-第四章《机械能及其守恒定律》测试题（Word版含答案）

第四章《机械能及其守恒定律》测试题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．下列关于功率说法正确的是（　　）
A．功率越大，做功越多 B．功率越大，做功越快
C．实际功率一定小于额定功率 D．瞬时功率一定大于平均功率
2．下列关于做功的说法，正确的是（　　）
A．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做正功
B．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功
C．系统内相互作用的两物体间的一对静摩擦力做功的总和等于零
D．系统内相互作用的两物体间的一对滑动摩擦力做功的总和等于零
3．如图所示，一根足够长的圆管竖直固定在地面上，管内有一劲度系数为k＝10 N/m的轻质弹簧，弹簧上端连有质量可以忽略的活塞，下端连有质量为m＝0.1 kg的小球（小球直径小于管径），已知活塞与管壁间的最大静摩擦力Ff＝1.4 N，弹簧从自然长度开始伸长x的过程中平均弹力为F＝kx，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g＝10 m/s2。当弹簧处于自然长度时由静止释放小球，在小球第一次运动到最低点的过程中（　　）
A．小球先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动直到静止
B．弹簧的最大伸长量为0.24 m
C．当小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为0.098 J
D．活塞克服摩擦力做的功为0.105 J
4．如图甲所示，质量为4 kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，g取10 m/s2，则（　　）
A．物体先做加速运动，推力减小到零后才开始做减速运动
B．运动过程中推力做的功为200 J
C．物体在运动过程中的加速度先变小后不变
D．因推力是变力，无法确定推力做功的大小
5．如图所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是（　　）
A．物体的重力势能减少，动能增加，机械能守恒
B．斜面的机械能不变
C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功
D．物体和斜面组成的系统机械能守恒
6．起重机的钢索拉着重1.0×104N的物体，如果物体以加速度ɑ=2 m/s2匀加速竖直上升，则1秒末起重机钢索拉力的功率是（　　）
A．2.0×103W B．2.0×104W C．3×104W D．2.4×104W
7．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
8．如图所示，将一质量为m的小球从A点以初速度v斜向上抛出，小球先后经过B、C两点。已知B、C之间的竖直高度和C、A之间的竖直高度都为h，重力加速度为g，取A点所在的平面为参考平面，不计空气阻力，则（　　）
A．小球在B点的机械能是C点机械能的两倍
B．小球在B点的动能是C点动能的两倍
C．小球在B点的动能为mv2＋2mgh
D．小球在C点的动能为mv2－mgh
9．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
10．如图所示，小球被轻绳系于天花板顶点，现将小球置于使轻绳水平且刚好绷直的高度，静止释放后。在小球摆到最低点的过程中，竖直分速度最大时轻绳与水平方向夹角为1，则1大小应满足（　　）
A． B．
C． D．
11．如图所示，与水平面成角的传送带以的速度顺时针运行，质量为的小物块以初速度从底部滑上传送带，物块恰好能到达传送带顶端。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，取重力加速度。下列说法正确的是（　　）
A．传送带从底端到顶端的长度为1m
B．物体在传送带上向上运动的时间为0.5s
C．物块在传送带上留下的划痕长度为1.25m
D．物体在传送带上向上运动过程中与传送带摩擦产生的热量为3.75J
12．如图所示，与水平面成角的传送带以的速度顺时针运行，质量为的小物块以初速度从底部滑上传送带，物块恰好能到达传送带顶端。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，取重力加速度。下列说法正确的是（　　）
A．传送带从底端到顶端的长度为1m
B．物体在传送带上向上运动的时间为0.5s
C．物块在传送带上留下的划痕长度为1.25m
D．物体在传送带上向上运动过程中与传送带摩擦产生的热量为3.75J
二、填空题
13．如图所示，用的拉力沿竖直方向匀速拉起重为的物体，物体上升所用时间为此过程中拉力的功率为__________，动滑轮的机械效率为___________。在这个过程中，重物的机械能将___________（选填“变大”、“不变”、“变小”）。
14．如图，两截半径分别为2R和R的圆筒，底部放在同一水平面上，大筒内装的高度为H、密度为ρ的液体，现把连接两筒的阀门打开，使两筒中液体高度相等，则此时右筒内液体高度为__________，这一过程中重力做功为__________。
15．“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，为常量），动车组能达到的最大速度为vm。
（1）若四节动力车厢输出的总功率为，动车组匀速行驶的速度为v1，则=_______
（2）若四节动力车厢输出功率均为额定值P，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为____________（用题目中的字母表示）
16．质量为 m 的汽车在平直公路上行驶，受到的阻力保持不变，若启动后汽车发动机的功率恒为 P，速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的速度为时，汽车的瞬时加速度大小为___________。
17．悠悠球是除洋娃娃之外世界上最古老的玩具，它由轮与轴（含绕轴上的线）两部分组成（如图甲）。一悠悠球，轮半径为R，轴半径为r，线为细线，小灵玩溜溜球时，如图乙所示，使球在水平桌面上滚动，用拉力F使球匀速滚动距离s，则（a）（b）两种不同方式做功分别为_______和_______。
三、解答题
18．竖直向上抛一小球，小球又落回原处。假设空气阻力的大小不变，小球在上升过程中克服重力做功的平均功率和下降过程中重力做功的平均功率哪个更大？请说明理由。
19．如图，不可伸长的轻绳一端与质量为m的小球相连，另一端跨过两等高定滑轮与物块连接，物块置于左侧滑轮正下方的水平压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为l。现用水平向右恒力将小球由最低处拉至轻绳与竖直方向夹角处，立即撤去F，此时传感装置示数为。已知物块始终没有脱离传感装置，重力加速度为g，不计滑轮的大小和一切摩擦，，，求：
（1）撤去F时小球的速度大小；
（2）小球返回最低处时轻绳的拉力大小；
（3）小球返回最低处时传感装置的示数。
20．如图，一质量m=1kg 的滑块（可视为质点）静止于动摩擦因数的水平轨道上的 A点。对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为 P=10W。经过一段时间后撤去外力，滑块继续滑行至 B点后水平飞出，恰好在 C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点 D处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时，传感器的示数为 64N。最后小物块滑上紧靠轨道末端 D点的质量为 M=3 kg 的长木板。已知 AB的长度 L=2.0m，半径 OC和竖直方向的夹角 α=37°，圆形轨道的半径 R=0.5m，木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数 μ2 =0.3，（空气阻力不计，g取10 m/s 2，sin37°=0.6，cos 37°=0.8）求：
（1）滑块运动到 C点时速度的大小；
（2）B、C两点的高度差 h及水平距离。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．C
4．B
5．D
6．D
7．B
8．D
9．B
10．C
11．D
12．D
13． 0.6 83.3℅ 变大
14．
15．
16．
17．
18．小球在上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率
19．（1）；（2）；（3）
20．（1）；（2） ；；
答案第1页，共2页
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