第八章 机械能守恒定律 单元过关训练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第八章 机械能守恒定律 单元过关训练（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1007.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-28 19:04:25 | ||
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文档简介
第八章 机械能守恒定律 单元过关训练
一、单选题
1．（2021·河南·模拟预测）一辆机车在保持额定功率不变的情况下启动，t1时刻的速度为v1，t2刻的速度为v2，且t1时刻的加速度为t2时刻加速度的2倍。若机车所受阻力大小恒定，则机车能达到的最大速度为（ ）
A． B．
C． D．
2．（2021·江苏·南通市海门证大中学高一期中）如图所示，宇航员王亚平利用天宫一号中的“质量测量仪”测量航天员聂海胜的质量， 已知“质量测量仪”上的弹簧可以提供一个恒定的力 F，同时光栅测 速装置可测出支架恢复到原位时的速度 v，假设航天员聂海胜从静止开始到支架恢复到原位所经过的位移大小为 x，下列关于聂海胜 （含支架等）的加速度 a 及质量 m 表达式正确的是（ ）
A．a B．a= C．m= D．m
3．（2021·云南·川师大昆明附中安宁校区高一期末）质量为1kg的物体从某一高度自由下落，设1s末物体着地，则该物体落地时重力的瞬时功率为（取g=l0m/s2）（ ）
A．25W B．75W C．50W D．100W
4．（2021·北京·高三期末）长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹。战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．甲在空中的运动时间比乙的长
B．战士对两颗手榴弹做功一样多
C．两颗手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等
D．从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为
5．（2022·河北唐山·高三期末）如图所示，一劲度系数为的轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接置于粗糙水平面的物块。此时弹簧自然伸长，物块位于点。现用外力向左推动物块，当弹簧压缩量为时，使物块静止，然后由静止释放物块，物块到达点时速度刚好为0。已知此过程中向左推动木块的外力所做的功为。则此过程中弹簧的最大弹性势能为（ ）
A． B． C． D．
6．（2021·湖北·模拟预测）如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，此时测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N的物体C后，用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力大小为275N
B．F的大小为530N
C．F做功的功率为42W
D．B的重力为500N
7．（2021·湖北·模拟预测）质量均为m的两个木块A、B用一轻弹簧拴接，静置于水平地面上，如图甲所示。现用一竖直向上的恒力F拉木块A，使木块A向上做直线运动，如图乙所示。从木块A开始运动到木块B刚要离开地面的过程中，设弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，下列说法中正确的有（ ）
A．要使B能离开地面，F的大小一定大于2mg
B．A的加速度一定先减小后增大
C．A的动能一定先增大后减小
D．A、B和弹簧组成的系统机械能一定增大
8．（2022·黑龙江·虎林市实验高级中学高三期末）如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为5m，B的质量为m，C的质量为2m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面。下列说法正确的是（ ）
A．斜面倾角α约为37°
B．A获得的最大速度为g
C．C刚离开地面后，弹簧的弹性势能减小
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒
二、多选题
9．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹（可视为质点）水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为x，木块对子弹的平均阻力为Ff，那么在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A．木块的机械能增量为Ffx
B．子弹的机械能减少量为Ff（x＋d）
C．系统的机械能减少量为Ffd
D．系统的机械能减少量为Ff（x＋d）
10．（2021·江西·模拟预测）如图所示，竖直墙上固定有光滑的小滑轮D，质量相等的物体A和B用轻弹簧连接，物体B放在地面上，用一根不可伸长的轻绳一端与物体A连接，另一端跨过定滑轮与小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，小环C位于位置R时，绳与细杆的夹角为θ，此时物体B与地面刚好无压力，图中，SD水平，位置R和Q关于S对称，现让小环从R处由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，且环到达Q时速度最大。下列关于小环C下落过程中的描述正确的是（ ）
A．小环C和物体A组成的系统机械能守恒
B．小环C下落到位置S时，小环C的机械能一定最大
C．小环C从位置R运动到位置Q的过程中，弹簧的弹性势能一定先减小后增大
D．小环C到达Q点时，物体A与小环C的动能之比为
11．（2022·湖北·监利市教学研究室高三期末）田径比赛中运动员抛出的铅球在空中运动轨迹如图所示，A、B为轨迹上等高的两点，铅球可视为质点，空气阻力不计。则从A点运动到B点的过程中铅球的动能、重力势能、机械能E、重力的瞬时功率P的大小随时间t变化的图像中正确的是（取A、B所在平面为零势能面）（ ）
A．B．C．D．
三、填空题
12．（2021·福建省福州市鼓山中学高一期中）某人在空中某处将一质量为0.2kg的物体竖直向上抛出，物体经8s落地，其v-t图像如图所示，则物体抛出时的动能为______J，物体上升的最高点距抛出点______m，抛出点离地面的高度是______m。（不计空气阻力）
13．（2021·陕西宝鸡·高一期末）汽车在行驶过程中一定要注意控制车速及与前车保持安全距离以避免紧急制动时出现追尾事故。假设制动时路面阻力大小恒定，汽车以速率v行驶时制动距离为s；则汽车行驶速率变成2v时，制动距离将变为_____。
14．（2021·福建南平·高一期末）南平高铁的开通为广大市民出行提供了便利。高铁技术的进步对车辆和铁路建设提出了更高的要求。一方面，火车提速需要增大发动机功率，如果火车行驶时所受阻力与成正比，当火车最大速度变为原来的2倍时，发动机功率应增大为原来的___________倍；另一方面，铁路转弯处要求外轨比内轨稍高，其内外轨高度差h的设计不仅与弯道半径r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关。铁路轨道内外轨之间的距离L一定，如果r一定时，v越大则要求h越___________（选填“大”、“小”或“不变”）。
四、解答题
15．（2021·云南·无高二期中）如图所示，水平轨道BC与弧形轨道AB和半圆形轨道CD平滑相接，AB、BC和CD处于同一竖直平面内，CD的半径为R，质量为m的小物块从A点由静止开始下滑，A、B间的竖直高度差为，不计一切摩擦，求：
（1）小物块通过B点时的速度的大小：
（2）小物块通过半圆形轨道最低点C时，轨道对物块的支持力F的大小。
16．（2022·江苏省江阴市第一中学高一阶段练习）如图所示，光滑的轨道ABO的AB部分与水平部分BO相切，轨道右侧是一个半径为R的四分之一的圆弧轨道，O点为圆心，C为圆弧上的一点，OC与水平方向的夹角为37°。现将一质量为m的小球从轨道AB上某点由静止释放。已知重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）若小球恰能击中C点，求刚释放小球的位置距离BO平面的高度；
（2）改变释放点的位置，求小球落到轨道时动能的最小值。
17．（2022·广东揭阳·高三阶段练习）年月日起，全国铁路将实行新的列车运行图，攀枝花至西昌的动车即将开通运营，最大运行速度为的复兴号动车组将运行在设计时速为的成昆铁路复线上，攀西地区将进入动车时代，攀枝花至西昌的运行时间将由原来的个小时缩短为小时。开通前的某次测试中从攀枝花南站匀加速开出的动车，经速度达到，之后动车以恒定功率行驶。相关资料显示，该列动车质量，运行过程中所受阻力恒为车重的倍。设铁轨为水平直线，重力加速度取，求：
（1）该列动车匀加速运动过程中牵引力的大小；
（2）该列动车运行的最大速度及从车站开出后运行的时间（此时列车已达到最大速度）。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．C
5．B
6．B
7．D
8．A
9．ABC
10．BD
11．BD
12． 90 45 80
13．4s
14． 8 大
15．(1)；(2)
16．（1）；（2）
17．（1）；（2），
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．（2021·河南·模拟预测）一辆机车在保持额定功率不变的情况下启动，t1时刻的速度为v1，t2刻的速度为v2，且t1时刻的加速度为t2时刻加速度的2倍。若机车所受阻力大小恒定，则机车能达到的最大速度为（ ）
A． B．
C． D．
2．（2021·江苏·南通市海门证大中学高一期中）如图所示，宇航员王亚平利用天宫一号中的“质量测量仪”测量航天员聂海胜的质量， 已知“质量测量仪”上的弹簧可以提供一个恒定的力 F，同时光栅测 速装置可测出支架恢复到原位时的速度 v，假设航天员聂海胜从静止开始到支架恢复到原位所经过的位移大小为 x，下列关于聂海胜 （含支架等）的加速度 a 及质量 m 表达式正确的是（ ）
A．a B．a= C．m= D．m
3．（2021·云南·川师大昆明附中安宁校区高一期末）质量为1kg的物体从某一高度自由下落，设1s末物体着地，则该物体落地时重力的瞬时功率为（取g=l0m/s2）（ ）
A．25W B．75W C．50W D．100W
4．（2021·北京·高三期末）长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹。战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．甲在空中的运动时间比乙的长
B．战士对两颗手榴弹做功一样多
C．两颗手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等
D．从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为
5．（2022·河北唐山·高三期末）如图所示，一劲度系数为的轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接置于粗糙水平面的物块。此时弹簧自然伸长，物块位于点。现用外力向左推动物块，当弹簧压缩量为时，使物块静止，然后由静止释放物块，物块到达点时速度刚好为0。已知此过程中向左推动木块的外力所做的功为。则此过程中弹簧的最大弹性势能为（ ）
A． B． C． D．
6．（2021·湖北·模拟预测）如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，此时测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N的物体C后，用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体A所受滑动摩擦力大小为275N
B．F的大小为530N
C．F做功的功率为42W
D．B的重力为500N
7．（2021·湖北·模拟预测）质量均为m的两个木块A、B用一轻弹簧拴接，静置于水平地面上，如图甲所示。现用一竖直向上的恒力F拉木块A，使木块A向上做直线运动，如图乙所示。从木块A开始运动到木块B刚要离开地面的过程中，设弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，下列说法中正确的有（ ）
A．要使B能离开地面，F的大小一定大于2mg
B．A的加速度一定先减小后增大
C．A的动能一定先增大后减小
D．A、B和弹簧组成的系统机械能一定增大
8．（2022·黑龙江·虎林市实验高级中学高三期末）如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为5m，B的质量为m，C的质量为2m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面。下列说法正确的是（ ）
A．斜面倾角α约为37°
B．A获得的最大速度为g
C．C刚离开地面后，弹簧的弹性势能减小
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒
二、多选题
9．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹（可视为质点）水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为x，木块对子弹的平均阻力为Ff，那么在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A．木块的机械能增量为Ffx
B．子弹的机械能减少量为Ff（x＋d）
C．系统的机械能减少量为Ffd
D．系统的机械能减少量为Ff（x＋d）
10．（2021·江西·模拟预测）如图所示，竖直墙上固定有光滑的小滑轮D，质量相等的物体A和B用轻弹簧连接，物体B放在地面上，用一根不可伸长的轻绳一端与物体A连接，另一端跨过定滑轮与小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，小环C位于位置R时，绳与细杆的夹角为θ，此时物体B与地面刚好无压力，图中，SD水平，位置R和Q关于S对称，现让小环从R处由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，且环到达Q时速度最大。下列关于小环C下落过程中的描述正确的是（ ）
A．小环C和物体A组成的系统机械能守恒
B．小环C下落到位置S时，小环C的机械能一定最大
C．小环C从位置R运动到位置Q的过程中，弹簧的弹性势能一定先减小后增大
D．小环C到达Q点时，物体A与小环C的动能之比为
11．（2022·湖北·监利市教学研究室高三期末）田径比赛中运动员抛出的铅球在空中运动轨迹如图所示，A、B为轨迹上等高的两点，铅球可视为质点，空气阻力不计。则从A点运动到B点的过程中铅球的动能、重力势能、机械能E、重力的瞬时功率P的大小随时间t变化的图像中正确的是（取A、B所在平面为零势能面）（ ）
A．B．C．D．
三、填空题
12．（2021·福建省福州市鼓山中学高一期中）某人在空中某处将一质量为0.2kg的物体竖直向上抛出，物体经8s落地，其v-t图像如图所示，则物体抛出时的动能为______J，物体上升的最高点距抛出点______m，抛出点离地面的高度是______m。（不计空气阻力）
13．（2021·陕西宝鸡·高一期末）汽车在行驶过程中一定要注意控制车速及与前车保持安全距离以避免紧急制动时出现追尾事故。假设制动时路面阻力大小恒定，汽车以速率v行驶时制动距离为s；则汽车行驶速率变成2v时，制动距离将变为_____。
14．（2021·福建南平·高一期末）南平高铁的开通为广大市民出行提供了便利。高铁技术的进步对车辆和铁路建设提出了更高的要求。一方面，火车提速需要增大发动机功率，如果火车行驶时所受阻力与成正比，当火车最大速度变为原来的2倍时，发动机功率应增大为原来的___________倍；另一方面，铁路转弯处要求外轨比内轨稍高，其内外轨高度差h的设计不仅与弯道半径r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关。铁路轨道内外轨之间的距离L一定，如果r一定时，v越大则要求h越___________（选填“大”、“小”或“不变”）。
四、解答题
15．（2021·云南·无高二期中）如图所示，水平轨道BC与弧形轨道AB和半圆形轨道CD平滑相接，AB、BC和CD处于同一竖直平面内，CD的半径为R，质量为m的小物块从A点由静止开始下滑，A、B间的竖直高度差为，不计一切摩擦，求：
（1）小物块通过B点时的速度的大小：
（2）小物块通过半圆形轨道最低点C时，轨道对物块的支持力F的大小。
16．（2022·江苏省江阴市第一中学高一阶段练习）如图所示，光滑的轨道ABO的AB部分与水平部分BO相切，轨道右侧是一个半径为R的四分之一的圆弧轨道，O点为圆心，C为圆弧上的一点，OC与水平方向的夹角为37°。现将一质量为m的小球从轨道AB上某点由静止释放。已知重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）若小球恰能击中C点，求刚释放小球的位置距离BO平面的高度；
（2）改变释放点的位置，求小球落到轨道时动能的最小值。
17．（2022·广东揭阳·高三阶段练习）年月日起，全国铁路将实行新的列车运行图，攀枝花至西昌的动车即将开通运营，最大运行速度为的复兴号动车组将运行在设计时速为的成昆铁路复线上，攀西地区将进入动车时代，攀枝花至西昌的运行时间将由原来的个小时缩短为小时。开通前的某次测试中从攀枝花南站匀加速开出的动车，经速度达到，之后动车以恒定功率行驶。相关资料显示，该列动车质量，运行过程中所受阻力恒为车重的倍。设铁轨为水平直线，重力加速度取，求：
（1）该列动车匀加速运动过程中牵引力的大小；
（2）该列动车运行的最大速度及从车站开出后运行的时间（此时列车已达到最大速度）。
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参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．C
5．B
6．B
7．D
8．A
9．ABC
10．BD
11．BD
12． 90 45 80
13．4s
14． 8 大
15．(1)；(2)
16．（1）；（2）
17．（1）；（2），
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