第一章 功和机械能 单元测试卷（Word版含答案）

第1章 功和机械能 单元测试卷
一、单选题
1．（2021·湖南·宁乡市教育研究中心高一期末）起重机将质量为100kg的物体从地面提升到10m高处，假设在这个过程中，物体受到空气阻力恒为20N，重力加速度，下列说法正确的是（　　）
A．重力做正功，重力势能增加
B．重力做正功，重力势能增加
C．重力做负功，重力势能增加
D．重力做负功，重力势能增加
2．（2021·湖南·宁乡市教育研究中心高三阶段练习）动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组。带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。设动车组运行过程中的阻力与质量成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等，若开动一节动车带三节拖车，最大速度可达到150km/h。当开动二节动车带三节拖车时，最大速度可达到（　　）
A．200km/h B．240km/h C．280km/h D．300km/h
3．（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．
4．（2022·北京市顺义区第九中学高三开学考试）如图1，质量的物体，初速度为，方向水平向右。在向右的水平拉力的作用下，沿粗糙水平面运动，位移为时，拉力停止作用，物体又运动了后停下来。其运动过程中的动能随位移的变化（）图线如图2所示，重力加速度取，则（　　）
A．物体的初速度为 m/s
B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.25
C．滑动摩擦力的大小为5N
D．拉力的大小为2N
5．（2022·广东·兴宁市齐昌中学高三期末）如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图像，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是（　　）
A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且汽车牵引力的功率恒定
B．t1～t2时间内的平均速度为
C．t1～t2时间内汽车牵引力做功等于
D．在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t2～t3时间内牵引力最小
6．（2022·河北·邯郸一中高二学业考试）如图所示，某段滑雪雪道倾角为，总质量的滑雪运动员从距底端高为处的雪道上由静止开始匀加速下滑，所受阻力为，g取，运动员从上向下滑到底端的过程中，阻力所做的功为（　　）
A．4500 J B．3500 J C．4000 J D．3000 J
二、多选题
7．（2022·山东·济南一中高一阶段练习）如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连。游客从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。游客从O→B→C→D的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．从O到C过程中，重力势能减少，动能增加
B．从B到D过程中，游客做匀减速运动
C．从B到C过程中，弹性绳的弹性势能先增大后减小
D．从B到D过程中，游客的动能先增大后减小
8．（2022·福建·厦门双十中学高一阶段练习）如图甲所示，向飞机上装货时，通常用到可移动式皮带输送机。如图乙所示，皮带输送机倾角为θ=30°，顺时针匀速转动，每隔2s在输送带下端A点无初速度放入一件货物（货物足够多）。每件货物从下端A点运动到上端B点的过程中，其机械能E与位移s的关系图像（以A位置为零势能参考面）如图丙所示。已知货物均可视为质点，质量均为m=10kg，重力加速度取10m/s2。则（　　）
A．输送带A、B两端点间的距离为4.9m
B．货物与输送带间的动摩擦因数为
C．每件货物从下端A点运动到上端B点的时间为10s
D．机舱接到第一件货物后，皮带输送机每分钟因运送货物而多消耗的能量为15300J
9．（2022·山东·青岛二中高三开学考试）如图，倾角的固定光滑斜面上，轻弹簧下端与固定的挡板A连接、上端与质量为m的滑块B连接，重力加速度大小为g。进行如下操作，第一次只有B，第二次在B后放一质量也为m的滑块C，第三次只有B但给B施加一大小为、方向沿斜面向下的恒力，三次均使滑块B从弹簧原长位置由静止开始运动，B向下运动的最大速度分别为v1、v2、v3，弹簧的最大弹性势能分别为EP1、EP2、EP3。已知弹簧的弹性势能可表示为，其中为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。则（　　）
A．v2=2v1 B．v3=2v1 C．EP2=4EP1 D．EP3=4EP1
10．（2022·贵州毕节·高三阶段练习）一质量为1kg的小物块A置于竖直轻弹簧上处于静止状态，另一质量为3kg的小物块B从距离A某高度自由落下，与A碰撞后（碰撞时间极短）一起压缩弹簧到最低点，碰后A的加速度随其位移变化的图像如图所示。不计空气阻力，取重力加速度为g= 10m/s2，下列说法中正确的是（　　）
A．碰后A、B做匀变速直线运动
B．碰撞结束瞬间，A的加速度a0=7.5m/s2
C．弹簧的劲度系数为100N/m
D．A与B碰撞之后一起下落到速度最大的过程中，动能的增加量为0.45J
11．（2022·江西赣州·高三期末）如图所示，小滑块P、Q的质量均为，P套在竖直固定的长杆上，P、Q通过一根绕过小定滑轮的不可伸长轻绳连接。现将滑块P由点静止释放，滑块P经过点时，右侧轻绳水平，然后继续向下运动经过点。已知，点到定滑轮的距离为。忽略所有摩擦，不计绳子质量，则（　　）
A．滑块P经过点时速度大小为
B．滑块P经过点时，绳子拉力大小等于
C．滑块P从点到点的过程中，滑块Q的动能先增大后减小
D．从点到点的过程中，滑块P的机械能先增大后减小
三、填空题
12．（2021·内蒙古杭锦后旗奋斗中学高一阶段练习）如图所示，假设在某次比赛中质量为m的运动员从10m高处的跳台跳下，设水的平均阻力约为其重力的5倍，在粗略估算中，把运动员当做质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为（不计空气阻力）_________m。
13．（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。
14．（2021·山东滨州·高一期中）小明同学利用如图所示的实验装置，来“探究功与速度的变化关系”。水平面上固定有光滑斜面和光电门，让质量为m小球从斜面上离水平桌面高为h处由静止释放，经过O点的光电门，最终停在水平面上。若挡光片的宽度d，挡光片的挡光时间t，小球运动至挡光片过程中克服摩擦力做功Wf=___________；若测出小球最终运动至挡光时，在桌面滑行的距离为x，则小球与桌面间的摩擦因数=___________（已知重力加速度g）
四、解答题
15．（2021·四川·成都七中实验学校高一期末）如图所示，倾角为=30°的粗糙斜面AB底端与光滑半圆轨道BC平滑连接，O为轨道圆心，圆轨道半径R=0.3m，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，一质量为m的滑块从斜面上的A点由静止开始下滑，A、C两点等高，滑块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度为g=10m/s2。求：
（1）求滑块到达半圆轨道上与O点等高的D点时，对轨道的压力大小；
（2）要使滑块能到达C点，求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度的最小值v0；
（3）若滑块离开A处的速度大小为3m/s，求滑块从C点飞出落到斜面上的时间t。
16．（2021·四川·石室中学高一期末）如图，大型车间传送带常用较大轮子带动，为保持传送带水平稳定传输物体，在上部分皮带下方还安装有滚轮支撑（图中未画出），已知传送带两轮的半径r=1m，传动中传送带不打滑，质量为1kg的物体从光滑轨道A点无初速下滑（A点比B点高h=5m），物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，当传送带静止时，物体恰能在C点飞离传送带，取g=10m/s2，则
（1）BC两点间距离为多少
（2）当传送带两轮以12rad/s的角速度顺时针转动时，物体仍从A点无初速释放，在整个过程中物体与皮带系统增加的内能为多少 电动机因运送物体而对传送带多做多少功
17．（2022·山西吕梁·一模）如图所示为和谐号CRH3C列车，沿前进方向看第1、3、6、8节车厢为自带动力的车厢（动车），其余为不带动力的车厢（拖车）。每节车厢的质量均为1.25×104kg，动车车厢的额定功率都为9680kW。每节车厢在高速行驶过程中所受阻力正比于其速率的二次方，比例系数为k，重力加速度大小10m/s2。若动力系统均启用时，该动车组能达到的最大行驶速度为393.2350km/h（下列计算中近似取作396km/h）。（计算结果均保留到小数点后1位）
（1）求正常匀速最大速度行驶时三、四节车厢间的作用力大小F34；
（2）若该动车组以最大速度正常行驶时由于故障，第六节车厢突然失去动力，求失去动力的瞬间第四、五节车厢之间的作用力大小F45。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
2．B
3．C
4．B
5．D
6．D
7．AD
8．BCD
9．BCD
10．BD
11．AD
12．2.5
13．
14．
15．（1）；（2）；（3）
16．（1）；（2）2J；24J
17．（1）；（2）
答案第1页，共2页
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