1、河北省张家口市宣化区宣化第一中学2020-2021学年高二物理上学期第一单元单元测试试题一、单选题（本大题共4小题，共28.0分）1. 若物体在运动过程中受到的合外力不为零，则A. 物体的动能不可能总是不变的B. 物体的加速度一定变化C. 物体的速度方向一定变化D. 物体所受合外力做的功可能为零2. 一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率分别把三个质量相同的球竖直上抛竖直下抛水平抛出，不计空气阻力，则三球抛出时的动能A. 上抛球最大B. 下抛球最大C. 平抛球最大D. 三球一样大3. 如图所示，质量为m的物体P放在光滑的倾角为的斜面体上，同时用力F向右推斜面体，使P与斜面体保持相对静止在前进
2、的水平位移为l的过程中，斜面体对P做功为A. FlB. C. mgcosD. mgtan4. 如图所示，某段滑雪雪道倾角为，总质量为包括雪具在内的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是A. 运动员减少的重力势能全部转化为动能B. 运动员获得的动能为C. 运动员克服摩擦力做功为D. 下滑过程中系统减少的机械能为二、多选题（本大题共4小题，共28.0分）5. 下列说法正确的是A. 物体的机械能守恒，一定只受重力和弹簧弹力作用B. 物体处于平衡状态时机械能一定守恒C. 物体的动能和重力势能之和增大时，必定有重力以外的其他力对物体
3、做了功D. 物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定通过重力做功来实现6. 质量为、的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为m的人站在上用恒力F拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为和，位移分别为和，如图所示则这段时间内此人所做的功的大小等于A. B. C. D. 7. 质量为m的物体由固定在地面上的斜面顶端匀速滑到斜面底端，斜面倾角为，物体下滑速度为v，如图所示，以下说法中正确的是A. 重力对物体做功的功率为B. 重力对物体做功的功率为mgvC. 物体克服摩擦力做功的功率为D. 物体克服摩擦力做功的功率为mgv8. 如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与
4、水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中A. 两滑块组成系统的机械能守恒B. 重力对M做的功等于M动能的增加C. 轻绳对m做的功等于m机械能的增加D. 两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）9. 使用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，打出一条纸带如图乙所示图乙中O是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、是依次打出的点迹，量出OE间的距离为l，DF间的距离为s，已知打点计时器打点的周
5、期是上述物理量如果在实验误差允许的范围内满足关系式_，即验证了重物下落过程中机械能是守恒的如果发现图乙中OA距离大约是4mm，则出现这种情况的原因可能是_，如果出现这种情况，上述的各物理量间满足的关系式可能是_四、计算题（本大题共2小题，共34.0分）10. 如图，竖直面内的曲线轨道AB的最低点B的切线沿水平方向，且与一位于同一竖直面内、半径的光滑圆形轨道平滑连接现有一质量的滑块可视为质点，从位于轨道上的A点由静止开始滑下，滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点已知A点到B点的高度，重力加速度，空气阻力可忽略不计，求：滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小；滑块从A点滑至B点的过程中，克服摩擦
6、阻力所做的功11. 如图所示，质量的滑块套在光滑的水平轨道上，质量的小球通过长的轻质细杆与固定滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态现给小球一个竖直向上的初速度，g取若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向答案和解析1.【答案】D【解析】解：AD、物体在运动过程中所受到的合外力不为零，若合力总与速度垂直，合力不做功，由动能定理得知物体的动能不变，比如匀速圆周运动。故A错误，故D正确。B、物体在运动过程中所受到的合外力不为零，合力可能不变，也可能变，则加速度可能不变，也可能变。故B错误。C、力是改变物体速度的原因，合力不为零，物体的速
7、度一定改变，但方向不一定改变。故C错误。故选：D。物体在运动过程中所受到的合外力不为零，根据合力是否做功，分析动能是否变化根据牛顿第二定律分析加速度和速度是否变化本题考查对运动和力关系的理解，采用举例的方法做抽象性的问题是常用方法2.【答案】D【解析】解：从阳台边缘以相同的速率分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，初速度大小相等，方向不同；根据动能表达式为：，初动能相同；故选：D。动能表达式为：，是标量，与速度方向无关本题关键是明确动能的概念，记住其表达式即可，基础题目3.【答案】D【解析】解：m与楔形物体相对静止，二者必定都向左加速运动。即m的合外力方向水平向右，画出m的受力图
8、，根据几何关系得：所以支持力做的功为：故选：D。m与楔形物体相对静止，二者必定都向右加速运动即m的合外力方向水平向右，画出m的受力图，求出楔形物体对小物体的作用力，根据功的公式即可求解本题主要考查了恒力做功公式的应用，要求同学们能正确对物体进行受力分析，正确推导弹力的表达式，并应用功的公式求解即可，求解时要注意正确分析夹角4.【答案】D【解析】解：A、若物体不受摩擦力，则加速度应为，而现在的加速度小于，故运动员应受到摩擦力，故减少的重力势能有一部分转化为了内能，故A错误；B、运动员运动员下滑的距离：；由运动学公式可得：，得：；动能为：，故B错误；C、由动能定理可知；解得；故C错误；D、机械能的
9、减小量等于阻力所做的功，故下滑过程中系统减少的机械能为，故D正确；故选：D。由几何关系可知运动员下滑的位移，则由速度和位移公式可得出运动员的末速度，则可得出运动员的动能；由动能定理可得出运动员克服摩擦力所做的功；由功能关系即可得出机械能的改变量。在解决有关能量问题时，要注意明确做功和能量转化间的关系；合外力做功等于动能的改变量；重力做功等于重力势能的改变量；阻力做功等于内能的增加量。5.【答案】CD【解析】解：A、物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，物体除了受重力和弹力的作用，还有可能受其他力的作用，但是其他力做功为零。故A错误。B、物体处于平衡状态时，机械能不一定守恒，例如物体匀速
10、上升，动能不变，重力势能增大，故B错误。C、物体的动能和重力势能之和增大时，必定是机械能增大，有重力以外的其他力对物体做了功，故C正确。D、物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定通过重力做功来实现。故D正确。故选：CD。物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件即可，题目比较简单6.【答案】BC【解析】解：AB、根据功能转化关系知道：人做的功都转化成了系统的动能，即、和人的动能，所以人既对物体做功，也对物体和人本身做功，所以，所做的功的大小，故A错误，B正确
11、。CD、利用动能定理得知，人所做的功的大小即拉力对人、做功之和等于系统动能的增量，为故C正确，D错误。故选：BC。欲求人所做的功有两个方法：1、根据做功的定义由恒力做功公式求出；2、利用功能关系或动能定理求出增加的动能，即为人做功的多少这是一道全面考查恒力做功计算的题目，要掌握两种求功的方法，要注意人既对物体做功，也对物体和人本身做功7.【答案】AC【解析】解：A、重力做功的瞬时功率故A正确，B错误。C、根据共点力平衡知，摩擦力的大小，则克服摩擦力做功的功率故C正确，D错误。故选：AC。根据共点力平衡求出摩擦力的大小，结合瞬时功率的表达式得出重力做功的功率和克服摩擦力做功的功率解决本题的关键掌
12、握瞬时功率的求法，即，为力与速度之间的夹角8.【答案】CD【解析】解：A、由于“粗糙斜面ab”，故两滑块组成系统的机械能不守恒，故A错误；B、由动能定理得，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加，故B错误；C、除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，故C正确；D、除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，摩擦力做负功，故造成机械能损失，故D正确；故选：CD。机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功，发生的能量转化为重力势能和弹性势能的转化，不产生其他形式的能量。功与能量转化相联系，是能量转化的量度。关键理解透机械能守恒的条件和功能关系，重力做功对应重力势能变化、弹力做功对应弹性势能
13、变化、合力做功对应动能变化、除重力或系统内的弹力做功对应机械能变化。9.【答案】 先释放纸带后启动打点计时器 【解析】解：点的速度为，则O到E，动能的增加量为，重力势能的减小量，若，即，机械能守恒若初速度为零，加速度为g，则OA间的距离大约2mm，发现OA距离大约4mm，知初速度不为零，可能是先释放纸带后启动打点计时器求解动能的变化量时，未减去初速度，则重力势能的减小量小于动能的增加量，即故答案为：先释放纸带后启动打点计时器，通过某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的速度，从而得出动能的增加量，通过下落的高度求出重力势能的减小量，若动能的增加量和重力势能的减小量相等，则重锤下落过程
14、中机械能守恒若初速度为零，加速度为g，OA间的距离大于2mm，根据OA间实际的距离分析误差的原因本题考查验证机械能守恒定律的实验；解决本题的关键掌握实验的原理，以及知道误差形成的原因10.【答案】解：因滑块恰能通过C点，对滑块在C点，根据牛顿第二定律有：，代入数据解得：，对于滑块从B点到C点的过程，根据机械能守恒定律有：，滑块在B点受重力mg和轨道的支持力，根据牛顿第二定律有，代入数据解得：，根据牛顿第三定律可知，滑块在B点时对轨道的压力大小滑块从A点滑至B点的过程中，根据动能定理有：，代入解得：答：滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小为6N；滑块从A点滑至B点的过程中，克服摩擦阻力所做的功
15、为【解析】滑块做圆周运动，应用牛顿第二定律与机械能守恒定律可以求出支持力，然后求出压力从A到B过程应用动能定理可以求出阻力做的功本题考查了求压力、克服摩擦力做功，分析清楚滑块运动过程、应用机械能守恒定律、牛顿第二定律与动能定理即可正确解题11.【答案】解：设小球能通过最高点，且此时的速度为在上升过程中，因只有重力做功，小球的机械能守恒则设小球到达最高点时，轻杆对小球的作用力为F，方向向下，则由式，得由牛顿第三定律可知，小球对轻杆的作用力大小为2N，方向竖直向上答：小球对轻杆的作用力大小为2N，方向竖直向上【解析】小球上升到最高点的过程中，符合机械能守恒定律，先解决最高点小球的速度，再由向心力公式求得细杆对小球的作用力，根据牛顿第三定律知道球对杆的作用力本题考查了连接体问题中的动量守恒和机械能守恒，滑块锁定和不锁定的区别非常重要：滑块锁定小球机械能守恒，滑块解锁系统机械能守恒两个物体水平方向上动量守恒
