第一章 功和机械能 章末综合质量检测 （word版含答案）

第1章 功和机械能 章末综合质量检测
一、单选题
1．（2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习）如图所示，水平路面上有一辆汽车以加速度a向前加速行驶，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，人始终相对于车静止，在车行驶距离L的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．人对车做的功为 B．人对车做的功为
C．人对车做的功为 D．人对车做的功为
2．（2022·福建·厦门双十中学高一阶段练习）一物体所受的力F随位移l发生如图所示的变化，这一过程中，力F对物体所做的功为（　　）
A．7J B．8J C．6J D．－6J
3．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，质量均为m=0.5kg的小球A、B（可视为质点）用长L=1m的轻质杆相连，小球B置于光滑水平面上，小球A紧靠于光滑墙面放置。现用如图所示的力F使小球A沿着墙面向上运动，当杆与竖直墙壁夹角θ=37°时，小球B的速度大小v=0.8m/s，重力加速度g=10m/s2，则在此过程中力F所做的功为（　　）
A．0.25J B．3.25J C．4J D．4.25J
4．（2022·河北·高三阶段练习）如图所示，半球形容器固定在水平面上，AB是其水平直径，O为球心，容器的半径为R，一个质量为m的小物块从A点由静止释放，第一次运动到P点时物块对容器的压力大小等于其重力，OP与水平方向的夹角为37°，重力加速度为g，则物块从A点第一次运动到P点克服摩擦力做功为（　　）
A． B． C． D．
5．（2021·河北·滦南县第一中学高一期中）美国宇航局新一代火星探测器“洞察号”于北京时间2018年11月27日凌晨成功着陆于火星，如图所示。不同于月球，火星表面有微弱的大气层，所以火星探测器在着陆过程中会利用大气层来缓冲减速。根据计划，探测器在距离火星表面约125km处，以大约5500m/s的速度进入大气层，约3.5min后，距火星表面约11.1km，速度为385m/s，分离隔热盾，打开降落伞，进入伞降阶段，持续约2.5min，在距离火星表面约1km时，速度减为60m/s，分离降落伞，反冲火箭点火，进入反冲阶段，大约1min后，探测器缓慢地着陆在火星表面。则关于反冲阶段的以下说法正确的是（　　）
A．探测器下落的过程中机械能守恒
B．探测器下落的过程中，重力、空气阻力和反冲力所做的总功等于探测器机械能的变化量
C．探测器下落的过程中，重力所做的功等于探测器重力势能的变化量
D．探测器下落的过程中，重力、空气阻力和反冲力所做的总功等于探测器动能的变化量
6．（2021·湖北武汉·高三阶段练习）电动自行车在平直路面上匀速行驶，某一时刻从车上掉落一货物，车行驶的功率不变，货物掉落前后车速随时间的变化图象较符合实际的是（　　）
A． B．
C． D．
7．（2022·湖北省云梦县第一中学高一阶段练习）“神舟十二号”宇航员顺利返回地球后，又经过了两个星期左右的恢复锻炼，才逐渐适应地球的重力环境。如图所示，重物A质量为m，置于水平地面上。一根轻质弹簧，原长为L，劲度系数为k，下端与物体A相连接。宇航员恢复锻炼时现将弹簧（初始为原长）上端点P缓慢地竖直提起一段高度使重物A离开地面。已知上端点P向上移动的高度为h，则这时重物具有的重力势能为（以地面为零势能面）（　　）
A． B． C．D．
8．（2022·河南·二模）2018年7月1日，由我国自行研制的全球最长高铁列车——16节长编组“复兴号”在北京南站正式上线运营。“复兴号”动车组由16节车厢组成，其中第1、2、5、6、9、10、13、14节车厢为动车，其余为拖车。假设动车组各车厢质量均为m，每节动车的额定功率均为P，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比（比例系数为k），下列说法正确的是（　　）
A．“复兴号”行驶的最大速度
B．“复兴号”的配置如果改成10节动车和6节拖车，最大速度将提高到原来的1.5倍
C．“复兴号”进站做匀减速直线运动时，一位乘客单手持手机浏览网页，手对手机的力与车厢运动方向相反
D．“复兴号”做匀加速直线运动时，第13、14节车厢间作用力与第2、3节车厢间的作用力之比为1:2
9．（2022·河北·高三专题练习）如图所示，一宽度为d的水平传送带以速度与向右匀速运行，在传送带上方固定光滑挡板，挡板与传送带AB边界的夹角为。质量为m的物块（可视为质点）在水平传送带AB边上随传送带以速度匀速运动，物块碰到挡板时，垂直挡板方向的速度减为零，平行挡板方向的速度不变，最终从传送带上的C点离开传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）
A．碰撞前传送带对物块的摩擦力对物块做正功
B．物块与挡板碰撞后沿挡板方向不受摩擦力
C．物块从碰到挡板到离开传送带所用时间为
D．物块沿挡板运动过程中在传送带上留下划痕的长度为
10．（2022·全国·高三专题练习）一质量为m的汽车，其发动机的额定功率为P，汽车在水平路面行驶过程中受到的阻力恒为。若该汽车保持额定功率P从静止启动，经一段时间行驶了位移x时，速度达到最大值，则（　　）
A．在此过程中发动机所做的功为
B．在此过程中发动机所做的功为
C．当速度为时，其加速度为
D．此过程汽车行驶的时间为
11．（2022·湖南师大附中高三阶段练习）某型汽车总质量约为2000kg，某次驾驶员以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则汽车在加速至最大速度的过程中（ ）
A．最大速度为30m/s B．加速度随速度均匀增大
C．输出功率为120kW D．所受阻力大小为5000N
二、实验题
12．（2022·福建省连城县第一中学高一阶段练习）甲同学用如图所示装置做“探究合力的功与动能改变量的关系”的实验
（1）图乙是该同学实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s，图中，，。测出小车的质量为M=0.45kg，钩码的总质量为m=0.05kg。该同学认为绳子拉力等于钩码的重力，则从打B点到E点的过程中，合力对小车做的功是______J，小车动能的增量是______J；（取，结果保留2位有效数字）
（2）该同学经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增加量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的______。
A．在接通电源的同时释放了小车
B．小车释放时离打点计时器太近
C．钩码作匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力
D．长木板的倾角太小
13．（2022·全国·模拟预测）某同学为了探究合外力做功与速度变化之间的关系，准备了如图所示装置，在桌面上有一根弹簧，左端与固定在桌上的挡板拴接，右端与一个轻质木板拴接，当木板位于桌面右边沿时弹簧恰好处于原长状态。实验操作过程如下：
a.现将弹簧压缩到一定位置，将一小球放置在轻质木板中央，释放木板，小球在木板推力下沿水平桌面水平向右运动，在桌面右边沿与木板分离，之后平抛落至水平地面上，落点记为；
b.在木板左侧与挡板间均匀放置2条、3条、4条、同样的弹簧，使每次木板释放位置都一样，重复步骤a，小球落点分别记为；
c.测量相关数据，进行数据处理。
（1）若为得到做功与速度变化量关系，需要测量下列物理量中的_______（填正确答案标号）。
A．小球的质量m B．弹簧的劲度系数k C．弹簧形变量 D．桌面到地面的高度h
（2）将几次实验中木板对小球做功分别记为，小球抛出点到落地点的水平距离分别记为。则应以W为纵坐标、_______为横坐标作图，才能得到一条直线。
（3）由于小球与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于_______（填“偶然误差”或“系统误差”）。
三、解答题
14．（2022·全国·高三专题练习）“峡谷长绳秋千”游戏的模型可简化为如图所示，游戏开始前，工作人员（图中未画出）对底座施加一水平方向的拉力，使其静止于图中A位置，然后自由释放，秋千开始荡起来，B为秋千运动的最低点．已知两绳长度均为L、夹角为2θ，秋千摆角为α，游客和底座总质量为m，在运动中可视为质点，不计绳子质量及一切阻力，重力加速度为g。求：
（1）在A点，工作人员对底座施加的水平拉力大小；
（2）游客运动到B点时的速度大小；
（3）运动过程中细绳的最大拉力。
15．（2021·新疆维吾尔自治区喀什第二中学高三阶段练习）如图所示，质量为m的小铁块以水平速度v0从左侧冲上置于光滑水平面上的木板，且刚好不从木板上掉下，木板的质量为M、长为l，已知小铁块与木板间的动摩擦因数为μ，此过程中木板对地的位移大小为s，求这一过程中：
（1）木板动能的增加量；
（2）小铁块动能的减少量；
（3）系统机械能的减少量。
16．（2022·福建·莆田二中高一期末）如图所示，质量为m=10kg的滑块，从光滑弧形面的某一高处A点以初速度v0=1m/s往下滑行，到达弧形面的底端P处时速度为vP=4m/s，又沿水平面滑行LPQ=1m到达Q点而静止。求：
（1）起始位置A点距离水平面的高度；
（2）滑块与水平面间的动摩擦因数。
17．（2022·福建·莆田一中高一开学考试）如图所示，倾角为θ=37°的斜面固定在水平地面上，劲度系数为k=40N/m的轻弹簧与斜面平行，弹簧下端固定在斜面底端的挡板上，弹簧与斜面间无摩擦。一个质量为m=5kg的小滑块从斜面上的P点由静止滑下，小滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，P点与弹簧自由端Q间的距离为L=1m。已知整个过程中弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与其形变量x的关系为，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）小滑块从P点下滑到Q点所经历的时间t；
（2）小滑块运动过程中达到的最大速度vm的大小；
（3）小滑块运动到最低点的过程中，弹簧的最大弹性势能。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
2．C
3．D
4．C
5．D
6．A
7．C
8．D
9．B
10．A
11．AC
12． 0.051 0.047 CD
13． AD 系统误差
14．（1）；（2） ；（3）
15．（1）μmgs；（2）μmg（l+s）；（3）μmgl
16．（1）0.75m；（2）0.8
17．（1）1s；（2）；（3）20J
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