第四章《机械能及其守恒定律》随堂练习（Word版含答案）

第四章《机械能及其守恒定律》随堂练习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．设汽车在行驶时所受阻力与速度的平方成正比，当汽车在水平路面上以速度v匀速行驶时，发动机的功率为P；若汽车在水平路面上以速度2v匀速行驶时，则发动机的功率为（　　）
A．P B．4P C．8P D．16P
2．如图，一质量为m的运动员在水平地面上做俯卧撑，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知运动员的重心在c点，过c点作地面的垂线，垂足为O，O点与脚、两手连线中点间的距离、。若她肩部每次上升的距离均为h，重力加速度大小为g，则在缓慢上升过程中运动员的重力做功为（　　）
A． B．
C． D．
3．如图所示，物体在与水平方向成60°角斜向上的500N拉力作用下，沿水平面向右前进了10m，撤去拉力后，小车又前进了2.0m才停下来，此过程中拉力做的功为（　　）
A．5000J B．2500J C．J D．J
4．如图所示，斜面固定且光滑。分别用力F1、F2将同一物体由静止起以相同的加速度，从斜面底端拉到斜面顶端。物体到达斜面顶端时，力F1、F2所做的功分别为W1、W2，则（　　）
A．F1F2,W1>W2 D．F1>F2,W1=W2
5．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
6．图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上匀速上楼。下列关于两人受到的力以及做功情况正确的是（　　）
A．甲图中支持力对人不做功 B．甲图中摩擦力对人做负功
C．乙图中支持力对人不做功 D．两人受到电梯的作用力的方向不相同
7．随着航天技术的发展，人类已经有能力到太空去探索未知天体。假设某宇宙飞船绕一行星在其表面附近做匀速圆周运动，已知运行周期为T，航天员在离该行星表面附近h处自由释放一小球，测得其落到行星表如图甲所示，置于水平地面上质量为m的物体，在竖直拉力F作用下，由静止开始向上运动，其动能Ek与距地面高度h的关系图象如图乙所示，已知重力加速度为g，空气阻力不计。下列说法正确的是（　　）
A．在0～h0过程中，F大小始终为mg
B．在0～h0和h0～2h0过程中，F做功之比为2∶1
C．在0～2h0过程中，物体的机械能不断增加
D．在2h0～3.5h0过程中，物体的机械能不断减少
8．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．
9．目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（　　）
A．卫星的动能逐渐减少
B．由于地球引力做正功，引力势能一定增加
C．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变
D．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减少量
10．如图所示，一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为R，圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍，小球的质量为m，若小球恰好能通过轨道2的最高点B，则小球在轨道1上经过其最高点A时对轨道的压力大小为（重力加速度为g）（　　）
A．2mg B．3mg C．4mg D．5mg
11．如图所示，从斜面体ABC的底端用一沿斜面向上的恒力F从静止向上推一个物体，推到AB的中点D时，撤去F，物体恰好运动到斜面顶端A点并开始返回。物体从底端到顶端所需时间为t，从顶端滑到底端返回时所需时间也为t，则以下说法中正确的是（　　）
A．物体上滑过程中从B点到D点的加速度大小大于从D点到A点的加速度大小
B．物体上滑过程到D点时的速率和物体返回到B点的速率相等
C．推力F与物体所受摩擦力Ff大小之比为2：1
D．推力F做的功与整个过程中物体克服摩擦力Ff做的功相等
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．风力发电是一种环保的电能获取方式。某风力发电机的叶片转动形成的圆面积为S，某时间风的速度大小为v，风向恰好跟此圆面垂直∶此时空气的密度为，该风力发电机将空气动能转化为电能的效率为，则风力发电机发电的功率为___________。
14．如图所示，木块放在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块。已知子弹受到的平均阻力为 F，射入深度为d，在此过程中木块的位移为s，则子弹动能的减少量为______________（用以上三个量表示）
15．如图所示，质量为m的重物P放在一长木板OA上，物体距O点距离为L，将长木板绕O端缓慢转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止，则在这一过程中摩擦力对重物做功为____；支持力对重物做功为____。
16．质量为的滑块，以的初速度在光滑水平面上向左直线滑行，从某一时刻起在滑块上施加一水平向右的力．经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为，则在这段时间内力所做的功为__________。
三、解答题
17．如图甲所示，位于建筑物顶部的电动机用一轻绳把质量为的货物从地面吊起，货物前内的速度时间图像如图乙所示，忽略空气阻力，已知重力加速度。求：
（1）内轻绳对货物的拉力；
（2）内货物机械能的变化量和电动机输出的平均功率。
18．如图，轨道ABCD位于竖直平面内，水平轨道AB与竖直半圆轨道BCD相切于B点，C点与圆心O等高。质量m=10kg的小物块Q（可视为质点）静止在水平轨道上的A点，已知A点与B点相距L=40m（图中AB之间的虚线表示未画完整的水平轨道），竖直圆轨道的半径R=3m，圆弧光滑，小物块在水平轨道AB间运动时受到的阻力恒为其重力的0.25倍，小物块若运动到D点可被固定在D点。其它摩擦与空气阻力均忽略不计。（g取10m/s2）
（1）若小物块在水平轨道上运动时受到水平向右的恒力F的作用，到达B处立即撤去F，为使小物块恰好能到达半圆轨道的C点，求恒力F的大小。
（2）若小物块在水平轨道上运动时受到水平向右的恒力的作用，到达B处立即撤去，为使小物块不脱离轨道，求的大小范围。
19．如图所示，质量为20kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成37、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20kg，cos370.8。求：
（1）4s内摩擦力对雪橇做的功是多少？
（2）4s末拉力的瞬时功率。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．B
5．B
6．C
7．C
8．A
9．D
10．C
11．B
12．D
13．
14．F（d+s）
15． 0
16．0
17．（1）；（2），
18．（1）32.5N；（2）≥43.75N或32.5N≥>25N
19．（1）192J；（2）96W
答案第1页，共2页
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