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高中学生学科素质训练系列试题 高三上学期物理单元测试（4）
[新课标] 机械能及其守恒定律
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共100分考试用时90分钟。
第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、本题共10小题，每小题4分，共40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． 放在光滑水平面上的静止物体，在水平拉力F1作用下，移动距离s时做功W。如拉力
改为F2，与水平方向间夹角为30°，使物体移动距离2s时做功也是W，则F1和F2的大小之比为 （ ） A．2∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．3∶1
2． 从距地面相同的高度，沿水平方向向不同的方向分别抛出A、B两个质量相同的小球，
如抛出A球的速度为v，抛出B球的速度为2v，不计阻力，则两物体从抛出到落地的过程中，下列说法中正确的是 （ ） ．． A．两球动能改变相同 B．B球动能改变较大 C．落地时两球的动能相同 D．落地时重力对两球做功的瞬时功率相同
3． 如图所示，爱斯基摩人和狗群分别匀速拉雪橇沿直线走了同样的距离，比较人所做的功
和狗群所做的功，下面说法正确的是 （ ）
A．人所做的功大于狗群所做的功. B．人所做的功等于狗群所做的功 C．人所做的功小于狗群所做的功 D．无法确定
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4． 小明和小强在操场上一起踢足球，若足球质量为m，小明将足球以速度v从地面上的A
点踢起。当足球到达离地面高度为h的B点位置时，如图所示，不计空气阻力，取B处为零势能参考面，则下列说法中正确的是 （ ）
A．小明对足球做的功等于
12mv?mgh 2B．小明对足球做的功等于mgh
C．足球在A点处的机械能为mv2 D．足球在B点处的动能为
12NN5． 如图所示，小球以大小为v0的初速度由A端向右
CD GB 运动，到B端时的速度减小为vB；若以同样大小 A G的初速度由B端向左运动，到A端时的速度减小
为vA。已知小球运动过程中始终未离开该粗糙轨道。比较vA 、vB的大小，结论是（ ） A．vA>vB B．vA=vB C．vA< D．无法确定 6． 如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动，
木板从水平位置OA缓慢转到OB位置的过 程中，木板上重为5N的物块始终相对于木 板静止，在这一过程中，物块的重力势能减 少了4J。用N表示物块受到的支持力，用
f表示物块受到的摩擦力，以下判断正确的是 （ ） A．物块被降低了0.8m B．N对物块不做功
C．f对物块不做功 D．N和f对物块所做功的代数和为0
7． 测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员质量m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮
（不计滑轮摩擦、质量），悬挂重物m2，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带上侧以速率v向右运动。下列说法正确的是 （ ） A．人对传送带做功 B．人对传送带不做功 C．人对传送带做功的功率为m2gv
D．人对传送带做功的功率为（m1＋m2）gv 8． 汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽
12mv?mgh 2
车上坡过程的v?t图可能是下图中的
v v
v v （ ）
O t
A
O t
B
O t
C
O t
D
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9．长为L的轻绳一端固定，另一端系住一个质量为m的小球，使小球在竖直平面内做圆周
运动。设在圆周最高点时，绳的张力为零，小球机械能为零.则 （ ） A．球在最低点时的绳的张力为6mg B．球在最低点时的绳的张力为5mg
C．小球在最低点时的重力势能为?D．小球在最低点时的重力势能为
5mgL 25mgL 210．如图a、b所示，是一辆质量为6×103kg的公共汽车在t=0和t=4s末两个时刻的两张照
片。当t=0时，汽车刚启动（汽车的运动可看成匀加速直线运动）。图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像。根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有 （ ）
A．汽车的长度
C．4s内合外力对汽车所做的功
B．4s末汽车的速度
D．4s末汽车牵引力的功率
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、本题共2小题，共12分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答． 11．（4分）在“验证机械能守恒定律”实验中，下列说法正确的是________.
A．要先用天平称重物的质量
B．先松开纸带让重物下落再接通电源
C．先接通电源让打点计时器打点稳定后再松开纸带让重物下落 D．要把打点计时器竖直架稳 12．（8分）如图甲所示，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料
的毛笔固定在电动机上并随之匀速转动，使之替代打点计时器。当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动。测得记号之间的距离依次为26.0mm、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122.0mm、146.0mm，已知电动机铭牌上标有“1200 r / min”字样，由此验证机械能守恒定律.根据以上内容，可得：
（1）毛笔画相邻两条线的时间间隔T = s.
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（2）根据乙图所给的数据，可知毛笔画下记号3时，圆柱棒下落的速度v3 = m/s；
画下记号6时，圆柱棒下落的速度v6 = m/s；记号3、6之间棒的动能的变
化量为_______J,重力势能的变化量为 _____ J，由此可得出的结论是 _____________________________ 。（g取9.8m/s2，计算结果保留三位有效数字。）
三、本题共4小题，满分48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。 13．（10分）如图所示，质量m=0.5kg的小球（可视为质点）从距地面高H1=5m处自由下落，
到达地面恰能沿凹陷于地面的形状左右对称的槽壁运动，凹槽内AB、CD是两段动摩擦因数相同且竖直高度差为H2=0.4m的粗糙斜面，两段斜面最高点A、D与水平地面之间以及两段斜面最低点B、C之间均用光滑小圆弧连接，以免小球与斜面之间因撞击而造成机械能损失。已知小球第一次到达槽最低点时速率为10m/s，以后沿槽壁运动到槽左端边缘恰好竖直向上飞出??，如此反复几次。求： （1）小球第一次离槽上升的高度h1；
（2）小球最多能飞出槽外的次数（取g=10m/s2）。
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14．（12分）如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块A 从坡道顶端
由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于滑道的末端O点。已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求： （1）物块速度滑到O点时的速度大小；
（2）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能 （设弹簧处于原长时弹性势能为零）； （3）若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？ 15．（12分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内半圆形导轨在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，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圆周运动到达C点。求： （1）弹簧的弹力对物体做的功；
（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。（空气阻力不计） 16．（14分）如图所示，A、B、C质量分别为mA=0.7kg，mB=0.2kg，mC=0.1kg，B为套在细