第四章《机械能及其守恒定律》单元检测（Word版含答案）

第四章《机械能及其守恒定律》单元检测2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．如图所示，某人乘扶梯匀加速上升。关于力对物体做功的情况，下列说法正确的是（　　）
A．水平台阶对人的支持力不做功 B．水平台阶对人的支持力做正功
C．水平台阶对人的摩擦力做负功 D．水平台阶对人的摩擦力不做功
2．对于功和能的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．功就是能，能就是功 B．做功越多，物体的能量就越多
C．能量转化的多少可以用做功来量度 D．外力对物体不做功物体就不会有能量
3．如图所示，一根足够长的圆管竖直固定在地面上，管内有一劲度系数为k＝10 N/m的轻质弹簧，弹簧上端连有质量可以忽略的活塞，下端连有质量为m＝0.1 kg的小球（小球直径小于管径），已知活塞与管壁间的最大静摩擦力Ff＝1.4 N，弹簧从自然长度开始伸长x的过程中平均弹力为F＝kx，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g＝10 m/s2。当弹簧处于自然长度时由静止释放小球，在小球第一次运动到最低点的过程中（　　）
A．小球先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动直到静止
B．弹簧的最大伸长量为0.24 m
C．当小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为0.098 J
D．活塞克服摩擦力做的功为0.105 J
4．小球以某一速度竖直向上抛出，又回到出发点。由于阻力影响，机械能随高度的变化如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．小球的加速度先减小后增大 B．小球上升的时间比下降的时间长
C．小球上升过程阻力做功比下降过程少 D．小球上升过程阻力做功比下降过程快
5．如图所示，一子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的未块，子弹未穿透木块，假设子弹与本块之间的作用力大小恒定，若此过程中产生的内能为5J。则此过程中术块动能不可能增加了（　　）
A．8J B．4J C．3.8J D．2.4J
6．如图所示，在倾角θ=30°的光滑固定斜面上，放有质量分别为1kg和2kg的小球A和B，且两球之间用一根长L=0.3m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h=0.3m。现让两球从静止开始自由下滑，最后都进入到上方开有细槽的光滑圆管中，不计球与圆管内壁碰撞时的机械能损失，g取10m/s2。则下列说法中错误的有（　　）
A．从开始下滑到A进入圆管的整个过程，A与B组成的系统机械能守恒
B．在B球进入水平圆管前，小球A机械能守恒
C．两球最后在光滑圆管中运动的速度大小为m/s
D．从开始下滑到A进入圆管的整个过程，轻杆对B球做功-1J
7．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．
8．人造地球卫星绕地球旋转时，既具有动能又具有引力势能（引力势能实际上是卫星与地球共有的，简略地说此势能是人造卫星所具有的）。设地球的质量为M，半径为R，取离地无限远处为引力势能零点，则距离地心为r，质量为m的物体引力势能为（G为引力常量），假设质量为m的飞船在距地心r1的近地点速度为v1，下列说法中错误的是（　　）
A．飞船在椭圆轨道上正常运行时具有的机械能
B．飞船在椭圆轨道距离地心r2时的速度大小
C．地球的第一宇宙速度
D．该飞船在近地点的加速度为
9．一同学用水平推力F推静止在地上的箱子，水平推力F对箱子做的功随位移x变化的关系如图所示，位移为9m时撤去力F，此时箱子速度大小为，已知箱子质量。下列说法正确的是（　　）
A．箱子在3~9m过程中做匀加速直线运动
B．时，箱子的速度为
C．箱子运动的最大位移为14m
D．箱子从开始运动到停下来所用的时间为
10．一质量为1 kg的物体（视为质点）静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是 （　　）
A．0～2 s内外力的平均功率是5 W
B．第2 s内外力所做的功是4 J
C．第2 s末外力的瞬时功率最大
D．第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶4
11．如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中（　　）
A．弹簧的最大弹性势能等于2mgA
B．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
C．物体在最低点时的加速度大小应为2g
D．物体在最低点时的弹力大小应为mg
12．某位同学在电梯中用弹簧测力计测量一物体的重力，在0至t3时间段内，弹簧测力计的示数F随时间t变化如图所示，以竖直向上为正方向，则下列关于物体运动的a－t图、v－t图及P－t图（P为物体重力的功率大小）可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
13．倾角θ=30°的光滑斜面AB固定不动。一个小球以一定的初动能100J从A点沿斜面向上滑动，到达B点时动能25J，用时1s。则此过程小球重力势能增加_________J，质量为_________kg。
14．上海外滩气象信号台需要整体移位，施工人员将信号台与地面信号台脱离后，在信号台与地面之间铺上石英砂，用4台液压机水平液压机顶推，如图所示。已知信号台质量为千克，假设信号台与地面之间的滑动摩擦系数为0.2，信号台做的是匀速直线运动，每台液压机的推力相同，那么每台液压机对信号台的推力是________。若顶推的位移是14米，则每台液压机对信号台做的功是________（g取10米/秒2）。
15．将质量为1kg的物体从倾角为θ的固定斜面底端以某一初速度v0上滑，向上运动的动能和重力势能随位移变化的图像如图所示。取斜面底端水平面为零势能面，重力加速度g=10m/s2。从图中信息可知：物体上滑到最高点时损失的机械能为______J，物体与斜面间的动摩擦因数μ为________。
三、解答题
16．如图为某课外活动小组模拟高铁动车编组实验，假设动车组是由动车和拖车编组而成，只有动车提供动力。该模拟列动车组由10节车厢组成，其中第1节和第6节车厢为动车，每节动车的额定功率均为P，每节车厢的总质量均为m，动车组运行过程中所受阻力为车重的k倍．若动车组以额定功率沿水平方向做直线运动，经时间t速度达到最大。重力加速度为g，求：
（1）当动车组速度达到最大速度一半时的加速度大小和此时第7节车厢对第8节拉力大小；
（2）动车组从启动至速度刚达到最大的过程中所通过的路程。
17．某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动距离L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟。已知赛车质量m＝0.1 kg，通电后以额定功率P＝1.5 W工作，进入竖直轨道前所受阻力Ff恒为0.3 N，随后在运动中受到的阻力均可不计。图中L＝10.00 m，R＝0.32 m，h＝1.25 m，x＝1.50 m，取g＝10 m/s2。
(1)要使赛车能完成圆周运动，赛车到达B点时速度至少为多大？
(2)要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？
18．在一次无人机飞行演练中，某同学操控自己设计的遥控无人机由地面从静止开始在26N的恒定动力作用下竖直向上运动，6s后关闭动力，无人机上升的最大高度为19.5m，上升到最大高度后该同学操控无人机下落，经6.5s返回地面时速度刚好减为零，已知无人机质量为2kg，空气阻力恒定，g取，求：
（1）空气阻力的大小；
（2）整个运动过程中动力的平均功率。
19．汽车发动机的额定牵引功率为60kW，汽车的质量为5×103kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，试求：
（1）汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少；
（2）当汽车的加速度为2m/s2时速度多大；
（3）当汽车的速度为6 m/s时加速度多大；
（4）汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间；这段时间内牵引力做的功为多少。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．C
4．D
5．A
6．D
7．C
8．A
9．D
10．D
11．A
12．C
13． 75 2
14． N J
15． 15
16．（1）a=kg；6kmg；（2）．
17．(1)4 m/s　(2) s
18．（1）；（2）
19．(1)12m/s；(2)4m/s；(3)1m/s2；(4)16s，
答案第1页，共2页
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