第四章 机械能及其守恒定律 章末卷(Word版含答案)

第四章 机械能及其守恒定律 章末卷
一、单选题
1．（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．
2．（2021·天津市红桥区教师发展中心高一期末）2021年3月，最新刑法修正案生效，“高空抛物”正式入刑。这是因为物体从高空坠落到地面，即使质量较小，也可能会造成危害。设一质量为 的苹果从距离地面 高处由静止下落，取重力加速度。落地时苹果的动能约为（ ）
A． B．
C． D．
3．（2021·天津市红桥区教师发展中心高一期末）如图所示，光滑水平面上静止放置一轻质弹簧，其右端固定在竖直墙壁上。一小物块的质量，以的速度冲向弹簧。当物块的速度减小到零时，弹簧的弹性势能为（未超过弹性限度）（ ）
A．1.8J B．0.6J
C．0.3J D．0.09J
4．（2022·辽宁·沈阳捷登教育培训学校模拟预测）如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面，质量m＝0.1 kg的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能参考面，在小球下落的全过程中，小球重力势能随小球位移变化关系如图乙中的图线①，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度g＝10 m/s2，则（　　）
A．小球释放位置距地面的高度为0.6 m
B．小球在下落过程受到的风力为0.06 N
C．小球刚接触弹簧时的动能为0.45 J
D．小球的最大加速度大小为10 m/s2
5．（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
6．（2021·江苏东台·高一阶段练习）如图所示，滑块在倾角为的斜面上，从点由静止下滑，到点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到点后被弹回，向上运动到点时速度刚好为零。已知、在整个过程中重力对物体做功，那么（　　）
A．滑块从点下滑，至点有最大动能
B．从到滑块机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
C．弹簧弹性势能的最大值
D．滑块从开始压缩弹簧到返回点的过程中机械能减少
7．（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
8．（2022·河北衡水中学模拟预测）如图所示，在光滑的水平地面上有一个表面光滑的物块P，它的质量为M，一长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于O点，O点固定于地面上，轻杆的上端连接着一个可视为质点的小球Q，它的质量为m，且M=5m，开始时，小球斜靠在物块左侧，它距地面的高度为h，物块右侧受到水平向左推力F的作用，整个装置处于静止状态.若现在撤去水平推力F，则下列说法中错误的是（　　）
A．物块先做加速运动，后做匀速运动
B．在小球和物块分离前，当轻杆与水平面的夹角为θ时，小球的速度大小
C．小球与物块分离时，小球一定只受重力作用
D．在小球落地之前，小球的机械能一直减少
9．（2021·江苏淮安·高一阶段练习）用起重机将一个质量为的物体以加速度竖直向上匀加速提升高度，重力加速度为，在这个过程中，以下说法正确的是（　　）
A．起重机对物体的拉力大小为 B．物体的重力势能减少了
C．物体的动能增加了 D．物体的重力做功为
10．（2021·江苏淮安·高一阶段练习）如图所示，质量为的滑块（可视为质点），从半径为的半球面的上端A点处以初速度滑下，B为最低点，为球心，A、O、C三点等高，从A到C滑动过程中滑块所受的摩擦力大小恒为，则滑块（　　）
A．从A到B过程，重力做功为零 B．从A到B过程，弹力做功不为零
C．从A到B过程，摩擦力做功为 D．从A到C过程，摩擦力做功为
11．（2022·山东·泰安市基础教育教学研究室高三期末）一边长为L、质量分布均匀的正方形板ABCD重为G，现将此板的右下方裁去边长为的小正方形。如图所示用悬线系住此板的A点，悬线OA处于竖直张紧状态，使AB边水平由静止释放，则板从开始运动直至静止的过程中阻力所做的功为（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
12．（2021·四川省绵阳南山中学高一开学考试）如图所示，用的拉力沿竖直方向匀速拉起重为的物体，物体上升所用时间为此过程中拉力的功率为__________，动滑轮的机械效率为___________。在这个过程中，重物的机械能将___________（选填“变大”、“不变”、“变小”）。
13．（2020·上海·复旦附中高一期中）从深为h的井底提升一质量为m的水桶，若所用绳索质量不计，则把此水桶提到井口的过程中，重力做的功为___________，水桶的重力势能增加了________。
14．（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
15．（2021·四川成都·高一期末）滑雪是一项非常刺激的运动项目，位于大邑县的西岭雪山有一大型滑雪场，如图所示，假设一位质量m=50kg的滑雪运动员（包括滑雪板和所有装备）从高度h=960m的顶端无初速滑下。斜坡的倾角θ=37°，滑雪板与雪面间的动摩擦因数μ=0.5。则运动员滑至坡底的过程中（不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）合力做的功；
（2）下滑过程中重力的平均功率。
16．（2021·四川成都·高一期末）如图所示，有一水平传送带以6m/s的速度顺时针方向匀速转动，传送带AB长度L=6m，其右端连着一段光滑水平面BC，紧挨着BC的光滑水平地面上放置一辆质量M=2kg的平板小车，小车上表面刚好与BC面等高。现将质量m=1kg的滑块（可视为质点）轻轻放到传送带的左端A处，经过传送带传送至右端B后通过光滑水平面BC滑上小车。滑块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.4，滑块与小车间的动摩擦因数μ2=0.2，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）滑块在传送带上运动的时间；
（2）传送带因传送该滑块多消耗的电能；
（3）若滑块刚好不从小车上掉下来，求小车的长度和滑块在小车上运动过程中产生的热量Q。
17．（2021·四川·成都七中高一期末）某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动（提示：轻杆移动时，轻杆的加速和减速不需要时间），与槽间的滑动摩擦力恒为f.轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作．一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动 .轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦．
（1）若弹簧的劲度系数为k，试定性分析小车从接触弹簧到装置安全工作的过程中，小车运动的规律，并求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；
（2） 在装置安全工作时，试求小车撞击的最大速度vm；
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．C
3．D
4．C
5．B
6．D
7．B
8．D
9．C
10．D
11．C
12． 0.6 83.3℅ 变大
13．
14． mgh1-mgh2 高度差 运动速度
15．（1）；（2）
16．（1）1.75s；（2）；（3），
17．（1）x＝ ；（2）vm＝
答案第1页，共2页
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