1、2012-2013学年内蒙古包头市包头一中高一下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 关于机械能，下列说法正确的是（ ） A物体做竖直面内的圆周运动，机械能一定守恒 B物体做匀速直线运动，机械能一定守恒 C物体必须在只受重力的情况下，机械能才守恒 D只有重力对物体做功时，物体的机械能一定守恒 答案： D 试题分析：物体在竖直面上做圆周运动时，如果存在阻力，则阻力做功，机械能不守恒， A 错误，物体在竖直面上做匀速圆周运动，动能不变，势能在变化，所以机械能不守恒， B错误，如果存在其他力作用，但是其他力不做功，机械能也守恒， C 错误；只有重力对物体做功时，物体的机械能一定守恒， D 正
2、确； 故选 D 考点：考查了机械能守恒条件 点评：只有重力做功，或者系统中只有重力或者弹力做功时，机械能守恒， 如图，质量为 M、长度为 l的小车静止在光滑的水平面上。质量为 m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力 F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为 Ff。物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为 s。在这个过程中，以下结论正确的是( ) A物块到达小车最右端时具有的动能为 F (l+s) B物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 Ff s C物块克服摩擦力所做的功为 Ff (l+s) D物块和小车增加的机械能为 Ff s 答案： B
3、C 试题分析：物块受到拉力、重力、支持力和摩擦力，根据动能定理，有（ ，故 A错误；小车受到重力、支持力和摩擦力，根据动能定理，有 ，故 B正确；物块在摩擦力作用下前进的距离为，故物块克服摩擦力所做的功为 ，故 C正确；根据功能关系，物块和小车系统增加的机械能等于拉力做的功减去克服一对摩擦力做的功，即等于 ，故 D错误； 故选 BC 考点：动能定理的应用；功能关系 点评：本题关键是灵活地选择研究对象进行受力分析，再根据动能定理列式后分析求解 质量为 m的小球从桌面高度以速度 竖直向上抛出，桌面离地高度为 h，小球能达到的最大离地高度为 H。若以桌面作为参考平面，不计空气阻力，则（ ） A小球抛
4、出时的机械能为 B小球在最高点的机械能为 mgH C小球在最高点的机械能为 mg(H-h) D小球落地前瞬间的机械能为 答案： CD 试题分析：小球运动过程中，只受重力，机械能守恒，若以桌面作为重力势能的零参考平面，有 ，小球在最高点的动能为 0，重力势能为 ，所以机械能为故选 CD 考点：机械能守恒定律 点评：本题关键根据机械能守恒定律，小球的机械能总量不变，小球任意位置的机械能都等于初位置和最高点的机械能 一质量 m的小球，竖直方向受一恒定的外力 F，小球以 g的加速度加速下落，空气阻力不计，关于小球在下落 h的过程中能量的变化，以下说法中正确的是（ ） A动能增加了 mgh B小球克服外
5、力 F做功 mgh C机械能减少了 mgh D重力势能减少了 mgh 答案： BC 试题分析：根据牛顿第二定律可得 : ,解得： ，根据动能定理可得： ，解得：增加的动能为： ， A错误，克服 F做功为，所以机械能减小 ， BC 正确，重力做功为 mgh，所以重力势能减小为 mgh， D错误 故选 BC 考点：考查了动能定理的应用和重力做功特点 点评：重力做多少功，就有多少势能发生变化，与其他力没有关系 一轻弹簧上端固定，在下端系一重物 m，用手托住重物，使弹簧处于竖直方向，弹簧的长度等于原长时，突然松手，重物下落的过程中，对于重物、弹簧和地球组成的系统 来说，下列说法正确的是 A重物的动能最
6、大时，重力势能和弹性势能的总和最小 B重物的重力势能最小时，动能最大 C弹簧的弹性势能最大时，重物的动能最小 D重物的重力势能最小时，弹簧的弹性势能最大 答案： CD 试题分析：重力势能的零点通常选择在运动的最低点，弹性势能的零点通常选择在弹簧的自由态。当重力与弹力相等时，重物的动能最大，此时重力势能和弹性势能均不是最小，选项 A错误。重物的重力势能最小时，重物在最低点，动能为零，选项 B错误。弹簧的弹性势能最大时，重物也在最低点，此时动能为零，选项 C正确。在最低点，重力势能最小，弹性势能最大，选项 D正确。 考点：本题考查动能、重力势能和弹性势能的基础知识和相互转化。 如图所示滑轮光滑轻质
7、，阻力不计， M1=2Kg, M2=1Kg M1离地高度为H=0.5m。 M1 与 M2从静止开始释放， M1由静止下落 0.3m时的速度为（ ） A m/s B 3m/s C 2m/s D 1m/s 答案： A 试题分析：对系统运用机械能守恒定律得， 代入数据解得 故 A正确， BCD错误 故选 A 考点：机械能守恒定律应用 点评：解决本题的关键知道单个物体机 械能不守恒，但是两个物体组成的系统机械能守恒抓住系统重力势能的减小量与系统动能的增加量相等进行求解 铁路提速要解决许多技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要问题。已知列匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即 。设提速前最大
8、速度为 ，提速后最大速度为 ，则提速前与提速后，机车牵引力的功率之比为（ ） A B C D 答案： C 试题分析：当匀速行驶时，牵引力等于阻力，则功率 ，所以，故选 C 考点：功率的计算； 点评：关键是根据题中信息推导出公式 材料相同的 A、 B两块滑块质量 mA mB，在同一个粗糙的水平面上以相同的初速度运动，则它们的滑行距离 sA和 sB的关系为（ ） A sA sB B sA = sB C sA sB D无法确定 答案： B 试题分析：滑块在水平面上运动时，受到摩擦力作用，所以由牛顿第二定律可得： ，所以两物体加速度相同，与质量无关，由运动学公式可知初速度相同，所以 ， B正确； 故选
9、 B 考点：考查了牛顿第二定律的应用 点评：本题也可以根据动能定理分析，即 可得相同的结果 质量为 m的滑块沿着高为 h，长为 l的粗糙斜面匀速下滑，在滑块从斜面顶端滑至底端的过程中，下 列几种说法中： 重力对滑块所做的功为 mgh 滑块的机械能守恒 滑块的重力势能减少了 mgh 滑块克服摩擦力所做的功为 mgh 上述说法中正确的是 ( ) A B C D 答案： C 试题分析：设斜面长为 L，则重力对滑块所做的功 重力做正功，所以重力势能减小了 ，故 正确运动过程中阻力做功，所以滑块的机械能不守恒， 错误；滑块匀速下滑，动能的变化量为零，根据动能定理得， ，则滑块克服摩擦力所做的功 故 正确
10、 故选 C 考点：动能定理的应用；重力势能的变化与重力做功的关系 点评：动能定理是求功的一种方法本题中也可以根据匀速运动合力为零，确定合力对滑块所做的功为零 如图所示，质量分别为 m1和 m2的两个物体放在光滑水平面上， m1W2 C Wl=W2 D条件不足，无法确定 答案： C 试题分析：由题意可得 和 大小和方向相同，并且物体移动的位移也相同，所以由功的公式 可知，它们对物体做的功是相同的，所以 C正确 故选 C 考点：功的计算 点评：恒力做功，根据功的公式直接计算即可，比较简单 一个人站在阳台上，以相同的速率 v0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，则三球落地
11、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 答案： D 试题分析：三个小球的起始点相同，下落高度相同，所以重力做功相同，又知道初动能相同，所以根据动能定理 可得，落地动能相同，所以落地速率相同，故选 D 考点：考查了重力做功 点评：关键是知道重力做功和路径无关，只与始末位置高度有关 放在光滑水平面上的物体，仅在两个互相垂直的水平力共同作用下开始运动，若这两个力分别做了 6J和 8J的功，则该物体的动能增加了（ ） A 14J B 48J C 10J D 2J 答案： A 试题分析 :根据动能定理可得： ,所以该物体的动能增加了 14J 故选 A 考点：动能定理的应用
12、 点评：注意功是标量，总功的求解运用代数和进行求解 实验题 在 “验证机械能守恒定律 ”的一次实验中，质量 m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如下图所示 (相邻记数点时间间隔为 0.02s)，那么： (1)实验中下列物理量中需要直接测量的量有 _，通过计算可得到的量有_（填字母序号） . A重锤质量 B重力加速度 C重锤下落的高度 D与下落高度相应的重锤的瞬时速度 (2)纸带的 _ (填 “P”或 “C”，用字母表示 )端与重物相连； (3)打点计时器打下计数点 B时，物体的速度 vB=_m/s(保留到小数点后两位 )； (4)从起点 P到打下计数点 B的过程中物体的重力势能减
13、少量 EP=_J，此 过程中物体动能的增加量 Ek=_J； (g取 9.8m s2保留到小数点后两位 ) (5)通过计算表明数值上 EP _ Ek（填 “大于 ”“小于 ”或 “等于 ”），这是因为_，实验的结论是： _. 答案：（ 1） C D (2)P (3)0.98 (4)0.49 0.48（ 5）大于 纸带下落过程中必不可少有摩擦等原因使机械能减少 在误差范围内重锤的重力势能减少等于动能的增加，机械能守恒 试题分析：（ 1）在 “验证机械能守恒定律 ”的实验中，直接测量的有 ：用刻度尺测量重锤下落的高度，重锤的质量可以测量也可以不测量重力加速度与实验无关通过计算得到的有与重锤下落高度对
14、应的重锤瞬时速度故选 CD (2) 物体做加速运动，由纸带可知，纸带上所打点之间的距离越来越大，这说明物体与纸带的左端相连，即 P点 (3)利用匀变速直线运动的推论 (4)重物由 B点运动到 C点时，重物的重力势能的减少量 （ 5）大于 纸带下落过程中必不可少有摩擦等原因使机械能减少 在误差范围内重锤的重力势能减少等于动能的增加，机械能守恒 考点：验证机械能守恒定律 点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题要注意单位的换算要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒 某学习小组做探究 “合力的功和物体速度变化关系 ”的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下
15、弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为 W.当用 2条、 3条 完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2次、第 3次 实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出 (1)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来 平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是 _ A放开小车，能够自由下滑即可 B放开小车，能够匀速下滑即可 C放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可 (2)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是 _ A橡皮筋处于
16、原长状态 B橡皮筋仍处于伸长状态 C小车在两个铁钉的连线处 D小车已过两个铁钉的连线 答案： (1)D (2)B 试题分析：（ 1）小车受到重力、支持力、摩 擦力和细线的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量平衡摩擦力，而摩擦力包括纸带受到的摩擦和长木板的摩擦； 故选 D （ 2）由于木板水平放置，所以摩擦力还存在。当弹力与摩擦力相等时，加速度为零，此时物体速度最大。此后弹力变小，而摩擦力不变，物体开始做减速的运动。小车没有运动过两个铁钉连线处，橡皮条仍处于伸长状态， B正确； 考点：探究功与速度变化的关系 点评：本题涉及打点计时器的工作原理和探究功与速度变化关系实验的原理，从实验原理的
17、角度分析即可 计算题 如图所示，质量是 20kg 的小车，在一个与斜面平 行的 200N 的拉力作用下，在斜面底部由静止开始沿斜面前进了 3m，斜面的倾角为 300，小车与斜面间的摩擦力忽略不计，斜面底部为零势能面求 :此时物体的重力势能为多少 物体的动能为多少 拉力 F做的功是多少 答案： Ep=300J 600J 300J 试题分析：重力做功为： ,所以重力势能为：Ep=300J 拉力做的功 = =600J 根据动能定理可得：动能 Ek=600J-300J=300J 考点：考查了功能关系和动能定理的应用 点评：重力做多少功，重力势能就变化多少，与其他力无关，重力势能与零势能点的选取有关，
18、如图所示，皮带的速度是 3 m/s，两圆心距离 s=4.5 m，现将 m=1 kg 的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数 =0.15,电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，求： （ 1）小物体获得的动能 Ek; （ 2）这一过程摩擦产生的热量 Q； （ 3）这一过程电动机消耗的电能 E是多少？（ g=10 m/s2） 答案：（ 1） 4.5J（ 2） 4.5J（ 3） 9J 试题分析：（ 1）根据牛顿第二定律可 得： 得 ， 即物体可与皮带达共同速度 （ 2）根据公式 得 ，所以产生的热量为： （ 3）根据能量守恒定律可得： 考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；能
19、量守恒定律 点评：传送带问题物体运动过程分析是基础本题第（ 1）题也可以根据动能定理求解 如图所示，光滑水平面 AB与竖直面内的半圆形导轨在 B点相接，导轨半径为 R一个质量为 m的物体将弹簧压缩至 A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过 B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的 7倍，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达 C点试求： (1)弹簧开始时的弹性势能 (2)物体从 B点运动至 C点克服阻力做的功 (3)物体离开 C点后落回水平面时的动能 答案：（ 1） 3mgR（ 2） -0 5mgR（ 3） 2 5mgR 试题分析： (1)物块在 B点时， 由牛顿第
20、二定律得： FN-mg=m ， FN=7mg EkB= mvB2=3mgR 在物体从 A点至 B点的过程中，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能EP=EkB=3mgR (2)物体到达 C点仅受重力 mg，根据牛顿第二定律有 mg=m EkC= mvC2= mgR 物体从 B点到 C点只有重力和阻力做功，根据动能定理有： W 阻 -mg 2R=EkC-EkB 解得 W 阻 =-0 5mgR 所以物体从 B点运动至 C点克服阻力做的功为 W=0 5mgR (3)物体离开轨道后做平抛运动，仅有重力做功，根据机械能守恒定律有： Ek=EkC+mg 2R=2 5mgR 考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；机械能守恒定律 点评：解答本题首先应明确物体运动的三个过程，第一过程弹力做功增加了物体的动能；第二过程做竖直面上的圆周运动，要注意临界条件的应用；第三过程做平抛运动，机械能守恒
