高中物理人教版第七章機械能守恒定律單元測試 全國獲獎

一、選擇題1．光滑的水平地面上靜止一木塊，子彈沿水平方向射入并從木塊中穿出，子彈在射入木塊前的動能為E1，動量大小為；射穿木塊后子彈的動能為E2，動量大小為。若木板對子彈的阻力大小恒定，則子彈在射穿木塊的過程中的平均速度大小為A．B．C．D．2．物體在兩個相互垂直的力作用下運動，力F1對物體做功6J，物體克服力F2做功8J，則F1、F2的合力對物體做功為A．14J B．10J C．-2J D．2J3．物體在平衡力作用下運動的過程中，下列說法正確的是（）A．機械能一定不變B．物體的動能保持不變，而勢能一定變化C．若物體的勢能變化，機械能一定變化D．若物體的勢能變化，機械能不一定變化4．一個帶電小球在從空中a點運動到b點的過程中，重力做功3．0J，電場力做功1．0J，克服空氣阻力做功0．5J，此外小球不再受其它力的作用，則小球 （） A．在a點的重力勢能比在b點小3．0J B．在a點的動能比在b點小4．5J C．在a點的電勢能比在b點小1．0J D．在a點的機械能比在b點小0．5J5．關(guān)于物體所受外力的合力做功與物體動能的變化的關(guān)系有以下四種說法：①合力做正功，物體動能增加；②合力做正功，物體動能減少；③合力做負(fù)功，物體動能增加；④合力做負(fù)功，物體動能減少。上述說法正確的是A．①② B．②③ C．③④ D．①④6．如圖所示，在一個質(zhì)量為M的斜面上固定一物塊，斜面傾角為，物塊質(zhì)量為m，當(dāng)斜面按照以下方式運動時，下列判斷正確的是 （）A．若斜面向左勻速移動距離x，斜面對物塊的作用力做功（M-m）gxB．若斜面向上勻速移動距離x，斜面對物塊的作用力做功mgxC．若斜面向左以加速度a移動距離x，斜面對物塊的作用力做功maxD．若斜面向下以加速度a移動距離x，物塊的機械能減少7．一質(zhì)量為m的物體，同時受幾個力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)．某時刻其中一個力F突然變?yōu)椋瑒t經(jīng)過t時刻，合力的功率的大小是A.B.C.D.8．如圖，一輕彈簧左端固定在長木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m、M間及M與地面的接觸面均光滑。開始時，m和M均靜止，現(xiàn)同時對m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運動以后的全部運動過程中，彈簧形變不超過其彈性限度。對于m、M和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的有：①由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機械能守恒；②當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時，m、M各自的動能最大；③由于F1、F2大小不變，所以m、M各自一直做勻加速運動；④由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)的總動量始終為零。A．①④B．②③C．①②④D．②④9．如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊以初速度v0從固定于地面的斜面底端A開始沖上斜面，到達(dá)某一高度后返回A，斜面與滑塊之間有摩擦。EK代表動能，E代表機械能，EP代表勢能，a代表加速度，x代表路程,t代表時間,下圖中能正確反映物理量之間關(guān)系的圖像是()E0xE0xx0D2x0a0tt0A2t0EK0tt0B2t0Ep0xx0C2x010．關(guān)于做功，下列說法中錯誤的是（）A．靜摩擦力總是不做功B．滑動摩擦力可以不做功C．力對物體不做功，物體一定靜止D．行星繞太陽運動時，太陽對行星的引力始終不做功二、填空題11．質(zhì)量為2kg的物體受到一個豎直向上的拉力F=50N，物體上升了4m的高度，則在這一過程中，重力勢能的增量為J動能的增量為J（g=10m/s2）12．如圖所示，一個人用與水平方向成60°的力F＝40N拉一木箱，在水平地面上沿直線勻速前進(jìn)了8m，則（1）拉力F對木箱所做的功是________J.（2）摩擦力對木箱所做的功是________J.（3）外力對木箱所做的總功是________J.13．如圖所示，質(zhì)量分別為1kg和2kg的A、B兩物體疊放在一起，A用繩系住，放在B的右端。今用力F將B向右拉出，已知F=5N，A、B問的滑動摩擦力為1N，B板長2m。從A在B右端開始到A(可看成質(zhì)點)脫離B板過程中，拉力F做功為__________J，物體B對物體A的摩擦力做功為__________J，物體A對物體B的摩擦力做功為_______J。14.．一個質(zhì)量為的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)。從開始，物體受到一個大小和方向呈周期性變化的水平力F作用，力F隨時間的變化規(guī)律如圖10所示。則15秒內(nèi)物體的位移大小，力F對物體所做的功為。（?。┤?、解答題15.．有一個固定豎直放置的圓形軌道，半徑為R，由左右兩部分組成。如下圖所示，右半部分AEB是光滑的，左半部分BFA是粗糙的?，F(xiàn)在最低點A給一質(zhì)量為m的小球一個水平向右的初速度，使小球沿軌道恰好運動到最高點B，小球在B點又能沿BFA回到A點，到達(dá)A點時對軌道的壓力為4mg。求(1)小球的初速度V0(2)由B經(jīng)F回到A的過程中克服摩擦力所做的功。16.．質(zhì)量m=1kg的木塊靜止在高h(yuǎn)=1.8m的平臺上，木塊與平臺間摩擦因數(shù)為。用水平推力F=20N，使木塊向前運動了3m時撤去，木塊在剛撤去推力時飛出平臺，求木塊落地時的速度大?。浚╣=17．如圖，質(zhì)量分別為m1=1.0kg和m2=2.0kg的彈性小球a、b，用輕繩緊緊的把它們捆在一起，使它們發(fā)生微小的形變。該系統(tǒng)以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面向右做直線運動。某時刻輕繩突然自動斷開，斷開后兩球仍沿原直線運動。經(jīng)過時間t=后，測得兩球相距s=4.5m，求：①剛分離時a、b兩小球的速度大小v1、v2；②兩球分開過程中釋放的彈性勢能Ep.18．隨著世界各國航天事業(yè)的發(fā)展，宇宙探測已成為各國關(guān)注的熱點，宇宙中有顆類地行星，質(zhì)量是地球質(zhì)量的2倍，直徑也是地球直徑的2倍，假若發(fā)射一個質(zhì)量m=5000kg的探測器對該星體表面進(jìn)行勘察研究，該探測器內(nèi)裝有發(fā)動機，探測器軟著陸在一塊平地上的P點，距離著陸的指定目標(biāo)A點還有距離L=12m，探測器落地穩(wěn)定后啟動發(fā)動機，讓探測器以a1=1m/s2的加速度開始作勻加速運動，到達(dá)A點前關(guān)閉發(fā)動機最后恰停在A點。已知探測器與該星體地面間的動摩擦因數(shù)為μ=，地球表面的重力加速度g=10m/s2。求：（1）該星體表面的重力加速度為多大？（2）探測器從P點到達(dá)A點的過程中，發(fā)動機所做的功為多少？（3）從P點到達(dá)A點的過程中探測器的最大速度和最大功率分別為多少？參考答案【解析】略【解析】試題分析：由題，力F1對物體做功W1=6J，物體克服力F2做功8J，則F2做功為W2=-8J，F(xiàn)1、F2的合力對物體做功等于兩個力做功之和，為W=W1+W2=6J-8J=-2J，故選：C?？键c：合力功的求解。【解析】試題分析：物體在平衡力作用下的運動一定是勻速直線運動，即動能一定不變，如果是在水平方向運動，則勢能也不變，機械能變化，反之則勢能和機械能都變化，選C。考點：功能關(guān)系、重力勢能【解析】A、重力做功等于重力勢能的變化量，重力做功3J，重力勢能減小3J，所以a點重力勢能比b點大3J，故A錯誤．B、合力做功等于動能的增加量，合力做功等于各個分力做的功，總功為，故動能增加，所以a點動能比b點小，故B錯誤．C、電場力做功等于電勢能的變化量，電場力做功1J，電勢能減小1J，所以a點電勢能比b點大1J，故C錯誤．D、除重力外的各個力做的總功等于機械能的增加量，除重力外，電場力做功為1J，克服空氣阻力做功，故機械能增加，所以a點機械能比b點小，故D正確．故應(yīng)該選D．【解析】略【解析】當(dāng)斜面勻速運動時，斜面對物塊的作用力F與其重力mg平衡，方向豎直向上，向左移動時，F(xiàn)與位移垂直不做功，A項錯；向上移動時，F(xiàn)與位移方向相同，做功W=Fx=mgx，B項正確；向左以加速度a移動時，物塊所受合力做功為max，由于重力不做功，故F做的功即等于max，C項正確；斜面向下以加速度a移動時，斜面對物塊的作用力，F(xiàn)對物塊做負(fù)功，則物塊的機械能減少，D項正確。.【解析】試題分析：一質(zhì)量為m的物體，同時受幾個力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)．某時刻其中一個力F突然變?yōu)椋瑒t此時合力為，根據(jù)牛頓第二定律可得，t時刻物體的速度為，所以此時合力的功率為，B正確，考點：考查了瞬時功率的計算，點評：公式一般用于計算瞬時功率，公式一般用于計算平均功率，【解析】試題分析：由于F1、F2等大反向，A、B系統(tǒng)所受合外力為零，因此動量守恒，故系統(tǒng)的總動量始終為零④正確；開始階段彈簧彈力小于F1和F2，A、B都做加速運動，動能增加，當(dāng)彈力增大到與F1和F2等大時，A、B動能都最大，系統(tǒng)機械能一直增大①錯誤，②正確；上述加速過程彈簧彈力逐漸增大，合力逐漸減小，不是勻加速運動，③錯誤，所以應(yīng)該選D.考點：本題考查了動能、機械能以及動量的大小的分析。【名師點睛】本題涉及到彈簧，功、機械能守恒的條件、力和運動的關(guān)系等較多知識．題目情景比較復(fù)雜，全面考查考生理解、分析、解決問題的能力；解題時要仔細(xì)分析物體的受力，選擇合適的研究對象及合適的物理規(guī)律進(jìn)行討論.【解析】試題分析：滑塊在斜面上運動過程中，由于存在摩擦力，機械能不斷減小，經(jīng)過同一點時下滑的速度小于上滑的速度，根據(jù)速度圖象的“面積”等于位移，兩個過程的位移大小相等，可知，下滑時間大于上滑時間．所以A錯誤．由于下滑時間大于上滑時間．故B錯誤．物塊的重力勢能：EP=mgh=mgx?sinθ，可知重力勢能與x之間的關(guān)系是線性關(guān)系．故C錯誤．由于物體克服摩擦力做功，其機械能不斷減小．克服摩擦力做的功：Wf=μmgcosθ?x，是位移x的線性函數(shù)，所以機械能也是位移的線性函數(shù)．故D正確．故選D?？键c：牛頓第二定律；能量守恒定律；物理圖像?！窘馕觥吭囶}分析：將物體放到轉(zhuǎn)動的傳送帶上，但是用手按住物體不讓他運動，則物體受到滑動摩擦力，由于位移為零，所以滑動摩擦力可以不做功，B對。兩個物體疊放在一起，向右一起加速，因此上面的物體有向右的靜摩擦力，且有對地位移，因此靜摩擦力在做功，A錯。蕩秋千時，繩子的力指向圓心，對物體不做功，C錯。行星繞太陽運動時，軌跡可能是橢圓，則太陽對行星的引力做功，D錯。考點：做功點評：本題考查了對某個力做功的理解，某個力做功跟三個要素有關(guān)，力、位移、以及兩者之間的夾角，其中位移指的是對地的位移。、120【解析】重力勢能的增量為，根據(jù)動能定理可得，動能的增量為故答案為：80；12012.（1）160（2）-160（3）0【解析】試題分析：（1）拉力F對木箱所做的功（2）因為木箱做勻速直線運動，所以，摩擦力做功為（3）因為木箱做勻速直線運動，所以速度大小沒有發(fā)生變化，故根據(jù)動能定理可得，合力做功為零考點：考查了功的計算0-2【解析】拉力F做功為，A物體相對于地面保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以物體B對物體A的摩擦力做功為0J，物體A對物體B的摩擦力做負(fù)功，故答案為：100-2；132J【解析】15.解：小球恰好到達(dá)B點，小球由AEB到B點的速度是：，（2分）由動能定理，得（2分）由于回到A點時對軌道壓力為4mg根據(jù)牛頓定律：，（2分）小球由B經(jīng)F回到A的過程中，由和（2分）(或Wf＝E0-EA＝=mgR0)

得Wf=mgR。（2分）【解析】略16.解：對木塊運動的全過程：【解析】動能變化用動能定理計算，對木塊運動的全過程：本題關(guān)鍵將運動過程分為直線減速