江苏省涟水中学高一物理机械能单元测试
命题人:郑玉壮()
一.选择题(有的只有一个正确答案,有的有多个正确答案)
1、下列说法正确的是( )
A.物体没有功,则物体就没有能量 B.重力对物体做功,物体的重力势能一定减少
C.动摩擦力只能做负功 D.重力对物体做功,物体的重力势能可能增加
2、A、B两个物体的质量比为1:3,速度之比是3:1,那么它们的动能之比是( )
A.1:1 B.1:3 C.3:1 D.9:1
3、如图1质量为m的小球,从离桌面高H处由静止下落,桌面离地面高为h,设桌面处物体重力势能为零,空气阻力不计,那么,小球落地时的机械能为 ( )
A.mgh B.mgH C.mg(H+h) D. mg(H-h)
4、下面各个实例中,机械能守恒的是 ( )
A.物体沿斜面匀速下滑 B、物体从高处以0.9g的加速度竖直下落
C.物体沿光滑曲面滑下 D、拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升
5.如图2所示,物体以120J的初动能从斜面底端向上运动,当它通过斜面某一点M时,其动能减少80J,机械能减少32J,如果物体能从斜面上返回底端,则物体到达底端的动能为 ( )
A.20J B.24J C.48J D.88J
6、从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体。物体在空中运动3s落地,不计空气阻力,取g=10m/s2,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为( )
A、300W B、400 W C、500W D、700W
7.某人用手将1Kg物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s(g取10m/s2),则下列说法正确的是 ( )
A.手对物体做功12J B.合外力做功2J
C.合外力做功12J D.物体克服重力做功10J
8.水平传送带匀速运动,速度大小为v,现将一小工件放到传送带上。设工件初速为零,当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止。设工件质量为m,它与传送带间的滑动摩擦系数为 μ,则在工件相对传送带滑动的过程中 ( )
A.滑摩擦力对工件做的功为mv2/2 B.工件的机械能增量为mv2/2
C.工件相对于传送带滑动的路程大小为v2/2μg D.传送带对工件做功为零
9、汽车的额定功率为90KW,当水平路面的阻力为f时,汽车行驶的最大速度为。则:
A.如果阻力为,汽车最大速度为。
B.如果汽车牵引力为原来的二倍,汽车的最大速度为2。
C.如果汽车的牵引力变为原来的,汽车的额定功率就变为45KW。
D.如果汽车做匀速直线运动,汽车发动机的输出功率就是90KW。 ( )
10、如图3所示,物体从A处开始沿光滑斜面AO下滑, 又在粗糙水平面上滑动,最终停在B处。已知A距水平面OB的高度为,物体的质量为m,现将物体m从B点沿原路送回至AO的中点C处,需外力做的功至少应为 ( )
A. B.
C. D.2
二.填空题
11、一个光滑斜面长为L高为h,一质量为m的物体从顶端静止开始下滑,当所用时间是滑到底端的时间的一半时,重力做功为 ,重力做功的即时功率为 ,重力做功的平均功率为 。以斜面底端为零势能点,此时物体的动能和势能的比是 。
12、把质量为3.0kg的石块,从高30m的某处,以的速度向斜上方抛出,,不计空气阻力,石块落地时的速率是 ;若石块在运动过程中克服空气阻力做了73.5J的功,石块落地时的速率又为 。
13、具有某一速率v0的子弹(不计重力)恰好能垂直穿过四块叠放在一起的完全相同的固定木板,如果木板对子弹的阻力相同,则该子弹在射穿第一块木板时的速率为 .
14、汽车牵引着高射炮以36km/h的速度水平匀速前进,汽车发动机的输出功率为60kw,则汽车和高射炮在前进中所受的阻力为 。
15、如图4所示,绕过定滑轮的绳子,一端系一质量为10kg的物体A,另一端被人握住,最初绳沿竖直方向,手到滑轮距离为3m.之后人握住绳子向前运动,使物体A匀速上升,则在人向前运动4m的过程中,对物体A作的功为 .(绳的质量,绳与轮摩擦,空气阻力均不计)
16.用打点计时器研究自由下落过程中的机械能守恒的实验中,量得纸带上从0点(纸带上打下的第一个点),到连续选取的1、2、3…之间的距离分别为h1,h2,h3…,打点计时器打点的周期为T,那么重物下落打下第n个点时的瞬时速度可以由vn=___ _____来计算.重物运动到打下第n点时减小重力势能的表达式为________.根据机械能守恒定
三.计算题
17.如图5所示,将质量为3.5kg的小球水平抛出,空气阻力不计。
求:①抛出时人对球所做的功?
②抛出后0.2秒小球的动能?
18.如图6所示,mA=4kg,mB=1kg,A与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,B与地面间的距离s=0.8m,A、B原来静止,求:
(1) B落到地面时的速度为多大;
(2) B落地后,A在桌面上能继续滑行多远才能静止下来。
(g取10m/s2)
19.汽车在水平直线公路上行驶,额定功率为Pe=80kW,汽车行驶过程中所受阻力恒为f=2.5×103 N,汽车的质量M=2.0×103kg。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为a=1.0m/s2,汽车达到额定功率后,保持额定功率不变继续行驶。求:(1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度;(2)匀加速运动能保持多长时间;(3)当汽车的速度为5m/s时的瞬时功率;(4)当汽车的速度为20m/s时的加速度。
20.如图(5)所示,光滑的水平桌面离地面高度为2L,在桌边缘,一根长L的软绳,一半搁在水平桌面上,一半自然下垂于桌面下.放手后,绳子开始下落.试问,当绳子下端刚触地时,绳子的速度是多大?
21.质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在水平地面上,开始时把物体B拉到斜面底端,这时物体A离地面的高度为0.8米,如图7所示.若摩擦力均不计,从静止开始放手让它们运动.求:
(1)物体A着地时的速度;
(2)物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离.
答案及评分标准
一.选择题
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
答案 | D | C | B | C | A | D | AD | AB | AD | C |
二.填空题
111 120J 12 ,,1∶3
13 14 3v0/2 15 6.2N 16 200J
17 1800,600 18 0.8m/s,0.16m
三.计算题
19 解:抛出的球做平抛运动: (2分)
(2分)
(J) (2分)
抛出0.2秒时,设小球的动能为。在0.2秒的时间小球只受到重力,重力做正功引起动能的变化。设0.2秒内小球竖直位移为。
根据动能定理,就有
(1分)
(3分)
20 解:(1)汽车达到最大速度时,匀速运动,牵引力F=f,
由P=F•v,得vm=Pe/f=8×104/2.5×103=32 m/s (2分)
(2)判断20 s末汽车的运动情况:
开始汽车做匀加速运动:F1-f=ma 解出:F1=f+ma=4.5×103 N
(1分)
(1分)
且当P=Pe时,vt=vtm,由于t=20 s>tm,故汽车已不能做匀加速运动。
此时汽车已达到额定功率,因此功率为P1=Pe=80 kW
(3)当vt=5 m/s时,vt<vtm 故汽车仍做匀加速运动。
所求P2=F1vt=2.25×104W=22.5 kW (3分)
(4)当vt’=20 m/s时,由于vt’ >vtm,故汽车不做匀加速运动了,但功率为额定功率,由Pe=Ft’vt’有:Ft’=Pe/vt’=4.0×103N 又由Ft’-f=ma’
所以a’=(Ft’- f)/m=0.75 m/s2 (3分)
21 解:(1)运用机械能守恒,以地面为零势能面
EPA+EPB+EKA+EKB= EPA’+EPB’+EKA’+EKB’ (2分)
所以: mgh+0+0+0=0+mghsin30o+1/2mVA2+1/2mVB2
因为:VA=VB
所以: VA=VB =2m/s (3分)
(2) B上升到最大高度时的势能既为开始时A的势能
EPB = EPA (2分)
MgSsin30o=mgh (1分)
S=1.6m