第一章 功和机械能 章末综合测试卷（word版含答案）

第1章 功和机械能 章末综合测试卷
一、单选题
1．（2022·全国·高一课时练习）某人用20N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0m，放手后，小车又前进了2.0m才停下来，则在小车运动过程中，人的推力所做的功为（　　）
A．100 J B．140 J C．60 J D．无法确定
2．（2022·广东·高二学业考试）在体能测试跳绳时，质量为50kg的某同学一分钟跳了150次，若他每次跳起时，重心上升的高度约为，则他一分钟内克服重力做功的大小约为（　　）
A．2500J B．3675J C．7500J D．375000J
3．（2022·贵州贵阳·高三期末）图甲所示的救生缓降器由挂钩（或吊环）、吊带、绳索及速度控制装置等组成，是一种可使人沿（随）绳（带）缓慢下降的安全营救装置。如图乙所示，高层建筑工人在一次险情中，将安全带系于腰部，从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆，图丙是工人运动全过程的图像。已知工人的质量m=70kg，，则下列说法中错误的是（　　）
A．发生险情处离地面的高度为
B．加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为
C．整个过程中工人所受重力做功为31500J
D．时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为630W
4．（2021·河南宋基信阳实验中学高三阶段练习）质量为m的小球，从离地面h高处以初速度v0竖直上抛，小球上升到最高点时离抛出点距离为H，若选取最高点为零势能面，不计空气阻力，则（　　）
A．小球在抛出点（刚抛出时）的机械能为零
B．小球落回抛出点时的机械能
C．小球落到地面时的动能为
D．小球落到地面时的重力势能为 mgh
5．（2021·河南·平顶山市龙河实验高级中学高二开学考试）在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为，那么在他减速下降高度为的过程中，为当地的重力加速度。下列说法正确的是（　　）
A．他的动能减少了 B．他的重力势能减少了
C．他的机械能减少了 D．他的机械能增加了
6．（2021·辽宁·高二学业考试）如图所示，质量为m的小球从O点由静止开始自由下落，经过位置A时，速度大小v1，距离水平地面高度为h1，经过位置B时，速度大小为v2，距离水平地面高度为h2；，不计空气阻力，取地面为零势能参考平面，下列关系式正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
7．（2021·辽宁·高二学业考试）如图所示，木箱在与水平方向成a角斜向上的恒力Ｆ作用下，沿水平地面向右运动：发生了一段位移x，在这个过程中，力F所做的功为（　　）
A．W=Fx
B．W=Fxsina
C．W=Fxcosa
D．W=Fxtana
8．（2022·全国·高三专题练习）如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程的v﹣t图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段是汽车以额定功率行驶时的加速阶段速度随时间变化的曲线，bc段是与ab段相切的水平直线。整个启动过程中阻力恒为f，则下列说法正确的是（　　）
A．0～t1时间内汽车牵引力
B．0～t1时间内汽车以恒定功率做匀加速运动
C．t1～t2时间内汽车的平均速度为
D．t1时刻汽车的牵引力小于t2时刻汽车的牵引力
二、多选题
9．（2022·河北衡水中学高三）如图所示，甲、乙传送带倾斜于水平地面放置，并以相同的恒定速率v逆时针运动，两传送带粗糙程度不同，但长度、倾角均相同。将一小物体分别从两传送带顶端的A点无初速释放，甲传送带上物体到达底端B点时恰好达到速度v；乙传送带上物体到达传送带中部的C点时恰好达到速度v，接着以速度v运动到底端B点。则物体从A运动到B的过程中（　　）
A．物体在甲传送带上运动的时间比乙大
B．物体与甲传送带之间的动摩擦因数比乙大
C．两传送带对物体做功相等
D．物体与甲传送带摩擦产生的热量比乙大
10．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，一木块静止放在光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块，若子弹进入木块的深度为s1，与此同时木块沿水平面移动了s2，设子弹在木块中受到的阻力大小不变，则在子弹进入木块的过程中（　　）
A．子弹损失的动能与木块获得的动能之比为（s1+s2）：s2
B．子弹损失的动能与系统获得的内能之比为（s1+s2）：s1
C．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s2：s1
D．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s1：s2
11．（2021·湖北·高三阶段练习）如图所示，一轻弹簧放在倾角θ=30°且足够长的光滑斜面上，下端固定在斜面底端的挡板上，上端与放在斜面上的物块A连接，物块B与物块A（二者质量均为m）叠放在斜面上并保持静止，现用大小等于mg的恒力F平行斜面向上拉B，当运动距离为L时B与A分离。下列说法正确的是（　　）
A．弹簧处于原长时，B与A开始分离
B．弹簧的劲度系数为
C．弹簧的最大压缩量为L
D．从开始运动到B与A刚分离的过程中，两物体的动能先增大后减小
12．（2021·四川内江·一模）如图,一长木板B放在水平面上，在B的左端放一小物块A（各接触面均粗糙）.现以恒定的水平外力F拉物块A ,经过一段时间后物块 A从长木块B的右端滑下在此过程中,下列说法正确的是（　　）
A．A、B之间产生热量多少与B是否运动有关
B．A对B的摩擦力做功的绝对值一定小于B对A的摩擦力做功的绝对值
C．A对B的摩擦力做的功一定小于 B与水平面之间摩擦产生的热量
D．外力F做的功等于摩擦产生的总热量与A、B动能的增量之和
三、实验题
13．（2022·全国·高三专题练习）某同学用如图甲所示装置“验证机械能守恒定律”时，所用交流电源的周期为T，得到如图乙所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为，点A、C间的距离为，点C、E间的距离为，重物的质量为m，已知重力加速度为g。
（1）下列做法正确的有________
A．必须要称出重物和夹子的质量
B．图中两限位孔必须在同一竖直线上
C．将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器
D．实验时，先释放纸带，再接通打点计时器的电源
（2）选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是________，重物增加的动能是______________。（用上面所测物理量和已知量的符号表示）
（3）根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以为纵坐标、s为横坐标画出的图像应是下列选项中的________。
A． B．C． D．
14．（2022·河北衡水中学模拟预测）DIS是由传感器、数据采集器、计算机、实验教学软件构成的数字化实验系统。某实验小组“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。实验时，将摆球（连同遮光片J）每次都从同一位置M下摆，传感器K分别固定在A、B、C、D采集数据，D点为摆球通过的最低点。在一次实验中以图象方式采集数据并分析实验结果，所显示的图象如图乙所示。图象的横轴表示摆球距离D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E（不计空气阻力）。
（1）图乙中的图象表示摆球重力势能Ep随摆球距离D点的高度h变化关系的图线是_____（选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
（2）摆球在摆动过程中，重力所做功的最大值为_____J（重力加速度取9.8m/s2）。
（3）从图乙中的图象可以得出本实验的结论是：_____。
15．（2022·云南师大附中高三阶段练习）某实验小组利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。A、B是两个相同的小物块，用天平测得其质量均为m，C是内部装有砝码的托盘，其总质量为M，A、B间用轻弹簧拴接，B、C间用轻质且不可伸长的细绳相连。物块A静止放置在一压力传感器上，C的正下方放置一测速仪，该测速仪能测出C的速率，压力传感器与测速仪相连，对应数据可向计算机输出。整个实验过程中弹簧均处于弹性限度内，弹簧的弹性势能只与弹簧本身及形变量有关，不计滑轮与细绳的摩擦，当地的重力加速度为g。
（1）开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零。现自由释放C，当C向下运动到某一位置时，压力传感器示数为零，测速仪显示的对应速率为v，且v不为零。其中M和m大小关系应满足M_________m（填“小于”“等于”或“大于”），才能实现上述过程；
（2）保持A、B质量m不变，增加C中砝码的个数，即增大托盘和砝码的总质量M，重复步骤（1），当压力传感器示数再次为零时，C下落的高度为________（设弹簧的劲度系数为k），与前一次相比C下落的高度将_________（填“增加”“减少”或“不变”）；
（3）重复上述操作，得到多组不同M下对应的v。根据所测数据，为更直观地验证机械能守恒定律，作出图线如图乙所示，图线在纵轴上的截距为b，则弹簧的劲度系数k=________（用题目中的已知量表示）。
四、解答题
16．（2021届四川省攀枝花市高三（下）第三次统一考试理综物理试题）某过街人行天桥安装了电梯，及大地方便了人们的出行。该天桥高度H=5m，电梯满载上行一次用时t=10s。电梯结构简化如图所示，质量的轿厢（不含乘客）通过钢索跨过两个定滑轮与质量的配重相连；电机通过给轿厢额外的沿钢索方向的力来控制轿厢的运行。由于上行距离较短，电梯的运动可视为先匀加速再匀减速，且两段加速度大小相同。已知电梯满载时乘客的总质量m=1t，重力加速度g取，摩擦均不计。当电梯满载乘客向上运行过程中，求：
（1）轿厢的最大速度v；
（2）电机的最大功率P。
17．（2021·山东·东平高级中学高三阶段练习） 如图所示，两完全相同质量为m=1kg 的滑块放在动摩擦因数为μ=0.25的水平面上。长度均为L=1m的轻杆OA、OB搁在两个滑块上，且可绕铰链O自由转动，两轻杆夹角为74°。现用竖直向下的恒力F=24N作用在铰链上，使两滑块由静止开始滑动。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）此时每个滑块的加速度a大小；
（2）当轻杆夹角为106°时，每个滑块的速度v大小。
18．（2021·江苏无锡·高三期中）某弹性绳（伸长时满足胡克定律）原长为L，一端固定于竖直墙上A，跨过光滑的定滑轮B，与穿过竖直杆、质量为m的球在C处相连，此时在同一水平线上，其中，弹性绳中弹力大小恰为，小球从C点由静止开始滑到距C点为h的D点时速度恰好为零，球与杆间的动摩擦因数，从C到D的过程中，求：
（1）小球在C处的加速度为多大；
（2）竖直杆对小球的支持力大小如何变化，试分析说明；
（3）弹性绳中弹力对小球做的功.
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．D
4．A
5．B
6．D
7．C
8．A
9．AC
10．ABC
11．BD
12．BD
13． B mg(s0 + s1) C
14． Ⅱ 0.016 摆球在摆动过程中，机械能守恒
15． 大于 不变
16．（1）1m/s；（2）
17．（1）；（2）m/s
18．（1）；（2）不变（3）
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