安徽省枞阳中学高一物理单元测试（机械能）

安徽省枞阳中学2010届高一物理单元测试（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

的过程中，下列说法中正确的是

A．物体的动能增加了

4g，在物体下落h5（ ）

44mgh B．物体的机械能减少了mgh 551C．物体克服阻力所做的功为mgh D．物体的重力势能减少了mgh

52．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 B．B物体的速率大，动能也大 C．A、B两物体在运动过程中机械能都守恒 D．B物体重力所做的功比A物体重力所做的功多

图1

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m，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能为（ ）

A．W+mgh1?mgh2 C．mgh1?mgh2－W

B．W+mgh2?mgh1 D．mgh2?mgh1－W

图2

5．如图3所示，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．

3mv02 83C．mv02

41mv02 21D． mv02

8B．

图3

6．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

7．2002年3月25日，我国成功地发射了“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， ①飞船的速度逐渐减小 ②飞船的速度逐渐增大 ③飞船的机械能守恒 ④飞船的机械能逐渐增大

上述说法中正确的是（ ） A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

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（ ） A．FLsinθ B．mgLcosθ C．mgL（1－cosθ） D．FLtanθ

9． 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

图4

（ ） 图5

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．

1mgR 4B．

1mgR 3C．

1mgR 2D．mgR

11． 如图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（ ） A．mgh B．2mgh C．3mgh 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，v－t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（ ） A．F∶Ff=1∶3 B．F∶Ff=4∶1

C．W1∶W2=1∶1 D．W1∶W2=1∶3

图7

图6

二、填空题（每题5分，共25分）

13．气球以10 m／s的速度匀速上升，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.

14．一个物体从斜面上高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μ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。

图8

图9

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，m2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）

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.

h y l 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：⑴飞机受到的升力大小；

⑵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。

x

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，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（T1－T2）。

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r＝0.100 m，井的半径R＝2r，水的密度ρ＝1.00×103 kg/m3，大气压p0＝1.00×105 Pa.求活塞上升H＝9.00 m的过程中拉力F所做的功.（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12

安徽省枞阳中学2010届高一物理单元测试（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 BC 5． 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°＝＝

312

v0，在这一过程中人对物体所做的功为W＝mv2232

mv0 87．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.

8．C 水平力做功使小球的重力势能增加，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（1－cosθ）.

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+

1212

mv0＝mvt，物体落地时的速度为vt＝v02?2gh＝102?2?10?5m／s＝20 m／s 22h14． 15．1.25

s16．36 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

11(m1?m2)22

?g; m1（m1+m2）（）g

k2k1k212

mv ① 21212

mvt－mv ② 2218．设物体在恒力F作用下发生的位移为s，由动能定理得Fs＝

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＝由①②得 vt＝2v，即物体回到原出发点时的速度为2v.

22hv01219．⑴飞机水平速度不变l=v0t，y方向加速度恒定h=at，消去t即得a= ，

2gl222hv0由牛顿第二定律：F=mg+ma=mg（1+） 2gl222hv02hv0?? 14h2⑵升力做功W=Fh= mgh（1+），在h处vt=at=，故EK?mv0?1??22??lgl2l??vv20．根据圆运动的规律有：在最低点：T1?mg?m1得 T1?m1?mg （1）

RRvv在最高点：T2?mg?m2得T2?m2?mg （2）由（1）式减去（2）式得：

RR2222mv1?mv2T1?T2??2mg （3）选最低点为势能零点，对

R小球列方程：

2212122mv2?2mgR?mv12得 mv2?mv1?4mgR22（4） 将（4）式代入（3）式得 T1?T2?6mg 即：小球运动到最低点和最高点时，绳上张力的差恰为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 ① 因液体体积不变，有

h2?r21 ② ??h1?R2??r23两式联立解得h1＝

33h0＝×10 m＝7.5 m ③ 44由于H＝9 m＞h1，可以确定活塞再上最后1.5 m高度过程中，

活塞与水面之间出现真空。

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ΔE＝ρ（πrh）g2

h0 ④ 22

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p0π（R-r）h2-p0πr·h1＝0，由功能关系知 W1＝ΔE1＝ρ（πr）gJ

活塞移动距离从h1到H的过程中，液面不变，F是恒力，F＝πrp0，做功

W2＝F（H-h1）＝πr2p0（H-h1）＝4.71×103 J 所求拉力F做的总功为W1＋W2＝1.65×10J

4

2

2

2

2

32

h0＝1.18×104 8

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/u0wv.html