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．下列物理量中属于矢量的是（　　）
A．路程 B．功 C．重力势能 D．速度
2．在水平路面上有一辆以36 km/h行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量为4 kg的行李以相对客车5 m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则行李的动能是（　　）
A．500 J B．200 J C．450 J D．900 J
3．如图所示，质量相等的两木块中间连有一竖直轻弹簧，木块A静止在弹簧上面，设弹簧的弹性势能为Ep1。现用力缓慢向上提A，直到B恰好离开地面；B刚要离开地面时，设弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2的大小关系及弹性势能的变化ΔEp，下列说法中正确的是 （　　）
A．Ep1=Ep2 B．Ep1>Ep2 C．ΔEp>0 D．ΔEp<0
4．李娜是中国著名网球运动员，她是亚洲首位网球大满贯得主,同时也是首位入选名人堂的亚洲网球运动员。如图，在某次比赛中，李娜反手回球，假设网球离开球拍的速度为158m/s,与水平方向的夹角为45°，网球恰好落在对方的底线上。不计空气阻力，则网球落地的速度大小最接近（　　）
A．220m/s B．200m/s C．180m/s D．160m/s
5．某次排球比赛中，运动员将排球沿水平方向击出，对方拦网未成功。如不计空气阻力，则排球落地前的动能（　　）
A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．保持不变 D．先减小后增大
6．下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（　　）
A．做自由落体运动的铁球
B．在空中向上做匀速运动的氢气球
C．沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块
D．被起重机拉着向上做匀速运动的货物
7．关于动能定理，下列说法中正确的是（　　）
A．某过程中外力的总功等于各力做功的绝对值之和
B．只要合外力对物体做功，物体的动能就一定改变
C．在物体动能不改变的过程中，动能定理不适用
D．动能定理只适用于受恒力作用而加速运动的过程
8．如图所示，竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左、右两侧各有一挡板固定在地面上，使B不能左右运动，在环的最低点放一小球C，A、B、C的质量均为m。现给小球一水平向右的瞬时速度v，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环竖直向上跳起（不计小球与环之间的摩擦阻力），则瞬时速度v必须满足（　　）
A．最大值为 B．最小值为
C．最大值为 D．最小值为
9．北京冬奥组委召开“低碳管理工作阶段性成果新闻发布会”，为贯彻落实“简约、安全、精彩”的办赛要求，北京冬奥组委交通部积极推进低碳交通工作，在车辆筹措、交通运行、高铁运输、信息化管理等方面开展了一系列工作，目前，最大限度应用节能与清洁能源车辆，减少碳排放量，制定了“北京赛区内，主要使用纯电动、天然气车辆；延庆和张家口赛区内，主要使用氢燃料车辆”的配置原则。电动汽车由于节能环保的重要优势，越来越被大家认可，电动汽车储能部件是由多个蓄电池串联叠置组成的电池组，如图所示。某品牌电动小轿车蓄电池的数据如下表所示。下列说法正确的是（　　）
电池只数 输入电压 充电参数 放电时平均电压/只 电池容量/只
100只 交流220 V 420V，20A 3.3V 120Ah
A．可以将电池组的两极直接接在交流电上进行充电
B．电池容量的单位Ah就是能量单位
C．该电池组充电时的功率为8.4×105W
D．该电池组充满电所储存的能量约为1.4×108J
10．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-t 图像如图所示。以下判断正确的是（　　）
A．前3s内货物受拉力逐渐增大
B．最后2s内货物只受重力作用
C．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同
D．第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒
11．如图所示，小孩用力水平向右推箱子，没有推动。在这个过程中，下列说法正确的是 （　　）
A．箱子有一个向右运动的趋势
B．小孩消耗了体力，所以对箱子做了功
C．小孩对箱子的推力小于箱子受到的摩擦力
D．箱子受到的推力与摩擦力是一对作用力和反作用力
12．有同学发现，计算斜抛物体的水平射程时，可以将初速度矢量和末速度矢量移到起点相同，然后将两者末端连起来形成一个三角形，然后过共同起点向竖直底边作一条高线，则高线的长度就是初速度的水平分量，而竖直底边长度正比于斜抛物体运动的时间，因此斜抛物体的水平射程就正比于这个三角形的面积。现请你根据这个发现，分析如图所示情形：在高度为的平台边缘沿不同方向以相同大小的初速度斜向右上抛出一个石块，已知重力加速度为，则（　　）
A．水平抛出石块时，石块落地时离抛出点的水平距离最大
B．与水平方向成角时，石块落地时离抛出点的水平距离最大
C．石块落到地面上时离抛出点的最大水平距离为6.5m
D．石块落到地面上时离抛出点的最大水平距离为13m
二、填空题
13．如图甲所示，将A、B两小球从同一竖直线上的不同高度水平抛出，一段时间后两小球落到水平面上的同一点P，不计空气阻力，若两小球平抛的初速度分别为、，则_______（选填“>”或“<”）；如图乙所示为牛顿提出的卫星发射原理图，根据现有相关数据可得，发射人造地球卫星所需的最小发射速度大小为_______；如图丙所示，无人机在匀速升空的过程中，其机械能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
14．—列质量为m的动车从莆田站由静止出发，以某一恒定功率在平直轨道上运动，经时间t后达到该功率下的最大速度。若该动车行驶过程受到的阻力大小恒为F，则该恒定功率为__________，该动车在该过程中通过的路程为__________。
15．如图所示，板长为，板的端放有质量为的小物体，物体与板的动摩擦因数为。开始时板水平，现绕A端缓慢转过角度的过程中，小物体始终保持与板相对静止，重力加速度为。则此过程中，重力___________（填“做正功”、“做负功”、“不做功”），弹力做功大小为___________。
16．将长为的均匀链条，质量为，放在高的光滑桌面上，开始时链条的一半长度处于桌面，其余从桌边下垂，取桌面为零势能面，则此时链条的机械能为___________；从此状态释放链条，设链条能平滑地沿桌边滑下，则链条下端触地速度为___________。
17．小张同学想粗测自己在单杠上做引体向上运动的功率，如图所示，他估测重心上升的高度，并测出自己连续拉上去的次数和时间填入下表，请在空格处补上相应的数据。（表中数据的单位都是国际单位）（g取）
重心升高/m 体重/kg 次数 克服重力做的功/J 时间/s 功率/W
0.6 50 5 ______ 12 _____
18．某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材包括气垫导轨、上方安装有遮光片的滑块、两个与计算机相连接的光电门A和B、砝码盘和砝码等。实验步骤如下：
（1）启动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间相等时，可认为气垫导轨水平。
（2）用天平测出砝码与砝码盘的总质量为、滑块（含遮光片）的质量为，光电门之间的距离为，测量遮光片的宽度为。
（3）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块。释放砝码和砝码盘，令滑块在细线的拉动下从左边开始运动，滑块从A运动到B的过程中，砝码和砝码盘的重力势能减少了___________。
（4）和计算机连接的光电门测量出遮光片经过A、B两处光电门的遮光时间分别为、，从而得出滑块经过A、B两点时的速度。通过A点时的速度为___________。
（5）在滑块从A运动到B的过程中，要验证砝码和砝码盘、滑块组成的系统机械能守恒，需要满足的表达式为___________。（均用题中给出物理量的对应符号及重力加速度表示）
19．某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示。把打下的第一点记作0，从0点后某个点开始，依次为1、2、3…，分别测出各个计时点到0的距离，已标在图乙中，已知打点计时器频率50HZ，当地重力加速度大小g=9.80m/s2，回答下列问题。（各计算结果均保留两位小数）
（1）通过该纸带上的数据，可得出重物下落的加速度为_________m/s2。
（2）通过该纸带上的数据，可计算出计时点4的速度为__________m/s。
（3）若重物的质量为0.5kg，从开始下落到图中计时点4时，重物的机械能损失为_________J。
三、解答题
20．如图，倾角37°的粗糙斜面和光滑弧面轨道在最低点B处平滑连接。物体从斜面上A点由静止释放，运动到弧轨道C点处时速度恰好为零。已知AB间距离为9m，物体质量为0.5kg，它与斜面间摩擦力大小为2N，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
（1）物体在B点时的速度大小；
（2）C点的高度。
21．如图所示，竖直平面内半径的光滑半圆形轨道与水平轨道平滑连接。质量的滑块（视为质点），在水平恒力F作用下由静止开始从A点向B点运动，滑块到达B点时撤去恒力F，滑块恰好能够通过半圆轨道最高点C，已知的长度，滑块与水平轨道间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求：
（1）滑块到达B点时的速度大小；
（2）恒力F的大小。
22．一小物块从全长为5m、倾角为37°的斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：
（1）小物块的质量m和下滑过程中的加速度a；
（2）斜面和小物块间的滑动摩擦因数μ；
（3）当小物块的动能与重力势能相等时，沿斜面下滑的时间t。
23．如图所示，是某种轨道玩具的结构示意图，弹射装置可以将小滑块以不同初速度弹出，经光滑水平轨道、光滑圆弧管道、粗糙水平轨道、冲上光滑斜面轨道，并从点沿水平方向飞出，最终落在水平轨道上。已知弹射器的最大弹性势能，圆弧轨道半径R=10cm，水平轨道长L=20cm，斜面轨道点距离水平轨道的高度h=5cm，若小滑块的质量m=0.1kg，与水平轨道的动摩擦因数。其它阻力均不计，小滑块可视为质点，轨道各部分平滑连接，小滑块从点飞离前始终未脱离轨道，取。求：
（1）若小滑块以最大速度被弹出，经过管道最低点B时对轨道的压力大小；
（2）某次游戏中小滑块被弹出后，恰能够通过圆弧轨道最高点，求此次弹射弹射器的弹性势能；
（3）将小滑块以不同初速度弹出，若均能沿轨道从点水平飞出，求小滑块最终在水平轨道上的落点到点的水平距离与弹射时弹射器的弹性势能满足的关系。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．A
4．D
5．B
6．A
7．B
8．A
9．D
10．C
11．A
12．C
13． < 7.9 增大
14．
15． 做负功
16．
17． 1500 125
18． mgL
19． 9.75 1.94 0.01
20．(1)；(2)
21．（1）；（2）
22．（1）1kg，a大小为2m/s2，方向沿斜面向下；（2）0.5；（3）1.94s
23．（1）17N；（2）；（3）（m） （）
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