第1章 功和机械能 单元滚动训练（word版含答案）

第1章 功和机械能 单元滚动训练
一、单选题
1．（2022·重庆市鲁能巴蜀中学校高一阶段练习）质量为m的小球，从离地面高的水平桌面由静止落下，地面下有一深度为的沙坑，小球落到坑底时速度为零。若以桌面为零势能参考平面，不计空气阻力，则小球落到地面时的机械能和落到坑底时的重力势能分别为（　　）
A．0， B．0，
C．， D．，
2．（2022·江苏·吴江市高级中学高一阶段练习）质量为的物体在水平面上沿直线运动，受阻力大小恒定。经某点开始沿运动方向的水平拉力F与运动距离x的关系如图所示，物体做匀速直线运动。下列对图示过程的说法正确的是（　　）
A．在处物体加速度大小为
B．物体克服阻力做功为
C．拉力对物体做功为
D．合力对物体做功为
3．（2022·北京平谷·高三阶段练习）质量均为m的两个物体，分别在地球表面和月球表面以相同的初速度v0竖直上抛，不计空气阻力，已知月球表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的，下列说法正确的是（　　）
A．物体在地球表面比在月球表面的惯性大
B．从抛出到运动至最高点的过程中，重力的平均功率相等
C．从最高点落回至抛出点，物体重力势能的变化量相等
D．落回抛出点时，重力的瞬时功率相等
4．（2022·广东·执信中学高三阶段练习）将一乒乓球竖直向上抛出，乒乓球在运动过程中，它的动能随时间变化的关系的图线如图所示。已知乒乓球运动过程中，受到的空气阻力与速率成正比，重力加速度为。则乒乓球在整个运动过程中加速度的最大值为（　　）
A． B．
C． D．
5．（2022·福建·厦门大学附属科技中学高一阶段练习）如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中（ ）
A．小球的机械能守恒 B．弹簧的弹性势能不断增大
C．小球和弹簧组成的系统机械能不断减小 D．小球和弹簧组成的系统机械能不断增大
6．（2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习）一质量为的物体在光滑水平地面上从静止开始运动，其所受的水平力F随位移x变化的图像如图所示，则当时，物体的速度为（　　）
A． B． C． D．
7．（2022·福建省龙岩第一中学高一阶段练习）如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处。将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点时的速度为v，AB间的竖直高度差为h，重力加速度为g，则小球从A到B的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球重力做的功小于
B．弹簧对小球的弹力不做功
C．小球的合力做的功小于
D．小球到达位置B时弹簧的弹性势能为
二、多选题
8．（2022·福建省武平县第一中学高三阶段练习）如图甲所示的按压式圆珠笔，其结构由外壳、内芯和轻质弹簧三部分组成。某同学把笔竖直倒立于水平桌面上，用力下压外壳，然后释放，圆珠笔将向上弹起，其过程可简化为三个阶段，如图乙所示，圆珠笔外壳先竖直向上运动，然后与内芯发生碰撞，碰后内芯与外壳以共同的速度一起向上运动到最大高度处。已知外壳与静止的内芯碰撞时弹簧恰好恢复原长，碰撞时间极短；不计摩擦和空气阻力，则从释放外壳起到圆珠笔向上运动到最高点的过程中，下列判断正确的是（　　）
A．外壳与内芯碰撞前，外壳一直加速上升
B．外壳与内芯碰撞前，桌面对圆珠笔做正功
C．圆珠笔的机械能不守恒
D．弹簧弹性势能的减少量大于圆珠笔重力势能的增加量
9．（2022·山东师范大学附中高一阶段练习）如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在天花板上，质量相等的小球A和圆环B通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，圆环B套在光滑水平直杆上，水平杆到滑轮上端的距离为1.2m，初始时小球A和圆环B均处于静止状态，小球A位于滑轮顶端，B到滑轮的距离为2m。重力加速度g取10m/s2，现由静止释放小球A，在小球A下落的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球A的速度一直增大
B．小球A下落0.5m时，B的速度为m/s
C．小球A下落0.8m时其机械能最小
D．圆环B向左运动过程中，杆对B的弹力一直竖直向上
10．（2022·江西赣州·一模）如图甲所示，质量为m=0.1kg的滑块（可视为质点），在内壁光滑、固定的水平筒内压缩弹簧，弹簧原长小于筒长，且弹簧与滑块不拴接。滑块由静止释放，离开筒后立即滑上位于水平面上的木板左端，此后木板的速度-时间图象如图乙所示，已知木板质量M=0.2kg，最终滑块恰好没有离开木板，重力加速度g取10m/s2，则（　　）
A．滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1
B．木板长度为0.75m
C．释放滑块时弹簧的弹性势能为0.45J
D．木板与水平面间因摩擦产生的热量为0.375J
11．（2022·山东·泰安市基础教育教学研究室一模）如图所示，倾角为30°的光滑足够长固定斜面上，一劲度系数为k的轻弹簧，一端连在斜面底部的固定挡板上。质量分别为m和2m的物块A和B叠放在一起，压在弹簧上，处于静止状态。对B施加一沿斜面向上的外力F，使B以0.5g（g为重力加速度）的加速度沿斜面匀加速运动，则（　　）
A．两物块分离时的速度大小为
B．两物块分离时的速度大小为
C．物体从开始运动到分离时，拉力F做的功为
D．物体从开始运动到分离时，拉力F做的功为
12．（2022·福建·厦门双十中学高一阶段练习）如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。现用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。在此过程中，拉力F做的功为（　　）
A．若拉力为恒力，则拉力F做的功为
B．若拉力为恒力，则拉力F为做的功为
C．若缓慢拉动小球，则拉力F为做的功为
D．若缓慢拉动小球，则拉力F为做的功为
三、实验题
13．（2022·福建·模拟预测）某学习小组利用如图甲所示的装置验证动能定理。
（1）如图乙所示，使用游标卡尺测量遮光条宽度，读数为_________mm。
（2）实验前将气垫导轨调节水平，实验中测出拉力传感器示数为F，滑块遮光条和拉力传感器的总质量M，遮光条宽度d，与光电门相连的数字计时器1和2（图中未画出）的读数为、，两光电门之间的距离为x，若在实验误差允许范围内，满足关系式__________，则可验证动能定理。
（3）关于上述实验，下列说法正确的是______；
A．遮光条的宽度不宜过大
B．托盘及砝码的质量应远小于滑块的质量
C．两光电门之间的距离小一些利于减小误差
14．（2022·广东·珠海市第二中学高三阶段练习）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有、和，打出纸带的一部分如图（b）所示。
该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其他条件进行推算。
（1）在该实验中，下列叙述正确的是_______；
A．安装打点计时器时，两限位孔应在同一竖直线上
B．实验时，在松开纸带让重物下落的同时，应立即接通电源
C．若纸带上开始打出的几个点模糊不清，也可设法用后面清晰的点进行验证
D．测量重物下落高度时必须从起始点算起
（2）若从打出的纸带可判定重物做匀加速下落运动，利用打点周期为和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出点时，重物下落的速度大小为__________，打出点时重物下落的速度大小为__________；若已测得，，；当重力加速度大小为，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的。由此推算出为__________。
15．（2017·云南·富源县教育体育局教研室高一期末）（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选择：
A．带夹子的铁架台 B．电火花计时器 C．220V交流电源 D．纸带
E．带夹子的重物 F．秒表 G．天平 H．刻度尺
其中不必要的器材有___________（填器材前面的字母）
（2）在实验中，已知打点计时器所用电源频率为50Hz。已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,所用重物的质量为0.50kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一点计作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，如下图所示。经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为23.77cm、28.20cm、33.00cm、38.20cm。
根据以上数据，可知打C点时重物的速度为___________m/s，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于___________ J，动能的增加量等于___________ J。（取3位有效数字）
四、解答题
16．（2022·云南·高二学业考试）如图所示，竖直平面内有一固定光滑弧形轨道AB与粗糙水平地面平滑连接，B为弧形轨道的最低点。已知弧形轨道最高点A距离水平地面的高度h=1.8m。现有一质量m=0.5kg的滑块（可视为质点），从A点由静止开始沿弧形轨道下滑，最后在水平地面上的C点停止运动。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）滑块滑至B点时速度vB的大小；
（2）滑块在水平地面上滑动过程中克服摩擦力做的功Wf。
17．（2021·湖北·模拟预测）如图所示，倾角为θ的斜面上PP′、QQ′之间粗糙，且长为3L，其余部分都光滑．形状相同、质量分布均匀的三块薄木板A、B、C沿斜面排列在一起，但不粘接．每块薄木板长均为L，质量均为m，与斜面PP′、QQ′间的动摩擦因数均为2tanθ。将它们从PP′上方某处由静止释放，三块薄木板均能通过QQ′，重力加速度为g。求：
（1）薄木板A上端到达PP′时受到木板B弹力的大小；
（2）薄木板A在PP′、QQ′间运动速度最大时的位置；
（3）若从A下端距PP′距离为3L处开始下滑，求当C上端刚好越过PP′时的速度。
18．（2022·江苏·苏州市苏州高新区第一中学高一阶段练习）如图所示，质量都是m的物体A和B，通过轻绳跨过轻质定滑轮相连，斜面光滑，倾角为θ，不计绳子和滑轮之间的摩擦及空气阻力．开始时A物体离地的高度为h，B物体位于斜面的底端且与B相连的绳与斜面平行，用手托住A物体，A、B两物体均静止，重力加速度为g，撤去手后，求：
（1）A物体将要落地时的速度多大？
（2）A物体落地后，B物体由于惯性将继续沿斜面上升，则B物体在斜面上的最远点离地的高度多大？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．C
4．A
5．B
6．C
7．D
8．CD
9．BC
10．BC
11．BC
12．AD
13． 6.20 A
14． AC 40
15． FG 2.50 1.62 1.56
16．（1）6m/s；（2）9J
17．（1）mgsinθ；（2）下端离P处1.5L处时的速度最大；（3）
18．（1）；（2）
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