1、- 1 -山西省阳高县第一中学 2016-2017学年高一下学期第三次月考物理试题一、选择题1.下面列举的情况中所做的功不为零的是（ ）A. 自由落体运动中，重力对物体做的功B. 汽车沿斜坡向上运动时，斜坡支持力对汽车做的功C. 举重运动员，举着杠铃在头上方停留 3 s，运动员对杠铃做的功D. 一个人用力推一个笨重的物体，但没推动，人的推力对物体做的功【答案】A【解析】【详解】A、自由落体运动中,重力向下,位移向下;故重力对物体做功;所以 A选项是正确的;B、支持力与位移相互垂直;故支持力不做功;故 B错误; C、杠铃在头上方停留时,有力但没有位移;故运动员不做功;故 C错误; D、一个人用力
2、推一个笨重的物体,但没推动,在人的推力方向上没发生位移,故不做功;故 D错误; 所以 A选项是正确的.【点睛】力做功的两个必要因素为一是有力,二是在力的方向上有位移,分析是既要看是否有力,还要看在力的方向上是否有位移2.如图所示，同一物块分别放在水平面和固定斜面上，在两个大小相等的推力 F1、F 2作用下运动，F 1、F 2方向分别平行于水平面和斜面若物块在推力作用下通过的位移大小相等，则（ ）A. 推力 F1、F 2对物块所做的功相等B. 推力 F1、F 2对物块做功多少与物块和接触面的粗糙程度有关C. 在水平面上推力 F1对物体所做的功较多D. 在斜面上推力 F2对物体做的功较多- 2 -
3、【答案】A【解析】根据恒力做功公式 ，根据题意可知， ， ， ，可知： ，故A正确，选项 BCD错误。点睛：根据功的计算公式 可知：比较功的大小要比较拉力 F和力的方向上移动距离的大小，以及二者之间的夹角，从而比较做功多少。3.中国版“野牛”级重型气垫船，自重达 540吨，最高速度为 108km/h，装有“M70”大功率燃气轮机，该机额定输出功率为 8700kW假设“野牛”级重型气垫船在海面航行过程中所受的阻力 Ff与速度 v成正比，即 Ff=kv则下列说法错误的是（ ）A. “野牛”级重型气垫船的最大牵引力为 2.9105NB. 在额定输出功率下以最高速度航行时，气垫船所受的阻力为 2.91
4、05NC. 以最高速度一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为 2175kWD. 从题中给出的数据，能计算阻力 Ff与速度 v的比值 k【答案】A【解析】试题分析： 在额定输出功率下以最高时速航行时，v m=108km/h=30m/s，根据 P=Fv得：，此时匀速运动，则 Ff=F=2.9105N，若以恒定牵引力启动时，开始的牵引力大于匀速运动的牵引力，所以最大牵引力大于 2.9105N，故 A错误，B 正确；D、根据得： ，故 D正确；以最高时速一半的速度匀速航行时，牵引力=1.45105N，则气垫船发动机的输出功率 P=Fv=2175kW，故 C正确，本题选择错误的，故选 A。考点：
5、功率、机车起动问题【名师点睛】本题主要考查了功率、机车起动问题。属于中等难度的题目。4.如图，倾角 =37 0的光滑斜面固定在水平面上，斜面长 L=0.75m，质量 m=1.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度 g取 10m/s2，则（ ）- 3 -A. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做功为 7.5JB. 物块滑到斜面底端时的动能为 1.5JC. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为 24WD. 物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为 18W【答案】D【解析】【详解】A、重力做的功为 ,故 A错误; B、根据动能定理可得 ,故 B错误
6、 C、由受力分析可以知道 得: 平均功率为 ,故 C错误 D、物体运动斜面低端时的瞬时速度为 瞬时功率为 ，故 D对；故选 D【点睛】根据牛顿第二定律求出物块下滑的加速度,然后有运动学公式求出下滑时间和速度，在利用动能定理求动能的大小。5.质量为 m的小球，从离桌面 H高处由静止下落，桌面离地面高度为 h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别为（ ）- 4 -A. mgh，减少 mg(Hh)B. mgh，增加 mg(Hh)C. mgh，增加 mg(Hh)D. mgh，减少 mg(Hh)【答案】D【解析】以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的
7、重力势能为： ；整个过程中小球高度降低，重力势能减少，重力势能的减少量为： ，D 正确【点睛】物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定。物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越大，其表达式为 6.质量为 lkg 的物体沿直线运动的 vt 图象如图所示，则（ ）A. 从第 1s末到第 3s末合外力做的功为 2JB. 第 1s末物体具有的动能为 4JC. 前 3s内合外力对物体做的功为 2JD. 第 1s内合外力对物体做的功为 4J【答案】C- 5 -【解析】【详解】A、由图可知，第 1s末之后的速度均为 2m/s；故 1s末至
8、第 3s末合外力不做功；故A错误；B、第 1s末物体的动能 故 B错误；C、由动能定理可知，前 3s内合外力对物体做的功等于动能的改变量，故；故 C正确；D、第 1s内合外力对物体做功也为 2J；故 D错误；故选：C【点评】本题考查动能定理及图象的结合，要注意正确选择初末状态，然后再应用动能定理即可求解7.如图所示，半径为 R的光滑竖直半圆弧与粗糙水平面平滑连接，轻弹簧一端与墙壁连接，另一端与可视为质点、质量为 m的小滑块接触但不连接，小滑块在水平向右的外力作用下静止于 P点，P 点与圆弧最低点 A的间距为 R某时刻将小滑块由静止释放，小滑块到达 A点之前已与弹簧分离，此后恰好能到达圆弧最高点
9、 C已知小滑块和水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为 g上述过程中弹簧对小滑块做的功为（ ）A. 2mgRB. 2.5 mgRC. 3 mgRD. 3.5 mgR【答案】C【解析】试题分析：小滑块恰好能到达圆弧最高点 C，则在 C点： ,从释放到 C点，由动能定理得： ,代入已知量即可得到 ,故选- 6 -C。考点：向心力、动能定理。【名师点睛】对小滑块在轨道最高点时受力分析，根据牛顿第二定律列方程求出小球在最高点时的速度；再利用动能定理列出自释放到 C点的功能关系表达式，求解弹簧对小滑块做的功；本题是应用能量守恒与牛顿运动定律来处理圆周运动问题，利用功能关系解题的优点在于不用分析复杂的
10、运动过程，只关心初末状态即可。8.如图所示，ABCD 是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底 BC的连接处都是一段与 BC相切的圆弧，B、C 为水平的，其距离 d=0.50m盆边缘的高度为 h=0.30m在 A处放一个质量为 m的小物块并让其从静止出发下滑已知盆内侧壁是光滑的，而盆底 BC面与小物块间的动摩擦因数为=0.10小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到 B的距离为（ ）A. 0.50mB. 0.25mC. 0.10mD. 0【答案】D【解析】试题分析：设小物块间在 BC面上运动的总路程为 S物块在 BC面上所受的滑动摩擦力大小始终为 f=mg，对小物块从开始运动到停止运动的整个过程进
11、行研究，由动能定理得mghmgS=0得到 S= = =3m，d=0.50m，则 S=6d，所以小物块在 BC面上来回运动共 6次，最后停在 B点故选 D9.关于力对物体做功，以下说法正确的是（ ）A. 一对作用力和反作用力，若作用力做正功，则反作用力一定做负功B. 物体所受合外力为零，则合外力做功必为零C. 重力可以对物体不做功- 7 -D. 滑动摩擦力可以对物体做正功【答案】BCD【解析】【详解】A、一对相互作用力做功,可以出现都做正功,都做负功,一正一负或一个做功,一个不做功等各种情况,故 A错误.B、根据 可知合外力为零,则合外力做功必为零,所以 B选项是正确的.C、当物体在竖直方向上没
12、有位移时,重力对物体不做功,所以 C选项是正确的.D、滑动摩擦力对物体可做正功也可做负功,所以 D选项是正确的;故选 BCD【点睛】恒力做功的表达式为 即做功的大小取决于力的大小、位移大小、力与位移夹角的余弦,其中位移是对同一参考系的位移,可以与力成任意角度.10.如图所示，将一个小球从某一高度处以初速度 v0水平抛出，小球经时间 t落地，落地前瞬间重力的功率为 P不计空气阻力若将小球从相同位置以 2v0的速度水平抛出，则小球（ ）A. 落地的时间仍为 tB. 落地的时间变为C. 落地前瞬间重力的功率仍为 PD. 落地前瞬间重力的功率变为 2P【答案】AC【解析】【详解】AB、小球做平抛运动,
13、可将运动分解成水平方向匀速运动与竖直方向自由落体.因为高度相同,则落地时间相同,所以 A选项是正确的,B 错误;CD、竖直方向速度 ,竖直方向速度不变,则落地前瞬间重力的功率 不变,仍为 P,所以 C选项是正确的,D 错误.故选 AC【点睛】小球在同一高度以不同速度水平抛出,在平抛运动过程中,因为高度相同,则运动时间相同,重力方向的速度相同,落地前瞬间重力的功率 求解.- 8 -11.如图所示，质量 m=1kg的物块，以速度 v0=4m/s滑上正沿逆时针转动的水平传送带，传送带上 A、B 两点间的距离 L=6m，已知传送带的速度 v=2m/s，物块与传送带间的动摩擦因数=0.2，重力加速度 g
14、取 10m/s2关于物块在传送带上的运动，下列表述正确的是（ ）A. 物块在传送带上运动的时间为 4sB. 物块滑离传送带时的速率为 2m/sC. 整个运动过程中由于摩擦产生的热量为 18JD. 传送带对物块做功为 6J【答案】BC【解析】【详解】A、B、滑块先向右匀减速,对于向右滑行过程,根据牛顿第二定律,有计算得出根据运动学公式,有运动位移为 然后向左匀加速过程,并加速到和皮带速度相等，根据运动学公式,有运动的位移为 最后 3m做匀速直线运动,有即滑块在传送带上运动的总时间为 故 A错误,B 正确;C、整个运动过程中因为摩擦产生的热量等于滑块与传送带之间的一对摩擦力做功的代数和,等于摩擦力
15、与相对路程的乘积;物体向右减速过程,传送带向左移动的距离为:- 9 -物体向左加速过程,传送带运动距离为 则相对位移为: 则 所以 C选项是正确的;D、传送带对物块做的功即等于物块动能的变化量，由动能定理可知：，故 D错；故选 BC【点睛】根据牛顿第二定律求出滑块的加速度,再结合运动学规律判断出:滑块滑上传送带后,因为摩擦力作用,先向右匀减速后反向加速,速度增加到等于传送带后再一起匀速;然后根据功能关系计算出摩擦力对滑块做的功和产生的热量.12.如图所示，一个长为 L，质量为 M的长方形木板，静止在光滑水平面上，一个质量为 m的物块（可视为质点） ，以水平初速度 v0，从木板的左端滑向另一端，
16、设物块与木板间的动摩擦因数为 ，当物块与木板达到相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为 s。则在此过程中（ ） A. 摩擦力对物块做功为B. 摩擦力对木板做功为C. 木板动能的增量为D. 系统由于摩擦而产生的热量为【答案】ACD【解析】试题分析：木块运动的位移 ，则摩擦力对物块做功为 ，故 A正确；木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为 ，故 B错误；根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为 ，故 C正确；系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为 ，故 D正确考点：考查了恒力做功公式以及动能定理的直接
17、应用- 10 -【名师点睛】先求出木块相对于地面的位移，根据恒力做功公式求出摩擦力对木块做的功，分析木板受到摩擦力的方向与位移方向的关系，判断摩擦力对木板做功的正负，根据动能定理求解木板动能的增量，系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移二、实验题13.某实验小组采用如图甲所示的装置探究动能定理，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器工作频率为 50Hz（1）实验中木板略微倾斜，这样做_（填答案前的字母） A是为了释放小车后，小车能匀加速下滑B是为了增大橡皮筋对小车的弹力C是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D是为了使橡皮筋松驰后小车做匀加速运动（2）若根据多次测
18、量数据画出的 Wv 草图如图乙所示，根据图线形状可知，对 W与 v的关系作出的以下猜想肯定不正确的是_AW BW CWv 2 DWv 3【答案】 (1). C; (2). AB;【解析】【详解】实验中木板略微倾斜，最主要的目的是为了平衡摩擦力，使得小车在不受橡皮筋弹力作用时处于匀速运动或者静止状态，这样小车动能的改变就等于橡皮筋对小车做的功，故C项正确。综上所述，本题正确答案为 C。（2）根据数学知识可知，该图像形式是 即 A、B 项错误，本题选不正确的所以选 AB；14.某同学为探究恒力做功与物体动能改变的关系，设计了如下实验，他的操作步骤是：- 11 -A摆好实验装置如右图所示B将质量为
19、200 g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车C在质量为 10 g、30 g、50 g 的三种钩码中，挑选了一个质量为 50 g的钩码挂在拉线的挂钩 P上D释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带(1)在多次重复实验得到的纸带中取出较为满意的一条经测量、计算，得到如下数据：第 1个点到第 N个点的距离为 40.0 cm. 打下第 N点时小车的速度大小为 1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为_J，小车动能的增量为_J.(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功等于物体动能的增量” ，且误差很大显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因
20、素请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助他分析一下，造成较大误差的主要原因是：_.【答案】 (1). 0.196 (2). 0.100 (3). 没有平衡摩擦力；操作错误，先释放小车在打开电源。【解析】【分析】（1）将砝码重力当作小车所受合外力，根据功的定义可以正确解答，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出第 5个点的速度大小，进一步求出其动能大小；（2）实验误差主要来自两个方面一是由实验原理不完善，没有平衡摩擦力导致的系统误差，一是由数据测量如测量距离等导致的偶然误差，可以从这两个方面进行分析【详解】 （1）从打下第一点到打下第 N点拉力对小车做的功：W=mg
21、s=0.059.80.4J=0.196J；小车的动能增量为： EK Mv2 0.212J=0.10J（2）该实验产生误差的主要原因一是钩码重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为 F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma 对砂桶和砂有：mg-F=ma - 12 -解得：由此可知当 Mm 时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，显然该实验中没有满足这个条件；另外该实验要进行平衡摩擦力操作，否则也会造成较大误差也可能是先放小车后接通电源.【点睛】明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习三、计算题15.如图，一质量 m=2kg的物
22、体静止在光滑水平面上，在方向为水平向右、大小为 8N的恒力F的作用下开始运动，求物体经过 3s：（1）力 F对物体所做的功； （2）力 F对物体所做功的平均功率；（3）在 3s末力 F对物体做功的瞬时功率【答案】 （1）144J（2）48W（3）96W【解析】【详解】 （1）物体的加速度 则位移 根据功的公式得： （2）由功率公式得：（3）3s 末的速度 由瞬时功率 得： 故本题答案是：（1）144J（2）48W（3）96W16.汽车发动机的额定功率为 30KW，质量为 1000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的 0.1倍（g=10m/s 2） ，求：（1）汽车在路面上能达到的最大
23、速度；（2）若汽车以额定功率启动，当汽车速度为 5m/s时的加速度；- 13 -（3）若汽车从静止开始保持 2m/s2的加速度作匀加速直线运动，达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了 200m，直到获得最大速度后才匀速行驶求汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间【答案】 （1） （2） （3）25s【解析】【详解】 （1）当汽车的加速度为零时，汽车速度达到最大速度，汽车在路面上能达到的最大速度为 ；（2）若汽车以额定功率启动，当汽车速度为 5m/s时的牵引力大小为由牛顿第二定律可得：解得： （3）若汽车从静止开始做匀加速直线运动，当达到额定功率时，匀加速阶段结束由 ，解得匀加速阶段
24、的牵引力 匀加速运动的末速度则匀加速运动的时间 之后做加速度逐渐减小的加速运动，直到达到最大速度，由动能定理得 ，解得 t2=20 s综上有： 故本题答案是： （1） （2） （3）25s【点睛】典型的机车启动问题，知道功率和牵引力的关系，并结合动能定理解题即可。17.如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面 AB长为 2.4m，其下端与光滑的圆弧轨道 BCD相切于 B，C 是最低点，圆心角BOC=37，D 与圆心 O等高，圆弧轨道半径 R=1.0m，现有一个质量为 m=0.2kg可视为质点的滑块，从 D点的正上方 h=1.6m的 E点处自由下落，滑块恰好能运动到 A点 （sin37=0.6，cos
25、37=0.8，g 取 10m/s2，计算结果可保留根号求：- 14 -（1）滑块第一次到达 B点的速度； （2）滑块与斜面 AB之间的动摩擦因数；（3）滑块在斜面上运动的总路程【答案】 （1） （2）0.5（3）6m【解析】【详解】 （1）第一次到达 B点的速度为 v1，根据动能定理得;代入数据解得 （2）从 E到 A的过程，由动能定理得，代入数据解得 （3）由于 ，所以物块在斜面上无法平衡，由于机械能的减小，物块每次上斜面的高度都在降低，所以最终的状态应该是刚好运动到 B点时速度为零，然后在光滑曲面内做往复运动，设运动的中路程为 S，根据能量守恒得：代入数据解得 s=6m故本题答案是：（1）
26、 （2）0.5（3）6m【点睛】对运动状态分析，结合过程分析，利用动能定理列式求解即可。18.从地面斜向上抛出一个质量为 m的物体，初速度为 v0，不计空气阻力，取地面物体的重力势能为零，当物体的重力势能是其动能 3倍时，物体离地面的高度为_。【答案】 ;【解析】试题分析：设物体离地面的高度为 H，且速度为 v，由题意知： ；再由匀变速- 15 -直线运动规律得： ，得考点：竖直上抛运动；点评：这是一道考查匀变速直线运动规律的基础好题；正确表示 H处的动能和势能是关键19.如图所示，在竖直平面内有一半径为 R的圆弧轨道，半径 OA水平、OB 竖直，一个质量为m的小球自 A的正上方 P点由静止开
27、始自由下落，小球沿轨道到达最高点 B时恰好对轨道没有压力已知 AP3R，重力加速度为 g，则小球从 P到 B的运动过程中， 合外力做功_,摩擦力做功为_.【答案】 (1). ; (2). ;【解析】【详解】小球在 B点对轨道恰好没有压力,小球只受重力,由牛顿第二定律得 ,计算得出: ,从 P到 B合外力做功等于动能变化量，由动能定理得：;即 解得：故本题答案是：(1). ; (2). ;【点睛】由动能定理求出合外力做功;由动能定理求出克服摩擦力做功20.如果一种手持喷水枪的枪口截面积为 0.6cm2，喷出水的速度为 20m/s（水的密度为1103kg/m3） 当它工作时，估计水枪的功率为_W，
28、如果喷出的水垂直冲击到煤层速度变为零，则对煤层的压强为_Pa【答案】 (1). 240; (2). - 16 -【解析】【详解】ts 时间内喷水质量为,水枪在时间 ts内做功为 故水枪的功率为 .压强 Pa故本题答案是：. (1). 240; (2). 【点睛】先求出时间 ts内喷出水的质量,再求出做的功,由 求得功率;根据压强的公式,结合作用力的大小求出压强的大小.21.如图所示，质量为 m=0.5kg的小球从距离地面高 H=5m处自由下落，到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆形槽的半径 R为 0.4m，小球到达槽最低点时速率恰好为10m/s，并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出
29、且沿竖直方向上升、下落，如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变 （g=10m/s 2）求：（1）第一次到达最低点过程中摩擦力做的功？（2）小球第一次飞出半圆槽上升距水平地面的高度 h为多少？【答案】(1)2J(2)4.2m【解析】试题分析：（1）对小球下落到最低点过程，设摩擦力大小为 ，由动能定理得：解得： 。（2）从下落到第一次飞出达最高点设距地面高为 h，由动能定理得：解得： 。考点：动能定理的应用【名师点睛】本题需要分析清楚小球的运动过程是正确解题的关键与前提，应用动能定理即可正确解题。- 17 -22.某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动
30、，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为 vt 图象，如图所示（除 2s10s 时间段内的图象为曲线外，其余时间段图象均为直线） 已知小车运动的过程中，2s14s 时间段内小车的功率保持不变，在 14s末停止遥控而让小车自由滑行小车的质量为 1kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变求：（1）小车所受到的阻力大小及 02s 时间内电动机提供的牵引力大小（2）小车匀速行驶阶段的功率 （3）小车在 0s10s 运动过程中位移的大小【答案】 （1）1.25N（2）2.25W(3)19.7m【解析】(1)由图象可得，在 1418 s 内a3 m/s20.75 m/s2小车受到阻力大小：fma 30.75 N在 02 s 内：a 1 m/s20.5 m/s 2由 Ffma 1得，电动机提供的牵引力大小Fma 1f1.25 N.(2)在 1014 s 内小车做匀速运动 F1f故小车功率 PF 1v0.753 W2.25 W.(3)速度图象与时间轴的“面积”的数值等于物体位移的大小02 s 内，s 1 21 m1 m210 s 内，根据动能定理有：Ptfs 2 mv mv 解得 s218.7 m故小车在加速过程中的位移为ss 1s 219.7 m.答案：(1)0.75 N 1.25 N (2)2.25 W (3)19.7 m- 18 -
