第一章 功和机械能 同步测试题（word版含答案）

第1章 功和机械能 同步测试题
一、单选题
1．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，小物块P位于光滑的斜面上，斜面体Q位于光滑的水平地面上。从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（ ）
A．垂直于接触面，做功为零
B．垂直于接触面，做功不为零
C．不垂直于接触面，做功不为零
D．不垂直于接触面，做功为零
2．（2021·黑龙江大庆·高三阶段练习）如图所示，一斜面体静止在水平面上，一小滑块（视为质点）从高度为h的斜面顶端由静止释放后沿斜面下滑。重力加速度大小为g，不计一切摩擦。滑块滑到斜面底端时的速度大小可能为（　　）
A． B． C． D．
3．（2022·全国·高一课时练习）如图，运动员将质量为m的篮球从h高处投出，篮球进入离地面H高处的篮筐时速度为v，若以篮球投出时位置所在水平面为零势能面，将篮球看成质点，忽略空气阻力，对于篮球，下列说法正确的是（　　）
A．进入篮筐时势能为mgh
B．在刚被投出时动能为
C．进入篮筐时机械能为
D．经过途中P点时的机械能为
4．（2022·全国·高一课时练习）一物体由h高处自由落下，以地面为参考平面，当物体的动能等于势能时，物体运动的时间为（不计空气阻力，重力加速度为g）（　　）
A． B．
C． D．以上都不对
5．（2022·广东东莞·高三期末）在奥运比寒项日中，跳水是我国运动员的强项。质量为m的运动员竖直进入水中后，受到水的阻力而做变速运动，设水对运动员的阻力大小恒为F，在下降高度为h的过程中，运动员的（已知重力加速度为g）（　　）
A．动能减少了Fh
B．重力势能增加了mgh
C．机械能减少了(F-mg)h
D．机械能减少了Fh
6．（2021·全国·高三阶段练习）在水平地面上放置一个质量m=1kg的物体，让其在水平外力F的作用下由静止开始运动，力F随物体位移x的变化关系如图所示，物体运动的最大位移为x=3m。已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．F0=8N
B．物体加速度的最大值为10m/s2
C．物体运动位移为2m时速度最大
D．物体动能的最大值为2J
二、多选题
7．（2022·广东·深圳市光明区高级中学高三阶段练习）如图所示，质量为m的汽车在倾角为的土路上沿直线爬坡，汽车先从静止开始做匀加速运动，经过时间t，速度增大至v，功率增大到P且此后保持不变，再经过时间t，汽车刚好爬上坡顶，整个过程汽车的位移大小为x，汽车所受摩擦阻力恒为f，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．整个过程汽车牵引力做功为2Pt
B．整个过程汽车克服摩擦阻力做功为fx
C．汽车刚好爬上坡顶时动能大小为
D．汽车刚好爬上坡顶时动能大小为
8．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，某质点沿直线运动的v-t图像为余弦曲线，从图中可以判断（　　）
A．在0~t1时间内，合力逐渐减小
B．在0~t1时间内，合力做正功
C．在t1~t2时间内，合力的功率先增大后减小
D．在t2~t4时间内，合力做的总功为零
9．（2022·福建·厦门大学附属科技中学高一阶段练习）如图为某同学在参加引体向上体测，该同学耗时1分钟完成了16次引体向上。已知该同学质量为60kg，完成一次引体向上重心上移约0.6m，下列说法正确的是（　　）
A．该同学引体向上过程机械能不守恒
B．向上运动过程，该同学对杠的作用力大于杠对他的作用力
C．完成一次引体向上克服重力做功约36J
D．该同学克服重力做功的平均功率约为96W
10．（2022·福建三明·高三期末）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有光滑定滑轮。一轻绳跨过滑轮，其一端与悬挂一物块Q的竖直轻弹簧连接，另一端与斜面上的物块P相连。托住物块Q轻弹簧处于原长时，系统处于静止状态。现将Q由静止释放（未着地），P始终保持静止，已知物块P与Q质量分别为3m与m，，轻绳不可伸长，轻弹簧始终在弹性限度内，以下判断正确的（　　）
A．Q下落过程，P所受的摩擦力一直减小
B．Q下落过程，P所受的摩擦力先减小后增大
C．Q从释放至最低点过程中，Q所受的合力先做正功后做负功
D．Q从释放至最大速度过程中，Q克服弹簧弹力做的功等于重力势能的减少量
11．（2022·福建·厦门大学附属科技中学高一阶段练习）质量为的汽车在平直公路上以初速度开始加速行驶，经时间前进距离后，速度达到最大值。设该过程中发动机的功率恒为，汽车所受阻力恒为，则在这段时间内发动机所做的功为（　　）
A． B．
C． D．
三、实验题
12．（2022·全国·模拟预测）某实验小组用如图（a）所示装置测量重力加速度。将小球A和手机B分别系在一条跨过定滑轮的不可伸长的软绳两端。打开手机B的phyphox软件，令小球A和手机B静止，细绳拉紧，然后释放小球A和手机B，通过phyphox软件测得手机的加速度随时间变化的图线如图（b），实验室提供的物理量有：小球A的质量，手机B的质量，当地实际重力加速度。
（1）实验测得的重力加速度大小为______。（结果保留两位有效数字）
（2）实验测得的重力加速度与实际重力加速度有明显差异，除实验中的偶然误差外，请写出一条可能产生这一结果的原因：______。
（3）有同学提出本实验还可以研究机械能是否守恒，在小球A上方h高处安装光电门和配套的数字计时器。令小球A和手机B静止，细绳拉紧，然后释放小球A和手机B，数字计时器记录小球A通过光电门的时间t，除实验室提供的物理量外，还需要测量的物理量有______（写出物理量的名称和符号），需要验证的原理式为______（用实验室提供的物理量符号和测量的物理量将号表示）。
13．（2022·江苏·东台创新高级中学高一阶段练习）用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。
（1）按照图示的装置安装器件时，应将打点计时器接到电源的________（填“直流”或“交流”）输出端上。
（2）开始打点计时的时候，两个操作步骤“接通电源”和“松开纸带”的顺序应该是：先______，后_______。
（3）某实验小组选取一条符合要求的纸带，如图乙所示，用刻度尺测得起始点O到计数点各点的距离分别为，相邻计数点间的时间间隔为T，从O到C的时间为t，若用两点来验证机械能守恒定律，为了计算打下C点时的重锤的速度大小，甲、乙、丙、丁四位同学提供了四个计算式，其中正确的是______.（填选项前的字母）
A．甲同学　　B．乙同学　　C．丙同学D．丁同学
（4）若要验证O到C机械能守恒，则应验证的表达式为：__________。
14．（2022·重庆·高三开学考试）微博橙子辅导设计了如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。框架上装有位置可上下移动的光电门，框架竖直部分紧贴一刻度尺，可以测量出光电门到零刻度线的距离，框架水平部分用电磁铁吸住一个直径为、质量为的均质小钢球，小钢球的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐。切断电磁铁的电流，小钢球随即落下，当小钢球经过光电门时，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为。橙子同学多次改变光电门的位置，得到多组、的数据。已知重力加速度为。
（1）用游标卡尺测量小钢球的直径，如图乙所示，该小钢球的直径是___________；
（2）当已知量、和重力加速度及小钢球的直径满足___________关系时，可判断小球下落过程中机械能守恒（填正确选项前的字母）；
A． B． C． D．
（3）考虑到切断电流时电磁铁线圈中的磁性不能马上消失，则小钢球的重力势能减少量___________动能增加量（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
四、解答题
15．（2021·山东·济南外国语学校高三阶段练习）如图所示，倾角的斜面与足够长的水平传送带在B点平滑相接，传送带逆时针转动，速度。某时刻质量的物块（可视为质点）从斜面上距离传送带水平面高的A点由静止滑下，已知物块与斜面和传送带之间的动摩擦因数均为，，重力加速度g取，求：
（1）物块在传送带上第一次相对地面静止时，由于物块滑上传送带而使得传送带多做的功；
（2）物块在斜面上运动的总距离。
16．（2021·辽宁·丹东市教师进修学院高三阶段练习）如图所示，粗糙斜面AB下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，整个装置竖直放置，C是最低点，圆心角，D与圆心O等高，圆弧轨道半径。可视为质点的物块从长为L的斜面AB上端A点无初速度滑下，从B点进入圆弧轨道，物块与斜面AB之间的动摩擦因数为。不计空气阻力，重力加速度g取，，。
（1）若物块第一次进入圆弧轨道恰好能运动到D点，则AB间距离L为多长？物块返回斜面时，距水平面BE的最大高度为多少？
（2）若AB间的距离L可调，当L=5m时，重新让物块从A点无初速度滑下，物块从D点竖直飞出。则物块运动的整个过程中能够达到的最高点与C点的高度差是多少？
17．（2022·全国·高一专题练习）如图所示是修建高层建筑常用的塔式起重机，在起重机将质量的重物沿竖直方向吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做的匀速运动，不计额外功，求：（）
（1）重物做匀速运动时，起重机的输出功率。
（2）重物做匀加速直线运动时的最大速度。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．A
3．B
4．B
5．D
6．A
7．BD
8．CD
9．AD
10．BC
11．ABD
12． 9.4 滑轮的轴不光滑（或滑轮有质量，软绳有质量，物体运动过程中受空气阻力，手机在下落过程中发生摆动等） 小球A的直径d
13． 交流 接通电源 松开纸带 C
14． 5.50 A 大于
15．（1）36J；（2）12.5m
16．（1）2m，0.6m；（2）2.2m
17．（1）；（2）1.18m/s
答案第1页，共2页
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