第四章 机械能和能源 单元质量检测（Word版含答案）

第四章 机械能和能源 单元质量检测
一、单选题
1．（2021·福建师大二附中高一期中）跳伞运动非常惊险，被世人誉为“勇敢者的运动”。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为，则在运动员下落了h高度的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．运动员的重力势能减少了
B．运动员的动能增加了
C．运动员克服阻力所做的功为
D．运动员的机械能减少了
2．（2021·福建师大二附中高一期中）如图所示，桌子放于水平地面上，桌面高为。一质量为m的小球处于桌面上方高处的a点，重力加速度为g，小球从a点下落到地面上的c点，下列说法正确的是（　　）
A．若以桌面为零势能参考平面，小球在a点的重力势能为
B．若以桌面为零势能参考平面，小球在桌面c处的重力势能为
C．若以地面为零势能参考平面，小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少
D．若以地面为零势能参考平面，小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少
3．（2021·福建师大二附中高一期中）关于功和功率的概念，下列说法正确的是（　　）
A．功有正、负之分，说明功有方向
B．由可知，速度一定时，牵引力与功率成正比
C．由可知，机器做功越多，其功率就越大
D．由可知，只要知道时间t内机器做的功，可以求这段时间内任意时刻机器做功的功率
4．（2022·湖南·二模）神舟十三号载人飞船入轨后经历多次机动变轨，于北京时间10月16日6时56分与空间站组合体成功实现自主快速交会对接，顺利完成入轨状态设置，成功对接于天和核心舱径向端口，如图所示，假设神舟十三号载人飞船A与天和核心舱B（均可看成质点）对接前分别在轨道1和轨道2上做圆周运动。神舟十三号载人飞船A在适当位置经短时加速变轨后与轨道2上运行的天和核心舱B于P点实现对接，不计飞船发动机喷气的质量损耗，下列说法错误的是（　　）
A．A在轨道1上运行时的加速度大于在轨道2上运行时的加速度
B．随着航天技术的发展，可以实现飞船与空间站的同轨加速追及对接
C．A与B对接后在高轨道的运行速度比A在原轨道的运行速度小
D．在A的变轨过程中，A的引力势能逐渐增加
5．（2022·全国·高一专题练习）连淮扬镇高铁扬州段12月11日正式开通，如图所示，“复兴号”列车正沿直线驶出扬州东站，假设列车质量为m，牵引电机的输出功率恒为P，所受阻力恒为f。某时刻速度为v1、加速度为a1，一段时间t后速度为v2，在这段时间内位移为x。下列关系式正确的是（　　）
A．＝ B．a1＝－
C．x＝v1t＋a1t2 D．Pt＝mv22－mv12
6．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，一固定斜面的倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于0.8g（g为重力加速度大小），物块上升的最大高度为H，则此过程中（　　）
A．物块的重力势能减少了mgH
B．物块的动能损失了1.6mgH
C．物块的机械能损失了0.8mgH
D．物块克服摩擦力做功0.8mgH
7．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从与C、D等高的位置（轻绳伸直）静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面的压力刚好为零，已知重力加速度为g，下列结论正确的是（　　）
A．ma∶mb＝2∶1
B．ma∶mb＝4∶1
C．若只将b的质量变大，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力为零
D．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
8．（2022·浙江·高一开学考试）山东舰是中国首艘自主建造的国产航母，为了缩短飞机起飞前行驶的距离，通常用发射架将飞机弹出，使飞机获得一定的初速度。如图所示，在静止的山东舰上，某质量为的飞机通过发射架获得的初速度为，之后在水平跑道上以恒定功率沿直线加速，经过时间离开山东舰且恰好达到最大速度，设飞机在跑道上所受阻力的大小恒定。下列判断正确的是（　　）
A．飞机在跑道上加速所受到的阻力
B．在整个过程中牵引力做功为
C．山东舰跑道的最短长度为
D．山东舰跑道的最短长度为
9．（2022·湖南·衡阳市船山英文学校高一开学考试）随着人们生活水平的提高，小汽车已经走进了千家万户。小强刚拿到了驾照，在一平直公路上练习开车。已知小汽车的质量为m，发动机的额定功率为P，运动过程中，小汽车所受的阻力与其速率成正比，，k为常量。下列说法正确的是（　　）
A．小汽车在匀加速启动的过程中，牵引力恒定不变
B．若小汽车以额定功率启动，则小汽车从静止开始做匀加速运动
C．小汽车能达到的最大速度为
D．若小汽车以额定功率从静止启动，经过时间t达到最大速度，则这一过程中小汽车克服阻力做的功为
10．（2022·天津市红桥区教师发展中心高一期末）将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-t 图像如图所示。以下判断正确的是（　　）
A．前3s内货物受拉力逐渐增大
B．最后2s内货物只受重力作用
C．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同
D．第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒
11．（2021·安徽省凤阳县临淮中学高一阶段练习）如图，两个完全相同的小球分别用不可伸长的轻绳悬挂于、点，两绳长度均为，球在一个竖直平面内左右摆动，最大摆角为，球经过最低点时速度大小为，绳的拉力为；球在水平面内做匀速圆周运动，线速度大小也为，绳的拉力为。不计空气阻力，则为（　　）
A． B． C． D．
12．（2022·江苏通州·高一期末）如图所示，投球游戏中，某同学将皮球从地面上方O处水平抛出，第一次皮球直接落入墙角A处的空框，第二次皮球与地面发生一次碰撞后恰好落入A处空框。已知皮球与地面碰撞前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，不计空气阻力，则（　　）
A．第一次抛出的初速度是第二次抛出初速度的3倍
B．两次抛出皮球过程人对球做的功一样多
C．皮球入框瞬间，第二次重力的功率大于第一次
D．从投出到入框，第二次皮球重力势能的减少量比第一次多
二、填空题
13．（2021·广东潮州·高一期末）如图所示，木块放在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块。已知子弹受到的平均阻力为 F，射入深度为d，在此过程中木块的位移为s，则子弹动能的减少量为______________（用以上三个量表示）
14．（2022·福建师大附中高一期末）快递员驾驶电动车配送货物，人和车的质量为250kg，货物的质量为50kg，送货和返回过程电 动车的v-t图像如图所示，两过程中电动车都是先匀加速启动，后保持额定功率行驶。已知电动车受到的阻力与其总重力成正比，匀加速的最大速度均为2.4m/s,则送货过程电动车匀加速运动的加速度为_______m/s2，电动车的额定功率为_______W. （g取10m/s2）
15．（2022·云南·高一学业考试）“套圈”是许多人喜爱的一种中国传统游戏。如图所示，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度先后水平抛出完全相同的小圆环，且小圆环都恰好套中前方同一个物体。不计空气阻力，将小圆环的运动视为平抛运动。平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的___________运动。设大人抛出的圆环在空中运动时间为t1，大人对圆环做的功为W1；小孩抛出的圆环在空中运动时间为t2，小孩对圆环做的功为W2，则：t1___________t2（选填“大于”或“小于”），W1___________W2（选填“大于”或“小于”）。
16．（2021·全国·高一专题练习）只有重力做功时，只发生重力势能和动能的转化。
（1）要验证的表达式：mv22＋mgh2=mv12＋mgh1或mv22-mv12=__________。
（2）所需测量的物理量：物体所处两位置之间的__________，及物体的__________。
三、解答题
17．（2021·福建·上杭县才溪中学高一阶段练习）如图所示，从点水平抛出一质量的小物块，之后小物块恰好沿切线方向从B点进入固定的光滑圆弧轨道，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面上的长木板，圆弧轨道端切线水平，已知长木板的质量，A、B两点距C点的高度分别为，，，小物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面之间的动摩擦因数，取重力加速度。求：
（1）小物块运动至点时的速度大小；
（2）小物块滑动至点时，圆弧轨道对小物块支持力的大小；
（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。
18．（2021·福建师大二附中高一期中）如图所示，在某电视台举办的冲关游戏中，AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道，半径，AO与BO夹角为。BC是长度为的水平传送带，CD是长度为的水平粗糙轨道，AB、CD轨道与传送带平滑连接。游戏中参赛者抱紧滑板从A处由静止下滑，最后恰好能运动至D点。参赛者和滑板可视为质点，参赛者质量，滑板质量可忽略。已知滑板与传送带、水平轨道的动摩擦因数分别为，，g取，求：
（1）参赛者运动到圆弧轨道B处的速度大小；
（2）参赛者运动到水平传送带C处的速度大小；
（3）传送带的运转速率及运转方向（填“顺时针”或“逆时针”）；
（4）传送带由于传送参赛者而多消耗的电能E。
19．（2022·江苏苏州·高一期末）如图所示，一倾斜固定的传送带与水平面的倾角θ=37°，传送带以v=2m/s的速率沿顺时针方向匀速运行。从距离传送带底端x0=4m的O点由静止释放一质量m=0.5kg的滑块（视为质点），滑块沿传送带向下运动，到达传送带底端时与挡板P发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后反弹速率不变。滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s2，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求：
（1）滑块与挡板P第一次碰撞的速度大小；
（2）滑块与挡板P第一次碰撞后到达的最高位置到传送带底端的距离L；
（3）试描述经过足够长时间后滑块所处的状态，并计算与放置木块前相比电动机增加的功率。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．B
4．B
5．B
6．B
7．C
8．D
9．C
10．C
11．C
12．A
13．F（d+s）
14． 0.4 720
15． 自由落体 大于 小于
16． mgh1-mgh2 高度差 运动速度
17．（1）；（2）；（3）
18．（1）；（2）；（3）；顺时针；（4）
19．（1） 4m/s；（2）1.6m；（3）4W
答案第1页，共2页
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