高三物理单元测验——机械能(2)

高三物理单元测验——机械能(2)

　　　 姓名________　班级　_________　　成绩________

第Ⅰ卷（选择题42分）

在下列各题的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。

1.关于一对作用力与反作用力在作用过程中，它们的总功W和总冲量I ，下列说法中正确的是B

A.W一定等于零，I可能不等于零

B.W可能不等于零，I一定等于零

C.W和I一定都等于零

D.W和I可能都不等于零。

2.质量为m的小球A以水平初速v₀与原来静止在光滑水平面上的质量为4m的小球B发生正碰。已知碰撞过程中A球的动能减少了75%，则碰撞后B球的动能是D

A.　　 B.　　C.　　D.

3.质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为8mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为D

A、mgR/4　　　　　 B、mgR/2　　　　　 C、mg/R　　　　  D、mgR

4.在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v₀，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于C

A、　　　　　　　  B、

C、　　　　　　　  D、

5.如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为，则　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　（ A　 ）

　　　A． 左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为

　　　B． 左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为

　　　C． 右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为

　　　D． 右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为

6.利用传感器和计算机可以研究快速变化力的大小，实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落。用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间变化图线如图乙所示。根据图线所提供的信息，以下判断正确的是B

　

A.t₁、t₂时刻小球速度最大

B.t₂、t₅时刻小球的动能最小

C.t₃与t₄时刻小球动量可能相同

D.小球在运动过程机械能守恒

7.一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动，在t₀时刻撤去力F，其v-t图象如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则下列关于力F的大小和力F做的功W的大小关系式，正确的是D

A.　B.　 C.　D.

题号	1	2	3	4	5	6	7
答案	B	D	D	C	A	B	D

第Ⅱ卷（非选择题58分）

8.（15分）气垫导轨是常用的一种实验仪器。

它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：

a.用天平分别测出滑块A、B的质量m_A、m_B。

b.调整气垫导轨，使导轨处于水平。

c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上。

d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L₁。

e.按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t₁和t₂。

（1）实验中还应测量的物理量是_____________________。

（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____________________，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是___________。

（3）利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式。

12.（1）B的右端至D板的距离L2

（2）　测量、时间、距离等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。（学生只要答对其中两点即可）

（3）能。

9.（10分）如图所示,mA=4kg,mB=1kg,A与桌面动摩擦因数μ=0.2,B与地面间的距离s=0.8m,A、B原来静止.
求:①B落到地面时的速度?
②B落地后,A在桌面上能继续滑行多远才能静止下来?（g取10m/s2）

2.解析:B下落过程中,它减少的重力势能转化为A的动能和A克服摩擦力做功产生的热能,B下落高度和同一时间内A在桌面上滑动的距离相等、B落地的速度和同一时刻A的速度大小相等

由以上分析,根据能量转化和守恒有:
　　 　　∵vA=vB、sA=s_B
　　　　vB=0.8m/s

B落地后,A以vA=0.8m/s初速度继续向前运动,克服摩擦力做功最后停下,
　　 
　　 

故B落地后,A在桌面上能继续滑动0.16m_

10.（15分）装有装饰材料的木箱A质量为50kg，放在水平地面上，要将它运送到90m远处的施工现场。如果用450N的水平恒力使A从静止开始运动，经过6s钟可到达施工现场。

（1）求木箱与地面间的动摩擦因数。

（2）若用大小为450N，方向与水平方向夹角为斜向上的拉力拉木箱A从静止开始运动，使木箱A能够到达90m远处的施工现场，拉力至少做多少功？（运动过程中动摩擦因数处处相同，取，结果保留2位有效数字）。

10．解：（1）将重物看作是质量为m的质点，设：拉力为F，阻力为f，时间为t，位移为s，加速度为，动摩擦力为。

　　　 第一个运动过程中，有：

　　　 四式联立，代入数据，解得：

（2）第二个过程中，有：

　　　 三式联立，代入数据，解得：

　　　 使重物能够到达90m远，即：撤去拉力后重物滑行至90m远.此时刚好速度为零。

　　　 由

　　　  代入数据，解得：

　　　 故拉力至少做功为： （2分） 代入数据，解得：

11．（18分）

如图，长木板ab的b端固定一档板，木板连同档板的质量为M=4.0kg，a、b间距离s=2.0m。木板位于光滑水平面上。在木板a端有一小物块，其质量m=1.0kg，小物块与木板间的动摩擦因数，它们都处于静止状态。现令小物块以初速沿木板向前滑动，直到和档板相撞。碰撞后，小物块恰好回到a端而不脱离木板。求碰撞过程中损失的机械能。

11．（19分）2004年高考

　　　 设木块和物块最后共同的速度为v，由动量守恒定律

　　　　　　 　①

　　　 设全过程损失的机械能为E，

　　　 ②

　　　 用s₁表示从物块开始运动到碰撞前瞬间木板的位移，W₁表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功。用W₂表示同样时间内摩擦力对物块所做的功。用s₂表示从碰撞后瞬间到物块回到a端时木板的位移，W₃表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功。用W₄表示同样时间内摩擦力对物块所做的功。用W表示在全过程中摩擦力做的总功，则

　　　　W₁=　　　　　　　　   ③

W₂=　　　　　　 ④

W₃=　　　　　　　　  ⑤

W₄=　　　　　　　 ⑥

W=W₁+W₂+W₃+W₄　　　　　　  ⑦

用E₁表示在碰撞过程中损失的机械能，则

E₁=E－W　　　　　　　　　　　 ⑧

由①—⑧式解得

　　　 ⑨

代入数据得

E­₁=2.4J　　　　　　　　　　　　 ⑩