第一章 功和机械能 章末综合训练（word版含答案）

第1章 功和机械能 章末综合训练
一、单选题
1．（2021·山东·泗水县教育和体育局教学研究中心高三期中）在四川凉山木里森林火灾中，应急部门快速反应，紧急调度4架直升机洒水灭火。如图甲所示，直升机静止在空中通过绳索吊装水箱时，水箱在绳索的作用下由静止开始竖直向上运动；运动过程中水箱的机械能与其竖直位移变化关系的图像如图乙所示，其中段为曲线，段为直线。若忽略摩擦阻力和空气阻力，则（　　）
A．在段所示的过程中，绳索的拉力逐渐增大
B．在段所示的过程中，绳索的拉力一直不变
C．在段所示的过程中，水箱的动能一直增加
D．在段所示的过程中，水箱一定处于超重状态
2．（2021·湖南·雅礼中学高三阶段练习）如图所示，电梯的质量为，其天花板上通过一轻质弹簧悬挂一质量为的物体。电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动，当电梯上升高度为时，电梯的速度达到，此时物体的速度也为，重力加速度为，则在这段运动过程中，以下说法正确的是（ ）
A．轻质弹簧对物体的拉力所做的功等于
B．钢索的拉力所做的功等于
C．轻质弹簧对物体的拉力所做的功大于
D．钢索的拉力所做的功等于
3．（2022·广东茂名·一模）2021年央视春节晚会采用了无人机表演，其中一架无人机在一段时间内沿竖直方向运动，通过传感器获得其速度与时间关系图如图所示，图中速度以竖直向上为正方向。已知无人机的质量为，重力加速度。下列说法正确的是（　　）
A．时间内无人机上升，末开始下降
B．末无人机上升到最高点
C．时间内无人机所受合外力做功为
D．时间内无人机处于失重状态
4．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，质量相等的两木块中间连有一竖直轻弹簧，木块A静止在弹簧上面，设弹簧的弹性势能为Ep1。现用力缓慢向上提A，直到B恰好离开地面；B刚要离开地面时，设弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2的大小关系及弹性势能的变化ΔEp，下列说法中正确的是 （　　）
A．Ep1=Ep2 B．Ep1>Ep2 C．ΔEp>0 D．ΔEp<0
5．（2022·福建师大附中高一期末）如图所示，绷紧的水平传送带，始终保持v1=4m/s的恒定速率逆时针方向运行，小墨块（可视为质点）与传送带之间的动摩擦因数，A、B间的距离为3 m，小墨块以水平向右的初速度v2 = 3m/s从力处滑上传送帯，直至离开传送带的过程中，g取10 m/s2，下列说法正确的是（　　）
A．小墨块能到达B处
B．小墨块离开传送带的速度为4m/s
C．小墨块受到的摩擦力所做的功为零
D．小墨块在传送带上留下的摩擦痕迹长度为7.5m
6．（2021·北京·高三期末）如图所示，自动卸货车的车架始终静止在水平地面上，在一段时间内，车厢在液压机的作用下与水平面间的夹角逐渐增大，货物相对车厢未发生相对滑动。关于这段时间内货物所受支持力和摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．货物所受支持力逐渐增大 B．货物所受摩擦力逐渐减小
C．支持力对货物不做功 D．支持力对货物做正功
7．（2022·湖南长沙·模拟预测）质量为的物体沿水平面向右做直线运动，时刻受到一个水平向左的恒力F作用，如图甲所示。此后物体的图像如图乙所示，取水平向右为正方向，g取，则（ ）
A．12s内物体的位移为12m B．物体与水平面间的滑动摩擦力大小为6N
C．8s末恒力F的瞬时功率为13.5W D．0 ~ 2s内摩擦产生的热量为18J
8．（2019·福建·泉州市教科所高一期末）如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平面上，斜面长，质量的物块从斜面顶端无初速度释放，重力加速度g取，则（　　）
A．物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做功为25J
B．物块从斜面顶端滑到底端用了0.5s
C．物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为25W
D．物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为50W
9．（2021·云南·曲靖一中模拟预测）如图所示，同一水平面上用细线连接的物体A、B。细线套在两个定滑轮上，在滑轮间用死结下吊重物C。某时刻下吊重物C的绳子与竖直方向夹角均为，此时，三个物体的速度分别为vA、vB、vC。下列说法正确的是（　　）
A．
B．
C．ABC三物体质量未知，各接触面摩擦未知，不能对vA、vB、vC大小做判断
D．C物体因下降而减少的重力势能一定全部转化为ABC三物体的动能
10．（2020·福建·泉州市教科所模拟预测）某汽车在平直公路上以恒定功率匀速行驶时，牵引力大小为。在时刻，司机迅速减小油门，使功率减为原来的一半，此后保持该功率不变继续行驶，时刻，汽车又恢复到匀速运动状态。假设汽车受到的阻力保持不变，则关于汽车牵引力F大小在此过程中随时间t变化的图象，可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
11．（2022·新疆·皮山县高级中学高二期末）某同学用100N的力，将质量为0.5kg的足球以8m/s的速度踢出20m，则足球的初动能为________J，该同学对足球做的功为________J。
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．（2019·贵州贵阳·高一期末）如图所示，一个人把质量为的石块以的速度斜向上方抛出，抛出点离地面的高度为。若以抛出点所在的水平面为零势能参考面，不计空气阻力，重力加速度取。则石块被抛出时的机械能为________。石块落地时的机械能为________。
三、解答题
14．（2022·海南·三亚华侨学校高三开学考试）一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动达到速度大小，再匀速运动一段时间后，接着匀减速运动到达乙站停止。列车在运行过程中所受的阻力大小恒为，列车在减速过程中发动机停止工作，求：
（1）列车的质量m；
（2）列车在匀加速阶段牵引力的平均功率。
15．（2022·江苏苏州·高三期末）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。
16．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，倾角为θ=37°的斜面固定在水平地面上，劲度系数为k=40N/m的轻弹簧与斜面平行，弹簧下端固定在斜面底端的挡板上，弹簧与斜面间无摩擦。一个质量为m=5kg的小滑块从斜面上的P点由静止滑下，小滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，P点与弹簧自由端Q间的距离为L=1m。已知整个过程中弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与其形变量x的关系为，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）小滑块从P点下滑到Q点所经历的时间t；
（2）小滑块运动过程中达到的最大速度vm的大小；
（3）小滑块运动到最低点的过程中，弹簧的最大弹性势能。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．A
5．C
6．D
7．C
8．C
9．B
10．D
11． 16 16
12． 50 0 0
13． 4 4
14．（1）8×104kg；（2）1.65×107W
15．（1） 4m/s；（2）1.6m；（3）4W
16．（1）1s；（2）；（3）20J
答案第1页，共2页
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