第四章 机械能及其守恒定律 单元检测题 -2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册(word版含答案)

第四章《机械能及其守恒定律》检测题2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．一粒质量为20g的子弹以600m/s的速度飞行与一只质量为80kg的鸵鸟以10m/s的速度奔跑相比（　　）
A．蛇鸟的动能较大 B．子弹的动能较大 C．二者的动能一样大 D．无法比较它们的动能
2．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．
3．物体在下列运动中机械能守恒的是（　　）
A．水平方向上的匀变速直线运动
B．自由落体运动
C．竖直方向上的匀速直线运动
D．物体在斜面上匀速下滑
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．起重机沿竖直方向匀速吊起重物，在时间内做的功为，则该起重机的功率为（　　）
A． B． C． D．
6．某同学用恒定的推力推橡皮，匀速擦除桌面上一段长为L的细直线痕迹，该过程中橡皮克服摩擦阻力做功为W。已知橡皮与桌面、痕迹间的动摩擦因数均为μ，不计橡皮重力，则手对橡皮推力的大小为（　　）
A． B． C． D．
7．质量为4 × 103kg的汽车在水平公路上由静止开始行驶，发动机始终保持输出功率为30kW，设所受阻力保持不变，当汽车行驶30m时即达所能达到的最大速度15m/s，在此过程中（ ）
A．汽车所受阻力大小为3000N
B．最大速度时汽车所受牵引力大小为2000N
C．汽车行驶时间为3s
D．当汽车的速度为10m/s时的加速度为0.75m/s2
8．一质量为m的小轿车以恒定功率P启动，沿平直路面行驶，若行驶过程中受到的阻力大小不变，能够达到的最大速度为v，当小轿车的速度大小为时，其加速度大小为 （　　）
A． B． C． D．
9．“打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度抛出质量为m的石头，抛出后石头落到比抛出点低h的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．抛出后石头落到水平面时的势能为mgh
B．抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为－mgh
C．抛出后石头落到水平面上的机械能为
D．抛出后石头落到水平面上的动能为
10．在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度沿水平方向飞向另一侧，壕沟的宽度及两侧的高度如图所示。若摩托车前后轴距为1.6m，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．摩托车不能越过壕沟
B．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度大小为
C．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为5
D．在跨越壕沟的过程中，摩托车与人组成的系统机械能不守恒
11．如图所示，光滑斜面底端有一固定挡板，轻弹簧下端连接在挡板上，上端放置一个小物块，小物块处于静止状态。现对小物块施加沿斜面向上的拉力F，使小物块始终沿斜面向上做匀加速直线运动，加速度大小为a，拉力F的最小值为F1，直到物体与弹簧分离，重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k，斜面的倾角为θ，弹簧始终在弹性限度内。则下列说法正确的是（　　）
A．物体的质量为
B．弹簧的最大压缩量为
C．从开始运动到物块与弹簧分离，物块增加的机械能为
D．从开始运动到物块与弹簧分离经过的时间为
二、填空题
12．如图所示，光滑水平面上的物体在水平恒力F的作用下向前运动了一段距离l，速度由v1增加到v2.试推导出力F对物体做功的表达式。
13．某球员定点罚球，篮球刚好水平越过篮筐前沿。已知罚球点离篮筐前沿的水平距离为 4.2m，罚球的出球点与篮球运动最高点间的高度差为0.8 m，篮球质量为 0.6 kg，这次罚球该球员对篮球做的功为38J，不计空气阻力，g取10 m/s2，则篮球从出球点运动到最高点，重力势能增加了______J，篮球在最高点时的动能为______ J。
14．如图所示，处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触，另一端与置于光滑地面上的物体接触，现在物体上施加一水平推力F，使物体缓慢压缩弹簧，当推力大小为20N时，弹簧被压缩5厘米，弹簧的弹力做功_________J，以弹簧处于自然长度时的弹性势能为零，则弹簧的弹性势能为_________J。
三、解答题
15．图是南宁地铁某站的设计方案，车站的路轨BC建得高些，车辆进站时上坡，出站时下坡，坡高为h。车辆到达坡底A点时，便切断电动机电源，让车辆“冲”到坡上。（g取10m/s2）这样设计的主要目的是为了储存能量和释放能量。车辆“冲”到坡上动能会转化成重力势能储存起来；若无坡道，进站时只能靠刹车来减速，此时动能会转化为内能损失掉。
（1）若忽略车辆所受的阻力，当车辆到达A点的速度为6m/s时，切断电动机电源，车辆恰能“冲”到坡上，求坡高h。（A到B机械能守恒）
（2）若上坡时轨道的摩擦阻力是车重的0.1倍，当车辆到达A点的速度为10m/s时，切断电动机电源，车辆到达坡顶B点时的速度为2m/s，求斜坡AB的长度（要求用动能定理解）。
16．AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，下端B与水平直轨道相切，如图所示。一小物块自A点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆轨道半径为R，小物块的质量为m，重力常数为g，求：
（1）小球运动到B点时的速度；
（2）若物块与水平面间动摩擦因数，水平滑到C点停止，求BC间位移s。
17．如图所示，轨道AB部分为光滑的圆弧，半径为R=0.2m，A点与圆心等高。BC部分水平但不光滑，C端固定一轻质弹簧，OC为弹簧的原长。一个可视为质点、质量为m=1kg的物块从A点由静止释放，经弹簧反弹后停在D点（不再滑上轨道AB段）。已知物块与BC之间的动摩擦因数为，BD和DO间距离均为s=0.5m，g=10m/s2，试求：
（1）物块运动到B点的速度vB；
（2）整个过程中弹簧的最大压缩量x1；
（3）已知轻质弹簧劲度系数为k=24N/m，物块向左运动过程中最大的速度为m/s，求此时弹簧的弹性势能Ep。
18．荡秋于是一项很刺激的娱乐项目，人们可以尽情体验因超失重带来的乐趣。如图所示，秋千由踏板和绳构成，人在秋千上的摆动过程可以简化为单摆的摆动，等效“摆球”的质量为m，人蹲在踏板上时摆长为，人站立时摆长为。不计空气阻力和一切摩擦，重力加速度大小为g。
（1）如果摆长为，“摆球”摆到最高点时摆角为θ，求此时摆球加速度的大小；
（2）在没有别人帮助的情况下，人可以通过在低处站起、在高处蹲下的方式使“摆球”摆得越来越高。人蹲在踏板上从最大摆角开始运动，到最低点时突然站起，假定人在最低点站起前后“摆球”摆动速度大小不变，求此后保持站立姿势摆到另一边的最大摆角（可用反三角函数表示）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
2．B
3．B
4．B
5．C
6．D
7．B
8．A
9．C
10．B
11．D
12．
13． 4.8 33.1
14． －0.5J 0.5J
15．（1）1.8m；（2）30m
16．（1）；（2）
17．（1）2m/s；（2）0.25m；（3）J
18．（1）gsinθ；（2）
答案第1页，共2页
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