第1章 功和机械能单元练习题 （word版含答案）

第1章《功和机械能》单元练习题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．如图所示的几个运动过程中，物体的弹性势能增加的是（　　）
A．如图甲，撑竿跳高的运动员上升过程中，竿的弹性势能
B．如图乙，人拉长弹簧过程中，弹簧的弹性势能
C．如图丙，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能
D．如图丁，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能
2．关于弹性势能和重力势能，下列说法中正确的是（　　）
A．弹簧的弹性势能大小只与弹簧的材料有关
B．在弹性限度内，弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关
C．重力势能的变化量与参考平面的选取有关
D．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定增加
3．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．
4．如图所示，某地有一台风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R的圆面。某时间内该地区的风速为v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为ρ，假如这风力发电机将空气动能转化为电能的效率为η。则该发电机发电的功率为（　　）
A．πηρR2v2 B．πηρR2v3
C．πηρR2v2 D．πηρR2v3
5．如图所示，撑杆跳是运动会中非常具有观赏性的比赛项目，用于撑起运动员的杆要求具有很好的弹性。运动员助跑时杆未发生形变，撑杆起跳后杆弯曲程度逐渐变大，到运动员水平越过横杆时，杆竖直且恢复原状。关于撑杆起跳到运动员越过横杆过程，下列说法正确的是（　　）
A．杆的弹性势能先增大后减小 B．杆一直对运动员做负功
C．运动员越过横杆正上方时速度为零 D．以上说法均错误
6．李娜是中国著名网球运动员，她是亚洲首位网球大满贯得主,同时也是首位入选名人堂的亚洲网球运动员。如图，在某次比赛中，李娜反手回球，假设网球离开球拍的速度为158m/s,与水平方向的夹角为45°，网球恰好落在对方的底线上。不计空气阻力，则网球落地的速度大小最接近（　　）
A．220m/s B．200m/s C．180m/s D．160m/s
7．如图所示，一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为R，圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍，小球的质量为m，若小球恰好能通过轨道2的最高点B，则小球在轨道1上经过其最高点A时对轨道的压力大小为（重力加速度为g）（　　）
A．2mg B．3mg C．4mg D．5mg
8．质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。分别捏住两绳中点缓慢提起，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，且hA > hB（两绳都已离开地面）。上述过程中克服两绳重力做功分别为WA、WB，则（ ）
A．WA = WB B．WA < WB C．WA > WB D．不能确定
9．关于机械能，以下说法正确的是（ ）
A．质量大的物体，重力势能一定大
B．速度大的物体，动能一定大
C．做平抛运动的物体机械能时刻在变化
D．质量和速率都相同的物体，动能一定相同
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．小铁球竖直上抛又回到抛出点的过程中，关于重力做功的说法正确的是（　　）
A．重力做负功 B．重力先做正功，再做负功
C．重力做正功 D．重力先做负功，再做正功
12．如图所示，有一竖直放置、内壁光滑的圆环，可视为质点的小球在竖直平面内做圆周运动，已知圆环的半径为，重力加速度为，小球在最低点的速度为，不计空气阻力，则（　　）
A．小球运动到最高点时，处于超重状态
B．小球的速度越大，则在、两点小球对圆环内壁的压力差越大
C．当时，小球一定能通过最高点
D．当时，小球始终不会脱离圆环
二、填空题
13．悬崖速降是选择崖面平坦，高度适合的崖壁，用专业的登山绳作保护，由崖壁主体缘绳下滑，从崖顶下降到崖底的一种运动，如图所示，某次速降可视为竖直方向的直线运动，速降者先从静止开始做匀加速运动至，接着匀速运动了，之后做匀减速运动，到达地面时速度恰好减为零，总共历时，若速降者及装备的总质量为，运动方向始终竖直向下，取重力加速度大小，则速降者下降的起点距地面的高度为________m，在整个下降过程中，速降者及装备所受重力的最大功率为_______W。
14．快递员驾驶电动车配送货物，人和车的质量为250kg，货物的质量为50kg，送货和返回过程电动车的v-t图像如图所示，两过程中电动车都是先匀加速启动，后保持额定功率行驶。已知电动车受到的阻力与其总重力成正比，匀加速的最大速度均为2.4m/s，则电动车的额定功率为_________W；返回时电动车的最大速度为_________ m/s。（g取10m/s2）
15．一质量为的物体静止在水平桌面上，在水平拉力F的作用下，沿水平方向运动2s后撤去外力，其图像如图所示：
（1）在0~2s内，合外力做的功为______，
（2）在时，摩擦力的瞬时功率为______，
（3）在0~6s内，摩擦力做的功为_____。
16．—质量为m的物体从倾角为的固定长直斜面顶端由静止开始下滑，已知斜面与物体间的动摩擦因数与物体离开斜面顶端距离x之间满足（k为已知量），则物体刚下滑时加速度大小为_______________，从开始下滑到速度达到最大这一过程中摩擦力做功为________________，（重力加速度为g）
三、解答题
17．“文明礼让”是中华民族的优良传统，驾驶员在行车过程中，应注意礼让行人。如图所示，小汽车行驶在市区的水平道路上，驾驶员发现前方不远处有行人正在通过人行横道，立即采取制动措施，驾驶着汽车开始减速，直到在行人前停止。从开始减速到停止的这段距离称为刹车距离，忽略空气阻力，请用文字简要回答：
（1）在刹车过程中，小汽车受到哪些作用力？
（2）在刹车过程中，小汽车的机械能是否守恒？它的能量转化情况如何？
（3）在避免紧急刹车的情况下，要缩短刹车距离应采取什么措施？（至少写2项）
18．荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动。若秋千绳的长度l=2m，荡到最高点时秋千绳与竖直方向的夹角θ=60°。取重力加速度g=9.8m/s2，求荡到最低点时秋千的速度大小。（忽略阻力及秋千绳的质量，且人在秋千上的姿势可视为不变）
19．质量为m的物块（可视为质点）在水平面上以某一速率v0（未知）从A点开始沿ABC做匀减速直线运动，恰好到C点停止。已知B点是AC的中点，AC长为2L，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。
（1）求物块从A点运动到B点的时间t；
（2）若物块运动到B点时，即对其施加一水平恒力F，F作用2t时间后，物块的速度大小变为，方向与物块在A点时速度方向一致，求F的大小。
20．运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目。如图所示，AB是水平路面，BC是一段圆弧，DE是半径R=40m的圆弧，各部分平滑连接。运动员驾驶摩托车在AB段加速，通过B点时速度已达到最大，再经t=10s的时间通过坡面到达E点后水平飞出。已知人和摩托车的总质量m=100kg，坡顶高度h=5m，落地点与E点的水平距离s=10m。若摩托车从A点到E点的输出功率P=1.8kW始终不变，摩托车在AB段所受阻力恒定，在空中所受阻力忽略不计，取重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）摩托车在AB段所受的阻力大小f；
（2）摩托车在E点时受到的支持力大小FN；
（3）摩托车在沿BCDE冲上坡顶的过程中克服摩擦阻力所做的功。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．B
4．B
5．A
6．D
7．C
8．D
9．D
10．A
11．D
12．C
13． 60 1500
14． 720 4.8
15． 4J
16．
17．（1）重力、支持力、摩擦力；（2）否，动能转化为内能；（3）①速度不要过高 ②增大轮胎粗糙程度
18．4.4m/s
19．（1）；（2）2.5μmg
20．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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