第四章 机械能及其守恒定律 单元练习 （word版含答案）

第四章 机械能及其守恒定律 章末提升训练
一、单选题
1．（2022·甘肃金昌·高三阶段练习）从某高处自由释放一个物体，取地面为重力势能零点，该物体的机械能E和重力势能Ep随着物体距地面的高度h变化如图所示。重力加速度g=10m/s2，则（　　）
A．物体质量为8kg
B．h=0时物体的速率为m/s
C．从自由释放到落地前的瞬间，物体动能增加80J
D．物体下落过程中受到5N的阻力
2．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，从斜面体ABC的底端用一沿斜面向上的恒力F从静止向上推一个物体，推到AB的中点D时，撤去F，物体恰好运动到斜面顶端A点并开始返回。物体从底端到顶端所需时间为t，从顶端滑到底端返回时所需时间也为t，则以下说法中正确的是（　　）
A．物体上滑过程中从B点到D点的加速度大小大于从D点到A点的加速度大小
B．物体上滑过程到D点时的速率和物体返回到B点的速率相等
C．推力F与物体所受摩擦力Ff大小之比为2：1
D．推力F做的功与整个过程中物体克服摩擦力Ff做的功相等
3．（2022·湖南永州·高三阶段练习）、两小球分别固定在轻杆的正中间和一端，轻杆的另一端固定在水平光滑转轴上，让轻杆在竖直平面内转动，如图所示。两球质量均为，轻杆长度为，重力加速度为，若系统恰能在竖直平面内做圆周运动，则（　　）
A．小球在经过最低点时的动能为
B．小球在经过最低点时的速度大小为
C．从最低点运动到最高点，轻杆对小球做的功为0
D．通过最低点时段轻杆的弹力为
4．（2022·山东枣庄·高三期末）如图所示，一轻绳跨过光滑且可看作质点的定滑轮，一端系着质量为M的物块，另一端系着质量为m的圆环，圆环套在竖直的光滑细杆上。已知细杆与定滑轮的水平距离为，初始时轻绳与竖直杆的夹角（，），取重力加速度。现在由静止释放两物体，下列说法正确的是（ ）
A．释放之后圆环和物块组成的系统机械能先减小、后增大
B．若，当轻绳与细杆垂直时，圆环的速度为
C．若，圆环运动区间的长度为
D．为保证圆环在初始位置上方运动，物块与圆环的质量之比应该满足
5．（2021·北京·高三期末）如图所示，不可伸长的轻质细绳的一端系一个小球，另一端固定于O点，在O点正下方钉一个钉子A。小球从右侧某一位置（细绳处于拉直状态），由静止释放后摆下，不计空气阻力和细绳与钉子相碰时的能量损失。下列说法中正确的是（　　）
A．小球摆动过程中，所受合力大小保持不变
B．当细绳与钉子碰后的瞬间，小球的向心加速度突然变大
C．钉子的位置向上移动少许，在细绳与钉子相碰时绳就更容易断裂
D．小球在左侧所能达到的位置可能高于在右侧释放时的位置
二、多选题
6．（2022·广东·高二期末）如图所示，倾角为37°的斜面固定在水平面上，质量为m的小物块自斜面底端以某一初速度沿斜面向上做匀减速直线运动。已知小物块与斜面间的动摩擦因数为0.75，小物块沿斜面上升的最大高度为H，重力加速度大小为g，取sin37°=0.6，则在小物块上升的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小物块的重力势能增加了mgH B．小物块的初动能为mgH
C．小物块的机械能损失了mgH D．小物块克服摩擦力做功0.6mgH
7．（2022·全国·高三专题练习）如图甲，足够长的光滑斜面倾角为，时质量为的物块在沿斜面方向的力作用下由静止开始运动，设沿斜面向上为力的正方向，力随时间的变化关系如图乙。取物块的初始位置为零势能位置，重力加速度取，则物块（　　）
A．在时间内合外力的功率为 B．在时动能为
C．在时机械能为 D．在时速度大小为
8．（2022·广东·深圳中学高三阶段练习）课间同学们在玩毽球。两位同学在同一竖直线上把相同的毽球1和2用力抛出，如图所示，毽球恰好垂直打在竖直墙面，若不计空气阻力且把毽球看成质点。下列说法正确的是（　　）
A．毽球1在空中运动的时间一定比毽球2短
B．抛出瞬间毽球2所受重力的功率一定比毽球1大
C．抛出时人对键球2所做的功一定比毽球1大
D．若要使两毽球在上升过程中相撞，必须先抛出毽球2球，后抛出毽球1
9．（2022·山西·忻州一中高二期末）雨滴的下落运动并不能看成是“自由落体”运动，在接近地面时，雨滴往往做匀速运动，这时的速度通常叫做收尾速度。关于一定质量的雨滴从高空下落的运动，下列说法正确的是（　　）
A．雨滴所受阻力是恒定的 B．重力一直做正功
C．重力的功率先增大后不变 D．雨滴的重力势能先减小后不变
10．（2022·福建师大附中高一期末）如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于1.5mg的恒力F向上拉B，运动距离h时B与A分离，则下列说法中正确的是（　　）
A．B和A刚分离时，弹簧为原长
B．B和A刚分离时，A的加速度为0.5g
C．弹簧的劲度系数等于
D．运动距离h的过程中弹性势能减少mgh
11．（2021·湖南·雅礼中学高三阶段练习）宇航员飞到一个被稠密气体包围的某行星上进行科学探索。他站在该行星表面，从静止释放一个质量为的物体，由于气体阻力的作用，其加速度随下落位移变化的关系图像如图所示。已知该星球半径为，万有引力常量为。下列说法正确的是（　　）
A．该行星的平均密度为
B．该行星的第一宇宙速度为
C．卫星在距该行星表面高处的圆轨道上运行的周期为
D．从释放到速度刚达到最大的过程中，物体克服阻力做功
三、填空题
12．（2021·全国·高一课时练习）如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由落下，不计空气阻力，重力加速度为g，以桌面所在水平面为参考平面，则小球落到地面前瞬间的机械能为_______。
13．（2021·福建省福州市鼓山中学高一期中）质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时，物体m相对斜面静止，如图所示。物体与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则此过程中重力对物体做的功为______，支持力对物体做的______J，摩擦力对物体做的功为______。
14．（2022·上海师大附中高三学业考试）如图，倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，长为l、质量为m，质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将质量为m的物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未达到地面）．则在此过程中，软绳重力势能的减少量为___________，该减少量_______软绳动能的增加量（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
四、解答题
15．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，水平地面上固定一半径为的光滑圆弧轨道，轨道左端放两个完全相同的木板、，质量均为，板长均为，木板上表面与轨道末端等高，两木板与地面间的动摩擦因数为。质量的物块从光滑圆弧轨道顶端无初速度释放，物块与、木板上表面间的动摩擦因数均为。（）
（1）求物块滑到光滑圆弧轨道最低点时的速度多大；
（2）求物块在光滑圆弧轨道最低点时对轨道压力的大小；
（3）物块在木板上滑动时，、木板之间的作用力的大小；
（4）物块在、木板上滑行的总时间。
16．（2021·四川·宁南中学高二开学考试）如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道 OAB 和光滑半圆轨道 CD，他们的最低点B、C，分别与粗糙水平面BC相切，现将一小滑块（可视为质点）在 A 点由静止放，小滑块沿轨道 AB 滑至最低点B 后，在水平地面 BC 上向右做匀减速直线运动，到达C 点后进入半圆轨道 CD，小滑块沿半圆轨道内壁滑至最高点 D 时，恰好对轨道 D 点无压力作用，已知 R=0.5 m，r=0.1 m，小滑块质量 m=0.1 kg，滑块与地面间的动摩擦因数 =0.5，g 取10 m/s2 。 试求：
（1）小滑块到达圆弧轨道最低点 B 时对轨道的压力大小；
（2）小滑块在 C 点时的速度大小；
（3）水平地面 BC 间的距离 S 为多少。
17．（2021·新疆·乌市八中高二阶段练习）年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。如图所示，是跳台滑雪的长直助滑道的一部分，高度差。质量为的运动员从点由静止开始下滑，经过点时速度，取。求：
（1）运动员经过B点时的动能；
（2）从A点到B点过程中，阻力对运动员做的功。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．D
4．B
5．B
6．AC
7．BC
8．ABD
9．BC
10．BD
11．ABD
12．mgH
13． 0
14． 小于
15．（1）；（2）3N；（3）；（4）
16．（1）3N；（2）m/s ；（3）0.5m
17．（1）3000J；（2）-300J
答案第1页，共2页
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