高中物理专题六机械能和能源学业水平过关检测.doc
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专题六机械能和能源
一、单项选择题Ⅰ（在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．把一个质量为m的小球从同一高度分别由静止开始释放和以一定的初速度水平抛出，当小球到同一水平面时，两种情况重力做的功（ ）（导学号57230116）
A．水平抛时重力做的功较多
B．由静止释放时重力做的功较多
C．两种情况重力做功一样多
D．无法确定
解析：
重力做功与路径无关，只决定于初、末位置的高度差，C选项正确．
答案：
C
2．用吊车将质量为m的物体从地面吊到h高度处，在这个过程中（ ）（导学号57230117）
A．物体克服重力做功mgh，重力势能增加mgh
B．物体克服重力做功mgh，重力势能减少mgh
C．重力对物体做功mgh，重力势能减少mgh
D．重力对物体做功mgh，重力势能增加mgh
解析：
上升，重力做负功，势能增加．
答案：
A
3．一个100g的球从1.8m的高处落到一水平板上又弹回到1.25m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是（g取10m/s2）（ ）
A．重力做功为1.8J
B．重力做了0.55J的负功
C．球的重力势能一定减少0.55J
D．球的重力势能一定增加1.25J
解析：
整个过程重力对球做正功，其大小为W＝mgΔh＝mg（h1－h2）＝0.55J，A、B错误；重力做正功，重力势能减少，且重力做多少正功，重力势能就减少多少，故球的重力势能减少0.55J，C正确，D错误．
答案：
C
4．如图所示，三个斜面高度相同，倾角分别为30°、45°、60°，让同一个小球分别从三个斜面的顶端沿斜面滑到底端，重力对小球做的功分别为W1、W2、W3，则下列关系正确的是（ ）（导学号57230118）
A．W1＜W2＜W3 B．W1＝W2＝W3
C．W1＝W2＞W3 D．W1＝W2＜W3
解析：
小球三次运动的高度差相同，重力做功相同．
答案：
B
5．如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达的D点时，速度为零．在这个过程中，重力做功为（ ）
A. B.
C．mgh D．0
答案：
B
6．（2015·中山模拟）以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为Ff，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为（ ）（导学号57230119）
A．0 B．－Ffh
C．－2Ffh D．－4Ffh
解析：
上升阶段和下降阶段空气阻力对小球做的功都是－Ffh，所以阻力做的总功为－2Ffh，C正确．
答案：
C
7．（2015·惠州模拟）关于重力势能，下列说法正确的是（ ）
A．重力势能的大小只由重物本身决定
B．重力势能恒大于零
C．在地面上的物体具有的重力势能一定等于零
D．重力势能实际上是物体和地球所共有的
解析：
重力势能与零势能点的选择有关，重力势能是相对零势能点的高度差与重力的乘积，当物体处于零势能点以下时，重力势能为负，A、B、C选项错误；重力势能是物体和地球共有的，D选项正确．
答案：
D
8．利用超导材料和现代科技可以实现磁悬浮．若磁悬浮列车的质量为20t，因磁场间的相互作用列车浮起的高度为100mm，则该过程中磁悬浮列车增加的重力势能是（ ）
A．20J B．200J
C．2.0×107J D．2.0×104J
解析：
由Ep＝mgh可得，其中m＝20×103kg，h＝0.1m.
答案：
D
9.如图所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上使物体运动，物体发生一段位移后，力F1对物体做功为10J，力F2对物体做功为－5J，则力F1与F2的合力对物体做功为（ ）
A．7J B．5J
C．3.5J D．1J
解析：
功是标量．
答案：
B
10．如图所示，同一物体在大小相同、方向不同的力F的作用下，在光滑水平面上移动了一段相同的位移s，两种情况下力所做的功分别为W甲、W乙．下列表述正确的是（ ）
A．W甲＝W乙 B．W甲＝－W乙
C．W甲＞W乙 D．W甲＜W乙
答案：
A
11．某人以20N的恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0m，人放手后，小车还前进了2.0m才停下来，则小车在运动过程中，人的推力所做的功为（ ）
A．100J B．140J
C．60J D．无法确定
解析：
人用20N的推力推着小车在水平面上前进5.0m，人做功W＝Fs＝100J，人放手后，小车虽然继续前进2.0m，但已无推力继续做功．故选A.
答案：
A
12．用轻绳拴一质量为m的小球以加速度a在水平方向上移动一段距离s，则向上的拉力对小球做的功为（ ）
A．0 B．m（g＋a）s
C．mas D．m（g－a）s
解析：
在力的方向上没有位移，故正确选项为A.
答案：
A
13．在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一个物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧至其速度减为零时（ ）
A．物体的重力势能最大B．物体的动能最大
C．弹簧的弹性势能最大D．弹簧的弹性势能最小
解析：
当物体速度减为零时，动能为零，由于所处高度最低，故物体的重力势能最小，A、B错误．此时弹簧的压缩量最大，故弹簧的弹性势能最大，C正确，D错误．
答案：
C
14．将质量为100kg的物体从地面提升到10m高处，在这个过程中，g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．重力做正功，重力势能增加1.0×104J
B．重力做正功，重力势能减少1.0×104J
C．重力做负功，重力势能增加1.0×104J
D．重力做负功，重力势能减少1.0×104J
解析：
因为物体是从低处往高处运动，故重力做负功，重力势能增加，重力做功为WG＝－mgh＝－100×10×10J＝－1.0×104J，所以重力势能增加1.0×104J.
答案：
C
15.物体在合力作用下做直线运动的vt图象如图所示．下列表述正确的是（ ）
A．在0～1s内，合力做正功
B．在0～2s内，合力总是做负功
C．在1～2s内，合力不做功
D．在0～3s内，合力总是做正功
解析：
根据动能定理，合力做的功等于物体动能的变化，在0～1s内，动能增加，所以合力做正功，A正确.0～2s内，动能先增加后减少，合力先做正功后做负功，B错误.1～2s内，动能减少，合力做负功，C错误.0～3s内，动能变化量为零，合力做功为零，D错误．
答案：
A
二、单项选择题Ⅱ（在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
16．若取地面为零势能面，天花板上某螺丝钉重力势能为1.5J．若不计空气阻力，则该螺丝钉由静止掉下、着地前瞬间的动能为（ ）（导学号57230120）
A．0 B．1.5J
C．2.0J D．3.0J
解析：
根据机械能守恒定律，螺丝钉落地瞬间动能等于在天花板处势能．
答案：
B
17.如图所示，质量为m的小球，从离桌面高H处由静止下落，桌面离地面高为h，设桌面处物体重力势能为零，空气阻力不计，那么，小球落地时的机械能为（ ）
A．mgh B．mgH
C．mg（H＋h） D．mg（H－h）
解析：
小球未碰地之前机械化能守恒，即每一时刻的机械能都与初始时刻的机械能相等，都为mgH.
答案：
B
18．水流在推动水轮机的过程中做了3×108J的功，这句话应理解为（ ）（导学号57230121）
A．水流在推动水轮机前具有3×108J的能量
B．水流在推动水轮机的过程中具有3×108J的能量
C．水流在推动水轮机后具有3×108J的能量
D．水流在推动水轮机的过程中能量减少了3×108J
答案：
D
19．关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A．能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加
B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少
C．能量在转化和转移过程中总量保持不变，故节约能源没有必要
D．能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源
解析：
正因为能量的转化和转移具有方向性．所以能量不可以无止境开发，应厉行节约．
答案：
D
20．能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，利用了化学能的是（ ）
A．用潮汐发电
B．用电灯照明
C．用干电池作电源
D．用电动机带动水泵将水抽到高处
解析：
潮汐发电是把机械能转成电能，电灯利用的是电能，电动机带动水泵将水抽到高处是电能转成势能．
答案：
C
21．飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块，则有关能量分析正确的是（ ）（导学号57230122）
A．子弹动能不变
B．子弹和木块组成系统动能总和守恒
C．子弹和木块组成系统机械能、热能的总量守恒
D．子弹和木块组成系统机械能减少，减少的那部分消失了
解析：
子弹和木块组成的系统内，机械能转化为热能，它们的总和不变．
答案：
C
22．如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F的作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动．在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能逐渐减小
B．弹簧的弹性势能逐渐增大
C．弹簧的弹性势能先增大后减小
D．弹簧的弹性势能先减小后增大
解析：
由物体处于静止状态可知，弹簧处于压缩状态，撤去F物体在向右运动的过程中，弹簧的弹力对物体先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能应先减小后增大．
答案：
D
23．下列运动中机械能一定守恒的是（ ）
A．自由落体运动
B．在竖直方向上做匀变速运动
C．在竖直方向上做匀速直线运动
D．在水平面上做匀加速直线运动
解析：
机械能守恒的条件是“只有重力或弹力做功，只存在势能和动能的转化”．自由落体运动满足此条件，故机械能守恒；在竖直方向上做匀变速直线运动时，并不一定只受重力作用，可能有重力以外的力作用并做功，所以机械能不一定守恒；在竖直方向做匀速直线运动时，物体的动能不变，但重力势能在变化，所以机械能不守恒；在水平面上做匀加速直线运动时，物体的重力势能不变，但动能在增加，所以机械能不守恒，本题的正确选项是A.
答案：
A
24．如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（ ）
A．重力势能减少，弹性势能增加
B．重力势能增加，弹性势能减少
C．重力势能减少，弹性势能减少
D．重力势能不变，弹性势能增加
解析：
弹簧向下压缩的过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增加；重力做正功，重力势能减少，故A正确．
答案：
A
25．如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中（ ）
A．缓冲器的机械能守恒
B．摩擦力做功消耗机械能
C．垫板的动能全部转化为内能
D．弹簧的弹性势能全部转化为动能
解析：
本题考查能量转化和守恒定律．由于车厢相互撞击弹簧压缩的过程中存在克服摩擦力做功，缓冲器的机械能减少，选项A错误，B正确；弹簧压缩的过程中，垫板的动能转化为内能和弹簧的弹性势能，选项C、D错误．
答案：
B
三、多项选择题（在每小题列出的四个选项中，至少有2个选项符合题目要求）
26．关于功的概念，以下说法正确的是（ ）
A．力是矢量，位移是矢量，但是功是标量
B．功有正、负之分，所以功也有方向性
C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移
D．一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积
解析：
功有正、负之分，但是功是标量，所以功没有方向性，若某一个力对物体不做功，可能是物体没有发生位移，也可能是物体受力方向与位移方向垂直．
答案：
AD
27．（2015·惠州模拟）下列情况中，运动物体机械能一定守恒的是（ ）（导学号57230123）
A．做匀速直线运动的物体
B．做平抛运动的物体
C．物体不受摩擦力
D．物体只受重力
解析：
机械能守恒成立的条件是只有重力做功，B、D都满足只有重力做功的条件，B、D选项正确，不受摩擦力和做匀速直线运动的物体都不能说明只有重力做功，故不能判断此两种情况机械能是否守恒．
答案：
BD
28．关于重力势能，下列说法正确的是（ ）
A．某个物体处在某个位置，重力势能的大小是唯一确定的
B．重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功
C．物体做匀速直线运动时，其重力势能可能改变
D．只要重力做功，物体的重力势能一定变化
解析：
重力势能的大小与零势能面的选取有关，零势能面的选取不同，物体在同一位置重力势能的值就不同，所以重力势能为零的物体也可能对别的物体做功，A、B两项错误；物体做匀速直线运动时，物体的重力势能也可能发生改变，如物体做竖直向上的匀速直线运动时，物体的重力势能增加，C项正确；只要重力做功，物体的重力势能必然发生变化，重力做正功，物体的重力势能减少，重力做负功，物体的重力势能增加，D项正确．
答案：
CD
29．一物体在水平方向的一对平衡力（均为恒力）作用下沿水平方向做匀速直线运动，若撤去一个水平力，则有（ ）
A．物体的动能可能减少
B．物体的动能可能不变
C．物体的动能可能增加
D．余下的一个力一定对物体做正功
解析：
物体原来匀速，若剩下的力的方向与速度相同，物体会做加速运动，那么物体的动能会增加，此时力做正功；若剩下的力的方向与速度相反，物体做减速运动，动能会减小，此时力做负功．
答案：
AC
30.如图所示，在高为H的平台上以初速v0抛出一质量为m的小球，不计空气阻力，当它到达离抛出点的竖直距离为h的B点时速度为vB，小球的动能增量为（ ）（导学号57230124）
A.mv－mv B.mv＋mgh
C．mgH－mgh D．mgh
解析：
重力做功使小球的动能增加，增量为mgh，也即是动能的变化量：
mv－mv.
答案：
AD
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