恒力方向與速度方向相同時(shí)，物體加速，動(dòng)能一直增大，故A正確.當(dāng)恒力方向與速度方向相反時(shí)，物體開始減速至零，再反向加速，動(dòng)能先減小至零再增大，故B正確.當(dāng)恒力與速度成小于90&#

10、176;的夾角時(shí)，把速度沿恒力方向和垂直恒力方向分解，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，速度一直增大，故C錯(cuò).當(dāng)恒力與速度成大于90°的夾角時(shí)，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(yùn)動(dòng)直至速度為0，而在垂直恒力方向上物體速度不變，某一時(shí)刻物體速度最小，此后，物體在恒力作用下速度增加，其動(dòng)能經(jīng)歷一個(gè)先減小到某一數(shù)值，再逐漸增大的過(guò)程，故D正確.3.【解析】選A.本題主要考查功的計(jì)算公式及重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系.阻力的方向總與運(yùn)動(dòng)方向相反，故阻力總做負(fù)功，A項(xiàng)正確；運(yùn)動(dòng)員加速下降時(shí)，合外力向下，減速下降時(shí)，合外力向上，B項(xiàng)錯(cuò)誤；重力做功使系統(tǒng)重力勢(shì)能減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由

11、于做變速運(yùn)動(dòng)，任意相等時(shí)間內(nèi)的下落高度h不相等，所以重力做功Wmgh不相等，D項(xiàng)錯(cuò)誤.4.【解析】選A、B、D.機(jī)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(jī)勻速吊起的物體,拉力要做功,機(jī)械能增加,不守恒,C錯(cuò)誤.5.【解析】選D.由動(dòng)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(duì)，D中機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，D錯(cuò).7.【解析】選A.估計(jì)一只雞蛋的質(zhì)量為60克，雞蛋上升的高度為50厘米，對(duì)人拋雞蛋以及雞蛋上升到最高點(diǎn)全程應(yīng)用動(dòng)能定理有：WF-mgh=0，代入數(shù)值可知WF

12、=0.3 J，A對(duì).8. 【解析】選A、D.對(duì)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(yīng)為過(guò)原點(diǎn)的一條直線，B錯(cuò).由s=at2可知s-t圖象應(yīng)為二次曲線，C錯(cuò).設(shè)物體開始時(shí)機(jī)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(yùn)動(dòng)，機(jī)械能增加，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；如果物體做豎直平面內(nèi)勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力就是向心力，合外力不做功，但物體的機(jī)械能卻不斷變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；平拋運(yùn)動(dòng)的物體受到重力作用，合外力等于重力

13、，但運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確.10.【解析】選D.運(yùn)動(dòng)員的加速度為g，沿斜面：mgFfm·g，F(xiàn)fmg，WFfmg·2hmgh，所以A、C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；Ekmghmghmgh，B項(xiàng)錯(cuò)誤.11.【解析】選D.重物減少的重力勢(shì)能略大于動(dòng)能的主要原因是重物及紙帶下落時(shí)克服阻力做功而使機(jī)械能損失，所以D正確；重物的質(zhì)量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒影響，A錯(cuò)誤，體積小，受的阻力小，反而能使誤差減小，B錯(cuò)誤；電壓的高低不影響打點(diǎn)周期，C錯(cuò)誤.12.【解析】(1)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=0.04 s.打下B點(diǎn)時(shí)的速度等于AC間的平均速度,vB=1.175 m/s,重錘在該點(diǎn)的動(dòng)能EkB=mv

14、B20.690 J.(2)從開始到打下B點(diǎn),重錘重力勢(shì)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(shuō)明重錘在下落過(guò)程中機(jī)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(shí)，當(dāng)牽引力等于阻力，F(xiàn)F阻kmg時(shí)，列車的加速度為零，速度達(dá)到最大vm則：vm12 m/s. (2分)(2)當(dāng)v<vm時(shí)列車加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)vv11 m/s時(shí)F16×105 N 據(jù)牛頓第二定律得：a11.1 m/s2 (2分)當(dāng)vv210 m/s時(shí)，F(xiàn)26×104 N據(jù)牛頓第二定律得：a2

15、0.02 m/s2. (2分)(3)當(dāng)v36 km/h10 m/s時(shí)，列車勻速運(yùn)動(dòng)，則發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)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(guò)程中，速度增大，發(fā)動(dòng)機(jī)功率增大.當(dāng)功率為額定功率時(shí)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(dòng)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(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)能

16、定理，設(shè)物塊速度剛好達(dá)到4 m/s時(shí)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(yùn)動(dòng)4 m 后又做勻速運(yùn)動(dòng).（2分）故摩擦力對(duì)物塊做的功等于物塊動(dòng)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(guò)程中，皮帶對(duì)物體做正功，若皮帶足夠長(zhǎng)，則物體最終要獲得和皮帶相同的速度（即相對(duì)皮帶靜止），根據(jù)動(dòng)能定理可知，皮帶對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量即W1=mv2顯然物體對(duì)皮帶做負(fù)功，那么負(fù)功W2有多少呢？設(shè)物體從靜止到剛好與皮帶相對(duì)靜止過(guò)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(dòng)皮帶運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)要多消耗的電能為mv2在傳遞過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=Ff·s相=Ff（s2-s1）=Ffs1=mv2可見電動(dòng)機(jī)消耗的電能，一部分用來(lái)增加了物體的動(dòng)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