第1章《功和机械能》单元训练（word版含答案）

第1章《功和机械能》单元训练2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册
一、单选题
1．在国际单位中，功的国际单位是焦，符号是（　　）
A．N B．m C．kg D．J
2．下列物理量中，属于矢量的是（　　）
A．动能 B．速度 C．重力势能 D．功
3．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
4．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
5．如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由增加到时，上升高度为H，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是（　　）
A．对物体，动能定理的表达式为，其中为支持力的功
B．对物体，动能定理的表达式为，其中为合力的功
C．对物体，动能定理的表达式为
D．对电梯，其所受合力做功为
6．太阳能及风能是清洁能源，我国已经建成众多的太阳能及风力发电场。风力发电是利用风的动能推动风力发电机的叶片转动而产生电能的。某地区安装有20台超大型风力发电机，每片扇叶长达，该地区常年的平均风速，风向跟叶片转动的圆面垂直，空气的密度，风力发电机的叶片转动时可形成半径的圆面。已知风力发电机能将通过圆面的空气的动能的转化为电能。则每台风力发电机的发电功率为（　　）
A． B．
C． D．
7．两完全相同的斜面ABC和 A B C 与水平面分别平滑连接。小木块从A点以某一初速度开始下滑，恰好能运动到A 点。已知小木块与两斜面、水平面间的动摩擦因数相同，小木块开始下滑的初速度保持不变，D、D 等高，小木块可视为质点，若只改变斜面ABC的AC边，则（　　）
A．改变为AE边，小木块从A点开始下滑运动不能到达A 点
B．改变为AE边，小木块从A点开始下滑运动将越过A 点
C．改变为DC边，小木块从D点开始下滑运动将越过D 点
D．改变为DC边，小木块从D点开始下滑运动恰好到达D 点
8．研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“速度—位移”图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的是（　　）
A．弹性绳原长为 B．当运动员下降时，处于超重状态
C．当运动员下降时，运动到最低点 D．当运动员下降时，其加速度方向竖直向上
9．一质量为m的汽车，其发动机的额定功率为P，汽车在水平路面行驶过程中受到的阻力恒为。若该汽车保持额定功率P从静止启动，经一段时间行驶了位移x时，速度达到最大值，则（　　）
A．在此过程中发动机所做的功为
B．在此过程中发动机所做的功为
C．当速度为时，其加速度为
D．此过程汽车行驶的时间为
10．下列说法正确的是（　　）
A．如果物体所受合力为零，则合力对物体做的功一定为零
B．如果合力对物体所做的功为零，则合力一定为零
C．物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化
D．物体的动能不变，所受合力一定为零
11．北京冬奥会的成功举办点燃了全国人民的冰雪运动热情。如图所示是济南南部山区某滑雪场的滑雪场景，某同学从坡形雪道上M点由静止开始沿直线下滑至N点，滑雪过程中阻力恒定不变，将该同学看作质点，选取N点所在位置为零势能点，则下滑过程中该同学的重力势能和动能相等的位置在（　　）
A．MN连线中点处 B．MN连线中点的下方
C．MN连线中点的上方 D．条件不足，无法确定
12．一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，汽车先保持牵引力不变，当速度为时达到额定功率，此后以额定功率继续行驶，最后以速度匀速行驶。若汽车所受的阻力f为恒力，汽车运动过程中的速度为、加速度为a、牵引力为F、牵引力的功率为P，则下列图像中可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
13．如图，一物体放在光滑的水平地面上，在两个互相垂直的水平拉力F1和F2作用下，从静止开始运动，在这一过程中，两力对物体做的功分别是3J和4J，则这两个力对物体做的总功为_______J，物体的动能增加_______J。
14．一物体在一个水平拉力作用下在粗糙水平面上沿水平方向运动的v—t图像如图甲所示，水平拉力的P—t图像如图乙所示，g = 10m/s2，图中各量的单位均为国际制单位。若此水平拉力在6s内对物体所做的功相当于一个恒定力F′沿物体位移方向所做的功，则F′ = ___________，物体与水平面间的动摩擦因数为___________。
15．质量为1kg的物体从某一高度开始做自由落体运动，3s后物体着地。则该物体下落过程中重力的平均功率是_____W；落地时重力的瞬时功率是_____W。
16．质量为m的汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机的功率为，司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小为并保持该功率继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系如图所示，则在时间内，汽车的牵引力大小________（填“增大”、“减小”或“不变”），该过程中汽车行驶的位移为________。
三、解答题
17．将一个质量m=2kg的小球从高h=1m处水平抛出，空气阻力忽略不计，取重力加速度g =10m/s2。问：
(1)小球运动过程中动能是否增加？
(2)小球从抛出到落地，重力做了多少焦耳的功？
18．如图甲所示，位于建筑物顶部的电动机用一轻绳把质量为的货物从地面吊起，货物前内的速度时间图像如图乙所示，忽略空气阻力，已知重力加速度。求：
（1）内轻绳对货物的拉力；
（2）内货物机械能的变化量和电动机输出的平均功率。
19．高空坠物危及人身安全，已成为城市公害，因此有专家建议在高楼外墙安装防高空坠物网。某公司的一座高楼在2楼安装了防坠物网，网底水平，与2楼地板等高，如图所示。该高楼2楼及以上每层高度为2.82m。现让一瓶矿泉水从30楼的阳台上距地板约1m处自由坠落进行测试，矿泉水的质量为500g，矿泉水落到防坠物网上后最大下陷深度为40cm。假设矿泉水下落过程中空气阻力不计。（重力加速度，计算结果取整数）
（1）求矿泉水刚落到网面时的速度大小约为多少；
（2）求矿泉水与网面接触后矿泉水对网面的平均作用力。
20．在某大型工厂自动运输线上，有一个水平传送带，以的速度向右匀速运行。在起始位置，将质量为的立方体小零件无初速度放到传送带上，后零件被运送到指定位置。如图所示，在指定位置建立坐标系，零件会遇到一沿平面的固定挡板C，阻止其继续向x轴正方向运动。设零件遇到挡板后沿x轴正方向的速度在极短时间内变为0，且零件与挡板接触的过程中，利用自动机械臂沿y轴正方向对零件施加一恒定外力F，使零件沿y轴正方向以的速度匀速运动。已知零件与传送带间的动摩擦因数为，零件与挡板之间的动摩擦因数为，重力加速度为。求
（1）起始位置到挡板的距离；
（2）机械臂施加的恒力F的大小；若零件沿y轴正方向匀速运动了，则在此内因摩擦而产生的热量。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．D
4．C
5．C
6．C
7．C
8．D
9．A
10．A
11．B
12．C
13． 7 7
14． N 0.6
15．
16． 增大
17．(1)小球运动过程中动能增加；(2)小球从抛出到落地，重力做了20J的功。
18．（1）；（2），
19．（1）40 m/s；（2）1005N
20．（1）；（2）
答案第1页，共2页
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