高一级物理机械能练习卷

第七章机械能练习卷班级姓名学号一、选择题（每小题给出的选项中有一个或多个是正确的）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测三球落地时的速率（）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．如图所示，用力拉一质量为m的物体。使它沿水平方向匀速移动距离s，若物体和地面间的动摩擦因数为，则此力对物体做的功为（）A．mgsB．)sin/(cosaamgsC．)sin/(cosaamgsD．)sin/(coscosaaamgs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fLB．子弹的机械能减少量为f(L+d)C．系统的机械能减少量为fdD．系统的机械能减少量为f(L+d)6．一个质量为m的物体以ga2的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，物体的（）A．重力势能减少了mgh2B．动能增加了mgh2C．机械能保持不变D．机械能增加了mgh7．一个小孩站在船头，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1W、2W及在时间t内小孩拉绳的功率1P、2P的关系为（）A．1W＞2W，21PPB．2121,PPWWC．2121,PPWWD．2121,PPWW8．自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开始，到压缩到弹簧的最大形变的过程中，以下说法中正确的是（）A．小球的动能逐渐减少B．小球的重力势能逐渐减少C．小球的机械能守恒D．小球的加速度逐渐增大9．一质量为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Q点如图所示，则此过程中力F所做的功为（）A．．mglcos0B．Flsin0C．FlD．).cos1(mgl10．一足球运动员将质量为lkg的足球由静止以sm10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．6000J11．如图所示，质量为m的物体，以速度v离开高为H的桌子，当它落到距地面高为h的A点时，在不计空气阻力的情况下，下列哪些说法是正确的（）A．物体在A点具有的机械是mgHmv221B．物体在A点具有的机械能是mghmvA221C．物体在A具有的动能是)(212hHmgmvD．物体在A点具有的动能是mg(H-h)12．足够长的传送带以v匀速传动，一质量为m的小物块A由静止轻放于传送带上，若小物体与传送带之间的动摩擦因数为，如图所示，当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量为（）A．2mvB．22mvC．241mvD．221mv二、填空:13．一物体从高lm、长3m的光滑斜面的顶端由静止开始滑下，若不计阻力，物体滑下m远时，它的动能和重力势能相等；滑下m远时，它的动能是重力势能的2倍。14．如图所示，一个物体的质量为m自A点从静止开始沿槽滑到B点后，离开支持面飞出。若在A至B的过程中机械能损失为E，物体在B点飞出的水平分速度为V，则物体飞出后到达的最高点与A的高度差为。15、取离开地球无限远处重力势能为零点，设地球的的质量为M，半径为R，万有引恒量为G，距地面高h、质量为m的人造地球卫星的势能为-GhRMm，则该卫星的总机械能为。16．如图所示，一块均匀的正方形板的边长为a重为G,可绕通过O点的水平轴转动，从AO呈水平位置开始将板释放，摆动一定时间后最后静止，B点在O点的正下方，在这个过程中，方块板损失的机械能为三、计算题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤、）17．人从一定的高度落地容易造成骨折。一般人胫骨的极限抗压强度约为1.5×108N/m2，胫骨最小横截面积大多为3.2cm2。假若一质量为50kg的人从某一高度直膝双足落地，落地时其重心又约下降1cm。试计算一下这个高度超过多少时，就会导致胫骨骨折。（g取10m/s2）18．某地区的平均风速为6.0m/s，已知空气的密度为1.2kg/m3，此地有一风车，它的车叶转动时可形成半径为20m的圆面，假如这具风车能将圆内10%的气流的动能转化为电能。求：（1）平均每秒钟有多少体积的气流冲击风车车叶形成圆面？（2）这些气流动能为多少？（3）这台风车发电功率P为多少？19．半径R=20cm的竖直放置的圆轨道与水平直轨道相连接。如图所示。质量为m=50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动，并沿圆轨道的内壁冲上去，如果A经过N点时的速度1v=4m/s,A经过轨道最高点M时对轨道的压力为0．5N，取g=10m/s2．求：小球A从N到M这一段过程中克服阻力做的功W．20．（12分）如图所示，人拉着绳子的一端，由滑轮正下方的A点以速度vo匀速地移动到B点，已知滑轮高度为h,A、B之间的水平距离为s,物体质量为m．求：人对物体所做的功。参考答案：一．选择题1．C2．D3．D4．A5．ABC6．BD7．B8．B9．D10．A11．ABC12．D二．填空13．1．5m2/3m14．mgEgvh/2/215．-G)(2hRMm16．2/)12(Ga选择题详解：1．C解析机械能守恒定律的条件是“只有重力和弹簧弹力做功”，不是只有重力和弹性力作用，做功和作用是两个不同的概念，有力作用不一定做功，选项A是错误的。物体受其他外力作用且合外力为零时，机械能可以不守恒，如图所示，加上一对等值反向的外力时，合外力为零，但由于外力对物体做功，机械能增加，所以选项B是错误的。炮弹爆炸时由于有化学能与机械能的转化，机械能不守恒，所以选项D是错误的。2．D解析:实际上球速率应一样大，因为阳台高度一定，由动能定理2022121,mvmvmghEWtk总，ghvvt220（或由机械能守恒定律得,2121220tmvmghmvghvvt2203．D解析：设水平面对物体的支持力的大小为N，则由物体匀运动得0cos0sinNaFmgNaF，∴)sin(cosaamgF∴力F对物体做的功为：)sin(coscoscosaaamgsaFsW4．A解析：实际上能量是标量，没有方向、且是恒正一个数量，由动能定理知02121202mvmvEWKF应选A。5．ABC解析：本题为子弹打木块经典模型。物体机械能的增加量等于除重力外其他力对之所做的功，对应位移以地为参考系选A、B；而系统机械能的损失量是与相对位移对应的，应选C。6．BD解析：mghEk2除重力以外的力作功为mghW外故D对7．B解析：甲的拉力通过的位移21SS21WW则21PP故选B8．B小球先加速后减速最后速度为零，加速度先减小后增大故选B9．D解析：小球运动是缓慢的，因而任一时刻均为平衡状态，但F大小是不断变化的，F做功为变力做功，不能用定义Fscosa直接求，缓慢移动，球的动能不增加，则此过程中由动能定理可知合外力的功为零，故有0)cos1(mglWF，).cos1(mglWF10．A解析：人对足球的作用力为变力，其平均力远大于球的重力，故踢球瞬间人对球做的功远大于重力对球所做的功：即球的重力做的功可忽略不计，据动能定理可得，人对球所做的功为JmVW501012102122故为A选项正确11．A、B、C解析：在平抛运动中，物体仅有重力做功，机械能守恒，mghmvmgHmvA222121。B、A正确。由动能定理：)(212hHmgmvEkA；C正确。12．D解析:设小物块匀速运动的时间为t．对小物块，由牛顿第二定律有：mamgga小物块由零加速到v所用的时间gvavt则t时间内物块对地位移gvats22122＝物皮带作匀速运动，t时间内对地的位移gvtvs2＝皮gvs22＝相转化的内能为221mvfSE相13．1．5m2/3m解析：由于物体只受重力作用而没有阻力，所以机械能守恒。当动能与重力势能相等时，物体下滑的高度差应为0．5m，其于滑的长度为1．5m；而动能是势能的2倍时，其滑的高度差为32m，下滑长度为2m。14．mgEgvh/2/2解析：物体由A滑到B的过程中，损失的机械能为克服阻力所做的功，即EWf。而物体从B点飞出后，它达到最高点时只有水平速度，此时动能为221mvEK设高度差为h，全过程应用动能定理kfEWmgh221mvEmghmgEgvh/2/215．-G)(2hRMm解析：卫星的机械能为其动能和重力势能之和，E=Ep+Ek。由于卫星做匀速圆周运动，所以G)/()(22hRmvhRMm，∴Ek=)(2212hRMmGmv故E=G)(2)(2hRMmGhRMmGhRMm16．2/)12(Ga解析：木板在摆动一段时间最后停下来，说明要克服阻力做功，据动能定理：fWmgh，fW为损失的机械能h为方木板重心下降的高度2/)12(ah2/)12(Ga17．解析：由题胫骨最小处所受冲击力超过F=NNs448106.9102.32105.1时会造成骨折。设下落地安全高度为h1，触地时重心又下降高度为h2，落地者质量为m，落地速度为v，与地碰撞时间为t由动能定理mg(h1+h2)-Fh2=0所以h1=22hhmgF代入数据得h1=mmm91.101.001.01050106.9418．解析：（1）取底面积与车叶转动圆面积相等的圆柱体，取圆柱体的长度为v×1，则圆柱体内的气体即为每秒钟冲击车叶的气流体积V=)(1054.7162013322mvr(2)这些气流的动能为)(1063.161054.72.121215232JpVvEk(3)这些气流的动能有10%转化为电能，单位时间内产生的电能即为发电的功率.1063.1%104WEPk19．解析：小球运动到M点时，速度为mv,轨道对球的作用力为N，由向心力公式可得：N+mg=,2Rvmm0．5+0．05×10=0．05×2.02mvmv=2m/s从N到M点由动能定理：-mg2221212NMfmvmvWRWf=2.021005.0205.021405.021221212222RmgmvmvMNWf=0．1J20．解析：人从A点移到B点，物体上升的高度为H，由几何关系可知：H=hsh22故mgHEpmg[hsh22]当人运动到B点时，将人运动的速度0v沿图所示沿绳子和垂直于绳子两方向分解：sin01vv而sin=22hss2201hssvv物体此时上升的速度为1v220hssv人在A点时，物体上升的速度为零，则)(221021222202222021hssmvhssmvmvEk人所做的功为W=).()(22222220hshmghssmvEEpk