第一章 功和机械能 章末综合提升训练-2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册 (1)（word版含答案）

第1章 功和机械能 章末综合提升训练
一、单选题
1．（2022·吉林·榆树市第一高级中学校三模）先后用跟水平方向成α角、大小相同的两个力F1和F2，推动放在粗糙水平面上的一个物体，力F1的方向斜向上，力F2的方向斜向下，物体都由静止开始运动，通过相同的位移，比较力F1和F2对物体所做功W1和W2的大小，有（　　）
A． B．
C． D．条件不足，无法确定
2．（2020·山东·青岛中学高二期中）如图所示，竖直面内固定有一半径为R的半圆形光滑轨道ABC，AOC为半圆形轨道的直径，一质量为m的小球静止放置在A点。某时刻，给小球施加一方向垂直AC、大小为F的水平恒力，且轨道始终固定，在以后的运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球可能达到C点 B．小球可能到达B点
C．小球可能会脱离轨道 D．小球对轨道压力的最大值为
3．（2021·湖南·模拟预测）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段都是半径为R的四分之一圆弧，A、C处切线均沿水平方向，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球从距离水平地面高为H的管口D处由静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是（　　）
A．小球落到地面时相对于A点的水平位移为2
B．小球落到地面时相对于A点的水平位移为
C．小球能从细管A端水平抛出的条件是H＞2R
D．小球能从细管A端水平抛出的条件是HR
4．（2022·湖南株洲·一模）如图，倾角为的斜面固定在水平地面上，现有一物块以某一初速度从底端冲上斜面，一段时间后物块返回到斜面底端。已知物块沿斜面向上运动的时间是向下运动的时间的一半，则它与斜面间的动摩擦因数应为（　　）
A． B． C． D．
5．（2021·安徽·六安一中高一阶段练习）如图所示，内壁光滑的玻璃管竖直地放在水平地面上，管内底部竖直放有一轻弹簧，弹簧处于自然伸长状态，正上方有两个质量均为m的a、b小球，用竖直的轻杆连着，并处于静止状态，球的直径比管的内径稍小。现释放两个小球，让它们自由下落，重力加速度大小为g。则在从b球与弹簧接触至运动到最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．a球的动能一直减小
B．杆的弹力最终小于a球的重力
C．a球减少的机械能等于最大弹性势能的一半
D．b球到达最低点时弹簧的弹力等于2mg
6．（2020·福建·泉州市教科所模拟预测）某汽车在平直公路上以恒定功率匀速行驶时，牵引力大小为。在时刻，司机迅速减小油门，使功率减为原来的一半，此后保持该功率不变继续行驶，时刻，汽车又恢复到匀速运动状态。假设汽车受到的阻力保持不变，则关于汽车牵引力F大小在此过程中随时间t变化的图象，可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、多选题
7．（2021·河南省直辖县级单位·高三阶段练习）如图所示，一条质量均匀分布、长为l的铁链AB放在光滑水平桌面上，其中B端刚好与桌面右端对齐。由于轻微的扰动，铁链B端开始竖直向下滑落，则从B端离开桌面到A端离开桌面的过程中，下列说法正确的为（图示圆弧可使离开桌面的铁链都竖直向下运动且无能量损失，重力加速度大小为g）（　　）
A．B端向下运动的加速度大小与下降的距离成正比
B．B端向下做匀加速直线运动
C．铁链的速度大小与B端下降的距离成正比
D．A端离开桌面时，铁链的速度大小为
8．（2022·陕西·渭南市集才中学高三期末）一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s2。则（　　）
A．物块下滑过程中机械能不守恒
B．物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2
C．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
D．当物块下滑2.0m时机械能损失了12J
9．（2021·辽宁·模拟预测）如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是（　　）
A．斜面倾角α=30°
B．A获得最大速度为2g
C．C刚离开地面时，B的加速度为g
D．从释放A到C刚离开地面这两个状态，A、B两小球组成的系统机械能守恒
10．（2021·福建·寿宁县第一中学高一阶段练习）如图所示，竖直固定的光滑直杆上套有一个质量为m的滑块，初始时静置于a点。一原长为的轻质弹簧左端固定在O点，右端与滑块相连。直杆上还有三点，且点与O点在同一水平线上，，和与的夹角均为，与夹角为。现由静止释放滑块，在滑块从点下滑到点的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，，则下列说法正确的是 （　　）
A．滑块在点时速度最大，加速度为
B．从点下滑到点的过程中，滑块的机械能守恒
C．滑块在点的速度大小为
D．滑块在处的机械能小于在处的机械能
11．（2022·河北深州市中学高三期末）如图所示，轻绳一端通过光滑的定滑轮与物块P连接，另一端与套在光滑竖直杆上的圆环连接，初始时连接圆环的轻绳与水平方向的夹角，现同时由静止释放P、Q，Q沿杆上升且能通过与定滑轮的等高位置。则下列分析正确的是（　　）
A．上升到与定滑轮等高的位置时，其动能最大
B．上升到与定滑轮等高的位置时，其机械能最大
C．上升到最高位置时，P的机械能最小
D．在最低位置时，P的机械能最大
三、填空题
12．（2021·内蒙古杭锦后旗奋斗中学高一阶段练习）如图所示，假设在某次比赛中质量为m的运动员从10m高处的跳台跳下，设水的平均阻力约为其重力的5倍，在粗略估算中，把运动员当做质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为（不计空气阻力）_________m。
13．（2021·山西·平遥县第二中学校高一期末）质量为400kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车的速度随时间________增大（填“均匀”或者“非均匀”），赛车的加速度随时间________（填“增大”或者“减小”），赛车的输出功率为________kW，赛车所受阻力大小为________N。
14．（2021·上海南汇中学高一期末）如图所示，质量为的物体（可视为质点）以初速度由底端滑上倾角为的固定斜面，上升的最大高度为，上升过程中其加速度大小为。重力加速度大小为，取斜面底端所在平面为零势能面，在此过程中物体重力势能增加了______，物体上升的高度为______时其动能与重力势能相等。
四、解答题
15．（2022·贵州遵义·高二期末）如图所示，竖直平面内半径的光滑半圆形轨道与水平轨道平滑连接。质量的滑块（视为质点），在水平恒力F作用下由静止开始从A点向B点运动，滑块到达B点时撤去恒力F，滑块恰好能够通过半圆轨道最高点C，已知的长度，滑块与水平轨道间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求：
（1）滑块到达B点时的速度大小；
（2）恒力F的大小。
16．（2022·山东潍坊·高二期末）荡秋于是一项很刺激的娱乐项目，人们可以尽情体验因超失重带来的乐趣。如图所示，秋千由踏板和绳构成，人在秋千上的摆动过程可以简化为单摆的摆动，等效“摆球”的质量为m，人蹲在踏板上时摆长为，人站立时摆长为。不计空气阻力和一切摩擦，重力加速度大小为g。
（1）如果摆长为，“摆球”摆到最高点时摆角为θ，求此时摆球加速度的大小；
（2）在没有别人帮助的情况下，人可以通过在低处站起、在高处蹲下的方式使“摆球”摆得越来越高。人蹲在踏板上从最大摆角开始运动，到最低点时突然站起，假定人在最低点站起前后“摆球”摆动速度大小不变，求此后保持站立姿势摆到另一边的最大摆角（可用反三角函数表示）。
17．（2022·上海·模拟预测）2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功着陆火星表面，这标志着我国首次火星探测任务——着陆火星取得圆满成功。它着陆前的运动可简化为如图所示四个过程，若已知着陆器（含降落伞）总质量m=1.3×103kg，取火星表面重力加速度=4m/s2，忽略着陆器质量的变化和的变化，打开降落伞后的运动可视为竖直向下的直线运动。则：
（1）在第Ⅳ阶段的最后，着陆器经0.75s的无初速度、无动力下降后安全着陆，且火星表面大气非常稀薄，求着陆器着陆时的动能Ek；
（2）假设着陆器在第Ⅱ“伞降减速阶段”做匀减速运动，求它所受总平均阻力f的大小；
（3）着陆器在第Ⅲ“动力减速阶段”可视为匀减速运动，求它在该阶段机械能的改变量。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．C
4．C
5．C
6．D
7．AC
8．AC
9．AB
10．CD
11．BD
12．2.5
13． 非均匀 减小 160 1600
14．
15．（1）；（2）
16．（1）gsinθ；（2）
17．（1）；（2）；（3）
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