第1章 功和机械能 章末综合测试（word版含答案）

第1章 功和机械能 章末综合测试
一、单选题
1．（2018·湖南·宁乡市教育研究中心高二期末）如图所示，站在汽车上的人用手推车的力为F，脚对车向后的摩擦力为f，以下说法中正确的是（　　）
A．当车匀速运动时，F和f对车做功的代数和为正值
B．当车加速运动时，F和f对车做的总功为负功
C．当车减速运动时，F和f对车做的总功为负功
D．不管车做何种运动，F和f对车做功的总功都为零
2．（2022·宁夏·石嘴山市第三中学高三期末）如图甲所示，质量m=0.5kg，初速度v0=10m/s的物体，受到一个与初速度方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的图像如图乙所示，g取10m/s2，则（　　）
A．物体与地面间的动摩擦因数为0.2
B．0～7s内物体滑行的总位移为30m
C．0～7s内摩擦力做功为
D．0～3s内F做的功为
3．（2021·全国·高三阶段练习）在水平地面上放置一个质量m=1kg的物体，让其在水平外力F的作用下由静止开始运动，力F随物体位移x的变化关系如图所示，物体运动的最大位移为x=3m。已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．F0=8N
B．物体加速度的最大值为10m/s2
C．物体运动位移为2m时速度最大
D．物体动能的最大值为2J
4．（2022·广东东莞·高三期末）在奥运比寒项日中，跳水是我国运动员的强项。质量为m的运动员竖直进入水中后，受到水的阻力而做变速运动，设水对运动员的阻力大小恒为F，在下降高度为h的过程中，运动员的（已知重力加速度为g）（　　）
A．动能减少了Fh
B．重力势能增加了mgh
C．机械能减少了(F-mg)h
D．机械能减少了Fh
5．（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
6．（2022·江苏·模拟预测）某研究小组在实验室内做外力作用下落体运动的研究，得到物体在竖直向下运动时的速度随下降高度变化关系，如图所示。已知，重力加速度。则（　　）
A．物体做匀变速直线运动 B．下落过程中物体的加速度不断减小
C．下落过程中物体的机械能一直减小 D．物体在和处的机械能可能相等
7．（2022·浙江·杭十四中高一期末）如图甲所示，物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在时刻撤去恒力F，物体运动的图像如图乙所示．重力加速度g取，下列说法正确的是（　　）
A．物体在内的位移
B．恒力F与摩擦力大小之比
C．物体与地面间的动摩擦因数
D．在撤去F前后两个阶段的平均速度大小之比
8．（2022·山西·忻州一中高二期末）一物体静止于光滑水平面上，从t=0开始，物体受到一个水平恒力F的作用。如果用a、x、Ek、P分别表示物体的加速度、位移、动能和恒力F的功率，则以下四个图像中能定性描述这些物理量随时间变化关系的是（　　）
A．B．C．D．
9．（2022·湖南娄底·高三期末）如图所示，倾斜放置的传送带AB长为10m，以大小为v=3m/s的恒定速率顺时针转动，传送带的倾角，一个质量为2kg的物块轻放在传送带A端，同时给物块施加一个沿斜面向上的恒定拉力F，物块先加速后匀速从A端运动到B端，物块运动的时间为4s，物块与传送带的动摩擦因数为0.5，重力加速度为10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在物块向上运动过程中（　　）
A．物块加速运动时的加速度大小为2.5m/s2
B．物块加速运动的时间为s
C．物块匀速运动时，受到的摩擦力大小为4N
D．物块与传送带之间，因摩擦产生的热量为20J
二、多选题
10．（2022·安徽省芜湖市教育局高三期末）某物块以120J初动能从固定斜面底端上滑，以斜面底端所在的水平面为零势能参考平面，物块滑到最高点时重力势能为80J。物块在斜面滑动过程中，当动能和势能恰好相等时，其机械能可能为（　　）
A．J B．96J C．100J D．80J
11．（2022·湖南娄底·高三期末）如图所示，一个光滑圆形轨道固定在竖直面内，AB是水平直径，CD是竖直直径，在轨道的最高点C点固定一个光滑定滑轮，甲、乙两球用绕过定滑轮的细线连接，甲球在B点，乙球在D点，滑轮两边的细线刚好伸直，甲球的质量远大于乙球的质量，不计滑轮及小球的大小，由静止释放甲球，在甲球从B点沿圆弧运动到D点的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．乙球一直做加速运动
B．乙球先超重后失重
C．细线对乙球拉力的功率一直增大
D．甲球减小的机械能等于乙球增加的重力势能
三、实验题
12．（2022·福建省龙岩第一中学高一阶段练习）DIS是由传感器、数据采集器、计算机、实验教学软件构成的数字化实验系统。某实验小组“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。实验时，将摆球（连同遮光片J）每次都从同一位置M下摆，传感器K分别固定在A、B、C、D采集数据，D点为摆球通过的最低点。在一次实验中以图象方式采集数据并分析实验结果，所显示的图象如图乙所示。图象的横轴表示摆球距离D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E（不计空气阻力）。
（1）图乙中的图像表示摆球重力势能Ep随摆球距离D点的高度h变化关系的图线是___________（选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
（2）摆球在摆动过程中，重力所做功的最大值为___________J（重力加速度取9.8m/s2）。
（3）从图乙中的图象可以得出本实验的结论是：___________。
13．（2018·湖南·宁乡市教育研究中心高二期末）某学习小组如图甲所示的实验装置探究动能定理，已知小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，实验中砂桶未到达地面，要完成该实验，请回答下列问题：
（1）实验时为保证小车受到的拉力大小与砂和砂桶的总重力大小近似相等，应使砂和砂桶的总质量远小于小车质量；实验时为保证小车受到的细线拉力等于小车所受的合外力，需要的操作是________。
（2）在满足第（1）问的条件下，若通过实验得到的纸带如图乙所示，A、B、C、D、E为计数点，相邻两点间的时间间隔为T，当地重力加速度为g，相邻计数点间的距离分别为x1、x2、x3、x4，其中B点和D点对应时刻小车的瞬时速度用vB和vD表示，则vB=________。小车在运动中对应纸带打B、D两点过程，动能变化量的表达式ΔEk=________；小车合外力做的功的表达式为W=________。
四、解答题
14．（2021·福建宁德·高三期中）近年来，高空抛物对人民群众的生命安全造成非常大的威胁。2021年3月1日起最新刑法修正案生效，“高空抛物”正式入刑。因此，我们在日常生活中要注意防止发生高空抛物事件。假如一质量为m=0.2kg的物体从高空由静止开始下落，下落h=26m后物体可看做匀速下降。若物体所受空气阻力与速度成正比f=kv，其中k=0.1kg/s。取g=10m/s2。求：
（1）物体匀速下降时的速度v；
（2）下落26m的过程中物体克服空气阻力做的功W；
（3）请在图中定性画出物体由静止到稳定下落的速度﹣时间图象。
15．（2021·湖南·宁乡市教育研究中心高一期末）C919大型客机是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机，座级158-168座，航程4075-5555公里，于2017年5月5日成功首飞。若某次试飞飞机总质量为，起飞过程从静止开始滑跑，当位移达时，速度达到起飞速度，设在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的倍，飞机做匀加速直线运动，求滑跑过程中
（1）飞机运动的加速度
（2）达到起飞速度时发动机的功率
16．（2022·上海·模拟预测）研究发现在无风状态下汽车在行驶时受到的空气阻力f主要与汽车正面投影面积A和行驶速度v有关。一研究团队以某品牌汽车为对象开展研究，通过在风洞实验室模拟实验得到表数据：
（1）说明如何利用表格中的数据，验证汽车行驶时受到的空气阻力f与汽车行驶速度v的平方成正比？
（2）实验可获得结论：汽车在行驶时受到的空气阻力f与汽车正面投影面积A、行驶速度v的关系表达式为f=kAv2，请任意选用表格中三组数据估算k（结果保留2位小数）；
（3）一辆该品牌小汽车质量m=1200kg，正面投影面积A=3.0m2，在平直地面上行驶时受到的地面阻力f0恒为1000N。若该车以加速度a=2m/s2做匀加速直线运动。求：
①速度大小为v1=20m/s时汽车受到的牵引力F1的大小；
②速度从v1=20m/s增大至v2=30m/s的过程中，汽车所受牵引力做的功W。（结果用科学计数法表示，保留2位小数）
f /×102N v/m·s-1 A/m2 20 30 40 50 60
2.0 2.0 4.4 8.0 12.6 18.0
2.5 2.5 5.6 10.1 15.6 22.5
3.0 3.0 6.8 11.9 18.7 27.1
3.5 3.5 7.9 14.0 21.8 31.5
4.0 4.0 8.9 16.1 25.1 35.9
17．（2022·上海·模拟预测）一小物块从全长为5m、倾角为37°的斜面顶端由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。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：
（1）小物块的质量m和下滑过程中的加速度a；
（2）斜面和小物块间的滑动摩擦因数μ；
（3）当小物块的动能与重力势能相等时，沿斜面下滑的时间t。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．A
4．D
5．D
6．C
7．C
8．D
9．B
10．AB
11．BD
12． Ⅱ 1.60 摆球在摆动过程中，机械能守恒
13． 平衡摩擦力
14．（1）20m/s；（2）12J；
15．（1）；（2）
16．（1）0.25kg/m3；（2）①3700N；②4.86×105J
17．（1）1kg，a大小为2m/s2，方向沿斜面向下；（2）0.5；（3）1.94s
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页