高一物理机械能阶段检测试题

第七章　机械能前四节　

（满分120分，时间120分钟）

命题人：任建新　 审校人：王琴

一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．选错或不选不得分，少选得2分）

1．关于功率概念，下列说法中正确的是（　）

A．力对物体做的功越多，力做功的功率越大

B．功率是描述物体做功快慢的物理量

C．从公式P＝Fv可知，汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而提高

D．当轮船航行时，如果牵引力与阻力相等时，合外力为零，此时发动机的实际功率为零，所以船行驶的速度也为零

2．关于力对物体做功，如下说法正确的是（　）

A．滑动摩擦力对物体一定做负功

B．静摩擦力对物体可能做正功

C．作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零

D．合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态

3．如图所示，质量分别为m₁和m₂的两个物体，m₁＜m₂，在大小相等的两个力F₁和F₂作用下沿水平方向移动了相同距离．若F₁做的功为W₁，F₂做的功为W₂，则（　）

A．W₁＞W₂　　 B．W₁＜W₂  C．W₁＝W₂  D．无法确定

4．在地面15 m高处，某人将一质量为4 kg的物体以5 m/s的速度抛出，人对物体做的功是（　）

A．20 J　　　 B．50 J　　 C．588 J　　　　  D．638 J

5．起重机以1 m/s²的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止匀加速地向上提升，若g取10 m/s²，则在1 s内起重机对货物所做的功是（　）

A．500 J　　 B．4 500 J　　 C．5 000 J　　 D．5 500 J

6．两物体质量之比为1：3，它们距离地面高度之比也为1：3，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为（　）

A．１：3　　  B．3：１　　　C．1：9　 　D．9：1

7．下列是一些说法正确的是（　）

A．一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速)，这两个力在同一段时间内的冲量一定相同

B．一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速)，这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反

C．在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反

D．在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也不一定相反

8．一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同．则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（　）

A．Δv=0　　　　 B．Δv=12m/s　　　　C．W=0　　　　D．W=10.8J

9．如图所示，两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定于地面，一个小球先后从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由下滑，通过轨道最低点时（　）

A．小球对两轨道的压力相同

B．小球对两轨道的压力不同

C．此时小球的向心加速度不相等

D．此时小球的向心加速度相等

10．一个人站在阳台上，以相同的速度v₀ 分别把三只球竖直向上抛出，竖直向下抛出，水平抛出，不计空气阻力，则三球的落地时的速率（　）

A．上抛球最大　　　 B．下抛球最大　　　C．平抛球最大　　 D．三球一样大

11．下列说法正确的是（　）

A．物体在恒力作用下的运动方向是不会改变的

B．加速前进的自行车，后轮所受的摩擦力方向与运动方向相反

C．第一宇宙速度为7.9 km /s，因此人造地球卫星运行的速度一定要大于7.9 km /s

D．作用力与反作用力都可以做正功，也可以做负功

12．在离地面高为A处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v₀，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于（　）

A．mgh－mv²－mv₀²　　B．－mv²－mv₀²－mgh

C．mgh＋mv₀²－mv²　　D．mgh＋mv²－mv₀²

二、填空题：本题共3小题，每空2分，共16分．把答案填在题中的横线上．

13．用50N的力拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进，如图所示．若物体前进了10m，拉力F做的功W₁＝　　　，重力G做的功W₂＝　　　，如果物体与水平面间动摩擦因数μ＝0.1，物体克服阻力做功W₃＝　　　．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

14．如图所示，光滑水平面上，一小球在穿过O孔的绳子的拉力作用下沿一圆周匀速运动，当绳的拉为为F时，圆周半径为R，当绳的拉力增大到8F时，小球恰可沿半径为R/2的圆周匀速运动．在上述增大拉力的过程中，绳的拉力对球做的功为　　　　 ．

15．质量为0.5 kg的物体从高处自由落下，在下落的头2 s内重力对物体做的功是　　，这2 s内重力做功的平均功率是　　　．2 s末重力对物体做功的即时功率是　　 ．

16．风力发电机把通过风轮的风的一部分动能转化为电能．设风轮直径为d、风能的利用率为η，空气密度为ρ．当风速为v时，该风力发电机的功率为　　　　 ．

三、计算题（本题包含5小题，共54分．解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）

17．如图所示，AB和CD为半径为R=l m的1/4圆弧形光滑轨道，BC为一段长2m的水平轨道．质量为2 kg的物体从轨道A端由静止释放，若物体与水平轨道BC间的动摩擦因数为0.1，求：（l）物体第1次沿CD弧形轨道可上升的最大高度．（2）物体最终停下来的位置与B点的距离．

18．人骑自行车上坡，坡长200 m，坡高10 m．人和车的质量共100 kg，人蹬车的牵引力为100 N，若在坡底时自行车的速度为10 m/s，到坡顶时速度为4 m/s．（g取10 m/s²）求：（1）上坡过程中人克服阻力做多少功？（2）人若不蹬车，以10m/s的初速度冲上坡，能在坡上行驶多远？

19．一辆质量为2.0×10³ kg，额定功率为6.0×10⁴ W的汽车，汽车受到的阻力为一定值．若汽车在水平公路上以额定功率行驶，在某时刻汽车的速度为20m/s时，加速度为0.50m/s²．求：（1）汽车所能达到的最大速度是多大?（2）若汽车以1.5m/s²的加速度由静止开始做匀加速直线运动，这一过程能持续多长时间？

20．杂技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根质量可忽略不计的长竹竿，质量为30 kg的演员自杆顶由静止开始下滑，滑到杆底时速度正好为零．已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一传感器，传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示，取g= 10 m/s².

求：（1）杆上的人下滑过程中的最大速度；

（2）竹竿的长度．

21．如图所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K，一条不可伸长的轻绳绕过K分别与物块A、B相连，A、B的质量分别为m_A、m_B．开始时系统处于静止状态．现用一水平恒力F拉物块A，使物块B上升．已知当B上升距离为h时，B的速度为v．求此过程中物块A克服摩擦力所做的功．重力加速度为g．

第七章　机械能前四节答　题　卡

班级　　　　  姓名　　　　　　 学号　　　　　　  成绩　　　　　　

一、选择题：（12×4分=48分）

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12

二、填空题：（每空2分，共16分）

13．　　　　　　　　　　 　　　　 　 14．　　　

15．　　　　　 　　　 　　　　　　　　16．　　　　

三、计算题：（56分）

17．如图所示，AB和CD为半径为R=l m的1/4圆弧形光滑轨道，BC为一段长2m的水平轨道．质量为2 kg的物体从轨道A端由静止释放，若物体与水平轨道BC间的动摩擦因数为0.1，求：（l）物体第1次沿CD弧形轨道可上升的最大高度．（2）物体最终停下来的位置与B点的距离．

18．人骑自行车上坡，坡长200 m，坡高10 m．人和车的质量共100 kg，人蹬车的牵引力为100 N，若在坡底时自行车的速度为10 m/s，到坡顶时速度为4 m/s．（g取10 m/s²）求：（1）上坡过程中人克服阻力做多少功？（2）人若不蹬车，以10m/s的初速度冲上坡，能在坡上行驶多远？

19．一辆质量为2.0×10³ kg，额定功率为6.0×10⁴ W的汽车，汽车受到的阻力为一定值．若汽车在水平公路上以额定功率行驶，在某时刻汽车的速度为20m/s时，加速度为0.50m/s²．求：（1）汽车所能达到的最大速度是多大?（2）若汽车以1.5m/s²的加速度由静止开始做匀加速直线运动，这一过程能持续多长时间？

20．如图所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K，一条不可伸长的轻绳绕过K分别与物块A、B相连，A、B的质量分别为m_A、m_B．开始时系统处于静止状态．现用一水平恒力F拉物块A，使物块B上升．已知当B上升距离为h时，B的速度为v．求此过程中物块A克服摩擦力所做的功．重力加速度为g．

21．杂技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根质量可忽略不计的长竹竿，质量为30 kg的演员自杆顶由静止开始下滑，滑到杆底时速度正好为零．已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一传感器，传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示，取g= 10 m/s²．

求：（1）杆上的人下滑过程中的最大速度；

（2）竹竿的长度．

高一物理阶段检测试题第七章　机械能前四节答案：

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
B	B	C	B	D	C	BD	BC	AD	D	D	C

10．提示：由于三球抛出后，只受重力的作用，机械能守恒，mgh+mv₀²=mv_t²，h、v₀相同，故v_t相同

13．  14． 　15．400 J，0，70 J（提示：要考虑F的竖直分量物体对地面压力为70 N）

16．100 J，50 W，100 W．

17．0.8 m，2 m．

18．答案：（1）5800 J；（2）63.3m．

解析：

（1）由v_t²- v₀²=2as，可解得a=0.21m/s²．设阻力为f，则有F-mgsinθ-f=ma，解得f=29 N．所以克服阻力做的功为：W=fs=5 800 J

（2）mv²=mgh+fs=mgssinθ+fs，解得s=63.3 m．

19．答案：（1）30m/s；（2）8s

解析：（1）设汽车受到的阻力为f，当汽车的速度为20m/s时，牵引力为F₁，

由动能定理F₁－f=ma　　①　 F₁＝==3000N　 ②

∴汽车受到的阻力为f=2000N　　 ③

当汽车的加速度a=0，即汽车的牵引力F等于阻力f时，汽车有最大速度v_m ，∴　=30m/s　 ④

（2）汽车由静止开始做匀加速运动，当P增加到等于P_额时，匀加速运动结束，此时的速度　　 ⑤　 由牛顿第二定律：　 ⑥

由①、②式解得，v=12m/s　　⑦　　　所用时间：=8s

20．解析：由于连结AB绳子在运动过程中未松，故AB有一样的速度大小，对AB系统，由动能定理有：

Fh－W－m_Bgh=(m_A+m_B)v²

求得：W=Fh－m_Bgh－ (m_A+m_B)v²

21．解析：（１）以人为研究对象，人加速下滑过程中受重力mg和杆对人的作用力F₁，由题图可知，人加速下滑过程中杆对人的作用力F₁为180 N．由牛顿第二定律得

mg一F₁ =ma，则a=4 m/s².

1s末人的速度达到最大，则v= at₁=4 m/s.

（２）加速下降时位移为：=2 m.

减速下降时，由动能定理得

代入数据解得s₂=4m，s=s₁+s₂=6m．