第一章 功和机械能 单元综合卷（Word版含答案）

第1章 功和机械能 单元优选综合卷
一、单选题
1．（2021·黑龙江·哈尔滨三中高三期中）有一条长的均匀金属链条，有长度在光滑的足够高的固定斜面上，斜面顶端是一个很小的光滑圆弧，斜面倾角为30°，另有长度竖直下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，则链条刚好全部滑向斜面一侧时的速度为（g取）（　　）
A． B． C．2.5m/s D．5m/s
2．（2021·北京·高二期中）如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负点电荷从A点由静上释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的v—t图像如图乙所示。负电荷的动能（ ）
A．保持不变 B．逐渐减小
C．逐渐增大 D．先增大后减小
3．（2021·江苏·涟水县第一中学高二阶段练习）某公园在冬季设置了如图1所示的“雪圈滑雪”游乐项目。游客坐在雪上从倾斜滑道的顶端由静止开始下滑，然后在水平滑道上继续滑行一段距离后停止运动。倾斜滑道可视为斜面，水平滑道可视为水平面，侧视图如图2所示，不计空气阻力。沿水平滑道向前运动的过程中，游客和雪圈的动能（ ）
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．保持不变 D．先增大后减小
4．（2022·湖南·衡阳市船山英文学校高二开学考试）水平桌面上一质量为3kg的物体，在水平拉力F的作用下，从静止开始运动2s后撤去外力，其图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．在0~2s内，合外力做的功为4J
B．在0~2s内，拉力大小是阻力大小的2倍
C．在时，拉力的瞬时功率为
D．在0~6s内，摩擦力做的功为9J
5．（2022·全国·高三专题练习）一物体从静止开始沿固定的斜面向上做匀加速直线运动，若斜面足够长，以沿斜面向上为正方向，运动起点为势能零点，则物体运动过程中的位移x、动能 、重力势能 和机械能E随运动时间t的图像关系，可能正确的是（　　）
A．B．C．D．
6．（2021·全国·高三阶段练习）某游乐场中的“旋转飞椅”，其基本装置是将铁索绳上端固定在转盘支架的边缘，绳子下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成是一个质点，则可简化为如图所示的物理模型。其中P为处于水平面内的转盘支架，可绕竖直转轴OO′转动，设绳长=10m，质点的质量m=60kg，转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4m。转盘从静止开始逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角=37°（不计空气阻力及绳重，绳不可伸长，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2），则说法正确的是（　　）
A．质点受到重力、绳索的作用力和向心力
B．质点的角速度为
C．绳子的拉力为600N
D．质点从静止到做匀速圆周运动的过程中，绳子对质点做的功为W=2250J
7．（2021·河北·张家口市宣化第一中学高一阶段练习）一质量为的物体，在合外力F作用下由静止开始做直线运动，F与位移的关系图像如图所示，由图像可知（　　）
A．在到过程中，物体做匀加速直线运动，运动时间
B．在到过程中，物体做变加速直线运动，F做功5J
C．物体运动到时，物体的瞬时速度为
D．物体运动到时，物体的瞬时速度为
8．（2021·广东惠州·模拟预测）如图所示，机械臂主要结构包括上臂、支柱和电机。上臂由同种材料制成且粗细均匀。已知上臂长2m，重20kg，机械臂将30kg的A物体（可看作质点）从如图所示位置（机械臂与竖直方向的夹角为）缓慢提高2m，g=10m/s2，则电机消耗电能约为（　　）
A．600J B．800J C．1000J D．1200J
9．（2021·浙江·诸暨中学高一期中）在倾角为的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚离开C时，A的速度为v，加速度为a，方向沿斜面向上。设弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，则（　　）
A．当B刚离开C时，A发生的位移大小为
B．当A的速度达到最大时，B的加速度大小为
C．B刚离开C时，恒力对A做功的功率为
D．从静止到B刚离开C的过程中，物块A克服重力做功为
10．（2021·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高三期中）将质量为m的小球在距地面高度为h处抛出，抛出时的速度大小为v0，小球落到地面时的速度大小为2v0。若小球受到的空气阻力不能忽略，则对于小球下落的整个过程，下面说法中正确的是（ ）
A．小球重力势能增加了mgh
B．合外力对小球做的功小于
C．物体的机械能减少了
D．克服空气阻力做的功等于mgh -
11．（2021·陕西·周至县第四中学高三期中）如图所示，在静止的水平转台上放置一个质量为m的物块a（可视为质点），它与竖直转轴间距为R；与转台问动摩擦因数为。水平圆盘绕过圆心O的竖直轴逐渐加速转动，a与圆盘保持相对静止，圆盘的角速度达到一定值时，a相对圆盘才开始滑动。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．a相对圆盘开始滑动前，物块a与转台之间只受到1对作用力与反作用力
B．a相对圆盘开始滑动前，摩擦力大小和方向都不变
C．a相对圆盘开始滑动前的过程中，到达某个角速度时，平台对物块做的功为
D．如果在a物块的半径的中点放置另一个质量为2m的物块b，b与圆盘问的动摩擦因数为，则在平台加速转动过程中b比a先滑动
二、填空题
12．（2020·天津市红桥区教师发展中心高一期末）用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。实验中需测量重物下落的瞬时速度。在重物拖动的纸带上选择三个连续的点，它们之间的距离如图2所示，已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计时器在打下B点时重物的速度大小为____________m/s（保留两位有效数字）。
多次实验后发现，重物减小的重力势能总是稍大于增加的动能，分析产生这种误差的原因：___________________。
13．（2021·福建·晋江市第一中学高三阶段练习）—列质量为m的动车从莆田站由静止出发，以某一恒定功率在平直轨道上运动，经时间t后达到该功率下的最大速度。若该动车行驶过程受到的阻力大小恒为F，则该恒定功率为__________，该动车在该过程中通过的路程为__________。
14．（2021·全国·高一专题练习）如图所示，质量为m的物块在水平恒力F的推动下，从粗糙山坡底部的A处由静止运动至高为h的坡顶B处，并获得速度v，A、B之间的水平距离为x，重力加速度为g，则重力做功为______，恒力F做功为________，物块的末动能为________，物块克服摩擦力做功为________。
三、解答题
15．（2020·天津市红桥区教师发展中心高一期末）质量为m=4 kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10 N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=20 m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2，求：
（l）物块在力F作用过程发生位移xl的大小；
（2）撤去力F时物块的瞬时速度大小v1。
16．（2022·贵州·赫章县教育研究室高二期末）如图所示，光滑水平地面上有两物块和，质量分别为和，在物块右侧有一倾角足够长斜面与水平地面相连。现给物块一个向右的初速度，一段时间后物块与物块发生碰撞，碰后返回速度为，向前运动，速度为，物块经过斜面底端时没有能量损失，物块上滑到斜面上最高点处，恰好能处于静止状态，已知重力加速度为，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）斜面的动摩擦因数；
（2）物块沿斜面上滑的最大位移。
17．（2022·湖南省郴州市教育局高一期末）如图所示，轨道由水平轨道AB和足够长斜面轨道BC平滑连接而成，斜面轨道BC与水平面间的夹角为 。质量为 的物块静止在离B点 的水平轨道上，物块与水平面和斜面间的动摩擦因数均为 。现在物块上作用一个大小 、方向水平向右的拉力，物块到达B点时撤去该拉力。，，g取10m/s2。求：
(1)物块到达B点的速度大小vB；
(2)物块因惯性沿斜面上冲的最大距离xm。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．C
3．B
4．C
5．C
6．B
7．C
8．B
9．B
10．D
11．C
12． 3.69m/s 空气阻力、纸带摩擦等导致能量损失
13．
14． －mgh Fx mv2 Fx－mgh－mv2
15．（1）16m；（2）4 m/s
16．（1）0.75；（2）
17．(1) ；(2)
答案第1页，共2页
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