第四章 机械能及其守恒定律 单元测试题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第四章 机械能及其守恒定律 单元测试题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 796.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-15 17:10:08 | ||
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文档简介
第四章《机械能及其守恒定律》测试题 2021-2022学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册
一、单选题
1．如图所示，把一小球放在竖立的轻弹簧上，并把小球往下按至A的位置，迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C，途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．从A运动到B的过程中，小球的机械能守恒
B．从A运动到B的过程中，小球的机械能一直增大
C．从A运动到B的过程中，小球的动能一直增大
D．从A运动到C的过程中，小球和弹簧组成的系统势能一直增大
2．山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。一滑雪坡由AB和BC组成，AB为斜坡，BC是光滑的圆弧，如图所示，竖直台阶CD高度差为。运动员连同滑雪装备的总质量为80kg，从A点由静止滑下，以的水平速度通过C点后飞落到水平地面DE上，不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，取。AC竖直高度差为（ ）
A．11.25 m B．14 m C．10 m D．10.5m
3．如图所示，物体在与水平方向成60°角斜向上的500N拉力作用下，沿水平面向右前进了10m，撤去拉力后，小车又前进了2.0m才停下来，此过程中拉力做的功为（ ）
A．5000J B．2500J C．J D．J
4．如图所示，某地有一台风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R的圆面。某时间内该地区的风速为v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为ρ，假如这风力发电机将空气动能转化为电能的效率为η。则该发电机发电的功率为（ ）
A．πηρR2v2 B．πηρR2v3
C．πηρR2v2 D．πηρR2v3
5．研究表明，人步行时重心升降的幅度约脚跨一步距离的0.1倍．某同学在水平地面上匀速步行1km的过程中，他做的功约为
A．6×102J B．6×103J C．6×104J D．6×105J
6．每年春节前江西农村都有捣年糕的习俗，借此来寓意“年年发财、步步高升”。捣年糕时，一人将“石杵”一起一落挥动，另一人在“石杵”挥动的间隙迅速翻动米粉团，直到米粉团柔软而有弹性。已知“石杵”质量为20 kg，每分钟上下挥动20下，每次重心上升的高度约为90 cm，则人挥动“石杵”做功的功率约为 （ ）
A．60 W B．120 W C．180 W D．540 W
7．在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度沿水平方向飞向另一侧，壕沟的宽度及两侧的高度如图所示。若摩托车前后轴距为1.6m，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．摩托车不能越过壕沟
B．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度大小为
C．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为5
D．在跨越壕沟的过程中，摩托车与人组成的系统机械能不守恒
8．铁路提速要解决许多技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要问题．已知列匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即．设提速前最大速度为，提速后最大速度为，则提速前与提速后，机车牵引力的功率之比为（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示，内壁光滑、质量为m的管形圆轨道，竖直放置在光滑水平地面上，恰好处在左、右两固定光滑挡板M、Q之间，圆轨道半径为R，质量为m的小球能在管内运动，小球可视为质点，管的内径忽略不计．当小球运动到轨道最高点时，圆轨道对地面的压力刚好为零，下列判断正确的是（ ）
A．圆轨道对地面的最大压力大小为8mg
B．圆轨道对挡板M、Q的压力总为零
C．小球运动的最小速度为
D．小球运动到圆轨道最右端时，圆轨道对挡板Q的压力大小为5mg
10．如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为θ=37°的光滑斜面底端，另一端连接一质量为2kg的物块A，系统处于静止状态。若在物块A的上方斜面上紧靠A处轻放一质量为3kg的物块B，A、B一起向下运动，经过10cm运动到最低点。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，则下列说法错误的是（ ）
A．两物块沿斜面向下运动的过程中，A、B间的弹力一直增大
B．在物块B刚放上的瞬间，A、B间的弹力大小为7.2N
C．两物块沿斜面向下运动的过程中，重力势能与弹性势能之和先减少后增加
D．两物块沿斜面向下运动的过程中，弹簧弹性势能的最大值为3.0J
二、填空题
11．一弹性小球质量为m，距地面高度为h处以初速度v0竖直上抛，运动过程中所受空气阻力大小恒为f，与地面碰撞时能量损失不计，则直到它最后停在地面上重力做功为______ .
12．一辆正在行驶的汽车在关闭发动机后做减速运动，最后停下来，在这一过程中，汽车所受合力对汽车做_________（填“正功”“负功”或“不做功”），汽车所受的重力对汽车做_______（填“正功”“负功”或“不做功”）。
13．将长为的均匀链条，质量为，放在高的光滑桌面上，开始时链条的一半长度处于桌面，其余从桌边下垂，取桌面为零势能面，则此时链条的机械能为___________；从此状态释放链条，设链条能平滑地沿桌边滑下，则链条下端触地速度为___________。
14．如图甲所示，将A、B两小球从同一竖直线上的不同高度水平抛出，一段时间后两小球落到水平面上的同一点P，不计空气阻力，若两小球平抛的初速度分别为、，则_______（选填“>”或“<”）；如图乙所示为牛顿提出的卫星发射原理图，根据现有相关数据可得，发射人造地球卫星所需的最小发射速度大小为_______；如图丙所示，无人机在匀速升空的过程中，其机械能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
三、解答题
15．在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量均为m，厚度均为h，如图9所示，若将砖一块一块地竖直叠放起来，在此过程中，重力做多少功？重力势能如何变化，变化了多少？（重力加速度为g）
16．如图所示，水平弹簧劲度系数k=500N/m。用一外力推物块，使弹簧压缩10cm而静止。突然撤去外力F，物块被弹开，则弹簧弹开物块的过程中，弹簧对物块做了多少功？弹性势能的变化量是多少？（弹簧与物块不连接）
17．把质量是0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至A位置，如图甲所示；迅速松手后，弹簧把小球弹起，升至最高位置C，如图丙所示；途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态，如图乙所示；已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气阻力均忽略不计．
（1）求图甲状态时弹簧的弹性势能；
（2）求小球经过B点时的速度；
（3）有人认为小球运动过程中经过B点时动能最大，你同意他的观点吗？请简要说明理由．
18．如图所示，一物体质量m＝2kg，在倾角θ＝37°的斜面上的A点以初速度v0＝3m/s下滑，A点距弹簧上端挡板位置B点的距离AB＝4m。当物体到达B点后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC＝0.2m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，D点距A点的距离AD＝3m。挡板及弹簧质量不计，g取10m/s2，sin37°＝0.6，求：（结果均保留三位有效数字）
（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）弹簧的最大弹性势能Epm。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．A
3．B
4．B
5．C
6．A
7．B
8．C
9．A
10．D
11．mgh
12． 负功 不做功
13．
14． < 7.9 增大
15．；重力势能增加，增加了
16．2.5 J；2.5 J
17．（1）0.6J；（2）2m/s；（3）不对；因为小球由A运动至B的过程中，先加速后减速，最大速度应在重力与弹力平衡的位置处
18．（1）0.521；（2）24.4J
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示，把一小球放在竖立的轻弹簧上，并把小球往下按至A的位置，迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C，途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．从A运动到B的过程中，小球的机械能守恒
B．从A运动到B的过程中，小球的机械能一直增大
C．从A运动到B的过程中，小球的动能一直增大
D．从A运动到C的过程中，小球和弹簧组成的系统势能一直增大
2．山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。一滑雪坡由AB和BC组成，AB为斜坡，BC是光滑的圆弧，如图所示，竖直台阶CD高度差为。运动员连同滑雪装备的总质量为80kg，从A点由静止滑下，以的水平速度通过C点后飞落到水平地面DE上，不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，取。AC竖直高度差为（ ）
A．11.25 m B．14 m C．10 m D．10.5m
3．如图所示，物体在与水平方向成60°角斜向上的500N拉力作用下，沿水平面向右前进了10m，撤去拉力后，小车又前进了2.0m才停下来，此过程中拉力做的功为（ ）
A．5000J B．2500J C．J D．J
4．如图所示，某地有一台风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R的圆面。某时间内该地区的风速为v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为ρ，假如这风力发电机将空气动能转化为电能的效率为η。则该发电机发电的功率为（ ）
A．πηρR2v2 B．πηρR2v3
C．πηρR2v2 D．πηρR2v3
5．研究表明，人步行时重心升降的幅度约脚跨一步距离的0.1倍．某同学在水平地面上匀速步行1km的过程中，他做的功约为
A．6×102J B．6×103J C．6×104J D．6×105J
6．每年春节前江西农村都有捣年糕的习俗，借此来寓意“年年发财、步步高升”。捣年糕时，一人将“石杵”一起一落挥动，另一人在“石杵”挥动的间隙迅速翻动米粉团，直到米粉团柔软而有弹性。已知“石杵”质量为20 kg，每分钟上下挥动20下，每次重心上升的高度约为90 cm，则人挥动“石杵”做功的功率约为 （ ）
A．60 W B．120 W C．180 W D．540 W
7．在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度沿水平方向飞向另一侧，壕沟的宽度及两侧的高度如图所示。若摩托车前后轴距为1.6m，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．摩托车不能越过壕沟
B．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度大小为
C．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为5
D．在跨越壕沟的过程中，摩托车与人组成的系统机械能不守恒
8．铁路提速要解决许多技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要问题．已知列匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即．设提速前最大速度为，提速后最大速度为，则提速前与提速后，机车牵引力的功率之比为（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示，内壁光滑、质量为m的管形圆轨道，竖直放置在光滑水平地面上，恰好处在左、右两固定光滑挡板M、Q之间，圆轨道半径为R，质量为m的小球能在管内运动，小球可视为质点，管的内径忽略不计．当小球运动到轨道最高点时，圆轨道对地面的压力刚好为零，下列判断正确的是（ ）
A．圆轨道对地面的最大压力大小为8mg
B．圆轨道对挡板M、Q的压力总为零
C．小球运动的最小速度为
D．小球运动到圆轨道最右端时，圆轨道对挡板Q的压力大小为5mg
10．如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为θ=37°的光滑斜面底端，另一端连接一质量为2kg的物块A，系统处于静止状态。若在物块A的上方斜面上紧靠A处轻放一质量为3kg的物块B，A、B一起向下运动，经过10cm运动到最低点。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，则下列说法错误的是（ ）
A．两物块沿斜面向下运动的过程中，A、B间的弹力一直增大
B．在物块B刚放上的瞬间，A、B间的弹力大小为7.2N
C．两物块沿斜面向下运动的过程中，重力势能与弹性势能之和先减少后增加
D．两物块沿斜面向下运动的过程中，弹簧弹性势能的最大值为3.0J
二、填空题
11．一弹性小球质量为m，距地面高度为h处以初速度v0竖直上抛，运动过程中所受空气阻力大小恒为f，与地面碰撞时能量损失不计，则直到它最后停在地面上重力做功为______ .
12．一辆正在行驶的汽车在关闭发动机后做减速运动，最后停下来，在这一过程中，汽车所受合力对汽车做_________（填“正功”“负功”或“不做功”），汽车所受的重力对汽车做_______（填“正功”“负功”或“不做功”）。
13．将长为的均匀链条，质量为，放在高的光滑桌面上，开始时链条的一半长度处于桌面，其余从桌边下垂，取桌面为零势能面，则此时链条的机械能为___________；从此状态释放链条，设链条能平滑地沿桌边滑下，则链条下端触地速度为___________。
14．如图甲所示，将A、B两小球从同一竖直线上的不同高度水平抛出，一段时间后两小球落到水平面上的同一点P，不计空气阻力，若两小球平抛的初速度分别为、，则_______（选填“>”或“<”）；如图乙所示为牛顿提出的卫星发射原理图，根据现有相关数据可得，发射人造地球卫星所需的最小发射速度大小为_______；如图丙所示，无人机在匀速升空的过程中，其机械能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
三、解答题
15．在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量均为m，厚度均为h，如图9所示，若将砖一块一块地竖直叠放起来，在此过程中，重力做多少功？重力势能如何变化，变化了多少？（重力加速度为g）
16．如图所示，水平弹簧劲度系数k=500N/m。用一外力推物块，使弹簧压缩10cm而静止。突然撤去外力F，物块被弹开，则弹簧弹开物块的过程中，弹簧对物块做了多少功？弹性势能的变化量是多少？（弹簧与物块不连接）
17．把质量是0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至A位置，如图甲所示；迅速松手后，弹簧把小球弹起，升至最高位置C，如图丙所示；途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态，如图乙所示；已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气阻力均忽略不计．
（1）求图甲状态时弹簧的弹性势能；
（2）求小球经过B点时的速度；
（3）有人认为小球运动过程中经过B点时动能最大，你同意他的观点吗？请简要说明理由．
18．如图所示，一物体质量m＝2kg，在倾角θ＝37°的斜面上的A点以初速度v0＝3m/s下滑，A点距弹簧上端挡板位置B点的距离AB＝4m。当物体到达B点后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC＝0.2m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，D点距A点的距离AD＝3m。挡板及弹簧质量不计，g取10m/s2，sin37°＝0.6，求：（结果均保留三位有效数字）
（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）弹簧的最大弹性势能Epm。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．A
3．B
4．B
5．C
6．A
7．B
8．C
9．A
10．D
11．mgh
12． 负功 不做功
13．
14． < 7.9 增大
15．；重力势能增加，增加了
16．2.5 J；2.5 J
17．（1）0.6J；（2）2m/s；（3）不对；因为小球由A运动至B的过程中，先加速后减速，最大速度应在重力与弹力平衡的位置处
18．（1）0.521；（2）24.4J
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