1、2015-2016学年山西省太原五中高一（下）第九周周练物理试卷一、选择题：（本题包含8小题，其中1-5小题为单选，每小题6分；6-8小题为多选，每小题6分，共48分）1一根质量为M的直木棒，悬挂在O点，有一只质量为m的猴子抓着木棒静止不动剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿木棒向上爬设在一段时间内木棒沿竖直方向下落，猴子对地的高度保持不变，忽略空气阻力，则下列四个图象中能正确反映在这段时间内猴子对木棒做功的功率随时间变化的关系的是（）ABCD2如图所示为起重机沿竖直方向提起的过程中重物运动的速度时间图象，则该过程中起重机的输出功率最接近下图中的（）ABCD3两个互相垂直的力F1与
2、F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体做功为4J力F2对物体做功为3J，则力F1与F2的合力对物体做功为（）A1JB5JC7JD25J4在距地面高5m的平台上，以25m/s的速率竖直向上抛出一质量为lkg的石块，不计空气阻力，取g=10m/s2，则抛出后第3s内重力对石块所做的功是（）A100JB50JC100JD05如图所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端慢慢转过一个角度的过程中，重物P相对长木板始终保持静止关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功，下列说法正确的是（）A摩擦力对重物做正功B摩擦力对重物做负功C支持力对重物不做功D支持力对重物做正功6下列关于
3、重力势能的说法正确的是（）A一对相互作用的滑动摩擦力做功的总和一定为负B物体克服重力所做的功等于物体重力势能的增加C重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D当作用力做正功时，反作用力一定做负功7质量为1的物体，放在动摩擦因数为0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移S之间的关系如图所示，重力加速度取10m/s2，则下列说法正确的是（）As=3m时速大小为Bs=9m时速大小为COA段加速度大小为3m/s2DAB段加速度大小为3m/s28一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示设该物体在t0和2t0时刻相对于
4、出发点的位移分别是x1和x2，速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则（）Ax2=5x1v2=3v1Bx1=9x2v2=5v1Cx2=5x1W2=8W1Dv2=3v1W2=9W1二、计算题（共52分）9有一上端挂在墙上的长画，从画的上端到下面的画轴长1.8m，下面画轴重1N，画重0.8N（画面处处均匀），现将长画从下向上卷起了，求长画的重力势能增加了多少10如图所示，一质量为m=2.0kg的物体从半径为R=5.0圆弧的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端（圆弧AB在竖直平面内）拉力F大小不变，始终为15N，方向始终与物体在该点的切线成37角
5、圆弧所对应的圆心角为45，BO边在竖直方向上在这一过程中：（g取10m/s2）（1）拉力F做的功；（2）重力G做的功；（3）圆弧面对物体的支持力FN做的功（4）圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功11如图所示，物体由静止开始沿倾角为的固定光滑斜面下滑，物体质量为m，斜面高为h求：（1）物体滑到底端过程中重力的平均功率（2）物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率12电动车被认为是新型节能环保的交通工具在检测某款电动车性能的某次实验中，质量为8102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F图象（图中AB、BO均为直
6、线）假设电动车行驶中所受的阻力恒定（1）根据图象定性描述汽车的运动过程；（2）求电动车的额定功率；（3）电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2m/s？2015-2016学年山西省太原五中高一（下）第九周周练物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：（本题包含8小题，其中1-5小题为单选，每小题6分；6-8小题为多选，每小题6分，共48分）1一根质量为M的直木棒，悬挂在O点，有一只质量为m的猴子抓着木棒静止不动剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿木棒向上爬设在一段时间内木棒沿竖直方向下落，猴子对地的高度保持不变，忽略空气阻力，则下列四个图象中能正确反映在这段时间内猴子对木棒做功的
7、功率随时间变化的关系的是（）ABCD【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】分别对猴子和木棒受力分析，得出猴子和木棒的运动情况，猴子做功的功率为摩擦力做功的功率，分别求出摩擦力的大小和木棒的速度，即可得出做功功率与时间的变化关系【解答】解：猴子相对于地面的高度不变，知猴子受重力和摩擦力平衡，则摩擦力的大小恒定，为mg对于木棒，受重力和猴子对木棒的摩擦力，合力向下恒定，则链条向下做匀加速直线运动，v=at，则P=fv=mgat，知猴子做功的功率与时间成正比故B正确，A、C、D错误故选：B2如图所示为起重机沿竖直方向提起的过程中重物运动的速度时间图象，则该过程中起重机的输出功率最接近下图中的（）A
8、BCD【考点】匀变速直线运动的图像【分析】由速度时间图象可知：机车先做匀加速运动，再做匀速运动，最后做匀减速运动，根据牛顿第二定律及P=Fv即可得出功率与时间的关系【解答】解：由速度时间图象可知：第一阶段机车先做匀加速运动，在此过程中Ff，根据P=Fv知，P随时间均匀增大；第二阶段机车匀速运动，F=f，根据P=Fv知，P随时间不变，但小于第一阶段的最大值；第三阶段机车匀减速运动，Ff，根据P=Fv知，P随时间均匀减小，但刚开始减小时候的功率小于第二阶段的功率；故选D3两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体做功为4J力F2对物体做功为3J，则力F
9、1与F2的合力对物体做功为（）A1JB5JC7JD25J【考点】功的计算【分析】功是标量，合力功等于各力做功的代数和【解答】解：力F1对物体做功为4J力F2对物体做功为3J，力F1与F2的合力对物体做功W=4+3J=7J故C正确，A、B、D错误故选：C4在距地面高5m的平台上，以25m/s的速率竖直向上抛出一质量为lkg的石块，不计空气阻力，取g=10m/s2，则抛出后第3s内重力对石块所做的功是（）A100JB50JC100JD0【考点】功的计算；竖直上抛运动【分析】取竖直向上方向为正方向，竖直上抛运动可以看成一种加速度为g的匀减速直线运动，找出第3s内物体的位移【解答】解：取竖直向上方向为
10、正方向，以25m/s的速率竖直向上抛出一质量为lkg的石块，物体经过2.5s速度减为零，所以第3s内物体的位移为零所以抛出后第3s内重力对石块所做的功是0故选D5如图所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端慢慢转过一个角度的过程中，重物P相对长木板始终保持静止关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功，下列说法正确的是（）A摩擦力对重物做正功B摩擦力对重物做负功C支持力对重物不做功D支持力对重物做正功【考点】动能定理的应用；功的计算【分析】对物块受力分析可知，物块受到重力支持力和摩擦力的作用，处于平衡状态，根据功的公式可以分析支持力和摩擦力对物块的做功的情况【解答】解：物块受到重力、支持力和摩
11、擦力的作用，处于平衡状态，在缓慢上升的过程中，位移方向向上，重力对物块做了负功，物块在上升的过程中，物块相对于木板并没有滑动，所以物块受到的摩擦力对物块做的功为零，由于重力对物块做了负功，摩擦力对物块不做功，根据动能定理可以知道，支持力对物块做正功故选：D6下列关于重力势能的说法正确的是（）A一对相互作用的滑动摩擦力做功的总和一定为负B物体克服重力所做的功等于物体重力势能的增加C重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D当作用力做正功时，反作用力一定做负功【考点】重力势能；功的计算【分析】力做功的正负关键看力的方向和位移的方向的夹角，夹角小于90做正功，夹角大于90做负功，等于90不做功；滑
12、动摩擦力的方向与相对运动的方向相反；根据重力做功判断重力势能的变化；重力势能大小的影响因素：质量和高度，所选的零势能面，重力势能是地球和物体共同具有的【解答】解：A、一对相互作用的滑动摩擦力大小相等，方向相反，作用的两个物体位移不同，所以一对相互作用的滑动摩擦力做功之和一定不为零，且一对相互作用的滑动摩擦力做功时，一定有机械能转化为内能，说明一对相互作用的滑动摩擦力做功的总和一定为负，故A正确；B、由功能关系可知，物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加，故B正确；C、物体的重力势能与所选的零势能面有关，重力势能等于零的物体，高度也可以很高，也可以对其他物体做功，故C错误；D、作用力和反作用力
13、是作用在两个相互作用的物体之上的；作用力和反作用力可以同时做负功，也可以同时做正功；如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后，两人同时后退，则两力做正功；而两个相对运动后撞在一起的物体，作用力和反作用力均做负功，故D错误故选：AB7质量为1的物体，放在动摩擦因数为0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移S之间的关系如图所示，重力加速度取10m/s2，则下列说法正确的是（）As=3m时速大小为Bs=9m时速大小为COA段加速度大小为3m/s2DAB段加速度大小为3m/s2【考点】匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律；动能定理【分析】对物体受力分析，受到
14、重力G、支持力N、拉力F和滑动摩擦力f，根据牛顿第二定律和动能定理列式分析即可【解答】解：A、C、对于前3m过程，根据动能定理，有解得vA=3m/s根据速度位移公式，有解得故A正确、C正确；B、对于前9m过程，根据动能定理，有解得vB=3m/s故B正确；D、AB段受力恒定，故加速度恒定，而初末速度相等，故AB段的加速度为零，故D错误；故选ABC8一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和x2，速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则（）Ax2=5x
15、1v2=3v1Bx1=9x2v2=5v1Cx2=5x1W2=8W1Dv2=3v1W2=9W1【考点】功的计算；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律【分析】由牛顿第二定律可以求得物体在两段时间的加速度的大小，在由位移的公式可以分别求得速度、位移的关系，根据动能定理可以求得合力做功的关系【解答】解：由于物体受的合力是2倍的关系，根据牛顿第二定律F=ma可知，加速度也是2倍的关系，即a2=2a1，所以物体的位移 X1=a1t02，速度为 v1=a1t0，做的功为 W1=F0X1，物体的位移为 X2=X1+V1t0+a2t02=X1+a1t0t0+2a1t0
16、2=a1t02=5X1，速度为 v2=v1+a2t0=3v1，做的功为 W2=2F0（X2X1）=8F0X1=8W1所以AC正确故选AC二、计算题（共52分）9有一上端挂在墙上的长画，从画的上端到下面的画轴长1.8m，下面画轴重1N，画重0.8N（画面处处均匀），现将长画从下向上卷起了，求长画的重力势能增加了多少【考点】重力势能【分析】以画的最上端为参考，根据重力势能的计算公式Ep=mgh，求初、末状态的重力势能，即可得解【解答】解：以画的最上端为参考，则将画卷起前，长画的重力势能为 Ep1=m轴gh轴+m画gh画=1（1.8）+0.8（0.9）=2.52J将画卷起后，长画的重力势能为 Ep2
17、=0所以长画的重力势能增加了2.52J答：长画的重力势能增加了2.52J10如图所示，一质量为m=2.0kg的物体从半径为R=5.0圆弧的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端（圆弧AB在竖直平面内）拉力F大小不变，始终为15N，方向始终与物体在该点的切线成37角圆弧所对应的圆心角为45，BO边在竖直方向上在这一过程中：（g取10m/s2）（1）拉力F做的功；（2）重力G做的功；（3）圆弧面对物体的支持力FN做的功（4）圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功【考点】动能定理的应用；功的计算【分析】重力是恒力，根据恒力做功的表达式列式求解重力的功；由于拉力F是大小不变，方向时刻改变（方向始终与物体在该点
18、的切线成37角），是一个变力，我们可以用“分割求和”的思想方法求解拉力做功；圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功，由于摩擦力不仅方向时刻改变，而且大小也在时刻改变，是变力做功，根据动能定理求解【解答】解：（1）由于拉力F是大小不变，方向时刻改变（方向始终与物体在该点的切线成37角），是一个变力我们可以用“分割求和”的思想方法得出：WF=F（R）cos37=15 J=47.1J（2）重力mg做的功为：WG=mgR（1cos45）=2105（1）=29.2J（3）由于支持力N始终与物体运动方向垂直，所以支持力N不做功；（4）所以不能用功的计算式来计算功，根据动能定理，有：WF+WG+Wf=0解得：Wf=
19、（WF+WG）=（47.129.2）=17.9J答：（1）拉力F做的功为47.1J；（2）重力mg所做的功为29.2J；（3）圆弧面对物体的支持力FN做的功为零（4）圆弧面对的摩擦力Ff做的功为17.9J11如图所示，物体由静止开始沿倾角为的固定光滑斜面下滑，物体质量为m，斜面高为h求：（1）物体滑到底端过程中重力的平均功率（2）物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率【考点】功率、平均功率和瞬时功率；功的计算【分析】应用公式P=Fv求某力的瞬时功率时，注意公式要求力和速度的方向在一条线上，在本题中应用机械能守恒求出物体滑到斜面底端时的速度，然后将速度沿竖直方向分解即可求出重力功率【解答】解：物体下滑
20、过程中机械能守恒，所以有：mgh=解得：v=所以平均速度为所以物体滑到底端过程中重力的平均功率=物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率P=mgvsin=答：（1）物体滑到底端过程中重力的平均功率为（2）物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率为12电动车被认为是新型节能环保的交通工具在检测某款电动车性能的某次实验中，质量为8102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F图象（图中AB、BO均为直线）假设电动车行驶中所受的阻力恒定（1）根据图象定性描述汽车的运动过程；（2）求电动车的额定功率；（3）电动车由静止开始
21、运动，经过多长时间，速度达到2m/s？【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律【分析】这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值【解答】解：（1）分析图线可知：电动车由静止开始做匀加速直线运动，达到额定功率后，做牵引力（加速度）逐渐减小的变加速直线运动，最终达到最大速度（2）当最大速度vmax=15m/s时，牵引力为Fmin=400N，故恒定阻力 f=Fmin=400N额定功率 P=Fminvmax=6kW所以电动车的额定功率6kW（3）匀加速运动的末速度代入数据解得 v=3m/s匀加速运动的加速度代入数据解得 a=2m/s2电动车在速度达到3m/s之前，一直做匀加速直线运动故所求时间为将v=2m/s代入上式解得 t=1s所以电车经过的时间为1s2016年8月2日
