第四章 机械能及其守恒定律 单元滚动测评卷(Word版含答案)

第四章 机械能及其守恒定律 单元滚动测评卷
一、单选题
1．（2022·河北·高三专题练习）如图所示，在一个倾角为30°的光滑斜面上，长为L的轻绳一端固定于O点（在其下方的P点固定有一钉子），另一端拴一个质量为m的小球。把小球拉至与O等高处的A点，由静止释放小球，当小球运动至最低点时，轻绳与钉子接触后小球绕钉子继续做圆周运动，接触后瞬间轻绳上的拉力变为接触前瞬间的倍，则O、P之间的距离为（ ）
A． B． C． D．
2．（2022·河北·高三专题练习）如图所示为某品牌的电动车，质量为60kg，电动车行驶时所受阻力大小为车和人总重力的0.05倍。一质量为40kg的人骑着该电动车在水平地面上由静止开始以额定功率行驶，5s内行驶了15m，速度达到5m/s。已知重力加速度为。该电动车以额定功率行驶能达到的最大速度为（　　）
A．5m/s B．7m/s C．8m/s D．9m/s
3．（2022·福建·泉州市教科所模拟预测）如图，工人在斜坡上用一绳跨过肩膀把货物从A点缓慢拉到B点，轻绳与斜坡的夹角恒为θ。若工人采用身体前倾的姿势使θ变小且保持恒定，仍把货物从A点缓慢拉到B点，则用身体前倾的姿势拉货物（　　）
A．一定更省力，对货物做的功也一定更少
B．一定更省力，但对货物做的功一定更多
C．不一定更省力，但对货物做的功一定更多
D．不一定更省力，但对货物做的功一定更少
4．（2022·浙江·高二学业考试）有一辆质量为170kg、输出功率为1440W的太阳能试验汽车，安装有约6m2的太阳能电池板和蓄能电池，该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为30W/m2。驾驶员的质量为70kg，汽车最大行驶速度为90km/h。假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，则汽车（　　）
A．以最大速度行驶时牵引力大小为60N
B．以额定功率启动时的加速度大小为0.24m/s2
C．保持最大速度行驶1h至少需要有效光照8h
D．直接用太阳能电池板输出的功率可获得6m/s的最大行驶速度
5．（2022·贵州·贵阳市第八中学模拟预测）随着2022年北京冬奥会的临近，滑雪成为人们非常喜爱的运动项目，如图所示，运动员从助滑道AB段滑下，从跳台B处沿水平方向飞出，飞行一段时间后在着陆坡着陆，滑行直至停止。某着陆坡可看作倾角为的斜面，运动员连同滑雪板的总质量。通过传感器显示运动员离开台端B点的速度为20m/s，落到着陆坡上的C点。不计运动员所受阻力的影响，重力加速度，，，则（　　）
A．运动员从B点运动到C点的时间为1.5s
B．运动员在眷陆瞬间重力的瞬时功率为8000W
C．若助滑道高度加倍，仍能落在斜面上，则运动员在空中运动的时间也加倍
D．若助滑道高度加倍，仍能落在斜面上，则运动员落到斜面上的速度方向不变
6．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为R，圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍，小球的质量为m，若小球恰好能通过轨道2的最高点B，则小球在轨道1上经过其最高点A时对轨道的压力大小为（重力加速度为g）（　　）
A．2mg B．3mg C．4mg D．5mg
7．（2022·江苏南京·高三开学考试）一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率随时间的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小恒定不变。下列描述该汽车的速度随时间变化的图像中，可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑轻质定滑轮与直杆的距离为d.杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为d处．现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，轻绳足够长，下列说法正确的是（　　）
A．环到达B处时，重物上升的高度h＝
B．环到达B处时，环与重物的速度大小相等
C．环从A到B，环减少的机械能大于重物增加的机械能
D．环能下降的最大高度为
9．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，一根足够长的圆管竖直固定在地面上，管内有一劲度系数为k＝10 N/m的轻质弹簧，弹簧上端连有质量可以忽略的活塞，下端连有质量为m＝0.1 kg的小球（小球直径小于管径），已知活塞与管壁间的最大静摩擦力Ff＝1.4 N，弹簧从自然长度开始伸长x的过程中平均弹力为F＝kx，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g＝10 m/s2。当弹簧处于自然长度时由静止释放小球，在小球第一次运动到最低点的过程中（　　）
A．小球先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动直到静止
B．弹簧的最大伸长量为0.24 m
C．当小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为0.098 J
D．活塞克服摩擦力做的功为0.105 J
10．（2022·全国·高三专题练习）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
11．（2022·江西赣州·高三期末）如图甲所示，用起重机起吊质量为的重物，重物上升过程中速度的平方与上升高度的关系图像如图乙所示，重力加速度为，则重物上升过程中，下列说法正确的是（　　）
A．重物加速上升的时间为
B．起重机对重物做功的最大瞬时功率为
C．重物上升过程中，克服重力做功的平均功率为
D．重物加速上升时，起重机对重物做正功，减速上升时，起重机对重物做负功
二、填空题
12．（2021·福建省福州市鼓山中学高一期中）质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时，物体m相对斜面静止，如图所示。物体与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则此过程中重力对物体做的功为______，支持力对物体做的______J，摩擦力对物体做的功为______。
13．（2022·上海师大附中高三学业考试）一物体在一个水平拉力作用下在粗糙水平面上沿水平方向运动的v—t图像如图甲所示，水平拉力的P—t图像如图乙所示，g = 10m/s2，图中各量的单位均为国际制单位。若此水平拉力在6s内对物体所做的功相当于一个恒定力F′沿物体位移方向所做的功，则F′ = ___________，物体与水平面间的动摩擦因数为___________。
14．（2022·上海师大附中高三学业考试）如图所示，将小球甲、乙（都可视为质点）分别从A、B两点由静止同时释放，甲、乙两物体的质量之比为2∶1，最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中甲是从圆心A开始做自由落体运动，乙沿光滑弦轨道从与圆心等高的B到达D，当甲运动到D点前瞬间，甲、乙的速度大小之比为________，机械能之比为_______（以D点所在平面为零势能面）
三、解答题
15．（2022·全国·高三专题练习）如图甲所示，质量m＝2.0 kg的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数μ＝0.20。从t＝0时刻起，物体受到一个水平力F的作用而开始运动，前8 s内F随时间t变化的规律如图乙所示，g取10 m/s2。求：
（1）在图丙坐标系中画出物体在前8 s内的v t图像；
（2）前8 s内水平力F所做的功。
16．（2022届山东省菏泽市高三（下）一模考试物理试题）如图所示，长为L的传送带在两半径为R的转轮A、B带动下向右运动，某时刻在A端由静止放上一质量为的木块，当木块运动到传送带的中点时，与传送带保持相对静止，木块到达B点后恰好能做平抛运动，落在D点，重力加速度为g。求：
（1）木块与传送带间的动摩擦因数；
（2）当木块运动到传送带中点时，被一水平飞来的子弹击中，并停留在木块内，子弹的质量为m。为使木块仍落在D点，子弹击中木块前的速度最大是多少？
17．（2022·广东·模拟预测）如图所示，动摩擦因数μ＝0.5的水平地面与半径为R的光滑圆弧轨道平滑相连，B、C、D为圆弧轨道上的三个点，B点为最低点，C点与圆心O等高，D点为圆弧轨道的最高点，而且D点的切线方向与倾斜传送带平行，已知长度为5R的传送带与水平面的夹角为θ＝37°，动摩擦因数也为μ，正以v0顺时针转动，现位于水平面上A处一可视为质点的物体，其质量为m，在水平向右的恒力F作用下从静止开始向右运动，当物体运动到B点时轨道对物体的支持力为11mg，物体运动到C点时撤去外力F，其中AB的距离为L＝10R，重力加速度为g，F和v0均为未知。
（1）求水平恒力F的大小。
（2）判断物体能否到达D点，写出判断过程。
（3）讨论物体在传送带上运动过程中摩擦力做的功与传送带速度的关系。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．C
4．C
5．D
6．C
7．B
8．D
9．C
10．B
11．C
12． 0
13． N 0.6
14．
15．（1）；（2）155 J
16．（1）；（2）若子弹向右运动，最大速度为；若子弹向左运动，最大速度为
17．（1）mg；（2）能到达D点；（3）若v0≥vD，摩擦力总功W总＝0，若v0＜vD，摩擦力总功W'总＝﹣3.36mgR+0.4m
答案第1页，共2页
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