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1、內蒙古新人教版物理高三單元測試18:《重力勢能》
注意事項:
1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息
2.請將答案正確填寫在答題卡上
第I卷(選擇題 共45分)
評卷人
得分
一、選擇題(本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項中。有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分)
1.關于重力勢能,下列說法中正確的是 ( )
A.重力勢能為零的物體,不可能對別的物體做功
B.物體做勻速直線運動時,其重力勢能一定不變
C.重力對物體做正功,物體的重力勢能一定增加
2、
D.重力對物體做正功,物體的重力勢能一定減少
2.當物體克服重力做功時,物體的
A.重力勢能一定減少,機械能可能不變
B.重力勢能一定增加,機械能可能不變
C.重力勢能一定增加,動能可能不變
D.重力勢能一定減少,動能可能減少
3.質量是100g的球從1.8m的高處落到水平板上,又彈回到1.2m的高度,在整個過程中,球的重力勢能變化了多少?
A.600J B.0.6J C.12W D.1.2W
4.如圖所示是幾個高度相同而傾角不同的斜面。讓質量相同的物體m(可看成質點)沿斜面由靜止從頂端運動到底端。則重力所做的功
A.在斜面①最大
3、B.在斜面②最大 C.在斜面③最大 D.一樣大
5.下列說法中正確的是:
A.重力做功與路徑無關,與移動物體的初末位置的豎直高度差有關,即WAB=mghAB
B.靜電場力做功與路徑無關,與移動電荷的初末位置的電勢差有關,即WAB=qUAB
C.重力對物體做正功,其重力勢能能減少,做負功則重力勢能增加
D.靜電場力對正電荷做正功,正電荷電勢能減少,對負電荷做正功,負電荷電勢能減少
6.某人將靜止的物體舉高h時其速度為v,則下列說法正確的是
A.物體克服重力做的功等于物體重力勢能的增加
B.物體所受合外力對它做的功等于物體重力勢能的增加
C.人對物體做的功等于物體重力
4、勢能的增加
D.重力對物體做的功等于物體動能的增加
7.關于重力勢能和重力做功的說法中正確的是
A.重力做負功,物體的重力勢能一定增加
B.只要有力對物體做功,該物體的重力勢能就一定增加
C.質量較大的物體,其重力勢能也一定較大
D.地面上物體的重力勢能一定為零
8.關于重力勢能,下列說法中正確的是
A.某個物體處子某個位置,重力勢能的大小是惟一確定的
B.重力勢能為零的物體,不可能對別的物體做功
C.物體做勻速直線運動時,其重力勢能一定不變
D.只要重力做功,物體的重力勢能一定變化
9.將質量為100kg的物體從地面提升到10m高處,在這個過程中,下列說法
5、中正確的是:
A.重力做正功,重力勢能增加1.0×104J
B.重力做正功,重力勢能減少1.0×104J
C.重力做負功,重力勢能增加1.0×104J
D.重力做負功,重力勢能減少1.0×104J
10.物體克服重力做5 J的功,則它的重力勢能增加了
A.5 J B.-5 J C.0 D.不能確定
11.物體沿光滑斜面向下加速滑動,在運動過程中物體的
A.重力勢能逐漸增加,動能也逐漸增加
B.重力勢能逐漸增加,動能逐漸減少
C.重力勢能逐漸減少,動能也逐漸減少
D.重力勢能逐漸減少,動能逐漸增加
12.一物體在勻速下落,下列說
6、法正確的是
A.合力對物體功不為零,機械能守恒
B.合力對物體功為零,機械能不守恒
C.重力對物體做正功,重力勢能減少
D.重力對物體做正功,重力勢能增加
13.某省沙河抽水蓄能電站自2020年投入運行以來,在緩解用電高峰電力緊張方面,取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。抽蓄水能電站的工作原理是,在用電低谷時(如深夜),電站利用電網(wǎng)多余電能把水抽到高處蓄水池中,到用電高峰時,再利用蓄水池中的水發(fā)電。如下圖,蓄水池(上游水庫)可視為長方體,有效總庫容量(可用于發(fā)電)為V,蓄水后水位高出下游水面H,發(fā)電過程中上游水庫水位最大落差為d。統(tǒng)計資料表明,該電站年抽水用電為2.4×108 KW·
7、h,年發(fā)電量為1.8×108 KW·h。則下列計算結果正確的是(水的密度為,重力加速度為g,涉及重為勢能的計算均以下游水面為零勢能面)
A.能用于發(fā)電的水最大重力勢能EP=pVgH
B.能用于發(fā)電的水的最大重力勢能EP=pVg(H-)
C.電站的總效率達75%
D.該電站平均每天所發(fā)電能可供給一個大城市居民用電(電功率以105 kW計)約10 h
14.某同學把掉在地上的普通高中課本《物理l》撿起放回課桌面,在此過程中,課本重力勢能的增加約為
A.O.3 J??? B.3 J??? C.30 J??? D.300 J
15.如圖所示,有兩個相同質量可看成質點的鐵球和木
8、球,放置在同一張水平桌面上,若選定地面為零勢能參考平面,則比較這兩個球的重力勢能的大小,正確的是
A.鐵球的重力勢能大
B.木球的重力勢能大
C.兩球的重力勢能一樣大
D.大小關系無法確定
第II卷(非選擇題)
(非選擇題 共55分)
評卷人
得分
二、填空題(本題共4小題,共20分)
16.(6分)質量為2Kg的物體沿傾角為300的斜面下滑,1秒內下滑了2m,則其重力勢能改變了______。1秒末重力的瞬時功率為______。
17.(6分)重力勢能的改變與重力做功的關系,表達式 。重力做正功時,重力勢能 ;
9、重力做負功時,重力勢能 。
18.(4分)重力做功與 無關,只取決于 。
19.(4分)質量為50kg的人走上一個長150m、傾角為30o的坡路頂端,他克服重力做了???????? ?J的功;他的重力勢能增加了????????? ?J。(取g=10m/s2)。
評卷人
得分
三、計算題(本題共3小題,共35分,解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位,只寫出最后答案的不能得分)
20.(10分)質量為m的物塊從高為h的斜面上滑下,又在同樣材
10、料制成的水平面上滑行一段距離后停止。斜面到水平面通過小圓弧連接,物塊開始下滑的位置到停下來的位置之間的水平距離為S,求物塊與接觸面間的動摩擦因數(shù)。
21.(05年全國卷Ⅰ)(12分)原地起跳時,先屈腿下蹲,然后突然蹬地。從開始蹬地到離地是加速過程(視為勻加速),加速過程中重心上升的距離為“加速距離”。離地后重心繼續(xù)上升,在此過程中重心上升的最大距離稱為“豎直高度”?,F(xiàn)有列數(shù)據(jù):人原地上跳的“加速距離”d1=0.50m,“豎直高度”h1=1.0m;跳蚤原地上跳的“加速距離”d2=0.00080m,“豎直高度”h2=0.10m。假設人具有與跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距離”
11、仍為0.50m,則人上跳的“豎直高度”是多少?
22.(01年全國卷)(13分)“和平號”空間站已于今年3月23日成功地墜落在南太平洋海域,墜落過程可簡化為從一個近圓軌道(可近似看作圓軌道)開始,經(jīng)過與大氣摩擦,空間站的絕大部分經(jīng)過升溫、熔化,最后汽化而銷毀,剩下的殘片墜入大海.此過程中,空間站原來機械能中,除一部分用于銷毀和一部分被殘片帶走外,還有一部分能量E'通過其他方式散失(不考慮墜落過程中化學反應的能量)。
(1)試導出以下列各物理量的符號表示散失能量E'的公式。
(2)算出E'的數(shù)值(結果保留兩位有效數(shù)字)。
墜落開始時空間站的質量M=1.17×105kg;
軌道離地面
12、的高度為h=146km;
地球半徑R=6.4×106m;
墜落空間范圍內重力加速度可看作g=10m/s2;
入海殘片的質量m=1.2×104kg;
入海殘片的溫度升高ΔT=3000K;
入海殘片的入海速度為聲速=340m/s;
空間站材料每1千克升溫1K平均所需能量c=1.0×103J;
每銷毀1千克材料平均所需能量=1.0×107J。
試卷答案
1.D
2.BC
略
3.B
4.D
5.ABCD
6.A
7.A
8.D
9.C
10.A
11.D
12.BC
13.BC
14.B
15.C
16.20J,40W
17.WG=△EP、減少、增
13、加
18.物體運動的路徑、起點和終點的位置
19.3.75×104;3.75×104
20.解:重力對物塊做的功為
WG=mgh (1分)
斜面對物塊的摩擦力對物塊做的功為
Wf1=f1l1cosπ (1分)
l1=
f1=μN1 (1分)
N1=mgcosθ (1分)
水平面對物塊的摩擦力對物塊做的功為
Wf2=f2l2cosπ (1分)
l2=s-hcotθ
f2=μN2 (1分)
N2=mg (1分)
在整個過程中
WG+ Wf1+ Wf2=0-0 (2分)
∴μ= (1分)
略
21.
14、解析:
解法一:人以跳蚤的加速度a原地上跳時,“豎直高度”為h,則加速上升階段和豎直上升階段合外力做的功的絕對值相等。
跳蚤以加速度a原地上跳時有
可以解得
解法二:用a 表示跳蚤起跳的加速度,v表示離地時的速度,則對加速過程和離地后上升過程分別有
v2=2ad2 ???v2=2gh2
若假想人具有和跳蚤相同的加速度a,令V表示在這種假想下人離地時的速度,H 表示與此相應的豎直高度,則對加速過程和離地后上升過程分別有
V2=2ad1??? V2=2gH
由以上各式可得H=
代人數(shù)值,得? H=62.5m
22.解析:
(1)
15、根據(jù)題給條件,從近圓道到地面的空間中重力加速度g=10m/s2,若以地面為重力勢能零點,墜落過程開始時空間站在近圓軌道的勢能為
???????????????????????????????????? ????????????????? ①
以表示空間站在近圓軌道上的速度,由牛頓定律可得
????????????????????????????????????????????????? ??②
其中r為軌道半徑,若以表示地球半徑,則
??????????????????????????????????????????????????? ?③
由②、③式可得空
16、間站在近圓軌道上的動能為
????????????????????????????????????????? ?④
由①、④式得,在近圓軌道上空間站的機械能
????????????????????????????????????? ? ⑤
在墜落過程中,用于銷毀部分所需的能量為
????? ???????????????????????????????????? ⑥
用于殘片升溫所需的能量? ????????????????????????? ?⑦
殘片的動能為 ????????????????????????????????????????? ??⑧
以E'表示其他方式散失的能量,則由能量守恒得
???????? ?????????????? ⑨
由此得
???? ⑩
(2)以題給數(shù)據(jù)代入得? ???????????????????????????? ?