人教版高一物理必修二：机械能 单元测试（含答案和详细解析）

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1、 机械能 单元测试一、选择题（本大题共10个小题，每小题一个或者一个以上正确答案，请将正确答案的序号选出并填写在对应题号下的空格中，每小题4分，共40分）1、下列叙述正确的是()A.滑动摩擦力可能做负功,也可能不做功B.静摩擦力对物体一定做负功C.作用力做正功时,反作用力一定做正功D.当作用力不做功时,反作用力也不做功2、如图所示,下列四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图D中的斜面是粗糙的,图A、B中的F为木块所受的力,方向如图中箭头所示。图A、B、D中的木块向下运动,图C中的木块向上运动,在这四个图所示的运动过程中,机械能守恒的是()3、两辆相同的汽

2、车,一辆空载,一辆满载,在同一水平公路路面上直线行驶,下面关于两车车速、动能、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是()A.车速较大的汽车,它的惯性较大B.动能较大的汽车,它的惯性较大C.行驶速度相同时,质量较大的汽车,刹车后滑行的路程较长D.以额定功率匀速行驶时,质量较小的汽车,刹车后滑行的路程较长4、如图所示的伽利略实验中,小球停下时的高度hB与它出发时的高度hA相同,我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”,下面说法中正确的是()A.在小球运动过程中,它的速度大小是守恒的B.在小球运动过程中,它离地面的高度大小是守恒的C.在小球运动过程中,它的动能是守恒的D.在小球运动过程中,能量是守恒的5

3、、如图所示是健身用的“跑步机”示意图,质量为m的运动员踩在与水平面成角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带,皮带运动过程中受到的阻力恒为Ff,使皮带以速度v匀速向后运动,则在运动过程中,下列说法中正确的是()A.人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的阻力B.人对皮带不做功C.人对皮带做功的功率为mgvD.人对皮带做功的功率为Ffv6、同一辆货车两次匀速驶上同一坡路,在空载时上坡速度为v1,牵引力为F1;在满载时上坡速度为v2,牵引力为F2。已知两次上坡过程该货车的输出功率相同,则()A.v1v2B.v1F2D.F1=F27、(多选)如图所示,木块静止在光滑水平桌面上,一子弹水平射入木块的深度为d时,子弹

4、与木块相对静止,在子弹射入的过程中,木块沿桌面移动的距离为l,木块对子弹的平均阻力为Ff,那么在这一过程中()A.木块的机械能增加量为FflB.子弹的机械能减少量为Ff(l+d)C.系统的机械能减少量为FfdD.系统的机械能减少量为Ff(l+d)8、(多选)如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P连接,另一端与物体A相连,物体A置于光滑水平桌面上,A右端连接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时托住B,让A静止且细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度。下列有关该过程的分析正确的是()A.B物体受到细线的拉力保持不变B.A物体与B物体组成的系统机械能不守恒C.B物体机械能的

5、减少量小于弹簧弹性势能的增加量D.当弹簧的拉力等于B物体的重力时,A物体的动能最大9、(多选)如图所示,质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上,一根轻质弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内,将小球沿杆拉到与弹簧水平的位置由静止释放,小球沿杆下滑,当弹簧位于竖直位置时,小球速度恰好为零,此时小球下降的竖直高度为h,若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内,下列说法中正确的是()A.弹簧与杆垂直时,小球速度最大B.弹簧与杆垂直时,小球的动能与重力势能之和最大C.小球下滑至最低点的过程中,弹簧的弹性势能增加量小于mghD.小球下滑至最低点的过程中,弹簧的弹性势能

6、增加量等于mgh10、(多选)如图所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,O是圆心,虚线OC水平,D是圆环最低点。两个质量均为m的小球A、B套在圆环上,两球之间用轻杆相连,从图示位置由静止释放,则()A.当轻杆水平时,A、B两球的总动能最大B.A球和B球在运动过程中机械能都守恒C.由于A和B均受到轻杆的作用力,A、B系统的机械能不守恒D.B球到达D点时的速度大小为二、实验题（共10分）11、(10分)某实验小组采用如图甲所示的装置探究“功与速度变化的关系”,图中小车中可放置砝码。实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50 Hz。甲(1)实验的部分步骤如下,请补充完

7、整:在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;将小车停在打点计时器附近,_,_,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列点,_;改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复的操作。(2)如图乙是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D、E五个计数点,可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表中的相应位置。乙纸带的测量结果测量点x/cmv/(ms-1)O0.000.35A1.510.40B3.200.45CD7.150.54E9.410.60三、计算题（共50分）

8、12、(10分)如图所示,右端连有光滑弧形槽(足够长)的水平桌面AB长L=1.5 m,将一个质量为m=0.5 kg的木块在F=1.5 N的水平拉力作用下,从桌面上的A端由静止开始向右运动,木块到达B端时撤去拉力F,木块与水平桌面间的动摩擦因数=0.2,取g=10 m/s2。求:(1)木块沿弧形槽上升的最大高度;(2)木块沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑动的最大距离。13、(10分)如图所示,一玩溜冰的小孩(可视为质点)的质量m=30 kg,他在左侧平台上滑行一段距离后做平抛运动,恰能无碰撞地从A点沿圆弧切线进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑。A、B为圆弧轨道的两端点,其连线水平,与平台的高度

9、差h=0.8 m。已知圆弧轨道的半径R=1.0 m,对应的圆心角=106,sin 53=0.8,cos 53=0.6,g取10 m/s2,求:(1)小孩做平抛运动的初速度大小;(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力大小。14、(10分)如图所示,光滑半圆形轨道半径为R,水平面粗糙,弹簧自由端D与轨道最低点C的距离为4R,一质量为m的可视为质点的小物块自半圆形轨道中点B由静止释放,压缩弹簧后被弹回到D点恰好静止。已知物块与水平面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度为g,弹簧始终处在弹性限度内。(1)求弹簧的最大压缩量和最大弹性势能;(2)现把D点右侧水平地面打磨光滑,且已知弹簧被压缩时弹性

10、势能与压缩量的二次方成正比,若要使小物块压缩弹簧,释放后能通过半圆形轨道最高点A,则压缩量至少是多少?15、(10分)如图所示,半径R=1 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角=37,另一端点C为轨道的最低点,OC与水平地面垂直。C点右侧的水平路面上紧挨C点放置一木板,木板质量M=1 kg,上表面与C点等高。一质量m=1 kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0=1.2 m/s的速度被水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数1=0.2,木板与路面的动摩擦因数2=0.05,不计空气阻力,取g=10 m/s2,sin

11、37=0.6,cos 37=0.8。(1)求物块经过轨道上的C点时对轨道的压力大小;(2)若木板足够长,请问从开始平抛至最终木板、物块都静止,整个过程产生的热量是多少?16、(10分)如图所示,劲度系数k=200 N/m的轻质弹簧,上端固定,下端连一质量m=3 kg的物块A,A放在平台B上,平台B可以控制A的运动,初始时,A、B静止,弹簧处于原长,g取10 m/s2。控制平台B竖直向下运动,保持A与B一起下降直到分离。(1)求A、B一起缓慢下降的最大位移x1;(2)若B以加速度a=5 m/s2向下匀加速运动,求A、B一起匀加速运动的时间;(3)若B以加速度a=5 m/s2向下匀加速运动,从开始

12、运动到A、B分离的过程中,求弹簧性势能的变化量及B对A做的功。答案与解析 第1题下列叙述正确的是()A.滑动摩擦力可能做负功,也可能不做功B.静摩擦力对物体一定做负功C.作用力做正功时,反作用力一定做正功D.当作用力不做功时,反作用力也不做功答案A解析判断力是否做功,关键是看这个物体在力的方向上相对地面的位移是不是零。判断力是做负功还是做正功,关键是判断该物体受到的力的方向与它相对地面的位移方向间的夹角是大于、等于还是小于90。第2题如图所示,下列四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图D中的斜面是粗糙的,图A、B中的F为木块所受的力,方向如图中箭头所示。

13、图A、B、D中的木块向下运动,图C中的木块向上运动,在这四个图所示的运动过程中,机械能守恒的是()答案C解析根据机械能守恒的条件,A、B、D中除重力做功外,还有其他外力做功,机械能不守恒。只有C正确。第3题两辆相同的汽车,一辆空载,一辆满载,在同一水平公路路面上直线行驶,下面关于两车车速、动能、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是()A.车速较大的汽车,它的惯性较大B.动能较大的汽车,它的惯性较大C.行驶速度相同时,质量较大的汽车,刹车后滑行的路程较长D.以额定功率匀速行驶时,质量较小的汽车,刹车后滑行的路程较长答案D解析质量是物体惯性大小的唯一量度,与物体的运动状态无关,质量越大,惯性越大,故

14、选项A、B错误;根据动能定理得:-fs=0-mv2,f=mg,可得s=,显然选项C错误;由于匀速行驶时,F=f=mg,P=Fv,可知质量较小的汽车速度较大,刹车后滑行的路程较长,故选项D正确。第4题如图所示的伽利略实验中,小球停下时的高度hB与它出发时的高度hA相同,我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”,下面说法中正确的是()A.在小球运动过程中,它的速度大小是守恒的B.在小球运动过程中,它离地面的高度大小是守恒的C.在小球运动过程中,它的动能是守恒的D.在小球运动过程中,能量是守恒的答案D解析小球运动过程中,动能与势能相互转化,总能量保持不变。第5题如图所示是健身用的“跑步机”示意图,质量为m的运动员踩在与水平面成角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带,皮带运动过程中受到的阻力恒为Ff,使皮带以速度v匀速向后运动,则在运动过程中,下列说法中正确的是()A.人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的阻力B.人对皮带不做功C.人对皮带做功的功率为mgvD.人对皮带做功的功率为Ffv答案D解析人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力,A错;皮带运动,是因为人对皮带做了功,B错;人对皮带做功的功率是摩擦力的功率,故为Ffv,C错,D对。 第6题同一辆货车两次匀速驶上同一坡路,在空载时上坡速度为v1,牵引力为F1;在满载时上坡速度为v2,牵引力为F2。