第四章 机械能及其守恒定律 章末复习（word版含答案）

第四章《机械能及其守恒定律》章末复习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．如图，缆车的车厢始终保持水平，车厢内某游客站立不动且未扶扶手，下列说法正确的是（　　）
A．在加速上升阶段支持力对该游客做正功
B．在匀速上升阶段支持力对该游客不做功
C．在减速上升阶段支持力对该游客做负功
D．整个上升过程支持力对该游客不做功
2．太原地铁1号线迎泽桥东站建设工地上，起重机用吊钩把一根预制钢梁从地面吊起。在这一过程中，钢梁的高度升高、速度增大。不计空气阻力，则（　　）
A．吊钩对钢梁做的功等于钢梁增加的动能
B．吊钩对钢梁做的功等于钢梁增加的重力势能
C．钢梁克服重力做的功等于钢梁增加的重力势能
D．合力对钢梁做的功等于钢梁增加的机械能
3．如图所示，在一个倾角为30°的光滑斜面上，长为L的轻绳一端固定于O点（在其下方的P点固定有一钉子），另一端拴一个质量为m的小球。把小球拉至与O等高处的A点，由静止释放小球，当小球运动至最低点时，轻绳与钉子接触后小球绕钉子继续做圆周运动，接触后瞬间轻绳上的拉力变为接触前瞬间的倍，则O、P之间的距离为（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，半球形容器固定在水平面上，AB是其水平直径，O为球心，容器的半径为R，一个质量为m的小物块从A点由静止释放，第一次运动到P点时物块对容器的压力大小等于其重力，OP与水平方向的夹角为37°，重力加速度为g，则物块从A点第一次运动到P点克服摩擦力做功为（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左运动一段距离L，车与地面之间的动摩擦因数为μ。下列说法正确的是（　　）
A．拉力对小车做功FL B．拉力对小车做功为FLsinα
C．摩擦力对小车做功为-μmgL D．重力对小车做功为mgL
6．空间太阳能电站建设也称“逐日工程”。在地球同步轨道上，太阳光的能量密度要比地球表面高得多，大约是。能量密度用国际单位制基本单位表示为（　　）
A． B． C． D．
7．为备战2022冬奥会，在河北承德雪上项目训练基地，利用工作起来似巨型“陀螺”的圆盘滑雪机模拟特定的训练环境，其转速和倾角可调，一运动员的某次训练过程简化为如下模型：圆盘滑雪机绕垂直于盘面的固定转轴以恒定的角速度ω转动，质量为60kg的运动员在盘面上离转轴10m处以固定的滑行姿势，与圆盘始终保持相对静止，他与盘面间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为15°，g取10m/s2，已知，则下列说法正确的是（　　）
A．运动员随圆盘做匀速圆周运动时，一定始终受到三个力的作用
B．ω的最大值约为0.47rad/s
C．ω取不同数值时，运动员在最高点受到的摩擦力一定随ω的增大而增大
D．运动员由最低点运动到最高点的过程中摩擦力对其所做的功约为3870J
8．为达成我国在2060年前实现碳中和的宏伟目标，国家大力提倡绿色能源和绿色交通等项目。现有一质量为m的某品牌新能源汽车在水平路面上进启动测试，已知测试时保持功率恒定，经过时间t汽车速度恰好达到最大速度v，此过程汽车位移为x，汽车所受阻力大小不变。则在该过程中（　　）
A．汽车的功率大小为
B．汽受到的阻力小为
C．速度为时，汽车发动机牵引力大小为
D．速度为时，汽车的加速度大小为
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
10．一小球从高空由静止开始自由下落，从下落时刻开始计时，不计空气阻力。若用a、v、t、h、P分别表示小球的加速度、速度、时间、下落高度、重力的瞬时功率，则如图所示图像正确的是（　　）
A． B． C． D．
11．连淮扬镇高铁扬州段12月11日正式开通，如图所示，“复兴号”列车正沿直线驶出扬州东站，假设列车质量为m，牵引电机的输出功率恒为P，所受阻力恒为f。某时刻速度为v1、加速度为a1，一段时间t后速度为v2，在这段时间内位移为x。下列关系式正确的是（　　）
A．＝ B．a1＝－
C．x＝v1t＋a1t2 D．Pt＝mv22－mv12
二、填空题
12．重力势能与动能的转化
只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能_____，动能_____，物体的_____转化为_____；若重力对物体做负功，则物体的重力势能_____，动能_____，物体的_____转化为_____。
13．静止在光滑水平面上的物体，在10N的水平拉力作用下，经过3.0s时间运动的位移大小为6m，该过程拉力所做的功是___________J，拉力的平均功率是___________W。
14．如图所示，水平地面士的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。则0-2s物体没有被推动，此时物体受到的阻力为______N。4~6s内推力F对物体所做的功为______J。
15．若物体m沿不同路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B，如图所示。路径Ⅰ、Ⅱ和物体间的动摩擦因数相同。则沿路径Ⅰ和路径Ⅱ运动过程中重力做功________，摩擦力做功________。（均选填“相同”或“不相同”）
16．如图所示，质量为m的物块在水平恒力F的推动下，从粗糙山坡底部的A处由静止运动至高为h的坡顶B处，并获得速度v，A、B之间的水平距离为x，重力加速度为g，则重力做功为______，恒力F做功为________，物块的末动能为________，物块克服摩擦力做功为________。
三、解答题
17．光滑水平面上一质量为m=2kg的滑块,现对该滑块施加一与水平方向成θ=37斜向右上方的恒力F,滑块在该力作用下沿水平方向向右做直线运动,某段时间内的位移大小为l=2m.已知恒力的大小为F=10N,重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8.求：该时间段内拉力F做的功为多少
18．如图是某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小坡度，电车进站要上坡，出站要下坡。已知坡高为2 m，电车到a点时的速度为25.2 km/h，此后便切断电车的电源，如果不考虑电车所受的摩擦力，电车能否冲上站台？如果电车不能冲上站台，请说明理由；如果电车能冲上站台，求它到达b点时的速度大小。（g取10 m/s2）
19．质量是、额定功率为的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为，运动中的阻力不变。求：
（1）汽车所受阻力的大小。
（2）末汽车的瞬时功率。
（3）汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。
20．某同学在乘坐公交车时发现，在加速和转弯过程中，公交车里的扶手会发生偏转。为了研究这一现象，该同学在公交车的横杆上用长度为l的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球（可看作质点），在公交车行驶过程中，进行观察和记录：
①沿平直的公路匀加速运动，细绳向后偏离竖直方向角度为θ1，在此状态下的某一时刻，通过汽车的仪表盘读出汽车的速度大小为v1；
②沿圆弧道路匀速转弯的过程中，细绳向圆弧轨道外侧偏离竖直方向角度为，通过汽车的仪表盘读出此过程中汽车的速度大小为v2。
（1）求汽车在①过程中的加速度；
（2）在①的情况下，从静止开始到速度为v1过程中，细绳的拉力对小球是否做功？如果做功，求出细绳对小球做功的大小；如果不做功，请说明理由；
（3）在②过程中，求公交车转弯的半径。并通过计算分析若缩短绳长，细绳偏离竖直方向的角度如何变化。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．C
3．B
4．C
5．B
6．B
7．B
8．A
9．B
10．C
11．B
12． 减少 增加 重力势能 动能 增加 减少 动能 重力势能
13． 60 20
14． 1 16
15． 相同 相同
16． －mgh Fx mv2 Fx－mgh－mv2
17．16J
18．能，3 m/s
19．（1）；（2）；（3）
20．（1） ，（2）做功，；（3），θ变小
答案第1页，共2页
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