第四章 机械能及其守恒定律 随堂练习题（word版含答案）

第四章《机械能及其守恒定律》随堂练习题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．对于功和能的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．功就是能，能就是功 B．做功越多，物体的能量就越多
C．能量转化的多少可以用做功来量度 D．外力对物体不做功物体就不会有能量
2．如图所示，微信启动新界面，其画面视角从非洲大陆上空（左）变成中国上空（右），新照片由我国新一代静止轨道卫星“风云四号”拍摄，见证着科学家15年的辛苦和努力。下列说法正确的是（　　）
A．“风云四号”可能经过北京正上空
B．“风云四号”的向心加速度大于月球的向心加速度
C．与“风云四号”同轨道的卫星运动的动能都相等
D．“风云四号”的运行速度大于7.9km/s
3．质量为m的物体沿倾角为30°的斜面向下做匀加速运动，下降的高度为H，加速度大小等于重力加速度大小g。此过程中，物体（　　）
A．动能增加了mgH B．机械能增加了mgH
C．动能增加了2mgH D．机械能增加了2mgH
4．用绳吊一物体，手拉绳的一端使物体上升。在某一段时间内物体做匀减速上升。关于这段时间内物体势能的增加量与动能的减少量的说法中正确的是（　　）
A．势能的增加量等于动能的减少量
B．势能的增加量小于动能的减少量
C．势能的增加量大于动能的减少量
D．无法确定势能的增加量与动能减少量之间的关系
5．关于功的正负，下列说法正确的是（　　）
A．功的正负表示功的方向 B．功的正负表示功的大小
C．功的正负表示物体运动方向 D．功的正负由力与位移的夹角决定
6．在光滑的水平面上建立xOy平面直角坐标系，t=0时质量为1kg的小球从坐标原点由静止开始运动，其沿x方向的vx-t图像和沿y方向的ay-t图像分别如图所示。则小球在t=2s时的动能为（　　）
A．20J B．10J C．8J D．4J
7．据报道，山东将持续加大高铁建设力度，规划到2022年，全省高铁建成和在建里程达到3900千米，不仅让老百姓的出行更加方便，也将推动各地经济文化技术交流。现有一列质量为m的动车，从静止开始，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内（　　）
A．动车启动过程所受合外力不变
B．动车位移为s＝
C．平均速度为
D．动车先做匀加速运动后做加速度减小的加速运动
8．如图所示，表面光滑的固定斜面甲、乙顶端都安装一定滑轮，甲斜面上有小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮，乙斜面上有小物块C、D用轻绳连接并跨过滑轮。初始时刻，用手按住B和D，使A、B、C、D都处于同一高度并恰好处于静止状态。已知甲斜面的倾角为53°，乙斜面的倾角为37°，四个小物块的质量都相同，不计滑轮质量和摩擦，现同时释放B和D，则放手后A和C着地时速度之比为（　　）
A．1：1 B． C．2：1 D．3：4
9．如图所示为运动员参加撑杆跳高比赛的示意图，对运动员在撑杆跳高过程中的能量变化描述正确的是（　　）
A．加速助跑过程中，运动员的机械能不断增大
B．运动员越过横杆正上方时，动能为零
C．起跳上升过程中，运动员的机械能守恒
D．起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增大
10．在某次跳伞训练中，运动员从距离地面高度为处跳伞，其竖直方向上的速度随时间的变化规律如图所示，已知运动员在时刻打开降落伞，时刻后匀速下落，打开降落伞前运动员所受空气阻力忽略不计，由此可知（　　）
A．在时间内，运动员下落高度为
B．在匀速下落阶段，运动员的机械能守恒
C．在时间内，下落同样高度，运动员的动能变化量一定相等
D．运动员跳伞后，在时间内，处于失重状态；在时间内，运动员处于超重状态
11．如图所示，小孩用力水平向右推箱子，没有推动。在这个过程中，下列说法正确的是 （　　）
A．箱子有一个向右运动的趋势
B．小孩消耗了体力，所以对箱子做了功
C．小孩对箱子的推力小于箱子受到的摩擦力
D．箱子受到的推力与摩擦力是一对作用力和反作用力
12．如图所示，一物体置于倾角为的粗糙斜面上，在水平推力F作用下斜面向左做匀加速直线运动，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）
A．斜面对物体的摩擦力可能做正功
B．斜面对物体的支持力可能做负功
C．斜面对物体的作用力可能不做功
D．该物体受到的合外力可能不做功
二、填空题
13．重力势能与动能的转化
只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能_____，动能_____，物体的_____转化为_____；若重力对物体做负功，则物体的重力势能_____，动能_____，物体的_____转化为_____。
14．质量为m的物体做匀加速直线运动，从v增加至2v，在则该物体的初动能为___________，动能的增加量为___________。
15．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”）。
16．在高铁站过安检的时候，旅客把行李箱轻轻平躺放在以匀速运动的传送带上，行李箱重为5kg，先匀加速再匀速通过X射线检查通道，如果传送带上摩擦痕迹的长度为4mm，重力加速度g取，不计下垂皮条对行李箱的影响，则行李箱与传送带之间的动摩擦因数为_________，因运送此行李箱，电动机多消耗的电能为___________J。
17．如图所示，两个小球A、B质量之比为2：1，分别用细线悬在等高的、点。A、B两球的悬线长之比为2：1，现把两球的悬线拉至水平后无初速释放，设释放时球所在的水平面为重力零势能面，阻力不计，则经过最低点时，A球的机械能与B球的机械能大小关系：_______（填＞、=或＜），两球受到的绳子拉力之比________，两球的向心加速度之比______。
三、解答题
18．如图所示，木块放在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块。已知子弹受到的平均阻力为F阻，射入深度为d，在此过程中木块的位移为s，求子弹动能的减少量和木块动能的增加量。
19．某物理探究项目组设计了如图所示的弹射装置，每次实验时通过拉杆将弹射器的轻质弹簧压缩到最短后释放，将放置在弹簧前端的质量为m的小滑块从A点水平弹出，滑行距离R后经过B点，无碰撞地进入细口径管道BCD，最后从D点水平飞出。整个轨道处在同一竖直面内，管道BC部分为长度可伸缩的软管，CD部分为半径为R、可上下调节的圆弧管道，圆心始终在D点正下方。轨道仅AB段粗糙，滑块与AB段的动摩擦因数为μ。以D点正下方平台上的O点为原点、向右为正方向建立x轴，在处竖直放置高度为2R的竖直挡板EF。当D点距平台的高度h=10R时，小滑块恰好无法从D点射出。管道的口径略大于滑块，滑块在管道中运动时管道形状不发生改变，不计空气阻力、滑块的大小和挡板的厚度，重力加速度为g。求：
（1）弹簧被压缩到最短时的弹性势能；
（2）调整D点距平台的高度h=6R时，滑块经过D点时对管道的作用力；
（3）调整D点距平台的高度，求滑块落在挡板右侧到O点的距离范围。
20．宇航员在一行星上以速度v0竖直上抛一质量为m的物体，不计空气阻力，经2t后落回手中，已知该星球半径为R，求：
（1）该星球的第一宇宙速度的大小；
（2）该星球的第二宇宙速度的大小，已知取无穷远处引力势能为零，物体距星球球心距离为r时的引力势能Ep＝－G。（G为万有引力常量）
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．C
2．B
3．C
4．C
5．D
6．B
7．B
8．B
9．A
10．D
11．A
12．A
13． 减少 增加 重力势能 动能 增加 减少 动能 重力势能
14．
15． 小于
16． 0.5 0.2
17． = 2：1 1:1
18．，
19．（1）；（2），方向竖直向上；（3）
20．（1）；（2）
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