1、清华园教育网 清华园教育网 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
2、 点时与弹簧接触，到 c 点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 abc 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.0 B.8J C.16J D.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，
3、木块沿桌面移动的距离为 L，木块对子弹的平均阻力为清华园教育网 清华园教育网 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 d D.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 （船未碰撞） ，t小孩所做的功 、 及在时间 内小孩拉绳的功率 、 的关系为 （ ）1W2t1P2A. ，1221PB. ， C. = ，1221D. ,PW7.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
4、地面对他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.FlsinC. FlD. ).cos1(g清华园教育网 清华园教育网 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.50J B.500JC.200J D.6000J10.一个质量为
5、的物体以 的加速度竖直向下运动，则在此物体下降 高度的过程mga2 h中，物体的（ ）A.重力势能减少了 B.动能增加了hmgh2C.机械能保持不变 D.机械能增加了二、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 v0 被抛出，不计空气阻力，则它到达 B 点时速度的大小为 13. 在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位
6、球，并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门。球门高度为 h，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）清华园教育网 清华园教育网 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.
7、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 H 的位置上，释放两物块后，A 沿斜面无摩擦地上滑，B 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.（滑轮质量、半径及摩擦均可忽略）16.（12 分）以 10ms 的速度将质量是
8、 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。清华园教育网 清华园教育网 参考答案1.C 2.D 3.AD 4.A 5.ABC 6.B 7. D 8.D 9.A 10.BD11. ，mMgh2提示：以地面为零势能面，
9、由机械能守恒得 ，2)(1vMmgh解得 。mghv2根据动能定理，绳对小车做功 mghvW2112. 解析：物体抛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 2201)(1BvhHmgvg解得 .20 B若选桌面为参考面，则 22011Bmvghv解得 .20ghv B13. ，mgh+ mv22114. 7.62；7.56清华园教育网 清华园教育网 15.B 下落 过程中，对系统有：m 2g =m1g sin + （m 1+m2）v 22HH以后对 A 上升至顶点过程： m1v2=m1g（ - Hsin ）所以 =21m16.解析：（1）以地面为参考面，设物体上升高度为 h
10、，由机械能守恒定律得E1=E2，即 ，mghv02所以 m=5m.120gh（2）在地面：E 1= 20mv在高 h1 处 Ek=Ep，E 2=mgh1+ 12gh由机械能守恒定律得 E1=E2，即 120mv解得 m=2.5m.04201gvh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 FFf=ma 得 F=8000N，故此时的功率为P= Fv =4.8104W。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。由清华园教育网 清华园教育网 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=400005J=2105J.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。
