高一暑假作业16d.docx
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高一暑假作业16d
2014-2015学年江苏省盐城市中学高一（下）物理暑假作业（6）
一、选择题（有的小题有一个正确选项，有的小题有多个正确选项．）
1．（3分）甲、乙两个集装箱质量相同．先用起重机将甲集装箱以0.5m/s的速度匀速提升20m，再将乙集装箱以0.8m/s的速度匀速提升10m，那么起重机（ ）
A．第一次做功多，功率小
B．两次做功一样多，功率一样大
C．第二次做功多，功率大
D．两次做功一样多，第二次功率大
2．（3分）（2015•湖南一模）关于重力势能的说法，正确的是（ ）
A．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功
B．在地平面下方的物体，它具有的重力势能一定小于零
C．重力势能减少，重力一定对物体做正功
D．重力势能增加，重力一定对物体做正功
3．（3分）（2011春•河西区期末）当重力对物体做正功时，物体的（ ）
A．重力势能一定增加，动能一定减小
B．重力势能一定增加，动能一定增加
C．重力势能一定减小，动能不一定增加
D．重力势能不一定减小，动能一定增加
4．（3分）（2015春•和平区校级期末）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，以地面为零势能面，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点具有的机械能是
mv2+mgH
B．物体在A点具有的机械能是
mv
+mgh
C．物体在A点具有的动能是
mv2+mg（H﹣h）
D．物体在A点具有的动能是mg（H﹣h）
5．（3分）（2008•盐城模拟）如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其正上方A位置有一只小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．小球下降阶段下列说法中正确的是（ ）
A．在B位置小球动能最大
B．在C位置小球动能最大
C．从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加
D．从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
6．（3分）（2013春•崇川区校级期末）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）
7．（3分）（2015春•平度市校级期末）如图所示，B物体的质量是A物体质量的
，在不计摩擦阻力的情况下，A物体自H高处由静止开始下落．以地面为参考平面，当物体A的动能与其势能相等时，物体距地面的高度是（ ）
A．
HB．
HC．
HD．
H
8．（3分）（2013•金湖县校级模拟）如图所示，用手通过弹簧拉着物体沿光滑斜面上滑，下列说法正确的是（ ）
A．物体只受重力和弹簧的弹力作用，物体和弹簧组成的系统机械能守恒
B．手的拉力做的功，等于物体和弹簧组成的系统机械能的增加量
C．弹簧弹力对物体做的功，等于物体机械能的增加量
D．手的拉力和物体重力做的总功等于物体动能的增加量
9．（3分）（2014秋•牡丹江校级期中）如图所示，将悬线拉至水平位置无初速释放，当小球到达最低点时，细线被一与悬点同一竖直线上的小钉B挡住，比较悬线被小钉子挡住的前后瞬间，以下说法正确的是（ ）
①小球的机械能减小②小球的动能减小
③悬线的张力变大④小球的向心加速度变大．
A．①②B．③④C．②③D．①④
10．（3分）（2015春•济南校级期末）如图所示，质量相同的两个小球，分别用长为l和2l的细绳悬挂在天花板上，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时（ ）
A．两球运动的线速度相等B．两球运动的角速度相等
C．两球运动的加速度相等D．细绳对两球的拉力相等
11．（3分）（2009•孝南区校级模拟）如图所示，两个
圆弧轨道固定在水平地面上，半径R相同，A轨道由金属凹槽制成，B轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道．在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB表示，则下列说法正确的是（ ）
A．若hA=hB≥2R，则两小球都能沿轨道运动到最高点
B．若hA=hB=
，由于机械能守恒，两个小球沿轨道上升的最大高度均为
C．适当调整hA和hB，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
D．若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，A小球的最小高度为
，B小球在hB＞2R的任何高度均可
二、填空题，把答案填在相应的横线上或按题目要求作答．
12．（3分）在“验证机械能守恒定律”实验中，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，你认为没有必要进行的或者错误的步骤是（ ）
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到学生电源的直流输出端上
C．用天平测量出重物的质量
D．先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关
E．在打出的纸带上，依据打点的先后顺序选取A、B、C、D（如图所示）四个合适的相邻点，通过测量计算得出B、C两点的速度为vB、vC，并测出B、C两点间的距离为h
F．在误差允许范围内，看减少的重力势能mgh是否等于增加的动能
mv
﹣
mv
，从而验证机械能守恒定律
13．（2015春•长春校级期末）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点周期为0.02s，自由下落的重物质量为1kg，打出一条理想的纸带，数据如图所示，单位是cm，g取9.8m/s2，O、A之间有多个点没画出，打点计时器打下点B时，物体的速度vB= m/s，从起点O到打下B点的过程中，重力势能的减少量△Ep= J，此过程中物体动能的增量△Ek= J．（答案保留两位有效数字）
三、计算题（写出必要的解题步骤）
14．（2010秋•袁州区校级月考）汽车发动机的功率为60kW，汽车的质量为4t，当它行驶在坡度为0.02（sinα=0.02）的长直公路上时，如图，所受阻力为车重的0.1倍（g=10m/s2），求：
（1）汽车所能达到的最大速度Vm=？
（2）若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？
（3）当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少？
15．如图所示，半圆轨道竖直放置，半径R=0.4m，其底端与水平轨道相接，一个质量为m=0.2kg的滑块放在水平轨道C点上（轨道均为光滑）．用一个水平的恒力作用于滑块，使滑块向右运动，当滑块到达半圆轨道的最低点A时撤去F，滑块能恰好通过圆的最高点B沿水平方向飞出，恰好落回到C点，则：
（1）C离A多远？
（2）所需水平恒力多大？
（取g=10m/s2）．
16．（2015春•衡阳校级期末）在倾角为30°的斜面底端，木块A以某一速度沿斜面向上运动，若木块与斜面间的动摩擦因数为
，g取10m/s2，试求：
（1）木块A在斜面上向上运动的加速度；
（2）若木块A在斜面底端以v0=10m/s的初速度出发沿斜面向上运动，则木块A回到出发点时的速度；
（3）如在斜面底端处安装一固定且垂直于斜面的挡板，如图所示，不计物块与挡板每次碰撞的机械能损失，求物块以初速度10m/s沿斜面运动所通过的总路程．
17．如图所示，为一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L=0.2m，动摩擦因数μ=0.6，BC、DEN段均可视为光滑，且BC的始、末端均水平，具有h=0.1m的高度差，DEN是半径为r=0.4m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过．在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m=0.2kg，压缩轻质弹簧至A点后由静止释放（小球和弹簧不粘连），小球刚好能沿DEN轨道滑下．求：
（1）小球到达N点的速度的大小；
（2）压缩的弹簧所具有的弹性势能；
（3）小球运动到E点时对轨道的压力．
2014-2015学年江苏省盐城市中学高一（下）物理暑假作业（6）
参考答案与试题解析
一、选择题（有的小题有一个正确选项，有的小题有多个正确选项．）
1．（3分）甲、乙两个集装箱质量相同．先用起重机将甲集装箱以0.5m/s的速度匀速提升20m，再将乙集装箱以0.8m/s的速度匀速提升10m，那么起重机（ ）
A．第一次做功多，功率小
B．两次做功一样多，功率一样大
C．第二次做功多，功率大
D．两次做功一样多，第二次功率大
【分析】已知物体质量相同，提升高度相同，所以做功相同，第二次速度大，但拉力相同，所以第二次功率大．
【解答】解：
由于匀速提升货物，故拉力等于重力；
根据功的公式W=Gh可得，由于G、h都相同，所以做功相同，
根据P=FV可知，两次拉力相同，但第二次速度大，所以第二次功率大．
故选：
A．
【点评】本题考查功及功率的计算，要注意明确各物理量的公式并能正确应用，特别注意功率公式P=FV及P=
之间的区别和联系．
2．（3分）（2015•湖南一模）关于重力势能的说法，正确的是（ ）
A．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功
B．在地平面下方的物体，它具有的重力势能一定小于零
C．重力势能减少，重力一定对物体做正功
D．重力势能增加，重力一定对物体做正功
【分析】重力势能的大小与零势能平面的选取有关，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．
【解答】解：
A、重力势能的大小与对物体做功不做功没有关系，故A错误．
B、因为未规定零势能平面，所以在地平面下方的物体，重力势能不一定小于零，故B错误．
C、重力做正功，重力势能一定减小，重力做负功，重力势能一定增加，故C正确，D错误．
故选：
C．
【点评】解决本题的关键知道重力做功与重力势能的关系，知道重力势能是相对量，与零势能平面的选取有关．
3．（3分）（2011春•河西区期末）当重力对物体做正功时，物体的（ ）
A．重力势能一定增加，动能一定减小
B．重力势能一定增加，动能一定增加
C．重力势能一定减小，动能不一定增加
D．重力势能不一定减小，动能一定增加
【分析】知道重力做功量度重力势能的变化，重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加．
知道合力做功量度动能的变化．合力做正功，动能增加；合力做负功，动能减小．
【解答】解：
根据重力做功与重力势能变化的关系得：
wG=﹣△Ep
当重力对物体做正功时，重力势能一定减小．
根据动能定理知道：
w合=△Ek
当重力对物体做正功时，物体可能还受到其他的力做功，
所以对物体做的总功可能是正功，也有可能是负功，也有可能为0，
所以物体的动能可能增加，也有可能减小，也有可能不变．
故选：
C．
【点评】解这类问题的关键要熟悉功能关系，也就是什么力做功量度什么能的变化．根据力做功的正负来判断能的增减．
4．（3分）（2015春•和平区校级期末）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，以地面为零势能面，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点具有的机械能是
mv2+mgH
B．物体在A点具有的机械能是
mv
+mgh
C．物体在A点具有的动能是
mv2+mg（H﹣h）
D．物体在A点具有的动能是mg（H﹣h）
【分析】物体离开桌面后只有重力做功，机械能守恒，A点的机械能等于物体在桌面上的机械能，即可得知A点的机械能，根据A点的重力势能求出A点的动能．
【解答】解：
A、物体在抛出点的机械能E=
mv2+mgH，物体离开桌面后只有重力做功，机械能守恒，则物体在A点机械能为
mv2+mgH，故A正确．
B、根据机械能的概念可知：
物体在A点具有的机械能是
mv
+mgh，故B正确．
CD、根据机械能守恒定律得，E=EkA+mgh，解得A点的动能EkA=
mv2+mg（H﹣h），故C正确，D错误．
故选：
ABC．
【点评】解决本题的关键知道平抛运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，知道机械能等于动能和重力势能之和．
5．（3分）（2008•盐城模拟）如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其正上方A位置有一只小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．小球下降阶段下列说法中正确的是（ ）
A．在B位置小球动能最大
B．在C位置小球动能最大
C．从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加
D．从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
【分析】小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒，在平衡位置C动能最大．
【解答】解：
A、小球从B至C过程，重力大于弹力，合力向下，小球加速，C到D，重力小于弹力，合力向上，小球减速，故在C点动能最大，故A错误，B正确；
C、小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒；从A→C位置小球重力势能的减少等于动能增加量和弹性势能增加量之和．故C正确．
D、小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒；从A→D位置，动能变化量为零，故小球重力势能的减小等于弹性势能的增加，故D正确．
故选BCD．
【点评】本题关键是要明确能量的转化情况，同时要知道在平衡位置动能最大．
6．（3分）（2013春•崇川区校级期末）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）
【分析】子弹受到摩擦阻力，而木块所受到摩擦动力，两者摩擦力f大小相等，可认为是恒力．运用动能定理分别研究子弹和木块，求出各自的动能变化．
【解答】解：
A、子弹对木块的作用力大小为f，木块相对于地的位移为L，则子弹对木块做功为fL，根据动能定理得知，木块动能的增加量，即机械能的增量等于子弹对木块做的功，即为fL．故A正确．
B、木块对子弹的阻力做功为﹣f（L+d），根据动能定理得知：
子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做功，大小为f（L+d）．子弹的重力势能不变，所以子弹动能的减少量等于f（L+d）．故B正确．
C、D、子弹相对于木块的位移大小为d，则系统克服阻力做功为fd，根据功能关系可知，系统机械能的减少量为fd．故C正确，D错误．
故选：
ABC
【点评】本题考查子弹打木块模型，同时功是能量转化的量度，能量转化的多少可以用功来量度，掌握住功和能的关系就可以分析得出结论．
7．（3分）（2015春•平度市校级期末）如图所示，B物体的质量是A物体质量的
，在不计摩擦阻力的情况下，A物体自H高处由静止开始下落．以地面为参考平面，当物体A的动能与其势能相等时，物体距地面的高度是（ ）
A．
HB．
HC．
HD．
H
【分析】对于A和B组成的系统，在下落的过程中只有重力做功，系统机械能守恒，根据机械能守恒定律求出当A的动能与其势能相等时，A距地面的高度．
【解答】解：
对A、B两物体组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒．
B的重力势能不变，所以A重力势能的减小量等于系统动能的增加量．
有：
mAg（H﹣h）=
．
又物体A的动能与其势能相等，即mAgh=
联立上面两式得：
mAg（H﹣h）=
得h=0.4H．故B正确，A、C、D错误．
故选：
B．
【点评】解决本题的关键知道A、B两物体组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒．在运动过程中B的重力势能不变，所以A重力势能的减小量等于系统动能的增加量．
8．（3分）（2013•金湖县校级模拟）如图所示，用手通过弹簧拉着物体沿光滑斜面上滑，下列说法正确的是（ ）
A．物体只受重力和弹簧的弹力作用，物体和弹簧组成的系统机械能守恒
B．手的拉力做的功，等于物体和弹簧组成的系统机械能的增加量
C．弹簧弹力对物体做的功，等于物体机械能的增加量
D．手的拉力和物体重力做的总功等于物体动能的增加量
【分析】按照力学的解题思路，灵活应用功能关系即可求解．
【解答】解：
A、物体受重力、弹簧的弹力和垂直斜面向上的弹力，由于人做功，不满足机械能守恒的条件，所以物体和弹簧组成的系统机械能不守恒，故A错误．
B、据机械能守恒的条件和功能关系知：
手的拉力做正功，等于物体和弹簧组成的系统机械能的增加量，故B正确．
C、由于斜面光滑和斜面对物体的弹力与运动方向垂直，所以只有弹簧和重力对物体做功，而重力做功不改变物体的机械能，所以弹簧弹力对物体做的功，等于物体机械能的增加量，故C正确．
D、据动能定理知，弹簧的拉力和物体的重力所做的功等于物体动能的增量，故D错误．
故选：
BC．
【点评】灵活应用功能关系是解题关键，一定要领悟功是能量转换的量度．
9．（3分）（2014秋•牡丹江校级期中）如图所示，将悬线拉至水平位置无初速释放，当小球到达最低点时，细线被一与悬点同一竖直线上的小钉B挡住，比较悬线被小钉子挡住的前后瞬间，以下说法正确的是（ ）
①小球的机械能减小②小球的动能减小
③悬线的张力变大④小球的向心加速度变大．
A．①②B．③④C．②③D．①④
【分析】由机械能守恒可知小球到达最低点的速度，小球碰到钉子后仍做圆周运动，由向心力公式可得出绳子的拉力与小球转动半径的关系；由圆周运动的性质可知其线速度、角速度及向心加速度的大小关系．
【解答】解：
①在整个过程中只有重力做功，机械能守恒，悬线被小钉子挡住的前后，小球的机械能不变，故①错误；
②悬线被小钉子挡住的前后，小球的线速度不变，则小球动能不变，动能不变，故②错误；
③小球做圆周运动，由牛顿第二定律得：
F﹣mg=m
，悬线张力F=mg=m
，悬线被小钉子挡住的后，小球做圆周运动的半径r减小，则悬线张力变大，故③正确；
④小球的向心加速度a=
，悬线被小钉子挡住的前后，小球速度v不变，轨道半径r减小，故向心加速度变大，故④正确；
故选：
B．
【点评】本题中要注意细绳碰到钉子前后转动半径的变化，再由向心力公式分析绳子上的拉力变化．
10．（3分）（2015春•济南校级期末）如图所示，质量相同的两个小球，分别用长为l和2l的细绳悬挂在天花板上，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时（ ）
A．两球运动的线速度相等B．两球运动的角速度相等
C．两球运动的加速度相等D．细绳对两球的拉力相等
【分析】根据动能定理或机械能守恒定律判断出最低点的速度跟什么因素有关，再根据向心加速度a=
，比较出向心加速度的大小，通过受力分析，合力提供向心力，比较出拉力的大小．
【解答】解：
A、根据动能定理mgl=
mv2，解得v=
，知右边小球线速度大．故A错误．
B、根据ω=
=
，知两球的角速度不等．故B错误．
C、向心加速度a=
=2g，与l无关．所以两球的向心加速度相等．故C正确．
D、根据F﹣mg=ma，解得F=mg+ma=3mg，所以细绳对两球拉力大小相等．故D正确．
故选CD．
【点评】解决本题的关键是根据动能定理求出小球最低点的速度，再根据a=
，ω=
分析向心加速度和角速度．
11．（3分）（2009•孝南区校级模拟）如图所示，两个
圆弧轨道固定在水平地面上，半径R相同，A轨道由金属凹槽制成，B轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道．在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB表示，则下列说法正确的是（ ）
A．若hA=hB≥2R，则两小球都能沿轨道运动到最高点
B．若hA=hB=
，由于机械能守恒，两个小球沿轨道上升的最大高度均为
C．适当调整hA和hB，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
D．若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，A小球的最小高度为
，B小球在hB＞2R的任何高度均可
【分析】小球A恰好能到A轨道的最高点时，轨道对小球无作用力，由重力提供小球的向心力，由牛顿定律求出速度．小球恰好能到B轨道的最高点时，速度为零，根据机械能守恒求出hA和hB．若hA=
R时，小球A在轨道上上升的最大高度小于
R．根据最高点的临界速度求出小球最高点飞出的水平位移的最小值．
【解答】解：
A、D若小球A恰好能到A轨道的最高点时，由mg=m
，vA=
，根据机械能守恒定律得，mg（hA﹣R）=
，解得hA=
R；
若小球B恰好能到B轨道的最高点时，在最高点的速度vB=0，根据机械能守恒定律得hB=2R．可见，hA=2R时，A不能到达轨道的最高点．故A错误，D正确．
B、若hB=
R时，B球到达轨道上最高点时速度为0，小球B在轨道上上升的最大高度等于
R时，若hA=hB=
R时，小球A在到达最高点前离开轨道，有一定的速度，由机械能守恒可知，A在轨道上上升的最大高度小于hB=
R，故B错误．
C、小球A从最高点飞出后做平抛运动，下落R高度时，水平位移的最小值为xA=vA
=
=
R＞R，所以小球A落在轨道右端口外侧．而适当调整hB，B可以落在轨道右端口处．所以适当调整hA和hB，只有B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处．故C错误．
故选D
【点评】本题是向心力、机械能守恒定律、平抛运动的综合，A轨道与轻绳系的球模型相似，B轨道与轻杆固定的球模型相似，要注意临界条件的不同．
二、填空题，把答案填在相应的横线上或按题目要求作答．
12．（3分）在“验证机械能守恒定律”实验中，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，你认为没有必要进行的或者错误的步骤是（ ）
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到学生电源的直流输出端上
C．用天平测量出重物的质量
D．先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关
E．在打出的纸带上，依据打点的先后顺序选取A、B、C、D（如图所示）四个合适的相邻点，通过测量计算得出B、C两点的速度为vB、vC，并测出B、C两点间的距离为h
F．在误差允许范围内，看减少的重力势能mgh是否等于增加的动能
mv
﹣
mv
，从而验证机械能守恒定律
【分析】根据实验的原理以及注意事项确定哪些操作步骤是正确的，哪些步骤是错误的
【解答】解：
A、安实验器材，有必要，则A可
B、电火花计时器接到学生电源的交流输出端上，故B错误．
C、验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两边都有质量，可以约去，不必要用天平测量物体的质量，故C错误．
D、实验时应先接通电源，再释放纸带．故D错误．
E、由速度得动能，由距离得势能的减小，则E可
F、数据分析则F正确，
本题选没有必要进行的或者错误的步骤，故选：
BCD．
【点评】解决本题的关键知道实验的原理，掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会通过下降的高度求出重力势能的减小量
13．（2015春•长春校级期末）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点周期为0.02s，自由下落的重物质量为1kg，打出一条理想的纸带，数据如图所示，单位是cm，g取9.8m/s2，O、A之间有多个点没画出，打点计时器打下点B时，物体的速度vB= 0.98 m/s，从起点O到打下B点的过程中，重力势能的减少量△Ep= 0
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