机械能守恒定律 单元测试 2020-2021学年高一下学期物理人教版 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 机械能守恒定律 单元测试 2020-2021学年高一下学期物理人教版 Word版含解析 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 314.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-06-21 16:39:24 | ||
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文档简介
机械能守恒定律
1.用传感器研究质量为2 kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0~6 s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.0~6 s内物体先向正方向运动，后向负方向运动
B.0~6 s内物体在4 s时的速度最大
C.物体在2 s~4 s内速度不变
D.0~4 s内合力对物体做的功等于0~6 s内合力做的功
2.如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下。已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ，滑雪者（包括滑雪板）的质量为m。两点间的水平距离为L。在滑雪者经过段运动的过程中，克服摩擦力做的功( )。
A.大于 B.等于 C.小于 D.以上三种情况都有可能
3.如图，小物块B放在足够长的木板A上，A放在光滑的水平面上。若时刻均以大小为的初速度水平向右运动，同时A受到大小为12N，方向水平向右的恒力F作用，已知A与B之间的动摩擦因数为0.2，的质量分别为4kg、1kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则0-2s内，下列说法正确的是( )
A.相对静止 B.A的加速度大小为
C.A的位移大小为9m D.系统因摩擦产生的热量为18 J
4.关于功率的概念，下列说法中正确的是( )
A.力对物体做功越多，力的功率越大 B.由可知，功率与时间成反比
C.由可知，为物体受到的合外力 D.某个力对物体做功越快，它的功率就一定大
5.在地面上方高为H处某点将一小球水平抛出，不计空气阻力，则小球在随后（落地前）的运动中( )。
A.初速度越大，小球落地的瞬时速度与竖直方向的夹角越小
B.初速度越大，落地瞬间小球重力的瞬时功率越大
C.初速度越大，在相等的时间间隔内，速度的改变量越大
D.无论初速度为何值，在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的
6.总质量为m的汽车在平直公路上以速度匀速行驶时，发动机的功率为P。司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小到并保持该功率继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变。从司机减小油门开始，汽车的v－t图象如图，从汽车开始减速到再次达到匀速运动的过程中，行驶的位移为s，汽车因油耗而改变的质量可忽略。则在该过程中，下列说法不正确的是( )
A．汽车再次匀速运动时速度大小为 B．时刻，汽车的加速度大小为
C．汽车的牵引力不断减小 D．经历的时间为
7.如图所示，将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是( )
A.弹力变大，弹性势能变小 B.弹力变小，弹性势能变大
C.弹力和弹性势能都变小 D.弹力和弹性势能都变大
8.下列说法正确的是(???)
A.重力势能一定大于零
B.重力势能的大小只有重力本身决定
C.放在地面上的物体具有重力势能一定等于零
D.重力势能实际上是物体和地球所共有的
9.如图所示,质量为的小球从距离地面高为的点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到达距地面深度为的点时速度减为零。不计空气阻力,重力加速度为。关于小球下落的整个过程,下列说法正确的有( )
A.小球的机械能减少了
B.小球克服阻力做的功为
C.小球所受阻力的冲量等于
D.小球动量的改变量等于其所受阻力的冲量
10.用起重机提升货物，货物上升过程中的图像如图所示，在到内，重力对货物做的功为，绳索拉力对货物做的功为，货物所受合力做的功为，则( )。
A. B. C. D.
11.如图1所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图2所示，则( )。
A.时刻小球动能最大
B.时刻小球动能最大
C.~这段时间内，小球的动能先增加后减少
D.~这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
12.下列说法正确的是 ( )
A.随着科技的发展，永动机是可以制成的
B.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失
C.“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的
D.有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生
答案以及解析
1.答案：D
解析：由可知，图像中，图线与坐标轴所围面积表示质点的速度，0~6 s内物体的速度始终为正值，故运动方向一直为正方向，A项错误；时，速度最大，B项错误；2 s~4 s内加速度保持不变且不为零，速度一定变化，C项错误；0~4 s内与0~6 s内图线与坐标轴所围面积相等，故物体4 s末和6 s末速度相同，由动能定理可知，两段时间内合力对物体做功相等，D项正确。
2.答案：B
解析：设斜坡的倾角为θ，则滑雪者从A到B的运动过程中克服摩擦力做的功，由题图可知，两式联立可得，B项正确。
3.答案：C
解析：A.若A与B相对静止，则整体的加速度，则B受到的摩擦力大小。由于,所以A与B发生相对滑动，故A错误；
B.对A，，故B错误；
C.0-2s内，，故C正确；
D.对B，
则0-2s内A相对B的位移因产生的热量，故D错误。
4.答案：D
解析：A.由可知，做功多，用的时间多，功率不一定大，故A错误
B.由公式可知，在相同时间内，力对物体做功越多功率越大，如果时间不一样，那就不能比较快慢了，所以B错误；
C.由可知，F为物体受到的合外力或分力，故C错误；
D.功率是表示物体做功快慢的物理量，故力对物体做功越快，它的功率就一定大，故D正确；
故选：D
5.答案：D
解析：设小球落地瞬间速度的方向与竖直方向的夹角为α，根据知，初速度越大，小球落地瞬间速度与竖直方向的夹角越大，A项错误。根据知，落地时小球重力的瞬时功率与初速度无关，B项错误。平抛运动的加速度不变，在相等的时间间隔内速度的改变量相同，与初速度无关，C项错误，D项正确。
6.答案：C
解析：汽车以速度匀速行驶时，牵引力等于阻力，有，汽车以功率匀速行驶时牵引力等于阻力，有，可得，A正确；t＝0时刻，汽车的牵引力，汽车的加速度大小，B正确；汽车做减速运动，速度减小，功率不变，据P＝Fv知，牵引力不断增大，C错误；由动能定理有，其中克服阻力做功，所经历的时间，D正确。
7.答案：D
解析：将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的伸长量变大，弹簧的弹力，弹力随伸长量的增大而变大，弹性势能，随伸长量的增大而变大．故A、B、C错误，D正确．
8.答案：D
解析：A、高度具有相对性,当物体位于参考平面下方时,重力势能为负值,故A错误;B、重力势能的表达式为Ep=mgh,重力势能的大小与高度也有关,故B错误;C、由于不一定以地面为参考平面,故地面上的物体重力势能不一定为零,故C错误;D、重力势能离不开重力,重力离不开地球,故重力势能是物体与地球系统所共有的,故D正确;故选:D。
9.答案：A
解析：AB、从静止开始释放到落到地面,应用动能定理：
小球陷入泥中的过程,根据动能定理：
故，克服阻力做的功等于小球机械能的减少量
故机械能减少了，故A正确，B错误；
CD、小球从下落到陷入的正个过程,受重力和阻力作用,动量的变化量等于合力的冲量为零,故小球所受阻力的冲量等于小球重力的冲量要大于，故CD错误；
故选：A。
10.答案：C
解析：分析题图可知，货物一直向上运动，根据功的定义式可得；重力做负功，拉力做正功，即，，A、B两项错误，C项正确；根据动能定理可得，合力做的功，即，D项错误。
11.答案：C
解析：由题意和图像知时刻物体与弹簧接触，弹簧弹力为零。时刻弹簧弹力最大，小球压缩弹簧至最低点。到过程，开始时小球的重力大于弹力，小球做加速度减小的加速运动，当重力等于弹力时，速度最大，动能最大，此后弹力大于重力，小球做加速度增大的减速运动，时刻小球运动到最低点，速度为零。同理，到过程，小球先加速后减速，动能先增加后减小，由机械能守恒可知，减少的弹性势能转化为小球的重力势能和动能，C项正确。
12.答案：C
解析：永动机违反能量守恒定律定理，则即使随着科技的发展，永动机也是不可以制成的，选项A错误；根据能量守恒定律， 太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，照射到宇宙空间的能量也不会消失，选项B错误； “既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的，选项C正确；由能量守恒定律可知，能量是不能凭空产生的，选项D错误；故选C.
1.用传感器研究质量为2 kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0~6 s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )。
A.0~6 s内物体先向正方向运动，后向负方向运动
B.0~6 s内物体在4 s时的速度最大
C.物体在2 s~4 s内速度不变
D.0~4 s内合力对物体做的功等于0~6 s内合力做的功
2.如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下。已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ，滑雪者（包括滑雪板）的质量为m。两点间的水平距离为L。在滑雪者经过段运动的过程中，克服摩擦力做的功( )。
A.大于 B.等于 C.小于 D.以上三种情况都有可能
3.如图，小物块B放在足够长的木板A上，A放在光滑的水平面上。若时刻均以大小为的初速度水平向右运动，同时A受到大小为12N，方向水平向右的恒力F作用，已知A与B之间的动摩擦因数为0.2，的质量分别为4kg、1kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则0-2s内，下列说法正确的是( )
A.相对静止 B.A的加速度大小为
C.A的位移大小为9m D.系统因摩擦产生的热量为18 J
4.关于功率的概念，下列说法中正确的是( )
A.力对物体做功越多，力的功率越大 B.由可知，功率与时间成反比
C.由可知，为物体受到的合外力 D.某个力对物体做功越快，它的功率就一定大
5.在地面上方高为H处某点将一小球水平抛出，不计空气阻力，则小球在随后（落地前）的运动中( )。
A.初速度越大，小球落地的瞬时速度与竖直方向的夹角越小
B.初速度越大，落地瞬间小球重力的瞬时功率越大
C.初速度越大，在相等的时间间隔内，速度的改变量越大
D.无论初速度为何值，在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的
6.总质量为m的汽车在平直公路上以速度匀速行驶时，发动机的功率为P。司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小到并保持该功率继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变。从司机减小油门开始，汽车的v－t图象如图，从汽车开始减速到再次达到匀速运动的过程中，行驶的位移为s，汽车因油耗而改变的质量可忽略。则在该过程中，下列说法不正确的是( )
A．汽车再次匀速运动时速度大小为 B．时刻，汽车的加速度大小为
C．汽车的牵引力不断减小 D．经历的时间为
7.如图所示，将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是( )
A.弹力变大，弹性势能变小 B.弹力变小，弹性势能变大
C.弹力和弹性势能都变小 D.弹力和弹性势能都变大
8.下列说法正确的是(???)
A.重力势能一定大于零
B.重力势能的大小只有重力本身决定
C.放在地面上的物体具有重力势能一定等于零
D.重力势能实际上是物体和地球所共有的
9.如图所示,质量为的小球从距离地面高为的点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到达距地面深度为的点时速度减为零。不计空气阻力,重力加速度为。关于小球下落的整个过程,下列说法正确的有( )
A.小球的机械能减少了
B.小球克服阻力做的功为
C.小球所受阻力的冲量等于
D.小球动量的改变量等于其所受阻力的冲量
10.用起重机提升货物，货物上升过程中的图像如图所示，在到内，重力对货物做的功为，绳索拉力对货物做的功为，货物所受合力做的功为，则( )。
A. B. C. D.
11.如图1所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图2所示，则( )。
A.时刻小球动能最大
B.时刻小球动能最大
C.~这段时间内，小球的动能先增加后减少
D.~这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
12.下列说法正确的是 ( )
A.随着科技的发展，永动机是可以制成的
B.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失
C.“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的
D.有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生
答案以及解析
1.答案：D
解析：由可知，图像中，图线与坐标轴所围面积表示质点的速度，0~6 s内物体的速度始终为正值，故运动方向一直为正方向，A项错误；时，速度最大，B项错误；2 s~4 s内加速度保持不变且不为零，速度一定变化，C项错误；0~4 s内与0~6 s内图线与坐标轴所围面积相等，故物体4 s末和6 s末速度相同，由动能定理可知，两段时间内合力对物体做功相等，D项正确。
2.答案：B
解析：设斜坡的倾角为θ，则滑雪者从A到B的运动过程中克服摩擦力做的功，由题图可知，两式联立可得，B项正确。
3.答案：C
解析：A.若A与B相对静止，则整体的加速度，则B受到的摩擦力大小。由于,所以A与B发生相对滑动，故A错误；
B.对A，，故B错误；
C.0-2s内，，故C正确；
D.对B，
则0-2s内A相对B的位移因产生的热量，故D错误。
4.答案：D
解析：A.由可知，做功多，用的时间多，功率不一定大，故A错误
B.由公式可知，在相同时间内，力对物体做功越多功率越大，如果时间不一样，那就不能比较快慢了，所以B错误；
C.由可知，F为物体受到的合外力或分力，故C错误；
D.功率是表示物体做功快慢的物理量，故力对物体做功越快，它的功率就一定大，故D正确；
故选：D
5.答案：D
解析：设小球落地瞬间速度的方向与竖直方向的夹角为α，根据知，初速度越大，小球落地瞬间速度与竖直方向的夹角越大，A项错误。根据知，落地时小球重力的瞬时功率与初速度无关，B项错误。平抛运动的加速度不变，在相等的时间间隔内速度的改变量相同，与初速度无关，C项错误，D项正确。
6.答案：C
解析：汽车以速度匀速行驶时，牵引力等于阻力，有，汽车以功率匀速行驶时牵引力等于阻力，有，可得，A正确；t＝0时刻，汽车的牵引力，汽车的加速度大小，B正确；汽车做减速运动，速度减小，功率不变，据P＝Fv知，牵引力不断增大，C错误；由动能定理有，其中克服阻力做功，所经历的时间，D正确。
7.答案：D
解析：将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的伸长量变大，弹簧的弹力，弹力随伸长量的增大而变大，弹性势能，随伸长量的增大而变大．故A、B、C错误，D正确．
8.答案：D
解析：A、高度具有相对性,当物体位于参考平面下方时,重力势能为负值,故A错误;B、重力势能的表达式为Ep=mgh,重力势能的大小与高度也有关,故B错误;C、由于不一定以地面为参考平面,故地面上的物体重力势能不一定为零,故C错误;D、重力势能离不开重力,重力离不开地球,故重力势能是物体与地球系统所共有的,故D正确;故选:D。
9.答案：A
解析：AB、从静止开始释放到落到地面,应用动能定理：
小球陷入泥中的过程,根据动能定理：
故，克服阻力做的功等于小球机械能的减少量
故机械能减少了，故A正确，B错误；
CD、小球从下落到陷入的正个过程,受重力和阻力作用,动量的变化量等于合力的冲量为零,故小球所受阻力的冲量等于小球重力的冲量要大于，故CD错误；
故选：A。
10.答案：C
解析：分析题图可知，货物一直向上运动，根据功的定义式可得；重力做负功，拉力做正功，即，，A、B两项错误，C项正确；根据动能定理可得，合力做的功，即，D项错误。
11.答案：C
解析：由题意和图像知时刻物体与弹簧接触，弹簧弹力为零。时刻弹簧弹力最大，小球压缩弹簧至最低点。到过程，开始时小球的重力大于弹力，小球做加速度减小的加速运动，当重力等于弹力时，速度最大，动能最大，此后弹力大于重力，小球做加速度增大的减速运动，时刻小球运动到最低点，速度为零。同理，到过程，小球先加速后减速，动能先增加后减小，由机械能守恒可知，减少的弹性势能转化为小球的重力势能和动能，C项正确。
12.答案：C
解析：永动机违反能量守恒定律定理，则即使随着科技的发展，永动机也是不可以制成的，选项A错误；根据能量守恒定律， 太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，照射到宇宙空间的能量也不会消失，选项B错误； “既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的，选项C正确；由能量守恒定律可知，能量是不能凭空产生的，选项D错误；故选C.