高一物理上册章节综合检测题3Word格式.docx
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C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成
D.石子从空中落下,最后停止在地面上,,说明机械能消失了
选ABC.根据能量守恒定律可知,能量既不会消灭,也不会创生.能量只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,A、B对,D错,永动机违背了能量守恒定律,故它不可能制造出来,C对.
3.如图7-4所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力( )
图7-4
A.等于零,对人不做功
B.水平向左,对人做负功
C.水平向右,对人做正功
D.斜向上,对人做正功
选C.人随扶梯沿斜面加速上升,人的受力有重力、支持力和水平向右的静摩擦力,且静摩擦力方向与运动方向的夹角小于90°
,故静摩擦力对人做正功.
4.(2011江苏南京高一检测)人们设计出磁悬浮列车,列车能以很大速度行驶.列车的速度很大,是采取了下列哪些可能的措施( )
A.减小列车的质量
B.增大列车的牵引力
C.减小列车受的阻力
D.增大列车的功率
选CD.当列车以最大速度行驶时,牵引力与阻力大小相等,有P=Ffv,故v=,要增大速度的话,一方面增加列车的功率,另一方面减小列车受的阻力.
5.如图7-5所示,一物体以一定的初速度沿水平面由A点滑到B点,摩擦力做功为W1,若该物体从A′点沿两斜面滑到B′点,摩擦力做功为W2,已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同.则( )
图7-5
A.W1=W2
B.W1>
W2
C.W1<
D.不能确定W1和W2的大小关系
选A.若物体沿水平面从A滑到B,摩擦力所做的功为W1,有W1=Ff·
l=μmg·
l,若沿两斜面由A′滑到B′,摩擦力做功为W2,有W2=μmgcosα·
l1+μmgcosβ·
l2,l1·
cosα+l2·
cosβ=l,所以W2=μmg·
l=W1.
6.
图7-6
(2010年高考安徽理综卷)伽利略曾设计如图7-6所示的一个实验,将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点.如果在E或F处钉上钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;
反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M点.这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小( )
A.只与斜面的倾角有关
B.只与斜面的长度有关
C.只与下滑的高度有关
D.只与物体的质量有关
选C.物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑的过程中,机械能守恒,由mgh=mv2可得,末速度的大小v=与斜面的倾角和长度、物体的质量无关.
7.如图7-7所示在足球赛中,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贴着球门射入,球门高度为h,足球飞入球门的速度为v,足球质量为m,则红队球员将足球踢出时对足球做的功W为(不计空气阻力、足球可视为质点)( )
图7-7
A.mv2 B.mgh
C.mv2+mghD.mv2-mgh
选C.根据动能定理可得:
W-mgh=mv2-0,
所以W=mv2+mgh,C正确.
8.质量为m的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定,汽车速度能够达到的最大值为v,那么当汽车的车速为时,汽车的瞬时加速度的大小为( )
A. B.
C.D.
选C.阻力Ff=,当速度为时牵引力F==,合力为,故加速度a=.
9.(2011年高考海南卷)一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图7-8所示.下列选项正确的是( )
图7-8
A.在0~6s内,物体离出发点最远为30m
B.在0~6s内,物体经过的路程为40m
C.在0~4s内,物体的平均速率为7.5m/s
D.在5~6s内,物体所受的合外力做负功
选BC.根据vt图象的“面积”表示位移和vt图象的意义知,物体在第5s时离出发点最远,最远距离为xm=×
(5+2)×
10m=35m;
0~6s内的路程为s=xm+×
1×
10m=40m;
0~4s内的位移x=×
(4+2)×
10m=30m,故平均速率为==m/s=7.5m/s;
在5~6s内,物体的速度增加,根据动能定理,合外力做正功.综上所述B、C正确,A、D错误.
10.质量为m的汽车发动机的功率恒为P,摩擦阻力恒为Ff,牵引力为F,汽车由静止开始,经过时间t行驶了位移l时,速度达到最大值vm,则发动机所做的功为( )
A.PtB.Ffvmt
C.mvm2+FflD.Fl
选ABC.因为功率P恒定,所以功W=Pt,A正确.汽车达到最大速度时F=Ff,则P=Fv=Ffvm,所以W=Pt=Ffvmt,B正确;
从汽车静止到速度达到最大值的过程中,由动能定理得:
W-Ffl=mv,W=mv+Ffl
所以C正确;
由于牵引力F是变力,所以不能用F·
l表示做功,D错.
11.物体放在水平面上,受到的水平拉力F随时间t变化的图象如图7-9甲所示,物体受力后的运动速度v随时间t变化的图象如图乙所示.在整个过程中,下列说法正确的是( )
图7-9
A.拉力做功为40J
B.物体克服摩擦力做功为16J
C.合力做功为24J
D.以上结果都不对
选D.本题结合速度—时间图象考查功的概念.由v-t图知物体在0~2s内静止,x1=0,2~6s内做匀加速运动,位移x2=×
4×
3m=6m,在6~8s内做匀速运动,位移x3=3×
2m=6m,且水平面对物体的滑动摩擦力大小为Ff=F3=2N,8~10s内做匀减速运动,位移x4=×
2×
3m=3m,所以拉力做功为WF=F2x2+F2x3=3×
6J+2×
6=30J;
物体克服摩擦力做功WFf=Ff(x2+x3+x4)=2×
15J=30J;
合力做功等于物体动能的变化,为零.故本题应选D.
12.(2011年高考海南卷)一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2N的水平外力作用.第2秒内受到同方向的1N的外力作用.下列判断正确的是( )
A.0~2s内外力的平均功率是W
B.第2秒内外力所做的功是J
C.第2秒末外力的瞬时功率最大
D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是
选AD.根据牛顿第二定律得:
物体在第1s内的加速度a1==2m/s2,在第2s内的加速度a2==m/s2=1m/s2;
第1s末的速度v1=a1t=2m/s,第2s末的速度v2=v1+a2t=3m/s;
0~2s内外力做的功W=mv=J,功率P==W,故A正确.第2s内外力所做的功W2=mv-mv=(×
32-×
22)J=J,故B错误.第1s末的瞬时功率P1=F1v1=4W.第2s末的瞬时功率P2=F2v2=3W,故C错误.第1s内动能的增加量ΔEk1=mv=2J,第2s内动能的增加量ΔEk2=W2=J,所以=,故D正确.
二、填空题(本题共2小题,每小题6分,共12分.把答案填在题中横线上)
图7-10
13.为了测定一根轻弹簧压缩最短时能储存的弹性势能大小,可以将弹簧固定在一带有凹槽轨道的一端,并将轨道固定在水平桌面边缘上,如图7-10所示,用钢球将弹簧压缩至最短,而后突然释放,钢球将沿轨道飞出桌面,实验时:
(1)需要测定的物理量是______________
(2)计算弹簧压缩最短时弹性势能的关系式是Ep=____________
答案:
(1)小球质量m,桌面高度H,水平射程x
(2)
14.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图7-11所示.O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02s打一点,当地的重力加速度为g=9.80m/s2.那么:
图7-11
(1)纸带的________端(填“左”或“右”)与重物相连;
(2)根据图中所得的数据,应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律;
(3)从O点到
(2)问中所取的点,重物重力势能的减少量ΔEp=________J,动能增加量ΔEk=________J.(结果保留3位有效数字)
因O点为打出的第一个点,所以O端(即左端)与重物相连,用OB段验证机械能守恒定律,则重力势能的减少量为ΔEp=mghOB=1.88J
动能的增加量为
ΔEk=mv-0
vB==
由以上两式得ΔEk=1.87J.
(1)左
(2)B (3)1.88 1.87
三、计算题(本题共4小题,共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15.(8分)汽车在水平直线公路上行驶,额定功率为P额=80kW,汽车行驶过程中所受阻力恒为Ff=2.5×
103N,汽车的质量M=2.0×
103kg.若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为a=1.0m/s2,汽车达到额定功率后,保持额定功率不变继续行驶.求:
(1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度.
(2)当汽车的速度为20m/s时的加速度.
(1)汽车在整个运动过程中速度达到最大时,牵引力与阻力大小相等,
即F=Ff,又P额=Fvm,(2分)
所以最大速度vm==m/s=32m/s.(2分)
(2)当汽车的速度为20m/s时,汽车的牵引力为
F==N=4000N(2分)
对汽车由牛顿第二定律可得
a==m/s2=0.75m/s2(2分)
所以汽车的加速度为0.75m/s2.
(1)32m/s
(2)0.75m/s2
16.(10分)如图7-12所示,已知轻弹簧发生弹性形变时所具有的弹性势能Ep=kx2.其中k为弹簧的劲度系数,x为其形变量.
图7-12
现有质量为m1的物块与劲度系数为k的轻弹簧相连并静止地放在光滑的水平桌面上,弹簧的另一端固定,按住物块m1,弹簧处于自然长度,在m1的右端连一细线并绕过光滑的定滑轮接一个挂钩.现在将质量为m2的小物体轻轻地挂在挂钩上.设细线不可伸长,细线、挂钩、滑轮的质量及一切摩擦均不计,释放m1,求:
(1)m1速度达最大值时弹簧伸长的长度.
(2)m1的最大速度值.
(1)对m1、m2进行受力分析,由线不可伸长知:
FT-kx=m1a(2分)
m2g-FT=m2a(2分)
两式相加得m2g-kx=(m1+m2)a(1分)
当a=0时,m1、m2速度达最大值,
故