第一章《功和机械能》单元巩固-2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册(word版含答案)

第1章《功和机械能》单元巩固
一、单选题
1．如图所示，在拉力F作用下，质量为的雪橇沿倾角为的粗糙斜面向上移动，已知拉力大小为，方向与斜面的夹角为，雪橇受到的摩擦阻力为，，则在雪橇向上运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．一共受3个力作用 B．重力做功为
C．拉力F做功为 D．合力对雪橇做的功为
2．如图所示，用F=100N的水平恒力拉质量m=20kg的小滑块使滑块在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动。已知滑块与地面之间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。则（　　）
A．滑块的加速度大小为5m/s2
B．滑块运动3s时，它的速度大小为3m/s
C．滑块运动2s的过程中，它的位移大小为4m
D．滑块运动2s的过程中，水平恒力F对滑块做的功为300J
3．如图所示，小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面。不计一切阻力。下列说法正确的是（　　）
A．小球落地点离O点的水平距离为R
B．小球从P到落地，重力所做的功为mgR
C．小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰为mg
D．若将半圆弧轨道上部的 圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高1.5R
4．一物体在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用由静止开始沿直线运动，已知在第1秒内合力对物体做的功为45J，在第1秒末撤去拉力，其图象如图所示，g取，则　 　
A．物体的质量为1kg
B．物体与水平面间的动摩擦因数为
C．第1s内拉力对物体做的功为60J
D．第1s内摩擦力对物体做的功为60J
5．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．
6．把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力大小恒为Ff，则在从物体被抛出到落回抛出点的全过程中（　　）
A．重力所做的功为mgh
B．空气阻力所做的功为零
C．空气阻力做的功为2Ffh
D．物体克服空气阻力做的功为2Ffh
7．质量为m的汽车沿平直的公路行驶，在时间t内，以恒定功率P由静止开始经过距离s达到最大速度vm。已知汽车所受的阻力Ff恒定不变，则在这段时间内发动机所做的功W可用下列哪些式子计算（　　）
A． B． C． D．
8．如图所示，两个四分之三竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别为、，下列说法正确的是（　　）
A．若使小球沿轨道运动并且到达轨道最高点，两球释放的最小高度hAB．在轨道最低点，A球受到的支持力最小值为6mg
C．在轨道最低点，B球受到的支持力最小值为6mg
D．适当调整、，可使两球从轨道最高点飞出后，均恰好落在各自轨道右端开口处
9．如图所示，在水平地面上方固定一水平平台，平台上表面距地面的高度H=2.2m，倾角= 37°的斜面体固定在平台上，斜面底端B与平台平滑连接。将一内壁光滑血管弯成半径R=0.80m的半圆，固定在平台右端并和平台上表面相切于C点，C、D为细管两端点且在同一竖直线上。一轻质弹簧上端固定在斜面顶端，一质量m=1.0kg的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点，此时弹簧的弹性势能Ep=2.8J，AB长L=2.0m。现撤去外力，小物块从A点由静止释放，脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑，经光滑平台BC，从C 点进入细管，由D点水平飞出。已知小物块与斜面间动摩擦因数μ=0.80，小物块可视为质点，不计空气阻力及细管内径大小，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
求小物块到达C点时的速度大小（　　）
A．1.2m/s B．1.75s C．2m/s D．2.5m/s
10．某地有一个风力发电场，安装有20台风电机组，年发电量约为2400万千瓦时。已知发电机叶片长度为30米，空气的密度为1.3kg/m3，若风以15m/s的速度垂直叶片面吹来，空气的动能约有10%可以转化为电能，风电机组刚好满负荷发电，则该风电场一年之中能满负荷发电的时间约为（　　）
A．40天 B．80天 C．160天 D．320天
11．如图所示，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球P，另一端可绕转轴O点无摩擦转动。当小球在最高点A时，受到微小扰动沿顺时针方向在竖直平面内做圆周运动，圆周上C点与圆心等高，B点为最低点；在小球P刚开始运动时，在与A点等高且相距为处的点以初速度向左水平抛出质量也为m的小球Q。不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．小球P、Q经过C点时的速率相等
B．小球P、Q经过C点时重力的功率相等
C．小球P、Q在C点相遇
D．小球P在A点与B点所受杆的弹力大小之差为
二、填空题
12．总质量为的汽车，其发动机的额定功率为90kW，该汽车在水平公路上行驶时，所受阻力的大小是其重力的0.1倍．若汽车保持额定功率，则它从静止启动后能达到的最大速度是_____m/s．（g取）
13．如图所示，AB是半径为R的 圆弧轨道，B点的切线在水平方向，且B点距离水平地面高度为h，有一物体（可视为质点）从A点由静止开始滑下，到达B点时，对轨道的压力为其所受重力的2倍（重力加速度为g）。物体从A点到达B点过程中克服摩擦力做的功为________。
14．如图所示，木块放在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块。已知子弹受到的平均阻力为 F，射入深度为d，在此过程中木块的位移为s，则子弹动能的减少量为______________（用以上三个量表示）
15．将重为的物体沿着竖直方向向上以的加速度匀减速上升高，此过程中物体的动能变化了______J，拉力对物体做了________J的功。（g取，空气阻力不计）
16．从地面竖直向上抛出一物体，以地面为重力势能零点，物体的机械能E与重力势能EP随它离开地面的高度h的变化如图所示。则物体的质量为___________kg，由地面上升至h=4m处的过程中机械能减少了___________J，物体的动能减少了___________J。（重力加速度g取10m/s2）
三、解答题
17．“峡谷长绳秋千”游戏的模型可简化为如图所示，游戏开始前，工作人员（图中未画出）对底座施加一水平方向的拉力，使其静止于图中A位置，然后自由释放，秋千开始荡起来，B为秋千运动的最低点．已知两绳长度均为L、夹角为2θ，秋千摆角为α，游客和底座总质量为m，在运动中可视为质点，不计绳子质量及一切阻力，重力加速度为g。求：
（1）在A点，工作人员对底座施加的水平拉力大小；
（2）游客运动到B点时的速度大小；
（3）运动过程中细绳的最大拉力。
18．如图所示，足够长的水平传送带以恒定速率 2m/s 沿顺时针方向运动，在与传送带同一竖直平面内有一四分之一光滑圆轨道，半径为 0.8m，圆轨道与一光滑水平面相切于最低点，一质量为1kg 物块从圆轨道的最高点由静止释放，一段时间后沿水平方向滑上传送带．已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，g 取 10m/s2．求小物块
（1）运动到圆轨道最低点时的速度大小；
（2）运动到圆轨道最低点时对轨道压力是多少；
（3）从滑上传送带到离开传送带所用的时间；
19．“高台滑雪”一直受到一些极限运动爱好者的青睐。挑战者以某一速度从某曲面飞出，在空中表演各种花式动作，飞跃障碍物（壕沟）后，成功在对面安全着陆。某实验小组在实验室中利用物块演示分析该模型的运动过程：如图所示，ABC为一段半径为的光滑圆形轨道，B为圈形轨道的最低点。P为一倾角的固定斜面，为减小在斜面上的滑动距离，在斜面顶端表面处铺了一薄层防滑木板DE，木板上边缘与斜面顶端D重合，圆形轨道末端C与斜面顶端D之间的水平距离为。一物块以某一速度从A端进入，沿圆形轨道运动后从C端沿圆弧切线方向飞出，再经过时间时恰好以平行于薄木板的方向从D端滑上薄木板，物块始终未脱离薄木板，斜面足够长。已知物块质量，薄木板质量，木板与斜面之间的动摩擦因数，木板与物块之间的动摩擦因数，重力加速度，，不计空气阻力，求：
（1）物块滑到圆轨道最低点B时，对轨道的压力（计算结果可以保留根号）；
（2）物块相对于木板运动的距离；
（3）整个过程中，系统由于摩擦产生的热量。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．C
4．C
5．C
6．D
7．C
8．B
9．C
10．B
11．B
12．18
13．
14．F（d+s）
15． 50 450
16． 20 20 100
17．（1）；（2） ；（3）
18．（1）；（2） 方向竖直向下；（3）4.5s
19．（1）；（2）1.5m；（3）87J
答案第1页，共2页
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