第1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·江苏省黄埭中学高一阶段练习）一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在前t秒内重力对它做功的平均功率及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为（　　）
A．， B．，
C．， D．，
2．（2022·河北·邯郸一中高二学业考试）“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。一位同学在某次实验中，安装的打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，纸带通过时受到的阻力较大，那么，这种情况造成的结果是（　　）
A．重物减少的重力势能小于增加的动能
B．重物减少的重力势能大于增加的动能
C．重物的机械能不变
D．重物的机械能逐渐增大
3．（2022·河北·高三学业考试）战国时期墨家的著作《墨经》记载了利用斜面提升重物可以省力的方法。如图所示，倾角、长为1m的斜面固定在水平地面上，质量为80kg的滑块静置于斜面底部A处，滑块与斜面之间的动摩擦因数为0.5，现用恒力F沿斜面将滑块拉到斜面顶端B处时，滑块速度大小为1m/s，重力加速度g取，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。将滑块沿斜面拉到距斜面底部0.25m处时拉力F的功率为（　　）
A．260W B．420W C．180W D．360W
4．（2021·福建师大二附中高一期中）跳伞运动非常惊险，被世人誉为“勇敢者的运动”。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为，则在运动员下落了h高度的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．运动员的重力势能减少了
B．运动员的动能增加了
C．运动员克服阻力所做的功为
D．运动员的机械能减少了
5．（2021·福建师大二附中高一期中）一物体同时受到四个不同力的作用，其中、、、四个力做的功分别为30J、0 J、-60 J、-50 J，则下列说法正确的是（　　）
A．力做的功最少 B．力的大小一定等于零
C．力做的功最多 D．物体所受合力做的功为140J
6．（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
7．（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
8．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，一固定斜面的倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于0.8g（g为重力加速度大小），物块上升的最大高度为H，则此过程中（　　）
A．物块的重力势能减少了mgH
B．物块的动能损失了1.6mgH
C．物块的机械能损失了0.8mgH
D．物块克服摩擦力做功0.8mgH
9．（2022·全国·高三专题练习）某种升降机的装置原理图如图所示，各钢绳保持竖直方向，升降机上方的绳从左到右分别记为1、2、3、4、5，升降机只能在竖直方向运动．已知升降机和人的总质量为150 kg，配重A质量为200 kg，电动机的输出功率为1.2 kW，不计滑轮、钢绳的质量和所有摩擦力，当升降机向上匀速运动时（g取10 m/s2）（　　）
A．升降机的速度大小与配重A的速度大小相等
B．绳3和绳4对升降机的拉力相等
C．升降机向上匀速运动的速度为2.4 m/s
D．配重A通过绳对升降机做的功比电动机对升降机做的功少
10．（2022·全国·高三专题练习）传送带在工农业生产和日常生活中都有广泛的应用，例如在港口用传送带装卸货物，在机场用传送带装卸行李等，都为人们的生活带来了很多的便利．如图甲所示，为一传送带输送机的简化模型，长为L的传送带与水平面夹角为θ，传送带以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小物块，小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．图乙所示为小物块运动的v t图象．根据以上信息可以判断出（　　）
A．小物块开始运动时的加速度大小为gsin θ－μgcos θ
B．小物块与传送带之间的动摩擦因数μ≤tan θ
C．t0时刻，小物块的速度大小为v0
D．传送带始终对小物块做正功
11．（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
二、填空题
12．（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。
13．（2021·湖北·麻城市实验高级中学高二阶段练习）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。
（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平。
（2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=___________cm，实验时将滑块从图示位置静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间，则滑块经过光电门时的瞬时速度为___________m/s；在实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、___________和___________（文字说明并用相应的字母表示）。
（3）本实验通过比较___________和___________在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒。
14．（2021·福建省福州市鼓山中学高一期中）某人在空中某处将一质量为0.2kg的物体竖直向上抛出，物体经8s落地，其v-t图像如图所示，则物体抛出时的动能为______J，物体上升的最高点距抛出点______m，抛出点离地面的高度是______m。（不计空气阻力）
三、解答题
15．（2022·江苏·东台创新高级中学高一阶段练习）如图所示，在倾角为的光滑斜面上，质量为的滑块由静止开始下滑，滑块距离地面的高度，取，求：
（1）滑块从释放至到达斜面底端，重力的平均功率；
（2）滑块到达斜面底端时，重力的瞬时功率。
16．（2022·江苏淮安·高三阶段练习）如图所示的装置中，光滑水平杆固定在竖直转轴上，小圆环A和轻弹簧套在杆上，弹簧两端分别固定于竖直转轴和环A，细线穿过小孔O，两端分别与环A和小球B连接，线与水平杆平行，环A的质量为m，小球B的质量为2m。现使整个装置绕竖直轴以角速度ω匀速转动，细线与竖直方向的夹角为37°。缓慢加速后使整个装置以角速度2ω匀速转动，细线与竖直方向的夹角为53°，此时弹簧弹力与角速度为ω时大小相等，已知重力加速度g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）装置转动的角速度为ω时，细线OB的长度s；
（2）装置转动的角速度为2ω时，弹簧的弹力大小F；
（3）装置转动的角速度由ω增至2ω过程中，细线对小球B做的功W。
17．（2021·安徽省凤阳县临淮中学高三阶段练习）面对能源紧张和环境污染等问题，混合动力汽车应运而生．所谓混合动力汽车，是指拥有两种不同动力源（如燃油发动机和电力发动机）的汽车，既省油又环保．车辆在起步或低速行驶时可仅靠电力驱动；快速行驶或者需急加速时燃油发动机启动，功率不足时可由电力补充；在制动、下坡、怠速时能将机械能转化为电能储存在电池中备用．假设汽车质量为M，当它在平直路面行驶时，只采用电力驱动，发动机额定功率为P1，能达到的最大速度为；汽车行驶在倾角为的斜坡道上时，为获得足够大的驱动力，两种动力同时启动，此时发动机的总额定功率可达P2。已知汽车在斜坡上行驶时所受的摩擦阻力与在平直路面上相等，运动过程阻力不变，重力加速度为g。求
（1）汽车在平直路面上行驶时受到的阻力；
（2）汽车在斜坡道上能达到的最大速度；
（3）若汽车在斜面上以恒定功率P1从静止做加速直线运动，经t时间刚好达到最大速度，求这段时间的位移。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．B
5．A
6．C
7．B
8．B
9．C
10．C
11．D
12． 相同 不变
13． 0.48 0.4 滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s 滑块的质量M
14． 90 45 80
15．（1）25W；（2）50W
16．（1）；（2）2mg；（3）
17．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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