第四章 机械能及其守恒定律 练习题（Word版含答案）

第四章《机械能及其守恒定律》练习题 2021-2022学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册
一、单选题
1．一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为的重物，当重物的速度为时，起重机的有用功率达到最大值，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止，则正确的是（　　）
A．若匀加速过程时间为，则速度由变为的时间小于
B．重物的加速度先不变再变大再不变
C．重物做匀加速直线运动的时间为
D．钢绳的最大拉力为
2．打扫卫生时，甲同学先将凳子缓慢向上搬起，等乙同学打扫后再将凳子缓慢放回原处。此过程中甲同学对凳子的做功情况、以及凳子重力势能的变化情况分别是（　　）
A．甲先做正功后做负功；凳子的重力势能先增大后减小
B．甲先做负功后做正功；凳子的重力势能先减小后增大
C．甲先做负功后做正功；凳子的重力势能先增大后减小
D．甲一直做正功；凳子的重力势能先减小后增大
3．如图所示，射箭时人通过拉弓引起弹性势能的增加，此时的弹性势能主要（　　）
A．存储在箭上 B．存储在弓上 C．存储在弦上 D．存储于拉弓人的手上
4．如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面，而且不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．重力对物体做的功为
B．物体在海平面上的势能为mgh
C．物体在海平面上的动能为
D．物体在海平面上的动能为
5．从下列物理规律中哪一个可演绎出“质量是物体惯性大小的量度”这一结论（　　）
A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律
C．牛顿第三定律 D．机械能守恒定律
6．如图所示，“歼15”战机每次从“辽宁号”航母上起飞的过程中可视为匀加速直线运动，且滑行的距离和牵引力都相同，则（ ）
A．携带的弹药越多，加速度越大
B．携带的弹药越多，牵引力做功越多
C．携带的弹药越多，滑行的时间越长
D．携带的弹药越多，获得的起飞速度越大
7．如图所示，长为L的轻质细绳一端固定在O点，O点离地高度为H，另一端系一质量为m的小球，将细绳拉至水平，由静止释放小球，小球到达最低点时，细绳刚好被拉断，小球水平飞出。若忽略空气阻力，则（　　）
A．细绳所能承受的最大拉力F＝2mg
B．改变绳长L，则L越大小球落地时的速度越大
C．改变绳长L，当时，小球平抛过程中的水平位移最大
D．当时，小球在下落过程中重力的最大功率为
8．物体沿直线运动的v﹣t关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则（　　）
A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W
B．从第3秒末到第5秒末合外力做功为﹣2W
C．从第5秒末到第7秒末合外力做功为W
D．从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75W
9．如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零，如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度(已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为零)(　　)
A．等于v0 B．大于v0
C．小于v0 D．取决于斜面
10．如图所示，固定光滑斜面的倾角为37°，轻弹簧的一端固定在斜面上C点正上方的固定转轴O处，另一端与一质量为m的滑块（视为质点）相连，弹簧原长和O点到斜面的距离均为d。将滑块从与O点等高的A点由静止释放，滑块经过O点在斜面上的垂足B点到达C点的过程中始终未离开斜面，滑块到达C点时弹簧的弹力小于滑块受到的重力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）
A．滑块经过B点的速度小于
B．滑块从A点运动到C点的过程中，在B点的速度最大
C．滑块从A点运动到C点的过程中，其速度一直在增大
D．弹簧的劲度系数大于
11．如图1所示，用重物牵引小车在水平面上由静止开始运动，小车后面连接纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点。图2为一次实验得到的纸带，A、B、C为打点计时器在纸带上打下的三个点。下列说法正确的是（　　）
A．图2中的纸带的右端与小车相连
B．A到B和B到C两个过程中小车动能的变化量相等
C．若将小车的质量加倍，则小车的加速度一定减为原来的
D．重物的质量越大，绳上拉力与重物重力的比值越小
二、填空题
12．如图所示，质量5kg的木块在与水平方向成角且大小为的拉力作用下，沿水平向右方向匀速运动了10m，在这一过程中，拉力与木块所受滑动摩擦力的合力沿___________的方向；此合力做功大小为___________J。
13．重力所做的功
（1）重力所做的功WG=___________，Δh指初位置与末位置的高度差。
（2）重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的___________有关，而跟物体___________无关。
14．水平桌面上，一质量为的物体在水平恒力拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于时，速度的大小为，此时撤去，物体继续滑行的路程后停止运动，重力加速度大小为，则水平恒力为______，物体与桌面间的动摩擦因数为______。
15．如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止，人与雪橇的总质量为70kg。表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，根据图表中的数据可知雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为__________；设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，则阻力大小为___________（g＝10m/s2）
位置 A B C
速度（m/s） 2.0 12.0 0
时刻（s） 0 4 10
三、解答题
16．质量为m的物块（可视为质点）在水平面上以某一速率v0（未知）从A点开始沿ABC做匀减速直线运动，恰好到C点停止。已知B点是AC的中点，AC长为2L，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。
（1）求物块从A点运动到B点的时间t；
（2）若物块运动到B点时，即对其施加一水平恒力F，F作用2t时间后，物块的速度大小变为，方向与物块在A点时速度方向一致，求F的大小。
17．如图所示，质量的物体B通过一轻弹簧固连在地面上，弹簧的劲度系数k=100 N/m。一轻绳一端与物体B连接，另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮O2、O1后与套在光滑直杆顶端的、质量的小球A连接。已知直杆固定，杆长L为0.8 m，且与水平面的夹角θ=37°，初始时使小球A静止不动，与A相连的绳子保持水平，此时绳子中的张力F为45 N。已知AO1=0.5 m，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8，轻绳不可伸长。现将小球A由静止释放。
（1）求释放小球A之前弹簧的形变量；
（2）若直线CO1与杆垂直，求小球A运动到C点的过程中绳子拉力对小球A所做的功；
（3）求小球A运动到直杆底端D点时的速度大小。
18．从地面上以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率v成正比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t 1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v 1，且落地前球已经做匀速运动，求：
（1）球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功
（2）球抛出瞬间的加速度大小；
（3）球上升的最大高度H．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．A
3．B
4．C
5．B
6．C
7．C
8．C
9．A
10．C
11．D
12． 竖直向上 0
13．mgΔh
14．
15． 9100J 140N
16．（1）；（2）2.5μmg
17．（1）伸长0.1 m；（2）7 J；（3）2 m/s
18．（1）（2）（3）
答案第1页，共2页
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