第一章 功和机械能 训练测试（word版含答案）

第1章《功和机械能》训练测试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．在体能测试跳绳时，质量为50kg的某同学一分钟跳了150次，若他每次跳起时，重心上升的高度约为，则他一分钟内克服重力做功的大小约为（　　）
A．2500J B．3675J C．7500J D．375000J
2．如图所示是我国某风能发电基地，全球可利用的风能为2×107 MW（1 MW＝106 W），比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，我国风能资源总储量约1.6×105 MW 。2012年7月4日装机容量达到2 240万千瓦的三峡水电站，已成为全世界最大的水力发电站和清洁能源生产基地。下列说法正确的是（　　）
A．风力发电是把风的内能转化为电能
B．我国风能资源总储量约为7个三峡水电站的装机容量
C．风力发电过程违反能量守恒定律
D．水能和风能都是清洁能源且都是不可再生能源
3．如图所示，竖直面内有一质点做匀变速曲线运动，A、B、C、D、E为其运动轨迹上的点，已知B点是运动的最高点，则下列说法中正确的是（　　）
A．D点的加速度比B点的加速度大
B．C点的加速度与速度的夹角为钝角
C．若质点从A运动到E，则速度先减小后增大
D．若质点从E运动到A，则其在A点动能大于在E点动能
4．如图所示，光滑水平面上放有质量为M＝2kg的足够长的木板B，通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连的物块A叠放在B上，A的质量为m＝1kg，弹簧的劲度系数k＝100N/m。初始时刻，系统静止，弹簧处于原长。现用一水平向右的拉力F＝10N作用在B上，已知A、B间动摩擦因数μ＝0.2，g取10m/s2。则（　　）
A．A受到的摩擦力逐渐变大
B．A向右运动的最大距离为4cm
C．B做加速度减小的加速运动
D．B对A的摩擦力一直对A做正功
5．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
6．在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，某同学将传感器固定在最低点，如图所示。该同学将摆锤从不同位置由静止释放，记录摆锤每次下落的高度h和最低点的速度v，作出v2－h图线为（　　）
A． B．
C． D．
7．如图所示，一传送带的上表面以v1向右做匀速运动，其右侧平台上有一质量为m的物体以初速度v0向左冲上传动带。若传送带足够长，并且v1＞v0，则物体在返回平台的瞬间，其动能与刚离开平台瞬间相比，变化了（　　）
A．0 B． C．- D．+
8．质量为m的汽车沿平直的公路行驶，在时间t内，以恒定功率P由静止开始经过距离s达到最大速度vm。已知汽车所受的阻力Ff恒定不变，则在这段时间内发动机所做的功W可用下列哪些式子计算（　　）
A． B． C． D．
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．小铁球竖直上抛又回到抛出点的过程中，关于重力做功的说法正确的是（　　）
A．重力做负功 B．重力先做正功，再做负功
C．重力做正功 D．重力先做负功，再做正功
11．2021年东京奥运会上，中国奥运代表队共收获了38金32银18铜的出色成绩。在田径男子100米半决赛中，中国短跑运动员苏炳添跑出了9秒83的个人最好成绩，刷新了亚洲纪录。以下说法正确的是（　　）
A．苏炳添赢得第一是因为冲过终点线时的速度大于其他人
B．百米赛跑由于是直跑道，所以位移就是路程
C．苏炳添起跑加速过程中，地面对他的摩擦力做正功
D．苏炳添起跑瞬间，地面对他的支持力大于他的重力
12．“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是（　　）
A．动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变
B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动
C．若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶的速度为
D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为
二、填空题
13．做“探究功与速度变化的关系”实验时，有如图甲、乙所示的两套实验装置。请回答下列问题。
（1）两种实验装置都必须满足的条件或进行的操作是___________（填选项前的字母）。
A．都需要平衡摩擦力
B．小车的质量必须足够大，甲图中小车的质量要远大于橡皮筋的质量，乙图中小车的质量要远大于钩码的质量
C．木板必须是光滑的
D．所用的打点计时器都必须使用交流电源
（2）用图甲实验装置打的纸带如图丙所示，其中在段小车做加速运动，在段小车做匀速运动，那么应该用___________（选填“”或“”）段来计算小车的速度。
（3）用图乙实验装置打出的纸带如图丁所示。某同学想利用段验证动能定理，测出纸带上A、C间的距离为，D、F间的距离为，B、E间的距离为；该同学又用天平分别测出小车质量为M，钩码的总质量为m；已知打点计时器的打点频率为f，重力加速度为g，钩码的质量m远小于小车质量M，则从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是___________，小车动能的增量是___________。（用题中的物理量符号表示）
14．某同学用如图甲所示的装置验证动量定理，部分实验步骤如下：
(1)将一遮光条固定在滑块上，用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，游标卡尺如图乙所示，则遮光条的宽度___________mm；
(2)用天平称得滑块（包含遮光条）的质量；
(3)将一与轻弹簧相连的压力传感器固定在气垫导轨左端，一光电门安装在气垫导轨上方，用滑块将弹簧压缩一段距离后由静止释放，压力传感器显示出弹簧弹力F随时间t变化的图像如图丙所示，根据图丙可求得弹簧对滑块的冲量大小为___________N·s；滑块离开弹簧一段时间后通过光电门，光电门测得遮光条的挡光时间为，可得弹簧恢复形变的过程中滑块的动量增量大小为___________kg·m/s。（计算结果均保留2位有效数字）
15．重10N的物体由静止开始从空中某处下落，若空气阻力为物体重力的0.1倍，到物体下落2s时，阻力做功______J；在2s内，重力做功的平均功率是______W。
16．手机自拍杆为人们拍摄带来方便，当用手机自拍杆拍照时，如图所示。自拍杆相当于________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），小微若用质量为200g的手机拍摄时，将手机水平移动了0.5m，则小微克服手机重力做功_________J。
17．一艘轮船以 15m/s 的速度匀速运动，它所受到的阻力为 1.2×107N，发动机的实际功率是_____ 。
18．均匀铁链全长为L，质量为m，其中一半平放在光滑水平桌面上，其余悬垂于桌边，如图所示，此时链条的重力势能为______，如果由图示位置无初速释放铁链，直到当铁链刚挂直，此时速度大小为______（重力加速度为g，桌面高度大于链条长度，取桌面所在平面为零势能面）
19．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。
20．将一个质量为m=2kg的小球以水平速度v0 =2m/s抛出，若不计空气阻力，重力加速度为g=10m/s2，2秒内物体落地，重力做的功W=_____，重力势能是=_____（增加、减少）。 以地面为参考平面，物体具有的重力势能为Ep=_____，2秒内重力的对物体做功的平均功率为=_____，在2秒末重力的瞬时功率为P=_____。
三、解答题
21．一方有难，八方支援，新型冠状病毒疫情期间，全国各地支援武汉，把药品和蔬菜运往武汉。如图所示，在装卸蔬菜的过程中，把一箱黄瓜在水平地面上推出后，黄瓜箱以初速度沿水平地面滑行，之后正好停在适当位置。已知黄瓜箱与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，在黄瓜箱正中央有一根质量为m的黄瓜。求：
（1）在黄瓜箱的速度由减小为零的过程中，其他黄瓜对该黄瓜所做的功；
（2）运动到位移中点时，其他黄瓜对该黄瓜做功的瞬时功率。
22．北京冬奥会已圆满结束，人们参与冰雪运动的热情高涨。如图所示滑雪滑道PQR，质量60kg的滑雪爱好者从顶端P静止滑下，从末端R滑出时速度为18m/s，滑行过程中姿势保持不变，P端相对滑道最低点Q高度24m，R端相对Q点高度4m。已知滑道末端R处的切线与水平方向夹角为60°（g=10m/s2），求：
（1）从P到R滑行过程中，该滑雪爱好者克服阻力做功和重力做功的比值k；
（2）滑雪爱好者从R处离开滑道后相对R上升的最大高度h。
23．如图所示，AB为长直轨道，与水平方向的夹角为37°，BCD为光滑曲线轨道，两段轨道在B处平滑连接。B、C、D三点离水平地面的高度分别为h1= 0.50m，h2= 1.75m和h3= 1.50m。一质量m = 0.20kg的小环套在轨道AB上，由静止释放，速度到达B点时速度大小vB= 6.0m/s。（g取10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8）求：
（1）小环离开轨道D处时速度vD的大小；
（2）若AB为光滑的长直轨道，使小环以最小速度落地，则小环在AB上释放处离地的高度h；
（3）若AB为粗糙的长直轨道，已知小环与长直轨道间的动摩擦因数μ = 0.25，C处圆形轨道半径RC= 0.4m，则为使小环运动到C处恰好对轨道的压力为零，小环在AB上释放处离地的高度H。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．C
4．B
5．A
6．A
7．A
8．C
9．C
10．D
11．D
12．C
13． AD
14． 4.00 0.77 0.76
15． -18 90
16． 费力 0
17．1.8×108
18．
19．2.5
20． 400J 减少 400J 200W 400W
21．（1）；（2）
22．（1）；（2）
23．（1）vD = 4m/s；（2）h = 1.75m；（3）H = 2.675m
答案第1页，共2页
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