江苏省各市高二物理学业水平测试模拟试题分类汇编 能量和动量

江苏省各市高二物理学业水平测试模拟试题分类汇编
能量和动量
一．单项选择题
（宿迁市）1．某人从4m深的水井中，将50N的水桶匀速提至地面，又提着水桶在水平地面上匀速行走了12m，在整个过程中，人对水桶所做的功为（ ）
A．800J B．600J C．200J D．－200J
（宿迁市）2．细绳一端固定在天花板上，另一端拴一质量为m的小球，如图所示。使小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动。下列说法中正确的是（ ）
A．小球机械能守恒
B．小球能量正在消失
C．小球摆动过程中，只有动能和重力势能在相互转化
D．总能量守恒，但小球的机械能减少
（宿迁市）3．物体运动过程中，重力对其做功500J，则物体的（ ）
A．动能一定增加500J B．动能一定减少500J
C．重力势能一定增加500J D．重力势能一定减少500J
(常州市)4.功率，下列认识正确的是 （ ）
A．由 P W / t ，可知功率越大的机器做的功越多
B．由 P Fv 可知汽车发动机功率越大，汽车的速率越大
C．由 P W / t 可知单位时间内做功越多则功率越大
D．由 P Fv 可知做功的力越大其功率越大
(常州市)5.一物体仅受重力作用，由 A 处运动到 B 处，物体的动能由 l2J 减少到 8J，重力势能由 8J增加到 l2J，在此过程中 （ ）
A．物体的速度减小 B．物体的机械能增加
C．物体的机械能减少 D．物体的位置降低
(淮安市)6．蹦床运动是运动员从蹦床弹向空中表演技巧动作的一项体育活动．当运动员离开蹦床后上升的过程中，运动员具有的 （ ）
A．动能增加，重力势能减少 B．动能增加，重力势能增加
C．动能减少，重力势能减少 D．动能减少，重力势能增加
(淮安中学)7人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（ ）
A.人对小球做的功是
B．人对小球做的功是

C.小球落地时的机械能是
D．重力对小球做的功是

(白蒲中学)8.关于功的概念，以下说法正确的是（ ）
A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量
B．功有正、负之分，所以功可能有方向性
C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移
D．一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积
(白蒲中学)9.关于功和能量的关系，下列说法正确的是（　　 ）　
A．机械能是否变化取决于重力（或弹力）是否做功
B．动能是否变化取决于重力是否做功
C．弹性势能是否变化取决于弹力是否做功
D．重力势能是否变化取决于（除重力和弹力以外的）其他外力是否做功
(白蒲中学)10.质量为
的小物块，从离桌面高
处由静止下落，桌面离地面高为
，如图所示。如果以桌面为参考平面，那么小物块落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是（ ）
A．
，减少
　B．
，增力

C．
，增加
　D．
，减少

(南通市)11.质量为2kg的小铁球从某一高度由静止释放，经3s到达地面，不计空气阻力，g取10m/s2．则（ ）
A．2s末重力的瞬时功率为200W B．2s末重力的瞬时功率为400W
C．2s内重力的平均功率为100W D．2s内重力的平均功率为400W
(南通市)12．物体在运动过程中，重力做功40Ｊ，则（ ）
A．重力势能减小了40Ｊ B．重力势能增加了40Ｊ
C．动能减小了40Ｊ D．动能增加了40Ｊ
(南通市)13.下列所述的实例中，遵循机械能守恒的是（ ）
A．宇宙飞船发射升空的过程
B．飞机在竖直平面内作匀速圆周运动的过程
C．标枪在空中飞行的过程（空气阻力均不计）
D．小孩沿滑梯匀速滑下的过程
(南通市)14.关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
B．在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少
C．能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性
D．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
(南通市)15.质量为m的环状物体套在两端固定的水平直杆上，细绳一端连接在物体上，另一端绕过定滑轮，用大小恒为的力拉着，使物体沿杆自左向右滑动，如图所示．杆上a点到b点与b点到c点间的距离相等，不计滑轮质量及滑轮与转轴间的摩擦，设物体从a点到b点的过程中克服摩擦力做的功和动能的变化分别为W1和ΔE1，从b点到c点的过程中克服摩擦力做的功和动能的变化分别为W2和ΔE2，则下列关系中正确的是( )
A．W1B．W1>W2
C．ΔE1<ΔE2
D．ΔE1>ΔE2
(盐城市)16图所示，质量相同的P、Q两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使P球沿水平方向抛出，Q球同时被松开而自由下落。则下列说法中正确的是
A．P球先落地
B．Q球先落地
C．两球下落过程中重力势能变化相等
D．两球落地时速度方向相同
(盐城市)17．如图所示，桌面离地高度为h，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落。若以桌面为参考平面，则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为( )
A．mgh，mg(H-h)
B．mgh，mg(H+h)
C．-mgh，mg(H-h)
D．-mgh，mg(H+h)
(盐城市)18.如图所示，一物体从A点沿光滑面AB与AC分别滑到同一水平面上的B点与C点，则下列说法中正确的是 ( )
A．到达斜面底端时的速度相同
B．到达斜面底端时的动能相同
C．沿AB面和AC面运动时间一样长
D．沿AC面运动时间长
(盐城市)19.质量不同而具有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止，则
A．质量大的滑行的距离大 B．质量大的滑行的时间长
C．质量大的滑行的加速度小 D．它们克服阻力做的功一样多
(盐城市)20.如图所示，质量为的物体以速度离开桌面后经过A点时，所具有的机械能是(以桌面为零势能面，不计空气阻力) ( )
A．
B．
C．
D．
(苏州市)21．关于功率公式 P W / t 和 P Fv ，下列说法正确的是 （ ）
A．由 P W / t 知，只要知道 W 和 t 就可求出任意时刻的功率
B．由 P Fv 只能求某一时刻的瞬时功率
C．由 P Fv 知汽车的功率与它的速度成正比
D．由 P Fv 知当汽车改动机功率一定时，牵引力与速度成反比
(苏州市)22.将弹簧从原长逐渐压缩的过程中，关于弹性势能的变化，下列说法正确的是 （ ）
A．增加 B．减少 C．不变 D．无法确定
(苏州市)23.下列说法中正确的是（ ）
A．机械能守恒是自然界遵循的普遍规律
B．能量守恒表明，节约能源是无意义的
C．随着科技的发展，永动机是可以制成的
D．能量的耗散反映出自然界宏观过程的方向性
(宿迁市二)24.起重机以10kW的恒定功率将地面上质量为50kg的物体由静止向上吊起，则物体可 以达到的最大速度是（不计空气阻力，g= 10m/s2）（ ）
A．200 m/s
B．30 m/s
C．25 m/s
D．20m/s
(宿迁市二)25.如图，完全相同的四个木块放于水平地面上，在大小相等的恒力F作用下沿水平地面发生了相同的位移。关于力，做功，下列表述正确的是（ ）
A．甲图中，因为木块与地面间没有摩擦力，所以力F做的功最少 B．乙图中，力F做的功等于摩擦力对木块做的功
C．丙图中，力F做的功等于木块重力所做的功 D．丁图中，力F做的功最少
(徐州市)26．在光滑水平面上推物块和在粗糙水平面上推物块相比较，如果所用的水平推力相同，物块在推力作用下通过的位移相同，则推力对物块所做的功（ ）
A．一样大 B．在光滑水平面上推力所做的功较多
C．由物块通过这段位移的时间决定 D．由于物块的质量未知，故无法比较
(徐州市)27.关于重力势能，下列说法中正确的是 （ ）
A．重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功
B．物体做匀速直线运动时，其重力势能一定不变
C．重力对物体做正功，物体的重力势能一定增加
D．重力对物体做正功，物体的重力势能一定减少
(徐州市)28．如图所示表示撑杆跳运动的三个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆，其中发生了弹性势能与
重力势能转化的阶段是 （ ）
A．只有助跑阶段 B．只有撑杆起跳阶段
C．只有越横杆阶段助跑 D．撑杆起跳阶段与越横杆阶段
(盐城一中)29、一质量为24Kg的滑块，以4m/s的初速在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s，则在这段时间里水平力做的功为：（ ）
A、0； B、8J； C、16J； D、32J
(盐城一中)30、如下图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的是（ ）
A、重力势能和动能之和总保持不变
B、重力势能和弹性势能之和总保持不变
C、动能和弹性势能之和总保持不变
D、重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
二．填空题
(淮安中学)1如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点．接着沿水平路面滑至C点停止．人与雪橇的总质量为70kg．表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题：（g取10m/s2）
位置 A B C
速度（m/s） 2.0 12.0 0
时刻（s） 0 4 10
（1）人与雪橇从A到B的过程中，重力势能变化了多少________
（2）人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少_______
（3）人与雪橇从B到C的过程中的位移为多少________
(白蒲中学)2.在“验证机械能守恒定律”的实验中，
（1）.下列器材中不必要的是________（只需填字母代号）
A ．重物 B. 纸带 C ．天平 D ．刻度尺
（2）.由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致实验结果mgh _____ mv2(选填“<”或”>”)
(盐城市)3如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。关于这一实验，下列说法中正确的是( )
A．打点计时器应接直流电源
B．应先释放纸带，后接通电源打点
C．需使用秒表测出重物下落的时间
D．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度
（2）在用电火花计时器（或电磁打点计时器）研究匀变速直　　线运动的实验中，某同学打出了一条纸带。已知计时器打点的时间间隔为0.02s，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为 ▲ s。用刻度尺量得OA=1.50cm、AB=1.90cm、BC=2.30cm、CD=2.70cm。由此可知，纸带做 ▲ 运动（选填 “匀加速”或“匀减速”），打C点时纸带的速度大小为 ▲ m/s。
三．计算或论述题
（宿迁市）1．如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R.质量为m的小球由A点静止释放，求：
⑴小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；
⑵小球刚到达最低点B时，轨道对小球支持力FN的大小；
⑶小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰达最高点D，D到地面的高度为h（已知h＜R），则小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf.
（宿迁市）2．如图所示，一轻质细绳两端各系一小球（可视为质点），质量分别为m和M（M＞m），跨放在一个半径为R = 0.4m的光滑半圆柱体上.两小球从水平直径AB的两端由静止释放，当m达到圆柱体最高点C处时，恰脱离圆柱体，此时立即剪断细绳.已知AB离水平地面高度h = 2.8m，假设两球落地后不反弹，求：
⑴两小球落地点间的距离x；
⑵两小球的质量之比M︰m.
(南通市)3．某水上游乐场举办了一场趣味水上比赛．如图所示，质量m＝50kg的参赛者（可视为质点），在河岸上A点紧握一根长L＝5.0m的不可伸长的轻绳，轻绳另一端系在距离水面高H＝10.0m的O点，此时轻绳与竖直方向的夹角为θ＝37°，C点是位于O点正下方水面上的一点，距离C点x＝4.8m处的D点固定着一只救生圈，O、A、C、D各点均在同一竖直面内．若参赛者抓紧绳端点，从台阶上A点沿垂直于轻绳斜向下以一定的初速度跃出，当摆到O点正下方的B点时松开手，此后恰能落在救生圈内．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，，g=10m/s2）
（1）求参赛者经过B点时速度的大小v；
（2）参赛者从台阶上A点跃出时的动能Ek为多大？
（3）沿竖直方向适当调节绳端O点的高度（仍在A点上方），参赛者从A点拉直并抓紧轻绳，由静止开始摆下，经O点正下方松开绳，此后也恰能落在救生圈内．试求参赛者松开绳时距水面的高度h．
(盐城市)4.如图所示，质量m＝50kg的运动员（可视为质点），在河岸上A点紧握一根长L＝5.0m的不可伸长的轻绳，轻绳另一端系在距离水面高H＝10.0m的O点，此时轻绳与竖直方向的夹角为θ＝37°，C点是位于O点正下方水面上的一点，距离C点x＝4.8m处的D点有一只救生圈，O、A、C、D各点均在同一竖直面内。若运动员抓紧绳端点，从台阶上A点沿垂直于轻绳斜向下以一定初速度跃出，当摆到O点正下方的B点时松开手，最终恰能落在救生圈内。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：
（1）运动员经过B点时速度的大小；
（2）运动员从台阶上A点跃出时的动能Ek；
（3）若初速度不一定，且使运动员最终仍能落在救生圈内，则救生圈离C点距离x将随运动员离开A点时初速度的变化而变化。试在下面坐标系中粗略作出x－的图像，并标出图线与x轴的交点。
(宿迁市二)5.质量m =20kg的物体以某一初速度滑上倾角θ=37°的粗糙斜面，物体能到达斜面上的最大距离L= 20m。已知物体与斜面间动摩擦因数μ=0.5．求：(sin37°=0.6，
cos37°=0.8，g=lOm/s2)
(1)物体沿斜面上滑过程中加速度的大小；
(2)物体上滑时初速度的大小：
(3)物体再次回到斜面底端时的动能。
(宿迁市二)6如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R ，A端与圆心O等高， AD为与水平方向成45°的斜面，B端在O的正上方，一个小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰能到达B点．求：
(1)小球到达B点时速度的大小；
(2)释放点距A点的竖直高度；
(3)小球落到斜面AD上C点时速度的大小和方向．
(盐城一中)7、如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R.质量为m的小球由A点静止释放，求：
（1）小球滑到最低点B时，小球速度v的大小及小球对轨道的压力F压的大小；
（2）小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰达最高点D，D到地面的高度为h（已知h＜R），则小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf.
（扬州市二）8．滑曲面轨道末端切线水平，一长度合适的木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间，构成倾角为的斜面，如图所示。一可视作质点的质量为m=1kg的小球，从距离轨道末端点竖直高度为h=0.2m处由静止开始滑下。（不计空气阻力，g取10m/s2，，）
（1）求小球从轨道末端点冲出瞬间的速度v0的大小；
（2）若改变木板长度，并使木板两端始终与平台和水平面相接，试通过计算推导小球第一次撞击木板时的动能随木板倾角变化的关系式，并在图中作出图象。
（扬州市一）9．游乐场的过山车可以抽象成如图所示的模型：圆弧轨道的下端与圆轨道相接于M点，使一质量为m的小球从弧形轨道上距M点竖直高度为h处滚下，小球进入半径为R的圆轨道下端后沿该圆轨道运动．实验发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点N．不考虑摩擦等阻力．
（1）若h=5R，求小球通过M点时对轨道的压力；
（2）若改变h的大小，小球通过最高点时的动能Ek也随之改变，试通过计算在Ek-h图中作出Ek随h变化的关系图象．
参考答案
一．单项选择题
1.C 2.D 3.D 4. C 5.A 6.D 7.B 8.D 9. C 10.D 11.B 12.A 13.C 14.B
15.B 16.C 17.D 18.B 19.D 20.D 21.D 22.A 23.D 24.D 25.D 26.A 27.D 28.B 29.A 30.D
二．填空题
1、（1）14000J　　（2）9100J　　（3）36m
2 C; >
3 D　（2分） 0.1（1分）　匀加速（1分）　0.25（2分）
三．计算或论述题
1．
⑴由动能定理得，则………………………………2分
⑵由牛顿第二定律得，则………………………………3分
⑶由动能定理得，则……………………3分
2．
⑴小球m在C点时，有…………………………………………1分
小球m离开C点后平抛运动，则……………………………………………1分
………………………………………………………………………1分
m和M之间的水平距离
联立①②③④式，代入数值得x = 1.2m……………………………………………1分
⑵m和M组成的系统，机械能守恒，有………2分
联立①⑤两式，代入数值得 ……………………………
3．
（1）参赛者从B点到D点做平抛运动
① （1分）
② （1分）
由①②式代入数据解得 v=4.8m/s （1分）
（2）参赛者从A点到B点的过程中，由机械能守恒定律
③ （1分）
其中 ④
由③④式代入数据解得 Ek=76J （1分）
（3）设参赛者经O点正下方时的速度为，则
⑤ （1分）
⑥ （1分）
由⑤⑥带入数据解得 ，（不合题意舍去） （2分）
说明：未将舍去的扣1分
4.
解：
（1）运动员从B点到D点做平抛运动
①
②
由①②式代入数据解得 =4.8m/s
（2）运动员从A点到B点的过程中，由机械能守恒定律
mghAB=－Ek ③
其中 ④
由③④式代入数据解得 Ek=76J
（3）设运动员经O点正下方时的速度为，则
－=mg(H－Lcos370－h) ⑤
x = ⑥
由⑤⑥解得： x2－= 20 ⑦
x－的图像如下图所示：
5．⑴物体沿斜面上滑过程中受力分析如图
N…（1分） …（1分）
m/s2……………………………………（1分）
⑵对物体上滑过程根据动能定理列方程
…………（1分）
∴m/s ………………………………（1分）
⑶物体沿斜面上滑整个过程中摩擦力做功：J
物体沿斜面上滑又滑回底端的整个过程中应用动能定理
……………………………………………………………（1分）
∴J ……………………………………………………………………（1分）
6.
⑴小球到达B点：由……………………………………………………（1分）
得：……………………………………………………………………（1分）⑵设小球的释放点距A点高度为h
由机械能守恒定律，得： ………………………………（2分）
得：………………………………………………………………………（1分）
⑶小球落到C点时：由，得：tan
解得： ……………………………………（1分）
小球落到C点得速度大小： …………………………（1分）
小球落到C点时，速度与水平方向夹角为：tan …（1分）
7
（1）
2分
2分
1分
（2）Wf=mg（R-h） 3分
8．
解：（1）由 mgh=mv02/2 得：(m/s) …… ………（2分）
（2）因 ………………………………………………………（1分）
得小球从水平抛出到第一次落到木板上的时间： ……………（1分）
则落到板上瞬时vy=gt=2v0tanθ …………………………………（1分）
则 Ek=m(v02+vy2)/2=J ，其中0＜≤1 ……………（1分）
图象如图所示 ……………………（1分）
说明：若在结果中未交待tanθ的取值范围不扣分。
9
解：（1）下滑过程中，有：mgh = mvM2/2 … 1分
在M点，有：F支 - mg= mvM2/R ……………………1分
解得：F压=F支=11mg ………………………………1分
（2）从下滑到N点，有：mg=Ek= mvN2/2
即：mg(h -2R)= Ek ……………………………………1分
因小球要能通过N点，应有：mg≤mvN2/R
故 ≥R/2 ，即 h≥5R/2 ………………………2分
则Ek随h变化的关系图象如右图所示。………………1分
m
A
C
B
300
600
m
Hm
h
A
μ=0　
μ≠0
乙
甲
30°
μ≠0
丁
丙
A
B
C
20m
A
· · · · ·
A
O
B
C
D
A
B
O
C
D
h
R
A
B
C
m
M
h
θ
v
H
O
L
A
x
B
C
D
θ
H
O
L
A
x
B
C
D
/m·s-1
/m·s-1
x/m
0
D
B
A
B
O
C
D
h
R
/m·s-1
/m·s-1
x/m
0
= x
v0
θ
x
y
A
B
O
C
D
h
R
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