第一章 功和机械能 单元质量检测卷（Word版含答案）

第1章 功和机械能 单元质量检测卷
一、单选题
1．（2021·重庆一中高三阶段练习）两完全相同的斜面ABC和A′B′C′与水平面分别平滑连接。小木块从A点以某一初速度开始下滑，恰好能运动到A′点。已知小木块与两斜面、水平面间的动摩擦因数相同，小木块开始下滑的初速度大小保持不变，D、D′等高，小木块可视为质点，若只改变斜面ABC的AC边，其他条件也均不变，则（　　）
A．改变为AE边，小木块从A点开始下滑运动不能到达A′点
B．改变为AE边，小木块从A点开始下滑运动仍能恰好到达A′点
C．改变为DC边，小木块从D点开始下滑运动将不能到达D′点
D．改变为DC边，小木块从D点开始下滑运动仍能恰好到达D′点
2．（2021·重庆一中高三阶段练习）室内风洞体验是模拟真实跳伞的一种新型安全的极限运动，这项“给你一个上天机会圆你飞行梦”的运动项目深受同学们的喜爱。如图所示体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力，体验者在加速下落过程中（　　）
A．动能增加量大于重力势能减少量
B．动能增加量等于重力势能减少量
C．重力势能减少量小于机械能减少量
D．重力势能减少量大于机械能减少量
3．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，木块A放在木块B的左端上方，用水平恒力F将A拉到B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功W1，生热Q1；第二次让B在光滑水平面上可自由滑动，F做功W2，生热Q2，则下列关系中正确的是（ ）
A．W1C．W14．（2021·重庆市兼善中学高三阶段练习）如图所示，光滑竖直杆固定，杆上套一质量为m的环，环与轻弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在O点，O点与B点在同一水平线上，BC>AB，AC=h，环从A处由静止释放运动到B点时弹簧仍处于伸长状态，整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，环从A处开始运动时的加速度大小为2g，则在环向下运动的过程中（　　）
A．环在B处的加速度大小为g
B．环在C处的速度大小为
C．环从B到C减速运动
D．环的动能和弹簧弹性势能的和先增大后减小
5．（2021·全国·高三专题练习）如图所示，两物体由高度相同、路径不同的光滑斜面由静止下滑，物体通过两条路径的长度相等，通过C点前后速度大小不变，则下列说法正确的是（　　）
A．物体沿AB斜面运动时间较短 B．物体沿ACD斜面运动时间较短
C．物体沿两个光滑斜面运动时间相等 D．无法确定
6．（2021·河北邢台·高三阶段练习）一质量的小物体（可视为质点），在与小物体初速度方向相同的水平拉力作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移为时，拉力停止作用，运动到位移为时小物体停止运动，运动过程中动能—位移图像如图所示。取，则（　　）
A．物体的初速度大小为
B．物体受到的摩擦力大小为
C．物体和水平面间的动摩擦因数为0.25
D．拉力的大小为
7．（2021·河北邢台·高三阶段练习）如图所示，用轻质弹簧相连接的两物块A、，放置在倾角为的光滑斜面上。已知A、的质量分别为和，弹簧的劲度系数，为一垂直斜面的固定挡板，系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的拉力拉物块A，使其沿斜面向上运动，当物块刚离开时，撤去拉力，重力加速度。则此过程中（　　）
A．拉力对A做的功等于物块A的机械能的增量
B．拉力对A做的功等于物块A的动能的增量
C．物块A沿斜面运动的位移大小为
D．刚撤去拉力的瞬间，物块A的加速度大小为
8．（2021·黑龙江·鸡东县第二中学高三期中）一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1 m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲、乙所示，以下说法正确的是（　　）
A．第1 s内，F对滑块做的功为3 J
B．第2 s内，F对滑块做功的平均功率为4 W
C．第3 s末，F对滑块做功的瞬时功率为1 W
D．前3 s内，F对滑块做的总功为零
9．（2021·山东·莒县第一中学高二开学考试）如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度v0出发，恰好能完成两个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（　　）
A． B． C． D．
10．（2021·辽宁·建平县实验中学高三阶段练习）高空跳水是一种十分惊险的跳水运动。运动员从很高的悬崖上或特制的超高跳台上起跳并完成空中动作后入水。一质量为的运动员从高度为处跳下，以大小为的速度入水。认为运动员跳下时的初速度为零，重力加速度大小为，则运动员下落过程中受到的空气阻力（视为恒力）大小为（　　）
A． B． C． D．
11．（2021·江苏常熟·高一开学考试）从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零势能面，该物体的和随它离开地面的高度的变化如图所示。重力加速度取由图中数据可得（　　）
A．物体的质量为 B．时，物体的速率为
C．时，物体的动能为 D．从地面至时，物体的动能减少了
二、填空题
12．（2018·福建省厦门第二中学高一期中）在2004年雅典奥运会上，我国运动员刘春红以抓举112．5kg、
挺举153kg、总成绩275．5kg夺得女子69公斤级举重冠军．若刘春红在挺举中用4s的时间把153kg的杠铃举高160cm，在此过程中她对杠铃做的功是_______J，平均功率是________W．（g=10m/s2）
13．（2013·浙江杭州·高一期末）一质量为2kg的物体沿倾角为的斜面从底端以初速度3m/s沿斜面向上滑去，滑至最高点后又返回，返回到底端时速度是1m/s，取重力加速度g=10m/s2，则物体上滑的最大高度为_______m；物体与斜面间的摩擦因数μ为_________，上升过程产生的内能为__________J；返回底端瞬间的热功率为____________W．
14．（2017·广西福绵·高一期末）用200N的拉力将地面上的一个质量为10kg的物体提升10m（g=10m/s2，不计空气阻力）。拉力对物体所做的功为________J；物体被提高后具有的重力势能是________J（以地面为零势能参考面）；物体被提高后具有的动能是______J。
三、解答题
15．（2022·江苏常州·高三期末）如图所示的离心装置：水平轻杆被固定在竖直转轴的O点，质量为m的小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上，弹簧两端分别固定于O和A，弹簧劲度系数为，小环A与水平杆的动摩擦因数μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。套在竖直转轴上的质量同为m的光滑小圆环B通过可轻质杆与小圆环A相连，链接处可自由转动。装置静止时，长为L的轻质杆与竖直方向的夹角为37°，弹簧处于原长状态。取重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，竖直转轴带动装置由静止开始缓慢加速转动，求：
（1）装置静止时，小环A受杆的摩擦力大小f；
（2）轻杆与竖直方向夹角为53°时的角速度ω；
（3）轻杆与竖直方向夹角为从37°变化到53°的过程中，竖直转轴对装置所做的功W。
16．（2022·山西吕梁·一模）如图所示为和谐号CRH3C列车，沿前进方向看第1、3、6、8节车厢为自带动力的车厢（动车），其余为不带动力的车厢（拖车）。每节车厢的质量均为1.25×104kg，动车车厢的额定功率都为9680kW。每节车厢在高速行驶过程中所受阻力正比于其速率的二次方，比例系数为k，重力加速度大小10m/s2。若动力系统均启用时，该动车组能达到的最大行驶速度为393.2350km/h（下列计算中近似取作396km/h）。（计算结果均保留到小数点后1位）
（1）求正常匀速最大速度行驶时三、四节车厢间的作用力大小F34；
（2）若该动车组以最大速度正常行驶时由于故障，第六节车厢突然失去动力，求失去动力的瞬间第四、五节车厢之间的作用力大小F45。
17．（2022·全国·高一课时练习）如图，利用气垫导轨装置做“验证机械能守恒定律”实验时，先仔细地把导轨调水平，然后用垫块把导轨一端垫高H，质量为m的滑块上面装l=3cm的挡光框，使它由轨道上端某处滑下，测出它通过光电门G1和G2时的速度v1和v2，就可以算出它由G1到G2这段过程中动能的增加量ΔEk=m（-）；再算出重力势能的减少量ΔEp=mgh；比较ΔEk和ΔEp的大小，便可验证机械能是否守恒。
（1）已知两光电门间的距离为x，滑块的速度v1、v2如何求出 滑块由G1到G2下降的高度h如何求出
（2）若测得图中L=1m，x=0.5m，H=20cm，m=500g，滑块通过G1和G2的挡光时间分别为5.0×10-2 s和2.0×10-2 s，当地重力加速度g=9.80m/s2，试判断滑块机械能是否守恒。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．A
4．A
5．B
6．C
7．D
8．C
9．C
10．D
11．B
12． 2448 612
13． 0.25m 4J 8W
14． 2000 1000 1000
15．（1）；（2）；（3）
16．（1）；（2）
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