第一章《功和机械能》单元训练题（Word版含答案）

第1章《功和机械能》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．下列能源中，既属于新能源，又属于可再生能源的是（　　）
A．煤 B．石油 C．天然气 D．沼气
2．下列运动过程中，机械能守恒的是（　　）
A．跳伞运动员在空中匀速下落过程
B．不计空气阻力，抛出的在空中运动标枪
C．不计空气阻力，随摩天轮做匀速圆周运动的小孩
D．一个处于压缩状态的弹簧把小球弹出去过程，小球的机械能
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．
4．一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，它的动能随着位移x的变化而改变，下列图像正确的是（　　）
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．如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上加速滑下，对于其能量变化情况，下列说法中正确的是（ ）
A．重力势能减小，动能增加，机械能减小 B．重力势能减小，动能不变，机械能减小
C．重力势能减小，动能增加，机械能增加 D．重力势能减小，动能增加，机械能不变
7．关于摩擦力和作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是（ ）
A．滑动摩擦力对物体可能做负功，可能做正功，也可能不做功
B．静摩擦力发生在相对静止的物体之间，所以静摩擦力对物体一定不做功
C．作用力与反作用力所做的功一定大小相等
D．作用力做正功时，反作用力一定做负功
8．在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度沿水平方向飞向另一侧，壕沟的宽度及两侧的高度如图所示。若摩托车前后轴距为1.6m，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．摩托车不能越过壕沟
B．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度大小为
C．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为5
D．在跨越壕沟的过程中，摩托车与人组成的系统机械能不守恒
9．如图甲所示，足够长的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，以弹簧上端位置为坐标原点O，沿竖直向下建立坐标轴。现将质量为m的小球从原点O正上方高度h处由静止释放，在小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，小球所受弹力F的大小随x（x表示小球的位置坐标）的变化关系如图乙所示。若不计小球与弹簧接触时的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）
A．当时，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最大
B．小球动能的最大值为
C．当时，小球的速度大于
D．小球在最低点的加速度大小等于g
10．如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中（　　）
A．弹簧的最大弹性势能等于2mgA
B．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
C．物体在最低点时的加速度大小应为2g
D．物体在最低点时的弹力大小应为mg
11．如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零，如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度(已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为零)(　　)
A．等于v0 B．大于v0
C．小于v0 D．取决于斜面
12．如图所示，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的小球（可看成质点）从P点上方高为R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。小球滑到轨道最低点N时，对轨道的压力大小为4mg，g为重力加速度。用W表示小球从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（　　）
A．W＝mgR，小球恰好可以到达Q点
B．W>mgR，小球不能到达Q点
C．W＝mgR，小球到达Q点后，继续上升一段距离
D．W二、填空题
13．“蹦极”是一种很有挑战性的运动如图所示，某同学身系弹性绳从高空P处自由下落做蹦极运动，图中a是弹性绳原长的位置，c是该同学所到达的最低点，b是该同学静止地悬着时的平衡位置，不计空气阻力，那么，该同学到达___________点动能最大，到达___________点时弹性绳的弹性势能最大。
14．如图所示，悬崖上有一质量m=5kg的石块，距离地面高度h=20m，由于长期风化作用而从悬崖上由静止落到地面，若下落时不计空气阻力且石块质量不变，以地面为零势能面（g取10m/s2）。
（1）石块未下落时，在悬崖上的重力势能是________J；
（2）石块落到地面时的速度大小为________m/s。
15．轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一质量m=0.5kg的物块相连，如图甲所示。弹簧处于原长状态，物块静止且与水平面间的动摩擦因数为0.2。以物块所在处为原点，水平向右为正方向建立x轴。现对物块施加水平向右的外力F，F随x轴坐标变化的情况如图乙所示。物块运动至x=0.4m处时速度为零。则此时弹簧的弹性势能为_________。（g=10m/s2）
16．将弹簧拉长或压缩时，通过对弹簧做功，其他形式的能可以转化为弹性势能。一根弹簧从原长被拉伸，拉力做功，此时弹簧具有的弹性势能为________ J。这一弹簧从原长被压缩，弹力做功，这时弹簧具有的弹性势能为________ J。
17．如图所示，AB是半径为R的 圆弧轨道，B点的切线在水平方向，且B点距离水平地面高度为h，有一物体（可视为质点）从A点由静止开始滑下，到达B点时，对轨道的压力为其所受重力的2倍（重力加速度为g）。物体落地时重力的瞬时功率为________。（结果均用题中字母表示）
三、解答题
18．用50 N的力拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进，如图所示若物体前进了10m，如果物体与水平面间动摩擦因数μ=0.1，物体克服阻力做了多少功
19．若无大气吸收，在垂直照射时地球上每平方米面积的太阳光入射功率为，已知太阳到地球的距离为，则太阳1s总共放出多少能量？（结果保留一位有效数字）
20．如图所示，粗糙水平面与光滑倾斜轨道在B点平滑连接，轨道倾角，一质量为的小物体在水平外力的作用下从A点由静止开始向左运动，运动到B点时撤去外力。已知AB距离，物体与水平面之间的动摩擦因数，，，，求：
（1）物体沿倾斜轨道上升的最大距离？
（2）物体最终停止在C点，CB距离？
21．荡秋于是一项很刺激的娱乐项目，人们可以尽情体验因超失重带来的乐趣。如图所示，秋千由踏板和绳构成，人在秋千上的摆动过程可以简化为单摆的摆动，等效“摆球”的质量为m，人蹲在踏板上时摆长为，人站立时摆长为。不计空气阻力和一切摩擦，重力加速度大小为g。
（1）如果摆长为，“摆球”摆到最高点时摆角为θ，求此时摆球加速度的大小；
（2）在没有别人帮助的情况下，人可以通过在低处站起、在高处蹲下的方式使“摆球”摆得越来越高。人蹲在踏板上从最大摆角开始运动，到最低点时突然站起，假定人在最低点站起前后“摆球”摆动速度大小不变，求此后保持站立姿势摆到另一边的最大摆角（可用反三角函数表示）。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．B
4．A
5．B
6．A
7．A
8．B
9．B
10．A
11．A
12．C
13． b c
14． 1000 20
15．3.1J
16． 1.8 0.8
17．
18．70J
19．5×1026J
20．(1)1m；(2)1.5m
21．（1）gsinθ；（2）
答案第1页，共2页
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