第1章 功和机械能 同步训练卷（word版含答案）

第1章 功和机械能 同步训练卷
一、单选题
1．（2021·湖南·宁乡市教育研究中心高一期末）图示为儿童蹦极的照片，儿童绑上安全带，在两根弹性绳的牵引下上下运动。在儿童从最高点下降到最低点的过程中 （　　）
A．重力对人做负功 B．合力对人做正功
C．弹性绳的弹力对人做负功 D．人重力的功率一直减少
2．（2022·安徽·淮北市教育科学研究所一模）如图所示，一弹性轻绳（弹力与其伸长量成正比）左端固定在墙上A点，右端穿过一固定的光滑圆环B连接一个质量为m的小球，小球在B点时，弹性轻绳处在原长状态。小球穿过竖直固定杆在C处时，弹性轻绳的弹力大小为mg。将小球从C点由静止释放，到达D点时速度恰好为0.已知小球与杆间的动摩擦因数为0.2，A、B、C在一条水平直线上，，，重力加速度为g，弹性绳始终处在弹性限度内。则小球从C运动到D的过程中（　　）
A．受到的摩擦力一直增大
B．下落的高度时，小球加速度为零
C．小球在D点时，弹性轻绳的弹性势能为
D．若仅把小球质量变为3m，则小球到达D点时的速度大小为
3．（2021·江西·新余市第一中学高三阶段练习）如图所示，小物体从竖直弹簧上方离地高处由静止释放，其动能与离地高度的关系如图所示．其中高度从下降到，图象为直线，其余部分为曲线，对应图象的最高点，轻弹簧劲度系数为，小物体质量为，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　）
A．小物体下降至高度时，弹簧形变量为
B．小物体下落至高度时，加速度为
C．小物体从高度下降到，弹簧的弹性势能增加了
D．小物体从高度下降到，弹簧的最大弹性势能为
4．（2022·黑龙江·哈尔滨三中高三阶段练习）蹦极是一项刺激的极限运动，如图所示，质量m=45kg的王旋同学将一根原长L=20m的一端固定的弹性绳系在身上，从足够高处由静止跳下，弹性绳可视为轻弹簧，劲度系数为k= 90N/m。（忽略一切阻力，g=10m/s2）。王旋在跳下到第一次下落到最低点的过程中，王列说法正确的是（　　）
A．王旋能体验失重感的高度是20m
B．当弹性绳恰好伸直时，绳的弹力为零，王旋的速度最大
C．王旋受到弹性绳最大拉力为1350N
D．当王旋下落高度为25m时速度最大
5．（2022·广东·高三阶段练习）某国产电动汽车在水平公路上以大小为v的速度匀速前进，电动汽车行驶时所受的阻力大小恒为f。若使电动汽车的功率变为原来的2倍，则电动汽车再次匀速前进时，其（　　）
A．牵引力大小为2f B．牵引力大小为
C．速度大小为2v D．速度大小为
6．（2022·福建龙岩·一模）一辆小轿车在平直路面上以恒定功率加速，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示。已知轿车的总质量为1300kg，其所受的阻力不变，则轿车（　　）
A．速度随时间均匀增大 B．加速度随时间均匀减小
C．所受阻力大小为2.73×103N D．电动机输出功率为9.1×103W
7．（2022·河北·高三学业考试）某市大型商场中欲建一个儿童滑梯，设计的侧视图如图所示，分为AB、BC、CD三段，其中AB、CD段的高度相同，均为，与水平方向的夹角分别为53°和37°，BC段水平，三段滑梯表面粗糙程度相同，设儿童下滑时与滑梯表面之间的动摩擦因数为，AB与BC、BC与CD平滑连接。为保证安全，要求儿童在下滑过程中最大速度不超过，，，重力加速度，下列选项中符合BC段长度要求的是（　　）
A．2.0m B．4.0m C．4.9m D．5.2m
8．（2022·河北·高三学业考试）如图所示，甲同学用质量均为m、材质相同的两个滑块1、2做实验，将滑块1、2用长为L的轻质细杆相连后在斜面上由静止释放。杆与斜面平行，倾角为的斜面上有一点A，A点距斜面底端足够长，A点以上光滑，A点以下粗糙，滑块与斜面间动摩擦因数，滑块在运动过程中可看作质点。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．当滑块1刚滑过A点时，滑块1的加速度大小为
B．从静止释放到滑块2刚滑过A点时，滑块2的机械能减少
C．滑块1、2组成的整体分别在粗糙部分和光滑部分运动时，连接二者的轻杆均无弹力
D．滑块1、2组成的整体分别在粗糙部分和光滑部分运动时，滑块1、2组成的整体加速度相同
9．（2022·河北·高三学业考试）如图所示，用两段不可伸长的轻质细线OA、OB将小球（可看作质点）悬挂于天花板上，小球静止时，OA、OB相互垂直且拉力大小之比为，若分别把细线OA、OB剪断，下列说法正确的是（　　）
A．当小球摆到各自最低点时，向心力之比为
B．当小球摆到各自最低点时，向心加速度之比为
C．当小球摆到各自最低点时，细线拉力之比为
D．小球从静止位置摆到各自最低点的过程中，动能的变化量之比为
二、多选题
10．（2022·湖南省隆回县第二中学高三阶段练习）如图所示，倾角的传送带以的速率顺时针转动，其上方与一水平台面平滑连接。一质量kg的货物从传送带的底端A处以m/s的速率滑上传送带，已知货物与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带A、B间的高度去m，，，重力加速度，下列说法正确的是（　　）
A．货物能冲上水平台面 B．货物从A处运动到B处所用的时间为0.9s
C．货物在传送带上的划痕长1.05m D．货物与传送带间因摩擦产生的热量为4.2J
11．（2022·云南省玉溪第三中学高三开学考试）如图所示，质量为m的物体在斜向上的传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速斜向上运动，物体在传送带上运动一段时间后与传送带保持相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是（　　）
A．物体克服重力做的功为mv2
B．合外力对物体做的功为
C．物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量为mv2
D．摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量
三、填空题
12．（2021·福建·松溪第二中学高三期中）如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度s＝5 m，轨道CD足够长且倾角θ＝37°，A、D两点离轨道BC的高度分别为h1＝4.30 m、h2＝1.35 m．现让质量为m的小滑块自A点由静止释放．已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则小滑块第一次到达D点时的速度大小为______ m/s；小滑块最终停止的位置距B点的距离为______m。
13．（2022·福建·厦门大学附属科技中学高一阶段练习）如图所示，倾角为、高为的光滑斜面固定在水平地面上，一质量为的小物块（可视为质点）从斜面顶端由静止开始下滑。已知重力加速度为，不计空气阻力，则小物块从顶端滑到斜面底端的过程中，重力做的功为___________，小物块沿斜面下滑到点时重力的功率为___________。
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．（2021·江西上饶·高一期末）如图所示，光滑水平面与竖直面内的圆形导轨在点平滑连接，一个小球在处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接，用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能，放手后小球向右运动，脱离弹簧后沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点，已知圆形导轨的半径，小球的质量，g取，求：
（1）小球脱离弹簧时的速度大小；
（2）小球从到的运动过程中摩擦阻力做的功。
16．（2022·湖南郴州·二模）如图所示的轨道由倾角为的直线AB段、水平轨道BC段、圆轨道以及水平轨道CE段组成。将一质量为m、可视为质点的物块由轨道A点无初速释放，经过B点时不计额外能量损失，物块可由C点进入竖直的圆轨道。已知物块与轨道AB、BC、CE段的动摩擦因数均为μ=0.5，其余部分的摩擦力均可忽略不计，已知AB=8L、BC=L，重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8。求：
（1）欲使物块不脱离竖直圆轨道，则竖直圆轨道的半径R应满足什么条件；
（2）若R=1.2L，则物块最终停止的位置。
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
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参考答案：
1．C
2．D
3．D
4．D
5．C
6．C
7．B
8．C
9．D
10．ABD
11．BD
12． 3m/s 1.4m
13．
14．
15．（1）；（2）
16．（1）或；（2）在BC段，离B点0.24L处
17．（1）；（2）；（3）
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