第1章 功和机械能 巩固训练（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．某公园在冬季设置了如图1所示的“雪圈滑雪”游乐项目。游客坐在雪上从倾斜滑道的顶端由静止开始下滑，然后在水平滑道上继续滑行一段距离后停止运动。倾斜滑道可视为斜面，水平滑道可视为水平面，侧视图如图2所示，不计空气阻力。沿水平滑道向前运动的过程中，游客和雪圈的动能（ ）
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．保持不变 D．先增大后减小
2．在下面列举的各个实例中，机械能守恒的是（　　）
A．跳伞运动员跳伞时在空气中匀速下降
B．拉着金属块沿光滑斜面匀速上滑
C．用轻杆拴着小球在竖直面内做匀速圆周运动
D．在空中由静止释放的金属小球的运动
3．重庆由于其良好的生态环境和有利的地理位置，是鸟类的好居处。如图所示，质量为m的鸽子，沿着与水平方向成角、斜向右上方的方向以大小为v的速度匀速飞行，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）
A．鸽子处于失重状态 B．空气对鸽子的作用力大于
C．空气对鸽子的作用力的功率为 D．鸽子克服自身的重力的功率为
4．如图所示，某地有一台风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R的圆面。某时间内该地区的风速为v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为ρ，假如这风力发电机将空气动能转化为电能的效率为η。则该发电机发电的功率为（　　）
A．πηρR2v2 B．πηρR2v3
C．πηρR2v2 D．πηρR2v3
5．放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了3J和4J的功，则该物体的动能增加了（　　）
A．12J B．5J C．7J D．1J
6．如图所示，撑杆跳是运动会中非常具有观赏性的比赛项目，用于撑起运动员的杆要求具有很好的弹性。运动员助跑时杆未发生形变，撑杆起跳后杆弯曲程度逐渐变大，到运动员水平越过横杆时，杆竖直且恢复原状。关于撑杆起跳到运动员越过横杆过程，下列说法正确的是（　　）
A．杆的弹性势能先增大后减小 B．杆一直对运动员做负功
C．运动员越过横杆正上方时速度为零 D．以上说法均错误
7．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
8．如图所示，在粗糙的水平面上，质量相等的两个物体A、B间用一轻质弹簧相连组成系统，且该系统在外力F作用下一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为2Ek时撤去水平力F，最后系统停止运动。不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从撤去拉力F到系统停止运动的过程中（　　）
A．外力对物体A所做总功的绝对值等于Ek
B．物体A克服摩擦阻力做的功等于Ek
C．系统克服摩擦阻力做的功可能等于系统的总动能2Ek
D．系统克服摩擦阻力做的功一定小于系统机械能的减小量
9．一物体所受的力F随位移l发生如图所示的变化，这一过程中，力F对物体所做的功为（　　）
A．7J B．8J C．6J D．－6J
10．如图所示，一个倾角为=30°的光滑斜面固定在水平面上，不可伸长的轻绳一端固定在斜面上的O点，另一端系一个质量为m的小球（可视为质点），绳长为L，在O点沿斜面向下处的P点钉一枚与斜而垂直的钉子。现将小球拉起，使轻绳与斜而平行月在水平方向上伸直，由静止释放，小球绕O点转动90°时绳与钉子相碰。已知重力加速度大小为g，不计一切摩擦和空气阻力，下列说法中正确的是（　　）
A．绳碰到钉子前瞬间，小球的线速度为
B．绳碰到钉子后瞬间小球的线速度突然增大
C．绳碰到钉子后，小球绕P点做圆周运动可恰好到达最高点O点
D．若将钉钉子的位置P点沿斜面向下移动，OP距离越大，绳碰到钉子后瞬间受到的拉力越大
11．质量为的物体在地面上高的地方在一拉力的作用下以的加速度竖直下落的过程中，物体的机械能改变量是（　　）
A． B． C． D．
12．如图所示，质量均为m=0.5kg的小球A、B（可视为质点）用长L=1m的轻质杆相连，小球B置于光滑水平面上，小球A紧靠于光滑墙面放置。现用如图所示的力F使小球A沿着墙面向上运动，当杆与竖直墙壁夹角θ=37°时，小球B的速度大小v=0.8m/s，重力加速度g=10m/s2，则在此过程中力F所做的功为（　　）
A．0.25J B．3.25J C．4J D．4.25J
二、填空题
13．总质量为的汽车，其发动机的额定功率为90kW，该汽车在水平公路上行驶时，所受阻力的大小是其重力的0.1倍．若汽车保持额定功率，则它从静止启动后能达到的最大速度是_____m/s．（g取）
14．“测某星球表面的重力加速度和该星球的第一宇宙速度”的实验如图甲所示，宇航员做了如下实验：
在半径的某星球表面，竖直平面内的光滑轨道由轨道和圆弧轨道组成，将质量的小球，从轨道上高处的某点由静止滑下，用力传感器测出小球经过点时对轨道的压力。改变的大小，随的变化的关系图像如图乙所示。则圆轨道的半径为______，星球表面的重力加速度为______，该星球的第一宇宙速度大小为______。
15．如图，一质量为、长度为的均匀柔软细绳竖直悬挂在天花板上，若以天花板为参考平面，细绳的重力势能为________：现将绳的下端竖直向上拉起至点，点与绳的上端相距，在此过程中，细绳的重力势能__________（填“增加”或“减少”），重力势能的变化量大小为_________。（重力加速度大小为）
16．如图所示，物体沿斜面向上运动经过A点时具有动能，当它向上滑到B点时动能减少了，机械能损失了，物体回到A点时动能为___________J。
17．质量为1kg的物体从某一高度开始做自由落体运动，3s后物体着地。则该物体下落过程中重力的平均功率是_____W；落地时重力的瞬时功率是_____W。
三、解答题
18．如图所示，质量m=10 kg的物体放在水平面上，物体与水平面间动摩擦因数为μ=0.4。现用大小为F=50N的水平恒力作用于物体，使物体由静止开始做匀加速直线运动，经t=8s后撤去F，取g=10 m/s2，求：
（1）8s内力F做功的平均功率
（2）8s末物体的动能
（3）物体从开始运动直到最终静止的整个过程中摩擦力所做的功
19．如图所示，质量为m=2kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为θ=37°、大小F=10N的拉力作用，物体移动了l=2m，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.3，g取10m/s2，cos37°=0.8。求：
（1）物体所受各个力所做的功；
（2）合力F合所做的功W。
20．如图所示，半径为m的光滑竖直半圆轨道固定在水平面上，轨道左侧m处有一辆kg的玩具电车，电车上表面恰好与圆弧轨道相切，电车上有一质量为kg的小滑块（可视为质点）。该玩具电车以恒定功率从静止启动，滑块和电车一起运动至速度最大时，刚好与轨道相撞，碰撞后电车静止，滑块滑上圆弧轨道，并恰好能过最高点，已知电车运动时受到的阻力是车与地面间压力的0.2倍，重力加速度g取10。求：
（1）滑块刚滑上轨道时对轨道的压力大小；
（2）电车的功率。
21．如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧静止放于光滑斜面上，其一端固定，另一端恰好与水平线AB平齐；长为L的轻质细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，将细绳拉至水平，此时小球在位置C。现由静止释放小球，小球到达最低点D时，细绳刚好被拉断，D点与AB相距h；之后小球在运动过程中恰好与弹簧接触并沿斜面方向压缩弹簧，弹簧的最大压缩量为x，不计空气阻力，试求：
（1）细绳所能承受的最大拉力F；
（2）斜面倾角θ的正切值；
（3）弹簧所获得的最大弹性势能Ep。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
2．D
3．D
4．B
5．C
6．A
7．A
8．A
9．C
10．D
11．C
12．D
13．18
14． 0.2 2.0 2000
15． 增加
16．50
17．
18．（1）200W；（2）320J；（3）1600J
19．（1）重力和支持力做功均为零，拉力做功16J，摩擦力做功-8.4J；（2）7.6J
20．（1）12N ；（2）50W
21．（1）3mg；（2）；（3）mg（x＋h＋L）
答案第1页，共2页
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