第1章 功和机械能 章末综合训练
一、单选题
1.(2022·河南·郑州市上街实验高级中学高一期末)一辆质量为m、速度为v的汽车关闭发动机后在水平地面上滑行,滑行时受到阻力的大小为F,则汽车滑行的最大距离为( )
A. B. C. D.
2.(2022·河北·高三专题练习)如图所示,一宽度为d的水平传送带以速度与向右匀速运行,在传送带上方固定光滑挡板,挡板与传送带AB边界的夹角为。质量为m的物块(可视为质点)在水平传送带AB边上随传送带以速度匀速运动,物块碰到挡板时,垂直挡板方向的速度减为零,平行挡板方向的速度不变,最终从传送带上的C点离开传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.碰撞前传送带对物块的摩擦力对物块做正功
B.物块与挡板碰撞后沿挡板方向不受摩擦力
C.物块从碰到挡板到离开传送带所用时间为
D.物块沿挡板运动过程中在传送带上留下划痕的长度为
3.(2022·湖南·高二开学考试)如图所示,水平桌面上有一固定的圆弧形光滑斜面,斜面末端点的切线水平,斜面顶端离水平桌面的高度,现使质量为的小物块从斜面顶端点无初速度滑下。已知圆弧的半径为,不计空气阻力,取重力加速度大小,则小物块在点时对圆弧轨道的压力大小为( )
A. B. C. D.
4.(2022·河北·邯郸一中高三阶段练习)冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一。某冰滑梯的示意图如图所示,螺旋滑道的摩擦可忽略,倾斜滑道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数相同,不同滑板与滑道的动摩擦因数不同,但是满足。在设计滑梯时,要确保所有游客在倾斜滑道上匀减速下滑,且滑行结束时停在水平滑道上,以下、的组合符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
5.(2022·山西吕梁·一模)将某物体从地面竖直向上抛出,一段时间后物体又落回地面。在此过程中物体所受空气阻力大小不变,其动能Ek随距离地面高度h的变化关系如图所示,取g=10m/s2,下列说法中正确的是( )
A.上升过程中机械能减少,下降过程中机械能增加
B.全过程中克服空气阻力做功120J
C.上升与下降的时间之比为:
D.上升过程中动能减少量与机械能减少量之比为6:1
6.(2022·全国·高三专题练习)如图所示,A、B两物体的质量分别为m、2m,中间用轻杆相连,放在光滑的斜面上.现将它们从静止释放,在下滑的过程中( )
A.两物体下滑的加速度不相同 B.轻杆对A做正功,对B做负功
C.系统的机械能守恒 D.任意时刻两物体重力的功率相同
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·河北衡水中学模拟预测)如图所示,一轻弹簧放在倾角θ=30°且足够长的光滑斜面上,下端固定在斜面底端的挡板上,上端与放在斜面上的物块A连接,物块B与物块A(二者质量均为m)叠放在斜面上并保持静止,现用大小等于mg的恒力F平行斜面向上拉B,当运动距离为L时B与A分离。下列说法正确的是( )
A.弹簧处于原长时,B与A开始分离
B.弹簧的劲度系数为
C.弹簧的最大压缩量为L
D.从开始运动到B与A刚分离的过程中,两物体的动能一直增大
9.(2019·四川成都·高一期末)一辆质量为m的小汽车在水平地面上由静止开始运动,其功率随速度的变化关系如图所示,其中AB段平行于v轴,汽车匀速运动阶段的速度为vB。根据图像,你可以判断的是( )
A.汽车与地面间的摩擦力大小为
B.在OA段汽车的位移为
C.速度增大到vA的过程中,汽车的加速度逐渐减小,当v=vA时,a=0
D.速度从vA增加到vB的过程中,汽车的牵引力逐渐减小,当v=vB时,牵引力减小为0
10.(2016·四川·成都七中高一期末)电动机以恒定的功率P和恒定的转速n卷动绳子,拉着质量为M的木箱在光滑的水平面上前进,如所示,电动机卷绕绳子的轮子的半径为R,当运动至绳子与水平面成θ角时,下述关于木箱的说法,正确的是( )
A.做匀速运动,速度是2πnR
B.做匀加速运动,此时速度是
C.此时对地的压力为
D.此过程中所受合力的大小和方向都在变化
二、填空题
11.(2021·全国·高一课前预习)伽利略曾研究过小球在斜面上的运动,如图所示
将小球由斜面A上某位置由静止释放,如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略,小球在斜面B上速度变为0(即到达最高点)时的高度与它出发时的高度_____,不会更高一点,也不会更低一点,这说明某种“东西”在小球运动的过程中是_____的。
12.(2021·全国·高一课时练习)如图所示,质量为1kg的物体,静止在光滑水平面上。现在给物体一个与水平方向成60°角斜向上、大小为10N的拉力F,物体在拉力F的作用下沿水平面运动了2s,则在这2s内,拉力F所做的功是_____J,支持力做功_____J,重力做功_______J。
13.(2021·山西·平遥县第二中学校高一期末)质量为400kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速,受到的阻力不变,其加速度a和速度的倒数的关系如图所示,则赛车的速度随时间________增大(填“均匀”或者“非均匀”),赛车的加速度随时间________(填“增大”或者“减小”),赛车的输出功率为________kW,赛车所受阻力大小为________N。
三、解答题
14.(2021·四川省广安代市中学校高一阶段练习)如图所示,位于水平面上的物体A,在斜向上的恒定拉力作用下,由静止开始向右做匀加速直线运动。已知物体质量为10kg,F的大小为100N,方向与速度v的夹角为37°,物体与水平面间的动摩擦因数为,g=10m/s2。求:
(1)第2s末,拉力F对物体做功的功率是多大;
(2)从运动开始,物体前进12m过程中拉力对物体做功的功率。(,)
15.(2021·江西上饶·高一期末)如图所示,光滑水平面与竖直面内的圆形导轨在点平滑连接,一个小球在处压缩一轻质弹簧,弹簧与小球不拴接,用手挡住小球不动,此时弹簧弹性势能,放手后小球向右运动,脱离弹簧后沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点,已知圆形导轨的半径,小球的质量,g取,求:
(1)小球脱离弹簧时的速度大小;
(2)小球从到的运动过程中摩擦阻力做的功。
16.(2022·山西·忻州一中高二期末)游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客却不会掉下来,如图甲所示。我们把这种情形抽象为如图乙所示的模型:弧形轨道的下端N与竖直圆轨道平滑相接,P为圆轨道的最高点。已知圆轨道的半径为R,将质量为m的小球(可视为质点)从弧形轨道距地面高h=2.5R的M处由静止释放,小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动,不考虑小球运动时所受的摩擦阻力及空气阻力。请通过分析、计算,说明小球能否通过圆轨道的最高点P。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
2.B
3.C
4.C
5.D
6.C
7.B
8.B
9.B
10.C
11. 相同 不变
12. 50 0 0
13. 非均匀 减小 160 1600
14.(1)960W;(2)480W
15.(1);(2)
16.小球刚好能过最高点
答案第1页,共2页
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