第四章机械能及其守恒定律基础练习题（word版含答案）

第四章《机械能及其守恒定律》基础练习题2021-2022学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册
一、单选题
1．一物体在互相垂直的两个恒力F1、F1作用下运动一段位移，F1对物体做功3J，F2对物体做功4J，则F1与F2的合力对物体做功为（　　）
A．7J B．5J C．-5J D．1J
2．某公园在冬季设置了如图1所示的“雪圈滑雪”游乐项目。游客坐在雪上从倾斜滑道的顶端由静止开始下滑，然后在水平滑道上继续滑行一段距离后停止运动。倾斜滑道可视为斜面，水平滑道可视为水平面，侧视图如图2所示，不计空气阻力。沿水平滑道向前运动的过程中，游客和雪圈的动能（ ）
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．保持不变 D．先增大后减小
3．如图所示，质量为m的苹果从距地面高度为H的树上由静止开始下落，树下有一深度为h的坑。不计空气阻力。若以地面为零势能参考平面，则苹果刚要落到坑底时的重力势能和机械能分别为（ ）
A． - mgh和mgH B．mgH和 - mgh
C． - mgh和mg(H + h) D． - mgh和 - mgh
4．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
5．如图所示，竖直面内有一质点做匀变速曲线运动，A、B、C、D、E为其运动轨迹上的点，已知B点是运动的最高点，则下列说法中正确的是（　　）
A．D点的加速度比B点的加速度大
B．C点的加速度与速度的夹角为钝角
C．若质点从A运动到E，则速度先减小后增大
D．若质点从E运动到A，则其在A点动能大于在E点动能
6．如图所示，人用与水平方向成θ角的恒力F拉行李箱，行李箱沿水平方向移动了一段距离L。该过程力F对行李箱做的功是（　　）
A．FL B．FLsin θ C．FLcos θ D．FLtan θ
7．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
8．如图所示，物体沿同一粗糙水平面向右运动，下列四种情形在力F作用下匀速行驶相同的位移，力F做功最多的是（　　）
A． B．
C． D．
9．以下说法中，正确的是（ ）
A．合外力做负功，物体的机械能一定减少
B．只有物体所受合外力为零时，它的机械能才守恒
C．一个物体所受合外力做功不为零，它的机械能也可能守恒
D．物体受到的合外力为零，则其机械能一定守恒
10．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
11．质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。分别捏住两绳中点缓慢提起，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，且hA > hB（两绳都已离开地面）。上述过程中克服两绳重力做功分别为WA、WB，则（ ）
A．WA = WB B．WA < WB C．WA > WB D．不能确定
12．目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s时速度刚好达到最大值vm。设坡面的倾角为α，汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法正确的是（　　）。
A．关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒
B．上坡过程中，达到最大速度后汽车的牵引力大小为4mgsin α
C．上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间等于
D．上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm，所用时间一定小于
二、填空题
13．如图所示，质量5kg的木块在与水平方向成角且大小为的拉力作用下，沿水平向右方向匀速运动了10m，在这一过程中，拉力与木块所受滑动摩擦力的合力沿___________的方向；此合力做功大小为___________J。
14．如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止，人与雪橇的总质量为70kg。表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，根据图表中的数据可知雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为__________；设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，则阻力大小为___________（g＝10m/s2）
位置 A B C
速度（m/s） 2.0 12.0 0
时刻（s） 0 4 10
15．如图所示，AB是半径为R的 圆弧轨道，B点的切线在水平方向，且B点距离水平地面高度为h，有一物体（可视为质点）从A点由静止开始滑下，到达B点时，对轨道的压力为其所受重力的2倍（重力加速度为g）。物体从A点到达B点过程中克服摩擦力做的功为________。
16．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。
17．如图所示，质量为m的物体从h高处的A点由静止自斜面滑下，再滑到平面上的C点停下，在B点没有能量损失，则在的全过程中物体克服阻力所做的功为___________，如果使物体在平行于轨道平面的外力作用下由C点沿原路返回到A点，则外力至少做功___________。
三、解答题
18．某建筑工地准备利用落锤打桩机进行施工，该落锤打桩机的部分工作参数如表所示，其中贯入度是指每受到10次锤击后管桩进入地层的深度，若不计空气阻力，重力加速度g=9.8，估算每一次桩锤下落时，桩锤给管桩的冲击动能是多少。
某落锤打桩机部分工作参数表
桩锤质量m/t 落距h/m 贯入度d/mm
8.0 2 50
19．如图所示，皮带的速度是，两圆心距离，现将的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数，皮带不打滑，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，（g取）求：
（1）小物体获得的动能；
（2）这一过程摩擦力做功多少；
（3）这一过程电动机对物体做功多少。
20．如图所示，水平地面上竖直放置倾角为的光滑直轨道、四分之一细圆管道和四分之一圆弧轨道平滑连接。其中管道的半径、圆心在点，轨道的半径，圆心在点，、D和处在同一水平线上，E、和F处在同一竖直线上。一质量为m的小球（可视为质点）从轨道上距水平地面高为h的P点静止下滑，小球经管道、轨道从E点滑出并做平抛运动，然后落到地面上的Q点，不计一切摩擦，重力加速度g取。，。求：
（1）F、Q之间的最小距离；
（2）h的最小值。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．A
4．D
5．C
6．C
7．B
8．C
9．C
10．A
11．D
12．D
13． 竖直向上 0
14． 9100J 140N
15．
16． 4.8 33.1
17． mgh 2mgh
18．
19．（1）； （2）； （3）
20．（1）；（2）
答案第1页，共2页
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