高三物理测试题—功和能（6）

高中学生学科素质训练

高三物理测试题—功和能（6）

一、选择题 ( 本题共12小题：每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，有的小

题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，

有选错或不答的得0分)

1．一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做

 的功等于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　　 A．物体势能的增加量　　　　　　　　　　　　　　

　　　 B．物体动能的增加量

　　　 C．物体动能的增加量加上物体势能的增加量

　　　 D．物体动能的增加量加上克服重力所做的功

2．行驶中汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降

 落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。上述不

 同现象所包含的相同的物理过程中　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　　　 A．物体克服阻力做功　　　　　　　　　　　　　　 B．物体的动能转化为其他形式的能量

　　　 C．物体的势能转化为其他形式的能量　　 D．物体的机械能转化为其他形式的能量

3．质量为m的子弹以速度v水平射入放在水平光滑平面上、质量为M的木块中而不穿出，

　 则　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　　 A．子弹动能的减少量与子弹克服木块对它的阻力做的功相等

　　　 B．子弹克服阻力做的功，等于子弹与木块组成的系统的机构能的减少

　　　 C．阻力对子弹做的功与木块所受推力对木块做的功相等

　　　 D．子弹机械能的损失等于木块获得的动能与木块组成系统增加的内能之和

4．如图6—1所示，某运动员以相同的速度跳起后分别以下列四种姿势过杆，则他在哪一种

　 过杆姿势中有望取得最好的成绩？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

5．质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如

 图6—2所示，在此过程中　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　　　 A．重力对物体做功为mgH

　　　 B．物体的重力势能减少了mg(H+h)/h

　　　 C．力对物体做的总功为零

　　　 D．地面对物体的平均阻力为mg(H+h)

6．“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图6—3中a

　 点是弹性绳的原长位置，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，c是人所到达的最低点。则

　 人从p点到达c点的过程中　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　　 A．从p至c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量

　　　 B．从p至c过程中重力所做的功等于人克服弹力所做的功

　　　 C．从p至b过程中人的速度不断增大

　　　 D．从a至c过程中加速度方向保持不变

7．一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。一质量为

　 m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图6—4所示。让环自由下落，撞击平板。

　 已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长。　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　　 A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒

　　　 B．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总机械能守恒

　　　 C．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关

　　　 D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧力所做的功

8．如图6—5所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的

　 小球，B处固定质量为m的小球。支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂

　 直的固定轴转动。开始时OB与地面相垂直。放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，

　 下列说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）

　　　 A．A球到达最低点时速度为零

　　　 B．A球机械能减少量等于B球机构能增加量

　　　 C．B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始

 运动时的高度

　　　 D．当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度

9．将一物体从地面竖直上抛，物体上抛运动过程中所受的空气阻力大小恒定。设物体在地

　 面时的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地的过程中，物体的机械能E与物体离地

　 面高度h的关系正确的是（图6—6）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

　　　　  A　　　　　　　 B　　　　　　  C　　　　　　　 D

10．如图6—7所示，质量为M的物体放在水平地面上，物体上方安装一劲度系数为k的轻

弹簧，在弹簧处于原长时，用手拉着其上端P点很缓慢地向上移动，直到物体脱离地面

向上移动一段距离。在这一过程中，P点的位移为H，则物体重力势能的增加量为（　　）

　　　 A．MgH　　　　　　　　　 B．　　　C．　　D．

11．如图6—8所示，一根长为l₁的橡皮条和一根长为l₂的绳子

（）悬于同一点，橡皮条另一端系A球，绳子另一

端系B球，两球质量相等。现从悬线水平位置（橡皮条保

持原长）将两球由静止释放，当两球至最低点时，橡皮条

的长变为与绳子相等，此时两球速度的大小　　（　　）

A．B球速度较大　　　B．A球速度较大　　　C．两球大小相等　　 D．不能确定谁的速度大

12．将物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，从抛出到落回原地的整个过程中，图

6—9中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

二、填空题（本题共5小题，每小题6分，共30分，把答案填在题中的横线上）

13．汽车发动机的功率为60kW，若其总质量为5t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒定为

5.0×10³N。则汽车所能达到的最大速度为　　　 m/s。若汽车以0.5m/s²的加速度由静

止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为　　　 s.

14．如图6—10所示，一物体从斜面上A点开始沿斜面向下运动，初动能为40J，经过B点

时动能减少了10J，机械能减少了30J，到达C点时恰好停止。如果检C点开始沿斜面

向上运动，恰好到A点时停止，则它在C点时的初动能为　　　　J。

　　　　图6—10　　　　　　　　　　　　　　　  图6—11

15．随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任

务。图6—11是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的

坡度，从提高能量利用的角度来看，这种设计的优点是　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

16．1999年11月20日，我国成功发射了质量为m的“神州”号宇宙飞船，它标志着我国

载入航天技术有了新的重大突破。该宇宙飞船在环绕地球的椭圆轨道上运行，假设在运

行中它的速度最大值为v_m，当它由远地点运行到近地点的过程中，地球引力对它做功

为W，则宇宙飞船在近地点的速度为　　　　　 ，在远地点的速度为　　　　　　  。

17．质量为m的物体静止在水平面上，现以竖直向上的恒力F₁=2mg拉这一物体，作用一段

时间后，换成相反方向的恒力F₂推这一物体。当恒力F₂作用时间与恒力F₁作用时间相

同时，物体恰好回到水平面上，此时物体动能为30J。则在整个过程中，恒力F₁做的功

为　　　 J，恒力F₂做的功为　　　　  J。

三、计算或简答题（本题共5小题，72分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算

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）

18．（10分）一个皮球从离地面高h处以初速度v₀竖直向上抛出，皮球的质量为m。

　 （1）如果空气阻力可以忽略不计，皮球落地时速度多大？

　 （2）如果空气阻力不能忽略，它相对于抛出点上升的高度为h₀，落地时的速度大小为v₁，

皮球在空中运动过程中受到的空气阻力平均是多少？

19．（12分）如图6—12所示，水平传送带以恒定的速率v=2.0m/s传送质量为m=0.5kg的工

作，工件都是在位置A处无初速地放到传送带上的，工件与传送带间的动摩擦因数

μ=0.4，每当前一个工件在传送带上停止相对运动时，后一个工件即放到传送带上。

求（g取10m/s²）

　 （1）传送带上相对静止的工件间的距离。

　 （2）传送带克服工件的摩擦阻力做功的功率及摩擦力对工件做功的平均功率。

20．（12分）潮汐发电是利用涨落潮水的水位差来工作的，涨潮时蓄水，落潮时利用潮差就

可以发电，潮差越大，海水流量越大，发电功率越大。我国潮汐的可供开发的总装机量

为3.6×10⁷KW。1980年8月，在浙江省江厦建成我国第一座潮汐电站，装机量为3×

10³KW，年平均发电量为1.07×10⁷KW·h，其规模居世界第二位。

　 （1）计算我国建造的江厦潮汐电站平均每天满负荷工作几小时？

　 （2）设江厦潮汐电站涨潮和落潮时的平均潮差为6m，每天有两次涨潮，设电站的总能

量转换效率为50%，计算每次涨潮时海水的平均流量（即进入电站的水的体积）是

多大？

21．（16分）长为L的细线一端系一质量为m的小球，细线的另一端用手拿住，手持线的这

端在水平桌面上沿以O点为圆心，R为半径的圆周做匀速圆周运动。达到稳定状态时，

细线总是沿圆周的切线方向，如图6—13所示，已知小球与桌面之间的摩擦系数为μ，

试求：（1）小球的动能多大？

　　 （2）手持线运动中做功的功率多大？

22．（22分）如图6—14所示，在光滑的水平上放一个具有半圆轨道木块，其质量为M，轨

道半径为R，一质量为m的滑块从半圆轨道最高点A点由静止开始释放，求：

　 （1）滑块滑至轨道最低点B点时，滑块的速度v₁和木块的速度v₂；

　 （2）从A点滑至B点的过程中木块对滑块的支持力对滑块所做的功和滑块对木块的压

力对木块所做的功。

　 （3）滑块能否到达与A点等高的C点？为什么？在滑块从A点由静止开始滑下到再次

回到A点的过程中，试论述滑块和木块的运动情况。

高 三 物 理 测 试 题 参 考 答 案

第六章　　　  功和能

一、选择题

1．CD2．AD　3．AD　4．D　5．BCD　6．BC　7．AC　8．BCD　9．B　10．C　11．A　12．BC

二、填空题

13．12,16　14．200　15．上坡时，部分动能转化为重力势能，下坡时，部分重力势能转化为动能　16．V_m，　　17．10，20

三、计算题

18．（1）　①　解得：　②

（2）　③　解得：　④

共10分，其中①②式各2分，③④式各3分

19．（1）　①　　　②　　③

（2）P_克＝μmgv＝0.40.5×10×2＝4W　④　　⑤

共12分。其中①式1分，②式2分，③式3分，④⑤式各3分

20．(1)　①

(2)每天海水张潮二次，但每次海水的重心只下降，所以 ② 解得：　③　共12分。其中①式5分，②式2分，③式5分

21．（1）设拉力为T　　　W_f＝W_T　  ①　 　②

T与f的合力提供向心力

　③　　 　④

（2）　⑤　 共16分。①②③式各2分，④4分，⑤6分

22．（1）　①　　②　解得：　③

　④　

（2）　⑤　解得：　⑥　　⑦

（3）能。因为滑块和木块水平方向动量守恒，机械能守恒。滑块从A点到B点，速度增加，从B点到C点，速度减小；木块先向左加速运动，再向左减速运动。滑块在B点时，滑块和木块的速度都分别为最大，滑块到达C点时，滑块和木块的速度均为零。接着，滑块和木块分别做与前述相反方向的类似的运动。整个过程中，滑块一直在A、C间滑来滑去，木块一直在做向左、向右的往复运动。

共22分。①②式各1分，③④式各3分，⑤式1分，⑥式3分，⑦式4分。回答出能，得1分。理由解释得正确的，得2分。正确叙述滑块和木块的运动情况的，再得3分。