第四章 机械能及其守恒定律 复习题（word版含答案）

第四章《机械能及其守恒定律》复习题2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．在下列各运动过程中，除选项外都不考虑空气阻力，其中机械能守恒的是（　　）
A．抛出的铅球在空中运动
B．小球在粗糙水平面上做减速运动
C．跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落
D．拉着一个金属块使它沿光滑的斜面以大小为g（重力加速度）的加速度匀加速上滑
2．一滑块从固定光滑斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑的过程中，滑块的动能Ek与运动时间t、下滑高度h、运动位移s之间的关系图像如图所示，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示为一辆新能源电动汽车，发动机的额定功率为9.0×104W。当汽车以10m/s的速度沿水平路面匀速行驶时，牵引力大小为3.0×103N，此时汽车发动机输出的实际功率为（　　）
A．1.0×104W B．1.5×104W C．3.0×104W D．9.0×104W
4．设在平直的公路上以一般速度匀速行驶的自行车，所受阻力约为车和人总重力的0.02，则骑车人的功率最接近于，（　　）
A．10-2kW B．10-3kW C．1kW D．10kW
5．儿童四轮电动汽车具有高度的仿真性，能很好培养孩子的操作能力，锻炼孩子肢体的协调性，深受少年、儿童和家长的喜爱，如图所示。小明等几位同学利用某品牌的某个型号的一辆小汽车，对其最大功率进行测试．他们由一位同学操控小汽车沿水平直轨道由静止开始运动，3s后达到最大功率，之后功率保持不变，14s时解除动力自由滑行，20s时停止运动，运动过程中的图像如图所示（除3～10s时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线）。已知人与车总质量为50kg，且认为整个运动过程中所受到的阻力不变，结合图像的信息可知（　　）
A．整个运动过程中消耗的电能等于克服阻力做的功
B．小汽车的最大功率为600W
C．前3s内牵引力做的功为225J
D．3～10s时间内克服阻力做的功为1425J
6．如图，有几根交于A点的光滑硬杆置于水平地面上，倾向不同。每根杆上均套有一小环，小环质量不相等。假设小环均从A点由静止开始各自沿杆下滑，以地面为零势能面，则各小环下滑过程中速率相等时（　　）
A．离地高度相同 B．动能相同
C．下滑时间相同 D．机械能相同
7．如图所示，一固定斜面的倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于0.8g（g为重力加速度大小），物块上升的最大高度为H，则此过程中（　　）
A．物块的重力势能减少了mgH
B．物块的动能损失了1.6mgH
C．物块的机械能损失了0.8mgH
D．物块克服摩擦力做功0.8mgH
8．一质量为1 kg的物体（视为质点）静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是 （　　）
A．0～2 s内外力的平均功率是5 W
B．第2 s内外力所做的功是4 J
C．第2 s末外力的瞬时功率最大
D．第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶4
9．半径为R的内壁光滑的圆环形轨道固定在水平桌面上，轨道的正上方和正下方分别有质量为和的小球A和B，A的质量是B的两倍，它们在轨道内沿逆时针滚动，经过最低点时速率相等；当B球在最低点时，A球恰好通过最高点，如图所示，此时轨道对桌面的压力恰好等于轨道重力，当地重力加速度为g。则小球在最低点的速率可表示为（　　）
A． B． C． D．2
10．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
11．如图所示，小滑块P、Q的质量均为m，P套在固定光滑竖直杆上，Q放在光滑水平面上。P、Q间通过铰链用长为L的轻杆连接，轻杆与竖直杆的夹角为α，一水平轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上。当α＝30°时，弹簧处于原长，P由静止释放，下降到最低点时α变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中（　　）
A．P、Q组成的系统机械能守恒
B．弹簧弹性势能最大值为
C．竖直杆对滑块P的弹力始终大于弹簧弹力
D．滑块P的动能达到最大时，Q受到地面的支持力大于2mg
12．如图1所示，在光滑水平桌面内，固定有光滑轨道ABC，其中半圆轨道BC与直轨道AB相切于B点，物体受到与AB平行的水平拉力F，从静止开始运动，拉力F的大小满足图2所示的F-x图像（以A为坐标原点，拉力F从A指向B为正方向）。若m=1 kg，AB=4 m，半圆轨道的半径R=1.5 m，重力加速度取g=10 m/s2。下列说法中正确的是（　　）
A．物体从A到B的过程中，拉力F做的功为50 J
B．物体从B到C的过程中，合外力做的功为60 J
C．物体不能到达C点，到达B、C间某处后返回
D．物体能够到达C点，且到达C点时的速度大小为2 m/s
二、填空题
13．弹簧伸长时有弹性势能，压缩时没有弹性势能．( )
14．取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力。该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为_____________。
15．据报道：1978年澳大利亚科学家利用5m长的电磁轨道炮，将质量为3.3g的弹丸以5.9km/s的高速发射获得成功。假设弹丸在轨道炮内做匀加速直线运动，弹丸所受的合力为___________N。如果每分钟能发射6颗弹丸，该电磁轨道炮的输出功率约为___________W。
16．将质量为1kg的物体从倾角为θ的固定斜面底端以某一初速度v0上滑，向上运动的动能和重力势能随位移变化的图像如图所示。取斜面底端水平面为零势能面，重力加速度g=10m/s2。从图中信息可知：物体上滑到最高点时损失的机械能为______J，物体与斜面间的动摩擦因数μ为________。
17．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）
三、解答题
18．一方有难，八方支援，新型冠状病毒疫情期间，全国各地支援武汉，把药品和蔬菜运往武汉。如图所示，在装卸蔬菜的过程中，把一箱黄瓜在水平地面上推出后，黄瓜箱以初速度沿水平地面滑行，之后正好停在适当位置。已知黄瓜箱与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，在黄瓜箱正中央有一根质量为m的黄瓜。求：
（1）在黄瓜箱的速度由减小为零的过程中，其他黄瓜对该黄瓜所做的功；
（2）运动到位移中点时，其他黄瓜对该黄瓜做功的瞬时功率。
19．如图所示，右端连有一个固定光滑弧形槽的水平桌面AB长L＝1.5m，一个质量为m＝0.5kg的木块在F＝1.5N的水平拉力作用下，从桌面上的A端由静止开始向右运动，木块到达B端时撤去拉力F，木块与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10m/s2。求：
（1）木块沿弧形槽上升的最大高度（木块未离开弧形槽）；
（2）木块沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑行的最大距离。
20．某款儿童滑梯示意图如图所示，其滑面可视为与水平地面夹角的平直斜面，滑面顶端距离地面高度。一质量的儿童从滑面顶端由静止开始下滑至底端，已知儿童与滑面间的动摩擦因数，儿童沿滑梯下滑的过程，可以看做质点沿斜面做直线运动。已知，，重力加速度g取，忽略空气阻力的影响。求：
（1）儿童下滑过程中，所受摩擦力的大小f；
（2）儿童下滑的整个过程中，重力对其做的功W；
（3）儿童下滑至底端时的速度大小v。
21．一个质量为m=150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力，大小为F=600N，在水平地面上由静止开始移动的距离为L=5m。地面对雪橇的阻力为f=200N，已知cos37°=0.8，sin37=0.6，求：
（1）力F对雪橇做的功WF；
（2）阻力f对雪橇做的功Wf；
（3）雪橇获得的速度大小。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．A
2．C
3．C
4．A
5．D
6．A
7．B
8．D
9．C
10．C
11．B
12．D
13．×
14．
15． 1.15×104 5.75×103
16． 15
17． 50 450
18．（1）；（2）
19．（1）0.15m；（2）0.75m
20．（1）48N；（2）600J；（3）
21．（1）2400J；（2）-1000J；（3）4.3m/s
答案第1页，共2页
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