第四章 机械能及其守恒定律 章末综合测评（Word版含答案）

第四章 机械能及其守恒定律 章末综合测评
一、单选题
1．（2021·河南·濮阳外国语学校高三阶段练习）一人用力踢质量为0.1kg的静止皮球，使球以20m/s的速度水平飞出。假设人踢球瞬间对球的平均作用力是200N，球在水平方向运动了20m停止。那么人对球所做的功为（ ）
A．5J B．20J C．50J D．400J
2．（2021·四川省南充高级中学高一阶段练习）一质量为m的小朋友（可视为质点），从竖直面内半径为r的圆弧形滑道的A点由静止开始下滑，小朋友到达圆弧最低点B时的速度大小为（g为当地的重力加速度）。已知过A点的切线与竖直方向的夹角为30°，滑道各处动摩擦因数相同，则小朋友在沿着AB下滑的过程中（ ）
A．在最低点B时对滑道的压力大小为
B．处于先超重后失重状态
C．重力的功率先减小后增大
D．克服摩擦力做功为
3．（2022·湖北省云梦县第一中学高一阶段练习）“神舟十二号”宇航员顺利返回地球后，又经过了两个星期左右的恢复锻炼，才逐渐适应地球的重力环境。如图所示，重物A质量为m，置于水平地面上。一根轻质弹簧，原长为L，劲度系数为k，下端与物体A相连接。宇航员恢复锻炼时现将弹簧（初始为原长）上端点P缓慢地竖直提起一段高度使重物A离开地面。已知上端点P向上移动的高度为h，则这时重物具有的重力势能为（以地面为零势能面）（　　）
A． B． C．D．
4．（2022·河北·邯郸一中高二学业考试）如图所示，某段滑雪雪道倾角为，总质量的滑雪运动员从距底端高为处的雪道上由静止开始匀加速下滑，所受阻力为，g取，运动员从上向下滑到底端的过程中，下滑过程各力对运动员做的总功为（　　）
A．1500 J B．3300 J C．2000 J D．2500 J
5．（2021·河北·高二学业考试）如图所示，小李站上缓慢运行的扶梯后，随扶梯先加速运动再匀速运动至顶端平台，整个过程中扶梯对小李做功为3.3×103J，小李克服重力做功为3.2×103J，则小李的动能增加了（　　）
A．6.5×103J B．3.2×103J C．3.3×103J D．1.0×102J
6．（2021·河北·高二学业考试）如图所示，光滑水平平台上固定一竖直挡板A，一轻弹簧左端固定在挡板A上，质量的滑块放在弹簧右端。光滑圆弧轨道MN固定在粗糙水平地面上，底端恰好与水平地面相切于N点，M端到平台上表面的高度。圆弧轨道MN的半径，对应的圆心角为37°。现向左推滑块压缩弹簧至一定位置，然后由静止释放，滑块与弹簧分离后从平台右端B点水平飞出，恰好从M点沿切线方向进入圆弧轨道MN，从N点滑出圆弧轨道后，在水平地面上向右运动。若滑块能与固定在地面的竖直挡板C发生碰撞，碰撞后将以原速率弹回。滑块的运动始终在同一竖直平面内，不计空气阻力，滑块可视为质点，已知滑块与水平地面间的动摩擦因数，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，释放滑块前，弹簧具有的弹性势能为（　　）
A．8.0J B．9.0J C．12.5J D．16J
7．（2022·辽宁·建平县实验中学高三开学考试）半径为R的内壁光滑的圆环形轨道固定在水平桌面上，轨道的正上方和正下方分别有质量为和的小球A和B，A的质量是B的两倍，它们在轨道内沿逆时针滚动，经过最低点时速率相等；当B球在最低点时，A球恰好通过最高点，如图所示，此时轨道对桌面的压力恰好等于轨道重力，当地重力加速度为g。则小球在最低点的速率可表示为（　　）
A． B． C． D．2
8．（2021·福建师大二附中高一期中）如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（　　）
A．圆环的机械能守恒
B．弹簧弹性势能变化了
C．圆环下滑到最大距离时加速度为零
D．圆环的重力势能与弹簧的弹性势能之和先增大后减小
9．（2021·贵州·顶效开发区顶兴学校高三阶段练习）一舰艇以大小为的初速度从某位置开始做直线运动，在时刻达最大速度时开始制动做减速运动，在时刻速度大小减为 ，其速度—时间图象如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．时间内，舰艇的加速度逐渐增大
B．时间内，舰艇所受合力做正功
C．时间内，舰艇的位移大小为
D．时间内，舰艇的平均速度大小为
10．（2022·江苏通州·高三期末）如图所示，光滑水平面上放有质量为M＝2kg的足够长的木板B，通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连的物块A叠放在B上，A的质量为m＝1kg，弹簧的劲度系数k＝100N/m。初始时刻，系统静止，弹簧处于原长。现用一水平向右的拉力F＝10N作用在B上，已知A、B间动摩擦因数μ＝0.2，g取10m/s2。则（　　）
A．A受到的摩擦力逐渐变大
B．A向右运动的最大距离为4cm
C．B做加速度减小的加速运动
D．B对A的摩擦力一直对A做正功
11．（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．
二、填空题
12．（2022·四川·泸县五中模拟预测）用图（a）所示装置验证机械能守恒定律。图（b）是某次实验中正确操作得到的一张纸带，依次测出了计时点到计时点的距离。已知打点频率为，当地重力加速度大小为。
（1）打A点时重锤的速度表达式________；打E点时重锤的速度表达式________；
（2）若选取A到E的过程验证机械能守恒定律，则需要验证的关系式为_____________。
13．（2022·福建师大附中高一期末）快递员驾驶电动车配送货物，人和车的质量为250kg，货物的质量为50kg，送货和返回过程电 动车的v-t图像如图所示，两过程中电动车都是先匀加速启动，后保持额定功率行驶。已知电动车受到的阻力与其总重力成正比，匀加速的最大速度均为2.4m/s,则送货过程电动车匀加速运动的加速度为_______m/s2，电动车的额定功率为_______W. （g取10m/s2）
14．（2021·广东潮州·高一期末）“蹦极”是一种很有挑战性的运动如图所示，某同学身系弹性绳从高空P处自由下落做蹦极运动，图中a是弹性绳原长的位置，c是该同学所到达的最低点，b是该同学静止地悬着时的平衡位置，不计空气阻力，那么，该同学到达___________点动能最大，到达___________点时弹性绳的弹性势能最大。
三、解答题
15．（2022·黑龙江·哈尔滨三中高三阶段练习）2022年我国北京举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示为简化跳台滑雪的雪道示意图，助滑坡由长度60m的粗糙斜面AB （倾角）和半径25m的光滑圆弧BC组成，两者相切于B点，过圆弧最低点C的切线水平。 CD为足够长的着陆坡（倾角）。一运动员连同滑板（整体可视为质点）从A点由静止滑下，从C点以水平方向速度飞出，运动员从C点飞出到着陆用时，不计空气阻力，重力加速度g= 10m/s2， sin37°=0.6。
（1）运动员在C点的速度大小为多少？
（2）该运动员在斜面AB上的运动时间为多少？
16．（2021·四川·成都七中高一期末）如图所示，物体A和B用通过定滑轮的细绳相连。A物体的质量为1.36kg，B物体的质量为1 kg。物体A能沿竖直杆无摩擦滑动，杆与滑轮的水平距离为l=0.3m。物体B放在倾角α＝37°的斜面上，物体B与斜面的滑动摩擦系数为μ＝。开始时先托住物体A，使绳子的AO段成水平，当放手后物体A从静止开始下滑h＝0.4m时，忽略其它阻力及滑轮、绳子的质量，sin37°=0.60，cos37°=0.80，g取10 m /s2，试求：
（1）从放手到下降h＝0.4m的过程中，系统产生的热量？
（2）物体B的速度大小
17．（2022·上海崇明·一模）如图，长s=2m的粗糙水平面BC与光滑曲面AB平滑连接，一质量m=2kg的小物块静止于曲面上的A点，A点离水平面高h=1.5m，静止释放小物块，当小物块到达曲面底端B点后沿BC滑动，C点有个弹性墙面，物块撞到弹性墙后将被反向弹回，每次碰撞，物块将损失20%的能量。小物块与水平面间的动摩擦因数为0.25，g取10m/s2。求：
（1）小物块第一次到达B点时的速度v1和在BC上运动时的加速度a的大小；
（2）小物块第一次被弹性墙弹出时的速度v2；
（3）小物块最终停止时的位置离开C点的距离x。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．A
3．C
4．C
5．D
6．A
7．C
8．B
9．C
10．B
11．C
12．
13． 0.4 720
14． b c
15．（1） 26m/s ；（2）5s
16．（1）1J；（2）1.44m/s
17．（1）；；（2）4m/s；（3）0.8m
答案第1页，共2页
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