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1、安徽省枞阳中学高一物理单元测试（机械能） 一、选择题（每题 3 分，共 36 分）1质量为 m 的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为 g，在物体下落 h 的过程中，54下列说法中正确的是 （ ）A物体的动能增加了 mgh B物体的机械能减少了 mgh54C物体克服阻力所做的功为 mgh D物体的重力势能减少了1mgh2如图 1 所示，两个质量相同的物体 A 和 B，在同一高度处，A 物体自由落下，B 物体沿光滑斜面下滑，则它们到达地面时（空气阻力不计）（ ）A速率相同，动能相同BB 物体的速率大，动能也大CA、B 两物体在运动过程中机械能都守恒DB 物体重力所做的功比 A 物体
2、重力所做的功多3如图 2 所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的是（ ）A重力势能和动能之和总保持不变B重力势能和弹性势能之和总保持不变C动能和弹性势能之和保持不变D重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变4美国的 NBA 篮球赛非常精彩，吸引了众多观众.经常有这样的场面：在临终场 0.1s 的时候，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的胜利.如果运动员投篮过程中对篮球做功为 W，出手高度为 h1，篮筐距地面高度为 h2，球的质量为 ，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能为（ ）mAW+ BW+2mg 12ghC W D W15如图 3 所示
3、，人用跨过光滑滑轮的细绳牵拉静止于光滑水平平台上的质量为 m 的滑块，从绳竖直的位置到绳与水平方向夹角为 30的过程中，人始终以速度 v0 匀速走动，则在这个过程中人拉重物做的功为（ ）A mv02 B mv02 831C mv02 D mv02486在一种叫做“蹦极跳”的运动中，质量为 m 的游戏者身上系一根长为 L、弹性优良的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落 1.5L 时到达最低点，若在下落过程中不计空气阻力，则以下说法正确的是（ ）A速度先增大后减小 B加速度先减小后增大C动能增加了 mgL D重力势能减少了 mgL图 1图 2图 372002 年 3 月 25 日，我国成功地发射了
4、“神舟 3 号”载人试验飞船，经过 6 天多的太空飞行，试验飞船的回收舱于 4 月 1 日顺利地返回地面.已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆，椭圆的一个焦点是地球的球心，如图 4 所示，飞船在运行中是无动力飞行，只受到地球对它的万有引力作用.在飞船从轨道的 A 点沿箭头方向运行到 B 点的过程中，飞船的速度逐渐减小 飞船的速度逐渐增大飞船的机械能守恒 飞船的机械能逐渐增大上述说法中正确的是（ ）A B C D 8质量为 m 的小球用长为 L 的轻绳悬于 O 点，如图 5 所示，小球在水平力F 作用下由最低点 P 缓慢地移到 Q 点，在此过程中 F 做的功为（ ）AFLsin BmgLcos
5、CmgL（1cos ） DFLtan9 质量相同的两个小球，分别用长 l 和 2l 的细绳悬挂在天花板上，分别拉起小球，使细绳伸直呈水平状态后轻轻释放，当小球到达最低位置时 （ ）A它们的线速度相等 B它们的角速度相等C它们的向心加速度相等 D绳对球的拉力相等10 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 （ ）A mgR B mgR C mgR DmgR41312111 如图 6
6、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（ ）Amgh B 2mghC3mgh D条件不足，无法计算12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 7 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（ ）AF Ff=13 BFF f=41CW 1W 2=11 DW 1W 2=13 二、填空题（每题 5 分，共 25 分）13气球以 10 ms 的速度匀速上升，
7、当它上升到离地 15 m 高时，从气球里掉下一个物体，如果不计空气阻力，则物体落地时的速度为_m s.图 6图 4图 5图 714一个物体从斜面上高 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，如图 8 所示，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，则动摩擦因数 为 . 15如图 9 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
8、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。16将物体以 60 J 的初动能竖直向上抛出，当它上升至某点 P 时，动能减为 10 J，机械能损失 10 J，若空气阻力大小不变，那么物体落回抛出点的动能为 。17如图 10 所示，劲度系数为 k1 的轻质弹簧两端分别与质量为 m1，m 2 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 缓慢地竖直上提，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_.三、 计算题（共 39 分
9、）18 （9 分）一个物体在恒力 F 作用下由静止开始运动，速度达到 v，然后换成一个方向相反大小为 3F 的恒力作用，经过一段时间后，物体回到出发点，求物体回到原出发点时的速度.19（10 分）质量为 m 的飞机以水平速度 v0 飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其它力的合力提供，不含重力）。今测得当飞机在水平方向的位移为 l 时，它的上升高度为 h。如图 11 所示，求：飞机受到的升力大小；从起飞到上升至 h 高度的过程中升力所做的功及在高度 h 处飞机的动能。20（10 分）用一根细绳使其一端固定，另一端系一个质量为 m 的球
10、，使该球在竖直的平面内做圆周运动。试求小球通过最低点和最高点时细绳张力的差（T 1T 2）。21 （10 分） ）一个圆柱形的竖直的井里存有一定量的水，井的侧面和底部是密闭的.在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管，管和井共轴，管下端未触及井底.在圆管内有一不漏气的活塞，它可沿圆管上下滑动.开始时，管内外水面相齐，且活塞恰好接触水面，如图 12 所示.现用卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力 F，使活塞缓慢向上移动.已知管筒半径 r0.100 m，井的半径 R2r，水的密度 1.0010 3 kg/m3，大气压 p01.0010 5 Pa.求活塞上升 H9.00 m 的过程中拉力 F 所做的功
11、.（井和管在水面以上及水面以下的部分都足够长.不计活塞质量，不计摩擦，重力加速度 g 取 10 m/s2.）图 8图 12图 9yxlho图 11安徽省枞阳中学高一物理单元测试（机械能）参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案 ACD AC D A A A A C CD C B BC5 A 人做匀速运动，物体做加速运动，开始时物体的速度为零，当绳与水平方向成 30角时，物体的速度为 v v0cos30 v0，在这一过程中人对物体所做的功为 W mv2 mv022 1837飞船由 A B 克服地球的引力做功，引力势能增加动能减小，机械能不变.8C 水平力做功使小球
12、的重力势能增加，水平力对小球做多少功，小球的重力势能增加多少.所以，水平力对小球做的功为 W mgL（1cos ）. 13 物体离开气球后，以 10 m s 的初速度做竖直上抛运动，由机械能守恒定律得mgh+ mv02 mvt2，物体落地时的速度为 vt ms20 m s1 gh20510214 151.25sh1636 J 物体上升到点 P 时，动能减为 10 J 即减少了 50 J，机械能损失 10 J，由能的转化与守恒知，物体的重力势能增加了 40 J.上升到最高点时，动能减少了 60 J，机械能损失 12 J，返回过程机械能又损失 12 J，故返回时物体的动能为 36 J.17 m2
13、g2; m1（ m1+m2） （ ） g21)(k1k18设物体在恒力 F 作用下发生的位移为 s，由动能定理得 Fs mv2 1物体在 3F 恒力作用下，先做匀减速运动，速度减小到零后返回，到物体回到原出发点时，物体的位移大小仍为 s.在 3F 恒力作用的过程中，由动能定理得 3Fs mvt2 mv2 由得 vt2 v，即物体回到原出发点时的速度为 2v.19飞机水平速度不变 l=v0t， y 方向加速度恒定 h= ，消去 t 即得 a= ，由牛顿第二定21at20glh律： F=mg+ma=mg（1+ ）20glhv升力做功 W=Fh= mgh（1+ ） ，在 h 处 vt=at= ，故
14、20l l022041lhmvEK20根据圆运动的规律有：在最低点： 得 （1）TmgR112Tg12在最高点： 得 （2）由（1）式减去（2）式得：TmgvR22Tmvg2（3）选最低点为势能零点，对v1212小球列方程： 得 122gv（4） 将（4）式代入（3）式得mvR21即：小球运动到最低点和最高点时，绳上张力T16的差恰为 6mg。 21 如图 13 所示，设活塞上升距离为 h1，管外液面下降距离为 h2，则有： h0 h1 h2 因液体体积不变，有 两式联立解得 h1321rRh0 10 m7.5 m 43由于 H9 m h1，可以确定活塞再上最后 1.5 m 高度过程中，活塞与
15、水面之间出现真空。活塞移动距离从零到 h1的过程中，对于水和活塞这个整体，其机械能的增量应等于除重力外其他力所做的功.因为活塞缓慢向上移动，因此动能始终为零，则机械能的增量也就等于重力势能的增量，即 E （ r2h） g 0其他力有管内、外的大气压力和拉力 F.因为液体不可压缩，所以管内、外大气压力做的总功p0（ R2-r2） h2-p0 r2h10，由功能关系知 W1 E1 （ r2） g h021.1810 4J83活塞移动距离从 h1到 H 的过程中，液面不变， F 是恒力， F r2p0，做功W2 F（ H-h1） r2p0（ H-h1）4.7110 3J所求拉力 F 做的总功为 W1 W21.6510 4J图 13
