第四章《机械能及其守恒定律》同步练习题（Word版含答案）

第四章《机械能及其守恒定律》同步练习题2021-2022学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册
一、单选题
1．“嫦娥五号”是我国月球软着陆无人登月探测器，当它接近月球表面时，可打开反冲发动机使探测器减速下降。探测器减速下降过程中，它在月球表面的重力势能，动能和机械能的变化情况是（ ）
A．动能增加、重力势能减小 B．动能减小、重力势能增加
C．机械能增加 D．机械能减小
2．如图，游乐场中有斜面长为l、高为h的滑梯，质量为m的小冰从滑梯顶部由静止开始匀加速下滑到底部，下滑时间为t，重力加速度为g，忽略一切阻力，小冰可视为质点。小冰滑到底部时的动能（　　）
A．等于0 B．小于mgh C．等于mgh D．大于mgh
3．山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。一滑雪坡由AB和BC组成，AB为斜坡，BC是光滑的圆弧，如图所示，竖直台阶CD高度差为。运动员连同滑雪装备的总质量为80kg，从A点由静止滑下，以的水平速度通过C点后飞落到水平地面DE上，不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，取。AC竖直高度差为（　　）
A．11.25 m B．14 m C．10 m D．10.5m
4．如图所示，在一个倾角为30°的光滑斜面上，长为L的轻绳一端固定于O点（在其下方的P点固定有一钉子），另一端拴一个质量为m的小球。把小球拉至与O等高处的A点，由静止释放小球，当小球运动至最低点时，轻绳与钉子接触后小球绕钉子继续做圆周运动，接触后瞬间轻绳上的拉力变为接触前瞬间的倍，则O、P之间的距离为（ ）
A． B． C． D．
5．从下列物理规律中哪一个可演绎出“质量是物体惯性大小的量度”这一结论（　　）
A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律
C．牛顿第三定律 D．机械能守恒定律
6．下列物体运动过程中，机械能守恒的是（　　）
A．匀速下降的雨滴
B．物体做自由落体运动
C．物体由斜面顶端匀速滑到斜面底端
D．摩天轮上的游客在竖直面内做匀速圆周运动
7．一质量为1500kg的汽车，在平直路面上从静止开始在1500N的合外力作用下以恒定加速度启动，当速度达到20m/s时功率达到额定功率，接着以额定功率继续加速，最后以30m/s的最大速度匀速运动，整个运动过程中汽车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　）
A．汽车的额定功率为80kW
B．汽车的额定功率为90kW
C．汽车受到的阻力大小为2000N
D．汽车受到的阻力大小为4000N
8．如图所示，一宽度为d的水平传送带以速度与向右匀速运行，在传送带上方固定光滑挡板，挡板与传送带AB边界的夹角为。质量为m的物块（可视为质点）在水平传送带AB边上随传送带以速度匀速运动，物块碰到挡板时，垂直挡板方向的速度减为零，平行挡板方向的速度不变，最终从传送带上的C点离开传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）
A．碰撞前传送带对物块的摩擦力对物块做正功
B．物块与挡板碰撞后沿挡板方向不受摩擦力
C．物块从碰到挡板到离开传送带所用时间为
D．物块沿挡板运动过程中在传送带上留下划痕的长度为
9．随着人们生活水平的提高，小汽车已经走进了千家万户。小强刚拿到了驾照，在一平直公路上练习开车。已知小汽车的质量为m，发动机的额定功率为P，运动过程中，小汽车所受的阻力与其速率成正比，，k为常量。下列说法正确的是（　　）
A．小汽车在匀加速启动的过程中，牵引力恒定不变
B．若小汽车以额定功率启动，则小汽车从静止开始做匀加速运动
C．小汽车能达到的最大速度为
D．若小汽车以额定功率从静止启动，经过时间t达到最大速度，则这一过程中小汽车克服阻力做的功为
10．如图所示，A、B两物体的质量分别为m、2m，中间用轻杆相连，放在光滑的斜面上．现将它们从静止释放，在下滑的过程中（　　）
A．两物体下滑的加速度不相同 B．轻杆对A做正功，对B做负功
C．系统的机械能守恒 D．任意时刻两物体重力的功率相同
11．如图所示，在光滑水平桌面上有一个质量为m的质点，在沿平行于桌面方向的恒定外力F作用下，以初速度v0从A点开始做曲线运动，图中曲线是质点的运动轨迹。已知在ts末质点的速度达到最小值v，到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直，则下列说法不正确的是（　　）
A．恒定外力F的方向与初速度的反方向成θ角指向曲线内侧，且
B．质点所受合外力的大小为
C．质点到达B点时的速度大小为
D．ts内恒力F做功为
12．某研究小组在实验室内做外力作用下落体运动的研究，得到物体在竖直向下运动时的速度随下降高度变化关系，如图所示。已知，重力加速度。则（　　）
A．物体做匀变速直线运动 B．下落过程中物体的加速度不断减小
C．下落过程中物体的机械能一直减小 D．物体在和处的机械能可能相等
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．取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力。该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为_____________。
15．如图，质量为30kg同学荡秋千，该同学从空中某点荡到秋千支架的正下方，重心下降0.2m，此过程重力做的功为__________J；该同学荡到正下方时重力瞬时功率为_________W。（取g=10m/s2）。
16．将重为的物体沿着竖直方向向上以的加速度匀减速上升高，此过程中物体的动能变化了______J，拉力对物体做了________J的功。（g取，空气阻力不计）
17．图（甲）是依山而建的滑草场的设汁效果图。滑道简化模型如图（乙），滑道由加速段AB、缓冲段BC和水平段CD组成，AB段倾角37°，BC段高h=21m设全程滑草车与滑道间的动摩擦因数不变，滑草车经过滑道交接处的能量损失不计，载人滑草车（视为质点）从平台A由静止开始自由下滑。（取sin37°=0.6，g=10m/s2）
（1）载人滑草车在AB段的滑行速度_______，加速度_______（①、②均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）载人滑草车滑入CD段后的加速度大小为5m/s2，求滑草车与滑道间的动摩擦因数_______。
（3）出于安全考虑，载人滑草车进入CD段速度不得超过10m/s。为使载人滑草车能够进入CD段且足够安全，滑道平台A的髙度H应满足什么条件_______？（载人滑草车在BC段克服摩擦力做功与重力做功之比为Wf：WG=12：7）
18．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。
三、解答题
19．某同学从h＝5 m高处，以初速度v0＝8 m/s抛出一个质量为m＝0.5 kg的橡皮球，测得橡皮球落地前瞬间速度为12 m/s，求该同学抛球时所做的功和橡皮球在空中运动时克服空气阻力做的功．(g取10 m/s2)
20．如图为我国某景区的一部竖直观光电梯，运行高度约为m，运行时间分58秒，已知电梯加速阶段和减速阶段的加速度大小之比为2：1，最大运行速度为。某游客质量为80kg，从山脚乘电梯上山游玩，g取，求：
（1）电梯加速阶段的加速度；
（2）电梯匀速阶段的时间和位移；
（3）全过程中，电梯对该游客做功的最大功率。
21．如图所示，一小球自平台上水平抛出，不计空气阻力，恰好落在台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端，且速度方向与斜面平行，小球沿斜面下滑，已知斜面的顶点与平台的高度差h=0.80m，g=10m/s2，，，求：
（1）小球水平抛出的初速度v0；
（2）斜面顶端与平台边缘的水平距离s；
（3）若斜面顶端高H=1.95m，小球到达地面时的速率。
22．如图所示，质量m=10kg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=10m/s2，求：
（1）8s内力F对物体做的功。
（2）8s末时力F对物体做功的功率。
（3）撤去F后，物体还能沿水平面运动的距离。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．A
4．B
5．B
6．B
7．B
8．B
9．C
10．C
11．D
12．C
13． 75 2
14．
15． 60 0
16． 50 450
17． 变大 不变 0.5 Hm
18．50
19．16 J 　5 J
20．（1），方向竖直向上；（2），；（3）。
21．（1）3m/s；（2）1.2m；（3）8m/s
22．（1）1600J；（2）400W；（3）8m
答案第1页，共2页
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