高三物理機(jī)械能單元測(cè)試題

高三物理機(jī)械能單元測(cè)試題組題：于忠慈一、選擇題1、如圖所示，長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架，在A處固定質(zhì)量為2的小球，B處固定質(zhì)量為的小球，支架懸掛在O點(diǎn)，可繞過(guò)O點(diǎn)并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)OB與地面相垂直，放手后開始運(yùn)動(dòng)，在不計(jì)任何阻力的情形下，下列說(shuō)法正確的是【】（A）A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零。（B）A球機(jī)械能減少量等于B球機(jī)械能增加量。（C）B球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A球開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度。（D）當(dāng)支架從左向右回?cái)[動(dòng)時(shí)，A球一定能回到起始高度。2、一升降機(jī)在箱底裝有若干個(gè)彈簧，設(shè)在某次事故中，升降機(jī)吊索在空中斷裂，忽略摩擦力，則升降機(jī)在從彈簧下端觸地后直到最低點(diǎn)的一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中【】（A）升降機(jī)的速度不斷減小 （B）升降機(jī)的加速度不斷變大（C）先是彈力做的負(fù)功小于重力做的正功，然后是彈力做的負(fù)功大于重力做的正功（D）到最低點(diǎn)時(shí)，升降機(jī)加速度的值一定大于重力加速度的值。3、質(zhì)量不計(jì)的直角形支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長(zhǎng)度分別為2l和l，支架可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。開始時(shí)OA邊處于水平位置，由靜止開釋，則【】BAm2mBAm2m2llOB.A球的速度最大時(shí)，兩小球的總重力勢(shì)能最小C.A球的速度最大時(shí)，兩直角邊與豎直方向的夾角為45°D.A、B兩球的最大速度之比v1∶v2=2∶14、物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t關(guān)系如圖所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W，則【】（A）從第1秒末到第3秒末合外力做功為4W。 （B）從第3秒末到第5秒末合外力做功為－2W。（C）從第5秒末到第7秒末合外力做功為W。 （D）從第3秒末到第4秒末合外力做功為－0.75W。5、如圖所示，固定的光滑豎直桿上套著一個(gè)滑塊，用輕繩系著滑塊繞過(guò)光滑的定滑輪，以大小恒定的拉力F拉繩，使滑塊從A點(diǎn)起由靜止開始上升．若從A點(diǎn)上升至B點(diǎn)和從B點(diǎn)上升至C點(diǎn)的過(guò)程中拉力F做的功分別為W1．W2，滑塊經(jīng)B．C兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為EKB．EKc，圖中AB=BC，則一定有【】(A)Wl>W2(B)W1<W2(C)EKB>EKCPQORhPQORh6、如圖所示，豎直平面內(nèi)固定有一個(gè)半徑為R的光滑圓弧軌道，其端點(diǎn)P在圓心O的正上方，另一個(gè)端點(diǎn)Q與圓心O在同一水平面上．一只小球（視為質(zhì)點(diǎn)）從Q點(diǎn)正上方某一高度處自由下落．為使小球從Q點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道后從P點(diǎn)飛出，且恰好又從Q點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，小球開始下落時(shí)的位置到Q點(diǎn)的高度差h應(yīng)該是【】OESs1s2A．RB．C．D．OESs1s27、一物體懸掛在細(xì)繩下端，由靜止開始沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的機(jī)械能與物體位移關(guān)系的圖像（E——S圖象）如圖所示，其中0—s1過(guò)程的圖線為曲線，s1—s2過(guò)程的圖線為直線。依照該圖像，下列判定正確的是【】A．0—s1過(guò)程中物體所受合力一定是變力，且不斷減小B．s1—s2過(guò)程中物體可能在做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．s1—s2過(guò)程中物體可能在做變加速直線運(yùn)動(dòng)D．0—s2過(guò)程中物體的動(dòng)能可能在不斷增大AhBn活動(dòng)阻擋條8、光滑斜面上有一個(gè)小球自高為h的A處由靜止開始滾下，抵達(dá)光滑的水平面上的B點(diǎn)時(shí)速度大小為v0。光滑水平面上每隔相等的距離設(shè)置了一個(gè)與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直的活動(dòng)阻擋條，如圖所示，小球越過(guò)n條活動(dòng)阻擋條后停下來(lái)。若讓小球從h高處以初速度v0滾下，則小球能越過(guò)活動(dòng)阻擋條的條數(shù)是AhBn活動(dòng)阻擋條A．nB．2nC．3nD．4nABvs9、如圖所示，水平傳送帶長(zhǎng)為s，以速度v始終保持勻速運(yùn)動(dòng)，把質(zhì)量為m的物資放到A點(diǎn)，物資與皮帶間的動(dòng)摩擦因素為μ。當(dāng)物資從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到BABvsA．等于B．小于C．大于D．小于二、填空題10、如圖所示是一種清洗車輛用的手持式噴水槍。設(shè)槍口截面積為0.6cm2，噴出水的速度為12m/s(水的密度為l×103kg/m3)。當(dāng)它工作時(shí)，估量水槍的功率為___________w。11、在豎直平面內(nèi)，一根光滑金屬桿彎成如圖所示形狀，相應(yīng)的曲線方程為y＝2.5cosEQ\B(kx＋EQ\F(2,3))（單位：m），式中k＝1m－1。將一光滑小環(huán)套在該金屬桿上，并從x＝0處以v0＝5m/s的初速度沿桿向下運(yùn)動(dòng)，取重力加速度g＝10m/s2。則當(dāng)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到x＝EQ\F(,3)m時(shí)的速度大小v＝__________m/s；該小環(huán)在x軸方向最遠(yuǎn)能運(yùn)動(dòng)到x＝__________m處。O/s·m－1F/N6×10O/s·m－1F/N6×1032×10330°60°AB13、如圖所示，一直角斜面體固定在水平地面上，左側(cè)斜面傾角為60°，右側(cè)斜面傾角為30°。A、B兩個(gè)物體分別系于一根跨過(guò)定滑輪的輕繩兩端且分別置于斜面上，兩物體下邊緣位于同一高度且處于平穩(wěn)狀態(tài)，滑輪兩邊的輕繩都平行于斜面。不考慮所有的摩擦，當(dāng)剪斷輕繩讓物體從靜止開始沿斜面滑下，則兩物體的質(zhì)量之比mA:mB是；著地瞬時(shí)兩物體所受重力做功的功率之比PA:30°60°AB14、如圖所示，“”型桿上通過(guò)輕繩連有兩個(gè)滑環(huán)A、B，已知它們的質(zhì)量mA＝mB＝2kg，A與水平桿間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，B與豎直桿間光滑接觸，輕繩長(zhǎng)L＝25cm?，F(xiàn)用水平力將A球緩慢向右拉動(dòng)，則拉動(dòng)過(guò)程中，θ角由37增大到53，這一段內(nèi)拉力F做的功為_______。15、世界上第一顆原子彈爆炸時(shí)，距爆炸中心14km外的掩體內(nèi)，費(fèi)米和他的助手們正在觀看試驗(yàn)情形。費(fèi)米一看到爆炸發(fā)生，就迅速走出掩體，幾十秒后當(dāng)爆炸形成的強(qiáng)大熱氣流傳過(guò)來(lái)時(shí)，費(fèi)米把事先預(yù)備好的碎紙片從頭頂上方撒下，碎紙片落到他身后約2m處。由此，費(fèi)米推算出那枚原子彈的威力相當(dāng)于1萬(wàn)噸TNT炸藥。若假設(shè)紙片是從1.8m高處撒下，可估算出當(dāng)時(shí)的風(fēng)速約為________m/s；假設(shè)爆炸形成的氣流向各個(gè)方向傳播的速度大致相同，則離爆炸中心14km處僅單位時(shí)刻內(nèi)得到的風(fēng)能總量就大約為_______J。（已知空氣密度為＝1.3kg/m3，球的表面積公式S＝4R2）三、實(shí)驗(yàn)題16、某科學(xué)家取青蛙的離體“縫匠肌”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示，肌肉的A端固定，B端通過(guò)滑輪與鉤碼相連?，F(xiàn)給肌肉以電刺激，使肌肉收縮，產(chǎn)生拉力，拉動(dòng)鉤碼運(yùn)動(dòng)，他測(cè)量并記錄了鉤碼上升的最大速度v，以及與之相應(yīng)的砝碼的重力F，并畫出了v-F圖像，得到了一條雙曲線，如圖所示。以下關(guān)于肌肉化學(xué)能與鉤碼機(jī)械能轉(zhuǎn)化的一些說(shuō)法中正確的是：（）A.轉(zhuǎn)化的能量值是一個(gè)常數(shù)B.功率是一個(gè)常數(shù)C.功率隨所掛鉤碼的重力增加而減小D.功率隨所掛鉤碼的重力增大而增大AB17、為驗(yàn)證在自由落體過(guò)程中物體的機(jī)械能是守恒的，某同學(xué)利用數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖，圖中A、B兩點(diǎn)分別固定了兩個(gè)速度傳感器，速度傳感器能夠測(cè)出運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度。在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得一物體自由下落通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度是v1，通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度是v2ABA．用天平測(cè)出物體的質(zhì)量B．測(cè)出A、B兩點(diǎn)間的豎直距離C．利用-算出物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中重力勢(shì)能的變化量D．驗(yàn)證v22-v12與2gh是否相等18、利用傳感器和運(yùn)算機(jī)能夠研究快速變化力的大小。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把圖所示中的小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處，然后讓小球自由下落。用這種方法獲得的彈性繩的拉力F隨時(shí)刻t變化圖線如圖所示。依照?qǐng)D線所提供的信息，以下判定正確的是:()OF/OF/Nt5t2t1t3t4t6t/sA．t1、t2時(shí)刻小球速度最大B．t2、t5時(shí)刻小球的動(dòng)能最小C．t3與t4時(shí)刻小球動(dòng)能相同D．小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒四、運(yùn)算題19、彈性小球從某一高度H下落到水平地面上，與水平地面碰撞后彈起，假設(shè)小球與地面的碰撞過(guò)程中沒(méi)有能量缺失，但由于受到大小不變的空氣阻力的影響，使每次碰撞后彈起上升的高度是碰撞前下落高度的3/4。為使小球彈起后能上升到原先的高度H，則需在小球開始下落時(shí)，在極短時(shí)刻內(nèi)給它一個(gè)多大的初速度vo，才能彈回到原先的高度H？某同學(xué)對(duì)此解法是：由于只能上升EQ\F(3,4)H，因此機(jī)械能的缺失為EQ\F(1,4)mgH，只要補(bǔ)償缺失的機(jī)械能即可回到原先的高度，因此EQ\F(1,2)mvo2=EQ\F(1,4)mgH，得vo=EQ\R(,\F(1,2)gH)你同意上述解法嗎？若不同意，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由并求出你認(rèn)為正確的結(jié)果。20、某滑板愛(ài)好者在離地h＝1．8m高的平臺(tái)上滑行，水平離開A點(diǎn)后落在水平地面的B點(diǎn)，其水平位移S1＝3m，著地時(shí)由于存在能量缺失，著地后速度變?yōu)関＝4m／s，并以此為初速沿水平地面滑行S2＝8m后停止．已知人與滑板的總質(zhì)量m＝60kg．求(1)人與滑板在水平地面滑行時(shí)受到的平均阻力大??；(2)人與滑板離開平臺(tái)時(shí)的水平初速度．(空氣阻力忽略不計(jì)，g=10m／s2)hHR21、如圖為用于節(jié)水的噴水“龍頭”的示意圖，噴水口距離地面高度h=1.25m，用效率（一個(gè)工作設(shè)備在一定時(shí)刻內(nèi)輸出的所需能量與輸入的能量之比）η=70%的抽水機(jī)，從地下深H=5m的井里抽水，使水充滿噴水口，并以恒定的速率從該“龍頭”沿水平噴出，噴水口的截面積S=2cm2，其噴灌半徑R=10m，已知水的密度ρ=1.0×103kg/mhHR（1）水從噴水口射出時(shí)的速率；（2）在1s鐘內(nèi)抽水機(jī)需要對(duì)水所做的最少的功；（3）帶動(dòng)抽水機(jī)的電動(dòng)機(jī)的最小輸出功率。22、如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，有一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過(guò)5mg（g為重力加速度）。求物塊初始位置相對(duì)圓形軌道底部的高度h的取值范疇。ACBLL23、如圖所示，物塊A的質(zhì)量為M，物塊B、C的質(zhì)量差不多上m，并都可看作質(zhì)點(diǎn)，且m＜M＜ACBLL（1）物塊A上升時(shí)的最大速度；（2）物塊A上升的最大高度。參考答案一、選擇題1、BCD2、CD3、BCD4、CD5、A6、D7、BD8、B9、ABD二、填空題10、51.811、5EQ\R(2)，EQ\F(5,6)12、6×104、513、1:eq\r(,3)；1:114、1.4J15、3.33，2.9×10816、解析：依照題目所給的v-F圖像可知，即F與v的乘積為定值，又縫匠肌輸出的功率為，因此答案B正確。17、AC18、B三、實(shí)驗(yàn)題19、不同意，該學(xué)生只考慮小球回到EQ\F(3,4)H后要連續(xù)上升所需克服重力做功的動(dòng)能，忽略了連續(xù)上升時(shí)還要有能量克服空氣阻力做功。20、（1）設(shè)滑板在水平地面滑行時(shí)受到的平均阻力為廠，依照動(dòng)能定理有:(1)由式(1)解得:(2)人和滑板一起在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)初速為v0，飛行時(shí)刻為t，依照平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有: (3) (4)由(1)、(4)兩式解得:(5)21、解：（1）（2）（3）22、設(shè)物塊在圓形軌道最高點(diǎn)的速度為v，由機(jī)械能守恒得eq\o\ac(○,1)物塊在最高點(diǎn)受的力為重力mg、軌道壓力N。重力與壓力的合力提供向心力，有eq\o\ac(○,2)物塊能通過(guò)最高點(diǎn)的條件是0eq\o\ac(○,3)由eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,3)兩式得eq\o\ac(○,4)由eq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,4)式得eq\o\ac(○,5)按題的要求，，由eq\o\ac(○,2)式得eq\o\ac(○,6)由eq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,6)式得eq\o\ac(○,7)h的取值范疇是eq\o\ac(○,8)23、(1)A、B、C三物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒。B、C下降L，A上升L時(shí)，A的速度達(dá)到最大。2mgL－MgL=(M+2m)V2V=(2)當(dāng)C著地后，A、B二物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒。B恰能著地，即B物體下降L時(shí)速度為零。MgL－mg