第1章 功和机械能 过关训练卷（word版含答案）

第1章《功和机械能》过关训练卷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．如图所示，斜坡式自动扶梯将质量为60kg的张明从地面送到4m高的二楼，g取10m/s2在此过程中，张明所受重力做功与张明的重力势能变化，下列说法正确的是（　　）
A．重力做功为-2400J，重力势能增加了2400J
B．重力做功为2400J，重力势能增加了2400J
C．重力做功为-2400J，重力势能减少了2400J
D．重力做功为2400J，重力势能减少了2400J
2．如图，在攀岩训练中，小明三次从地面攀到相同高度，所用的时间分别为10min、7min、6min，克服重力做功的功率分别是P1、P2、P3，则（　　）
A．P1>P2>P3 B．P1>P3>P2
C．P3>P1>P2 D．P3>P2>P1
3．下列关于功率的计算式和说法正确的是（　　）
A．据可知，机器做功越多，其功率就越大
B．由知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
C．由只能求某一时刻的瞬时功率
D．由知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
4．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
5．如图所示为被称为“亚洲撑杆跳女王”的李玲比赛时的英姿，撑杆跳运动的过程大概可以分为助跑、起跳、下落三个阶段。已知李玲和撑杆总质量为m，某次比赛中，助跑结束时恰好达到最大速度v，起跳后重心上升高度h后成功越过横杆，落在缓冲海绵垫上，撑杆脱离运动员之后会出现弹跳现象，重力加速度为g，不计空气阻力，取地面为零势能面，则下列说法正确的是（　　）
A．助跑过程中，运动员所处高度不变，运动员和撑杆整体机械能守恒
B．从运动员离开地面到手脱离撑杆的过程中，撑杆的弹性势能不断增大
C．运动员在最高点的重力势能
D．越过横杆后，落到海绵垫上之前，运动员机械能守恒
6．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
7．如图甲所示，质量m=0.5kg的物块放置在竖直固定的弹簧上方（未栓接），用力向下压物块至某一位置，然后由静止释放，取该位置为物块运动的起始位置，物块上升过程的a-x图像如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度g=10 m/s2。则下列说法正确的是（　　）
A．物块运动过程的最大加速度大小为15 m/s2 B．弹簧的劲度系数为100 N/m
C．弹簧的最大弹性势能为2.25J D．物块加速度为0时离开弹簧
8．一物体所受的力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
9．2019年国庆小长假，雪晴同学外出旅游，到一家农家乐餐厅就餐时发现，店内竟有真驴在拉磨，如图所示。假设驴拉磨的平均作用力大小为500 N，运动的半径为1 m，则驴拉磨转动一周所做的功为 （　　）
A．0 B．500J C．500πJ D．1000πJ
10．传送带在工农业生产和日常生活中都有广泛的应用，例如在港口用传送带装卸货物，在机场用传送带装卸行李等，都为人们的生活带来了很多的便利．如图甲所示，为一传送带输送机的简化模型，长为L的传送带与水平面夹角为θ，传送带以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小物块，小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．图乙所示为小物块运动的v t图象．根据以上信息可以判断出（　　）
A．小物块开始运动时的加速度大小为gsin θ－μgcos θ
B．小物块与传送带之间的动摩擦因数μ≤tan θ
C．t0时刻，小物块的速度大小为v0
D．传送带始终对小物块做正功
11．如图所示，一质量为的光滑圆管道，竖直静置在固定的底座上，有一质量为的小球（半径远小于圆管道的半径），在圆管道内做圆周运动，小球在最低点时圆管道对底座的压力大小恰好为，重力加速度为g。当小球运动到圆管道的最高点时，圆管道对底座的压力大小为（　　）
A．0 B． C． D．
12．铺有不同材料的水平桌面的右端与倾斜角度的斜面PAB对接，斜面的AB边置于水平地面上，如图甲所示。一物块在水平恒力作用下，由静止从点开始运动到点时撤去，物块随即做平抛运动，如图乙所示为桌面的动摩擦因数与物块平抛运动时的水平射程（第一落点与点的水平位移）之间的图像，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　）
A．物块质量 B．的距离
C．恒力的大小 D．平抛运动的最大速度
二、填空题
13．一动车组的总质量，额定输出功率为。假设该动车组在水平轨道上运动时的最大速度为，受到的阻力___________N（）。
14．一台起重机将质量为kg的货物在2s的时间内匀速提升5m，不计额外功，起重机在这2s内做的功为__________J，起重机在这2s内的平均输出功率为__________W。货物克服重力做功________ J 。（g取）
15．一质量为的物体静止在水平桌面上，在水平拉力F的作用下，沿水平方向运动2s后撤去外力，其图像如图所示：
（1）在0~2s内，合外力做的功为______，
（2）在时，摩擦力的瞬时功率为______，
（3）在0~6s内，摩擦力做的功为_____。
16．一个质量1kg的物体，位于离地面高1.5m处，比天花板低2.5m。以地面为零势能位置时，物体的重力势能等于________；以天花板为零势能位置时，物体的重力势能等于________。该物体的重力势能为零时，应取________为零势能位置。
三、解答题
17．一部电动机通过一轻绳从静止开始向上提起质量为m＝4.0 kg的物体，在前2.0 s内绳的拉力恒定，此后电动机保持额定功率P额＝600 W工作，物体被提升至h＝60 m高度时恰好达到最大速度.上述过程的v－t图像如图所示(取g＝10 m/s2，不计空气阻力)，求：
(1)物体的最大速度vm；
(2)物体速度v2＝12 m/s时加速度的大小；
(3)物体从速度v1＝10 m/s时开始，到提升至60 m高度，克服重力所做的功．
18．若无大气吸收，在垂直照射时地球上每平方米面积的太阳光入射功率为，已知太阳到地球的距离为，则太阳1s总共放出多少能量？（结果保留一位有效数字）
19．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。
20．如图所示，倾角为θ=37°的斜面固定在水平地面上，劲度系数为k=40N/m的轻弹簧与斜面平行，弹簧下端固定在斜面底端的挡板上，弹簧与斜面间无摩擦。一个质量为m=5kg的小滑块从斜面上的P点由静止滑下，小滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，P点与弹簧自由端Q间的距离为L=1m。已知整个过程中弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与其形变量x的关系为，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）小滑块从P点下滑到Q点所经历的时间t；
（2）小滑块运动过程中达到的最大速度vm的大小；
（3）小滑块运动到最低点的过程中，弹簧的最大弹性势能。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
2．D
3．D
4．B
5．D
6．A
7．C
8．C
9．D
10．C
11．A
12．D
13．64000
14．
15． 4J
16． 物体所在的水平面
17．(1) 15 m/s；(2) 2.5 m/s2；(3) 2000 J
18．5×1026J
19．（1）vD = 4m/s；（2）h = 1.75m；（3）H = 2.675m
20．（1）1s；（2）；（3）20J
答案第1页，共2页
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