第4节 势能及其改变 同步练习（Word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第一章第4节势能及其改变
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、单选题
1、 如图甲所示，质量为4 kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，g取10 m/s2，则（ ）
A．物体先做加速运动，推力减小到零后才开始做减速运动
B．运动过程中推力做的功为200 J
C．物体在运动过程中的加速度先变小后不变
D．因推力是变力，无法确定推力做功的大小
2、 关于运动物体的受力、速度和动能，下列说法正确的是（ ）
A．物体受到的合外力不为零，其速度必定变化
B．物体的动能不变，其所受的合外力必定为零
C．物体受到的合外力对物体做功，它的速度一定变大
D．物体受到的合外力对物体不做功，它的速度必定不变
3、 从某高处自由释放一个物体，取地面为重力势能零点，该物体的机械能E和重力势能Ep随着物体距地面的高度h变化如图所示。重力加速度g=10m/s2，则（ ）
A．物体质量为8kg
B．h=0时物体的速率为m/s
C．从自由释放到落地前的瞬间，物体动能增加80J
D．物体下落过程中受到5N的阻力
4、 在四川凉山木里森林火灾中，应急部门快速反应，紧急调度4架直升机洒水灭火。如图甲所示，直升机静止在空中通过绳索吊装水箱时，水箱在绳索的作用下由静止开始竖直向上运动；运动过程中水箱的机械能与其竖直位移变化关系的图像如图乙所示，其中段为曲线，段为直线。若忽略摩擦阻力和空气阻力，则（ ）
A．在段所示的过程中，绳索的拉力逐渐增大
B．在段所示的过程中，绳索的拉力一直不变
C．在段所示的过程中，水箱的动能一直增加
D．在段所示的过程中，水箱一定处于超重状态
5、 2019年国庆小长假，雪晴同学外出旅游，到一家农家乐餐厅就餐时发现，店内竟有真驴在拉磨，如图所示。假设驴拉磨的平均作用力大小为500 N，运动的半径为1 m，则驴拉磨转动一周所做的功为（ ）
A．0 B．500J C．500πJ D．1000πJ
6、 跳伞运动非常惊险，被世人誉为“勇敢者的运动”。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为，则在运动员下落了h高度的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员的重力势能减少了
B．运动员的动能增加了
C．运动员克服阻力所做的功为
D．运动员的机械能减少了
7、 如图所示，同一水平面上用细线连接的物体A、B。细线套在两个定滑轮上，在滑轮间用死结下吊重物C。某时刻下吊重物C的绳子与竖直方向夹角均为，此时，三个物体的速度分别为vA、vB、vC。下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．ABC三物体质量未知，各接触面摩擦未知，不能对vA、vB、vC大小做判断
D．C物体因下降而减少的重力势能一定全部转化为ABC三物体的动能
8、 如图所示，AB、AC两固定斜面的倾角分别为53°、37°，底端B和C在同一水平面上，顶端均在A点。现使两相同的小物块甲、乙（图中未画出，均视为质点）同时从A点分别沿斜面AB、AC由静止下滑，结果两物块同时滑到斜面的底端。已知甲物块与斜面AB间的动摩擦因数为，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，则下列说法正确的是（ ）
A．两物块沿斜面下滑过程中所受摩擦力的大小之比为6：1
B．两物块沿斜面下滑过程中的加速度大小之比为6：1
C．两物块到达斜面底端时的速率之比为1：1
D．两物块沿斜面下滑过程中损失的机械能之比为9：1
9、 如图所示，一子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的未块，子弹未穿透木块，假设子弹与本块之间的作用力大小恒定，若此过程中产生的内能为5J。则此过程中术块动能不可能增加了（ ）
A．8J B．4J C．3.8J D．2.4J
10、“歼-20”是中国自主研制的双发重型隐形战斗机，该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中，质量为m的“歼-20”以恒定的功率P起动，其起飞过程的速度随时间变化图像如图所示，经时间t0飞机的速度达到最大值为vm时，刚好起飞。关于起飞过程，下列说法正确的是（ ）
A．飞机所受合力不变，速度增加越来越慢
B．飞机所受合力增大，速度增加越来越快
C．发动机的牵引力做功为
D．飞机克服阻力所做的功为
二、多选题
11、质量为的飞行器从地面竖直向上飞行，其速度—时间图象如图所示，取，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．末飞行器的动能为
B．在加速上升阶段飞行器受到的升力为
C．内升力对飞行器做的负功
D．飞行器上升过程中增加的机械能为
12、如图所示，质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g，这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这一过程中（ ）
A．物体的重力势能增加了0.9mgH B．物体的重力势能增加了mgH
C．物体的动能损失了0.5mgH D．物体的机械能损失了0.5mgH
13、如图所示，某质点沿直线运动的v-t图像为余弦曲线，从图中可以判断（ ）
A．在0~t1时间内，合力逐渐减小
B．在0~t1时间内，合力做正功
C．在t1~t2时间内，合力的功率先增大后减小
D．在t2~t4时间内，合力做的总功为零
14、从地面竖直向上抛出一物体，该物体的机械能E机和重力势能 随它离开地面的高度h变化的图像如图所示。取地面为零势能参考平面，g取，则由图中的数据可得（ ）
A．物体的质量为4kg
B．时，物体的速率为10m/s
C．h=2m时，物体的动能50J
D．从地面至h=4m，物体的动能减少20J
15、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．杆的弹力一直增大
C．b球到达最低点时弹簧的弹力大于
D．a球减少的机械能大于b球减少的机械能
三、解答题
16、如图所示，质量为m=3kg的物体以某一速度恰好通过半径R=0.32m的光滑半圆轨道的最高点A，然后沿着半圆轨道运动到最低点B，半圆轨道最低点B与长度为L的水平传送带平滑连接，传送带以v=2m/s的速度逆时针匀速转动。物体滑离半圆轨道后立即撤走半圆轨道。重力加速度g取10m/s2，物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，不考虑物体的大小，求：
（1）物体运动到B点时的速度；
（2）要使物体不从传送带右端滑下，则L应满足什么条件？
（3）若L=6m，物体冲上传送带到滑离的过程中，传送带电动机额外消耗的电能为多少？
17、如图，一竖直圆管质量为M，下端距水平地面的高度为H，顶端塞有一质量为m的小球。圆管由静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间均极短；在运动过程中，管始终保持竖直，小球均未触碰地面。已知M=4m，球和管之间的滑动摩擦力大小为3mg，g为重力加速度的大小，不计空气阻力。
（1）求管第一次与地面碰撞后的瞬间，管和球各自的加速度大小；
（2）管第一次落地弹起后，在上升过程中球没有从管中滑出，求管上升的最大高度；
（3）经过若干次碰撞，管最终停留在地面，球仍没有从管中滑出，求圆管长度应满足的条件。
2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第一章第4节势能及其改变（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D B D B B A A D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AD BD CD BC BC
三、解答题
16、（1）；（2）；（3）
17、（1）a1=1.75g，a2=2g；（2）；（3）L>2.5H
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