2019学年第二学期机械能章节检测卷
高一物理 2020.4.28
试卷满分：100分 考试时间：10：10-11：40 命题人：刘东新
一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。
1．如图所示，质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左运动一段距离l。在此过程中，小车受到的阻力大小恒为Ff，则 ( ) A．拉力对小车做功为Flsin α B．支持力对小车做功为Flcos α C．阻力对小车做功为Fflcos α D．重力对小车做功为mgl
2．李大爷骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬车匀速前行．设李大爷与车的总质量为80 kg，人与车的速度恒为4m/s，骑行过程中所受阻力约为车和人总重的0.03倍，取g =10 m/s2，李大爷骑电动车做功的功率约为（ ） A．300W B．200 W C．100 W D．10 W
3．如图，质量为m的小球，从桌面上方高为h1的A点自由下落到地面上的B点，桌面高为h2，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．取A点重力势能为0，小球落地时机械能为mg(h1+h2) B．取A点重力势能为0，小球落地时机械能为0
C．取桌面处重力势能为0，小球落地时机械能为mgh2 D．取地面处重力势能为0，小球落地时机械能为mgh1
4．把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是( ) A．两小球落地时速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从开始运动至落地，重力对两小球做的功不同
D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率PA>PB
5．如图，质量为m的小球被固定在轻杆的一端，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，此时轻杆对小球的拉力为7.5mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周通过最高点时轻杆对小球的支持力为0.5mg，小球在此半个圆周运动过程中克服空气阻力所做的功为（ ） A．mgR/4 B．mgR/2 C．mgR D．2mgR
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6．如图所示，一个质量为M的物体放在水平面上，物体上方连接一个长为L、劲度系数为k的轻弹簧。现用手拉着弹簧P点缓慢向上移，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点位移是H(设开始时弹簧处于原长)，则物体的重力势能增加了( ) MgMgMg2
A．MgH B．MgH＋ C．MgH－ D．MgH－
kkk
7．如图所示，在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上，小球与墙之
间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为（g＝10 m/s2）（ ） A．10J B．15J C．20J D．25J
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有两个或以上选项正确。全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答不得分。 8．关于重力做功和重力势能的变化，下列叙述正确的是（ ） A．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段重力做负功，重力势能减少 B．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段重力做正功，重力势能增加 C．做平抛运动的物体，重力势能在不断减少
D．只要物体的高度降低，其重力势能一定在减少
9．如图所示，小球从a点由静止自由下落，到b点与竖直放置的轻弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，不计空气阻力，则小球在abc的运动过程中（ ） A.系统的机械能不断增大 B.小球的机械能先不变再减少 C.小球的机械能保持不变
D.弹簧的弹性势能在bc段不断增大
10．一质量为0.3kg的弹性小球，在光滑的水平面上以6ms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速度大小相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（ ） A.W=0 B.=12ms
C.W=10.8J D.=0
11．如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g/3。运动员从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．合外力做功为mgh/3 B．增加的动能为2mgh/3 C．克服摩擦力做功为mgh/3 D．减少的机械能为mgh/6
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12.如图所示，固定的光滑竖直杆上套有一质量为m的圆环，圆环与水平放置轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在墙壁上的A点，图中弹簧水平时恰好处于原长状态。现让圆环从图示位置（距地面高度为h）由静止沿杆滑下，滑到杆的底端B时速度恰好为零。则在圆环下滑至底端的过程中（ ） A．圆环所受合力对圆环做正功
B．弹簧弹力对圆环先做正功后做负功 C．圆环到达B时弹簧弹性势能为mgh D．弹性势能和重力势能之和先减小后增大
三、实验题（共14分，每空2分）
13.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验，如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹射出去，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为W。换橡皮筋重复实验。实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和_____________电源（填“交流”或“直流”）： （2）若木板倾斜放置且已平衡好摩擦，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，这时橡皮筋处于_____________的状态（填“伸长”或“原长”或“压缩”）
（3）在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀，如图所示。为了测量小车获得的速度，应选用纸带的_____________部分进行测量。（填“点距逐渐增大”或“点距均匀”）
14．用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示。已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果均保留两位有效数字）
（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=______m/s；
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（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△EK=______J，系统势能的减少量△EP=______J。
（3）若某同学作出v2/2-h图象如图3，则当地的实际重力加速度g=______m/s2。
四、解答题：（共45分，15题8分，16题12分，17题12分，18题13分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。）
15.起重机把2000kg的货物从地面竖直向上提升9米。（1）当货物被匀速提升时，求拉力所做的功；（2）当货物以加速度a2ms匀加速向上提升时，求拉力的平均功率。（g取10m/s）
2
2
16.如图所示，半径R＝1m的1/4圆弧导轨与水平面相接，从圆弧导轨顶端A，静止释放一个质量为m＝20g的小木块，测得其滑至底端B时速度VB＝3m／s，以后沿水平导轨滑行BC＝3m而停止．（g取10m/s）求：
（1）在圆弧轨道上克服摩擦力做的功? （2）BC段轨道的动摩擦因数为多少?
（3）小木块在C点至少需多大的初速度，才能返回A点？（假定曲面处摩擦力大小恒定）
17.汽车发动机的额定牵引功率为60kw，汽车的质量为2t。汽车在水平路面上行驶时，阻力是车
2
重的0.1倍。试问（g取10m/s）
（1）汽车保持额定功率从静止启动后，能达到的最大速度是多少？
（2）汽车保持额定功率从静止启动后，速度达到10m/s时，加速度是多少？
2
（3）若汽车从静止开始，保持0.5m/s的加速度做匀加速直线运动，能维持多长时间？
18.如图所示，竖直平面内的一半径R=0.50m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，一水平面与圆弧槽相接于D点。质量m=0.10kg的小球从B点正上方H=0.95m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧槽轨道，从D点飞出后落在水平面上的Q点，DQ间的距离s=2.4m，球从D点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h=0.80m，取g=10m/s2，不计空气阻力，求： （1）小球经过C点时轨道对它的支持力大小FN （2）小球经过最高点P的速度大小vP （3）D点与圆心O的高度差hOD
2
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答案： 选择题： 题号 答案 1 A 2 C 3 B 4 D 5 C 6 D 7 A 8 CD 9 BD 10 AB 11 BC 12 CD
填空题：
13、交流 原长 点距均匀 14、2.4 15、
0.58 0.60 9.7 第5页 共4页
16、
17、
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、
第7页 共4页 18
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