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1、新课标高一物理机械能及其守恒定律试题一、选择题（每小题4 分，共 40 分）1.关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是（）A. 只有重力和弹力作用时，机械能守恒B. 当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能守恒C. 当有其他外力作用时，只要合外力的功为零，机械能守恒D. 炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒2.一个人站在阳台上，以相同的速率v 分别把三个球竖直向上抛出、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3.如图，小球自a 点由静止自由下落，到b 点时与弹簧接触，到c 点
2、时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a b c 的运动过程中（）A. 小球和弹簧总机械能守恒B. 小球的重力势能随时间均匀减少C. 小球在 b 点时动能最大D. 到 c 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量4.一物体质量为2kg，以 4m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为4m/s，在这段时间内水平做功为（）A.0B.8JC.16JD.32J5.如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹平射入木块的深度为d 时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L ，木块对
3、子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中（）A. 木块的机械能增量f LB. 子弹的机械能减少量为f （ L+d）C. 系统的机械能减少量为f dD. 系统的机械能减少量为f（ L+d）6.一个小孩站在船头，按图两种情况用同样大小的力拉绳，经过相同的时间t （船未碰撞），小孩所做的功 W1 、 W2 及在时间 t 内小孩拉绳的功率P1 、 P2 的关系为（）A. W1 W2 ， P1P2B. W1 W2 ， P1P2C. W1= W2 ， P1P2D.WW,PP12127.某消防队员从一平台上跳下，下落2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又降下0.5 m，在着地过程中地面对他
4、双脚的平均作用力为自身重力的（）A.8 倍B.10 倍C.2倍D.5倍8.一质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂于O 点，小球在水平力F 作用下，从平衡位置缓慢地移到Q 点，如图所示，则此过程中力F 所做的功为（）A. mglcosB .Fl sinC. FlD. mgl (1 cos ).9.一足球运动员将质量为l kg 的足球由静止以10m/s 的速度用力踢出，假设运动员踢球瞬间的平均作用力为200N，球在水平方向上运动了30m 停止，则人对球所做的功为（）A.50JB.500JC.200JD.6000J10.一个质量为m 的物体以 a2g 的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h 高度的
5、过程中，物体的（）A. 重力势能减少了2mghB.动能增加了2mghC. 机械能保持不变D.机械能增加了mgh二、填空题（每题6 分，共 18 分）11.如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M 的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m 的砖码，则当砝码着地的瞬间（小车未离开桌子） 小车的速度大小为_ ，在这过程中， 绳的拉力对小车所做的功为 _ 。12. 如图所示，在水平台面上的 A 点，一个质量为 的物体以初速度阻力，则它到达 B 点时速度的大小为v0 被抛出，不计空气13. 在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门。球门高度为 h，
6、足球飞入球门的速度为 v，足球的质量 m，则红队球员将足球踢出时的速度v0=，该队员踢球时对足球做功W=。（不计空气阻力）三、实验题（8 分）14.在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz ，查得当地重力加速度g=9.80 m/s2 ，测出所用重物的质量m=1.00 kg ，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4 个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道A、B、C、D 各点到O 点的距离分别为62.99 cm、 70.18 cm 、 77.76 cm 、85.73 cm ，根据以上数据，可知重物由O 点运动到C 点，重力势能的减少量为_J，动
7、能的增加量为_J（取3 位有效数字）四、计算题（共 34 分）15.（ 10 分）如图所示，斜面倾角 =30 ，另一边与地面垂直，高为 H，斜面顶点有一定滑轮，物块 A 和 B 的质量分别为m1 和 m2，通过轻而软的细绳连结并跨过定滑轮，开始时两物块都位于与地面的垂直距离为1A 沿斜面无摩擦地上滑，H 的位置上，释放两物块后，2B 沿斜面的竖直边下落，若物块A 恰好能达到斜面的顶点，试求m1 和 m2 的比值 .（滑轮16.（ 12 分）以 10m s 的速度将质量是m 的物体从地面竖直向上抛出，若忽略空气阻力，求（ 1）物体上升的最大高度 .（ 2）上升过程中何处重力势能和动能相等?（以地
8、面为参考面）17.（ 12 分）质量是2000kg 、额定功率为80kW 的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力不变。求：汽车所受阻力的大小。3s末汽车的瞬时功率。汽车做匀加速运动的时间。汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。参考答案1.C2.D3.AD4.A5.ABC6.B7. D8.D9.A10.BD11. mMgh ， 2mghMmMm提示：以地面为零势能面，由机械能守恒得mgh1 (m M )v2 ，2解得 v2mgh 。M m根据动能定理，绳对小车做功W1 v 2m M g h2MM m12. 解析：物体抛
9、出后运动过程中只受重力作用，机械能守恒，选地面为参考面，则mgH1 mv02mg (H h)1 mvB222解得 v Bv022gh.若选桌面为参考面，则1mv02mgh1mvB222解得 v Bv022gh.13. v 22gh ，mgh+1mv2214. 7.62； 7.5615.B 下落 H 过程中，对系统有： m2g H =m1g H sin +1 （ m1+m2） v22222以后对 A 上升至顶点过程：1m1v2=m1g（ H -1H sin ）222所以m1 = 1m2216.解析：（1）以地面为参考面，设物体上升高度为h，由机械能守恒定律得，即1 mv 20 0 mgh ，E1
10、=E202所以v0210 2h2m=5m.2g10（2）在地面： E1=1 mv022在高 h1处 Ek=Ep， E2=mgh1+1 mv122mgh12由机械能守恒定律得E1=E2，即 1 mv022mgh12解得 h1v02100m=2.5m.4g410点评： 利用机械能守恒定律解题的优点是：解题时只需注意初、末状态，而不必考虑物体的运动过程 .17解析：所求的是运动中的阻力，若不注意“运动中的阻力不变”，则阻力不易求出。以最大速度行驶时，根据P=Fv，可求得F=4000N 。而此时牵引力和阻力大小相等。由于 3s 时的速度v=at=6m/s，而牵引力由F F f=ma 得 F=8000N ，故此时的功率为P= Fv =4.8 104W 。设匀加速运动的时间为 t ，则 t 时刻的速度为 v=a t=2t，这时汽车的功率为额定功率。由P=Fv，将 F=8000N 和 v=2 t 代入得 t=5s。虽然功率在不断变化， 但功率却与速度成正比， 故平均功率为额定功率的一半， 从而得牵引力的功为 W=Pt=40000 5J=2 105J.点评：中的时间，有的学生用 v=at，得 t=vm/a=10s，这是错误的。要注意，汽车不是一直匀加速到最大速度的。