第一章 功和机械能 巩固练习（word版含答案）

第1章《功和机械能》巩固训练2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册
一、单选题
1．如图所示，把一小球放在竖立的轻弹簧上，并把小球往下按至A的位置，迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C，途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．从A运动到B的过程中，小球的机械能守恒
B．从A运动到B的过程中，小球的机械能一直增大
C．从A运动到B的过程中，小球的动能一直增大
D．从A运动到C的过程中，小球和弹簧组成的系统势能一直增大
2．对于一对作用力和反作用力及一对平衡力做功的情况，下列判断正确的是（　　）
A．一对平衡力做功的代数和一定为0，一对作用力和反作用力做功的代数和一定不为0
B．一对作用力和反作用力做功的代数和一定为0，一对平衡力做功的代数和一定不为0
C．一对平衡力做功的代数和一定为0，一对作用力和反作用力做功的代数和不一定为0
D．一对作用力和反作用力做功的代数和一定为0，一对平衡力做功的代数和不一定为0
3．将某物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回地面。在此过程中物体所受空气阻力大小不变，其动能Ek随距离地面高度h的变化关系如图所示，取g=10m/s2，下列说法中正确的是（　　）
A．上升过程中机械能减少，下降过程中机械能增加
B．全过程中克服空气阻力做功120J
C．上升与下降的时间之比为：
D．上升过程中动能减少量与机械能减少量之比为6：1
4．2021年2月8日，东海高铁开通运营，设计时速350公里的高铁便利了东海人民的出行。如图所示，设高铁运行时受到的阻力与速度大小成正比，若高铁以速度v匀速行驶，发动机的功率为P。则当高铁速度为2v时，其匀速行驶时发动机的功率为（　　）
A．2P B．4P C．8P D．16P
5．一质量为m的物体在水平恒力F（大小未知）的作用下沿水平地面从静止开始做匀加速直线运动。物体通过的路程为时撤去力F，物体继续滑行的路程后停止运动。重力加速度大小为g，物体与地面间的动摩擦因数为μ，则水平恒力F的大小为（　　）
A．2μmg B．3μmg C．4μmg D．6μmg
6．在光滑的水平面上，一滑块的质量，在水平面上受水平方向上恒定的外力(方向未知)作用下运动，如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为.滑块在P点的速度方向与PQ连线的夹角，，，则下列说法正确的是(　　)
A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°角
B．滑块从P到Q的时间为3 s
C．滑块从P到Q的过程中速度最小值为
D．P、Q两点的距离为15 m
7．物体沿直线运动的v﹣t关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则（　　）
A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W
B．从第3秒末到第5秒末合外力做功为﹣2W
C．从第5秒末到第7秒末合外力做功为W
D．从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75W
8．如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零，如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度(已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为零)(　　)
A．等于v0 B．大于v0
C．小于v0 D．取决于斜面
9．如图所示，固定光滑斜面的倾角为37°，轻弹簧的一端固定在斜面上C点正上方的固定转轴O处，另一端与一质量为m的滑块（视为质点）相连，弹簧原长和O点到斜面的距离均为d。将滑块从与O点等高的A点由静止释放，滑块经过O点在斜面上的垂足B点到达C点的过程中始终未离开斜面，滑块到达C点时弹簧的弹力小于滑块受到的重力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）
A．滑块经过B点的速度小于
B．滑块从A点运动到C点的过程中，在B点的速度最大
C．滑块从A点运动到C点的过程中，其速度一直在增大
D．弹簧的劲度系数大于
10．有一固定轨道ABCD如图所示，AB段为四分之一光滑圆弧轨道，其半径为R，BC段是水平光滑轨道，CD段是倾斜光滑轨道，BC和CD间用一小段光滑圆弧连接。有编号为1、2、3、4完全相同的4个小球（小球不能视为质点，其半径rA．四个小球在整个运动过程中始终不分离
B．当四个小球在圆弧轨道上运动时，2号球对3号球不做功
C．当四个小球在水平轨道上运动时，2号球对3号球做正功
D．当四个小球在CD倾斜轨道上运动时，2号球对3号球做正功
11．如图所示，电梯与水平地面成θ角，质量为m的人站在电梯上，随电梯斜向上匀速运动，电梯对人的支持力为F，已知人与电梯之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在运动距离L的过程中，下列结论正确的是（　　）
A．重力做功为mgLsinθ B．支持力做功FL
C．摩擦力做功为μmgLcosθ D．合力做功为0
12．斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同刚性小球，各球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦，所有小球平抛中不相撞。则在各小球运动过程中，下列说法错误的是（　　）
A．球1的机械能守恒 B．球6在OA段机械能增大
C．球6的水平射程最小 D．有三个球落地点位置相同
二、填空题
13．质量为2 t的汽车，功率为30 kW，在水平公路上能以15 m/s的最大速度匀速直线行驶，则汽车运动过程中受的阻力为_________N；若保持功率不变，当速度为10 m/s时汽车的瞬时加速度为________（汽车行驶过程中所受的阻力不变）。
14．如图所示，光滑水平面上的物体在水平恒力F的作用下向前运动了一段距离l，速度由v1增加到v2.试推导出力F对物体做功的表达式。
15．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，同时他克服阻力做功100J，则韩晓鹏的重力势能减小了________J，动能增加了________J。
16．如图所示，一质量m＝0.2 kg的物块，自斜面顶端由静止释放，经时间t＝1 s滑至底端，已知斜面倾角θ＝30°，高度h＝0.75 m。取g＝10 m/s2，则物块下滑过程中损失的机械能为________。
17．用锤击钉，设木板对钉子的阻力跟钉在进入木板的深度成正比，每次击钉时锤子对钉子做的功相同。已知击第一次时，钉子进入板内，则击第二次后，钉子进入木板的深度增加了___________。
18．一辆动车组的总质量M=2.0×105kg，额定输出功率为4800kW。假设该动车组在水平轨道上运动时的最大速度为270km/h，受到的阻力f与速度v满足f=kv，该动车组以最大速度匀速行驶时的牵引力为________N，当匀速行驶的速度为最大速度一半时，动车组的输出功率为________kW。
19．利用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点1、2、3，测得它们到起始点O的距离分别为h1、h2、h3。
已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打2点的过程中，重物的重力势能减少量△Ep=_______，动能增加量△EK=_______。
20．小明同学利用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，其中红外线发射器、接收器可记录小球的挡光时间。小明同学进行了如下操作：
（1）用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径为______mm；
（2）该小球质量为m、直径为d。现使小球从红外线的正上方的高度h处自由下落，记录小球挡光时间t，已知重力加速度为g，则小球下落过程中动能增加量的表达式为______（用所给字母表示）；
（3）改变小球下落高度h，多次重复实验，发现小球动能的增加量总是小于重力势能的减少量，你认为可能的原因是______（至少写出一条）。
三、解答题
21．有一半圆形容器直径为，有一质量为的铁球从静止开始由容器边缘下滑，如图所示，取，求：
（1）若容器是光滑的，铁球到达容器底端的速度；
（2）若容器不光滑，铁球到达容器底端速率为，则它下滑过程中损失的机械能是多少？
22．如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器，光滑水平轨道，竖直光滑半圆轨道、，光滑水平轨道，长度可调的粗糙水平轨道组成。游戏时滑块从点弹出，经过两半圆轨道和两水平轨道后，由点抛出，运动中要求滑块不脱离轨道。已知半径，半径，长也为，最长为，滑块与之间的动摩擦因数。滑块质量且可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力，各部分平滑连接。
（1）若弹簧的弹性势能，求在处受到半圆轨道的支持力大小；
（2）取轨道长，若滑块能到达点，求弹簧的弹性势能最小值；
（3）若弹簧的弹性势能，调节长度，求滑块落到水平台面上离点的距离范围。
23．如图所示为把货物运送到车上，在车前架设一长2.35m与水平面夹角为37°逆时针匀速转动的传送带，现将一质量为10kg的货物以速度从传送带底端滑上传送带。已知传送带的速度为，货物与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，货物可视为质点。
（1）计算说明该货物能否被运送到车上；
（2）从货物滑上传送带到离开传送带因摩擦而产生的热量。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．B
5．C
6．B
7．C
8．A
9．C
10．A
11．D
12．A
13． 2000 0.5
14．
15． 1900 1800
16．0.6J
17．
18．
19． mgh2
20． 18.302 阻力做负功
21．（1）2m/s；（2）0.15J
22．（1）；（2）；（3）
23．（1）货物能被运送到车上；（2）42J
答案第1页，共2页
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