第1章《功和机械能》随堂练习（word版含答案）

第1章《功和机械能》随堂练习-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，在攀岩训练中，小明三次从地面攀到相同高度，所用的时间分别为10min、7min、6min，克服重力做功的功率分别是P1、P2、P3，则（　　）
A．P1>P2>P3 B．P1>P3>P2
C．P3>P1>P2 D．P3>P2>P1
2．如果一个物体在力的作用下沿着力的方向发生位移，这个力对物体做的功。关于、、的单位，下列说法正确的是（　　）
A．的单位米是国际单位制中的基本单位
B．的单位牛顿是国际单位制中的基本单位
C．的单位牛顿不是国际单位制中的单位
D．的单位焦耳不是国际单位制中的单位
3．如图所示，倾角为30°、长度为10m的光滑斜面，一质量为0.8kg小物块从斜面顶端由静止开始下滑，重力加速度g取10m/s2，则（　　）
A．整个过程中重力做功80J B．重力势能减少了80J
C．整个过程中重力做功的平均功率是20W D．小物块滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是20W
4．物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功8J，物体克服力F2做功6J，则F1、F2的合力对物体做功为（　　）
A．10J B．14J C．-2J D．2J
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．如图，一质量为m的足球，以速度由地面踢起，当它到达离地面高度为h的B点处（取B点处所在水平面为参考平面）时，下列说法正确的是（重力加速度为g，不计空气阻力）（　　）
A．足球在B点处的重力势能为
B．足球在B点处的动能为
C．足球在B点处的机械能为
D．足球在B点处的机械能为
7．2022年2月北京举办了第24届冬季奥运会，成为全球首座“双奥之城”。在此期间，17岁的中国运动员苏翊鸣夺得男子单板滑雪大跳台项目金牌，成为中国首个单板滑雪奥运冠军。图甲所示是苏翊鸣在北京首钢滑雪大跳台中心的比赛过程，现将其运动过程简化为如图乙所示。运动员以水平初速度v0从P点冲上半径为R的六分之一圆弧跳台，离开跳台后M点为运动员的最高位置，之后运动员落在了倾角为θ的斜坡，落点距Q点的距离为L。若忽略运动员及滑雪板运动过程中受到的一切阻力并将其看成质点，g取10 m/s2，则下列说法正确的是（　　）
A．运动员在最高点速度为0
B．最高点M距水平面PQ的竖直距离为
C．运动员离开圆弧跳台后在空中运动的时间
D．运动员落在斜面时的速度大小为
8．如图所示，一牵引车以v的速度沿水平面向左运动，牵引车连接轻绳跨过滑轮拉升重物，使重物沿竖直杆上升。某一时刻拴在车上的绳子与水平方向的夹角θ，跨过滑轮的绳子恰好相互垂直，则（　　）
A．此时物块速度为v B．此时物块速度为vcosθ
C．上升过程中绳子对物块的拉力的功率逐渐增大 D．上升过程中物块机械能守恒
9．如图所示，AB、AC两固定斜面的倾角分别为53°、37°，底端B和C在同一水平面上，顶端均在A点。现使两相同的小物块甲、乙（图中未画出，均视为质点）同时从A点分别沿斜面AB、AC由静止下滑，结果两物块同时滑到斜面的底端。已知甲物块与斜面AB间的动摩擦因数为，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，则下列说法正确的是（　　）
A．两物块沿斜面下滑过程中所受摩擦力的大小之比为6：1
B．两物块沿斜面下滑过程中的加速度大小之比为6：1
C．两物块到达斜面底端时的速率之比为1：1
D．两物块沿斜面下滑过程中损失的机械能之比为9：1
10．2022年北京冬奥会自由式滑雪空中技巧项目在张家口云顶滑雪公园华行。奥运冠军徐梦桃（无滑雪杖）从助滑坡滑下，从圆弧形跳台起跳，在空中完成空翻、旋转等动作后在着落坡着陆，最后以旋转刹车方式急停在停止区，关于运动员在圆孤形跳台上的运动，下列说法正确的是（　　）
A．在此阶段运动员受重力、支持力和向心力
B．在圆弧形跳台最低点时运动员处于失重状态
C．在此阶段运动员的滑行速率保持不变
D．在圆弧形跳台最低点时运动员处于超重状态
11．如图所示，嫦娥五号探测器经过112小时奔月飞行，在距月面约400km的A点成功实施第一次近月制动，顺利进入环月椭圆轨道。一天后，探测器在B点又成功实施第二次近月制动，进入近月圆轨道。已知月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的，月球半径约为地球半径的。下列说法正确的是（　　）
A．由题设条件可估算出月球第一宇宙速度约为地球的倍
B．嫦娥五号在环月椭圆轨道的机械能小于在近月圆轨道的机械能
C．嫦娥五号在环月椭圆轨道的运动周期小于在近月圆轨道的运动周期
D．第一次制动刚结束时嫦娥五号绕月球运行的速度小于月球的第一宇宙速度
12．如图所示，质量为的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下，斜面以加速度沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体与斜面体相对静止。则下列关于斜面对的支持力和摩擦力的说法中错误的是（　　）
A．支持力一定做正功 B．摩擦力可能做负功
C．摩擦力可能不做功 D．摩擦力一定做正功
二、填空题
13．如图所示，光滑水平面上的物体在水平恒力F的作用下向前运动了一段距离l，速度由v1增加到v2.试推导出力F对物体做功的表达式。
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．如图所示，用光电门等器材验证机械能守恒定律。直径为d、质量为m的金属小球从A点由静止释放，下落过程中经过A点正下方的位置B，B处固定有光电门，测得AB间的距离为H（），光电门测出小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g，则
(1)小球通过光电门B时的速度表达式_____；
(2)多次改变高度H，重复上述实验，描点作出随H的变化图象如图所示，若作出的图线为通过坐标原点的直线，且斜率为______（表达式用已给的物理量表达），可判断小球下落过程中机械能守恒；
(3)实验中发现动能增加量总是_______（填“大于”、“小于”或“等于”）重力势能减少量，增加下落高度后，则（）_______将（填“增加”、“减小”或“不变”）；
(4)小明用AB段的运动来验证机械能守恒时，他用，计算与B点对应的小球的瞬时速度，得到动能的增加量，你认为这种做法正确还是错误？答：_________。
16．一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_____。
三、解答题
17．如图所示，水平弹簧劲度系数k=500N/m。用一外力推物块，使弹簧压缩10cm而静止。突然撤去外力F，物块被弹开，则弹簧弹开物块的过程中，弹簧对物块做了多少功？弹性势能的变化量是多少？（弹簧与物块不连接）
18．汽车发动机的额定牵引功率为60kW，汽车的质量为5×103kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，试求：
（1）汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少；
（2）当汽车的加速度为2m/s2时速度多大；
（3）当汽车的速度为6 m/s时加速度多大；
（4）汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间；这段时间内牵引力做的功为多少。
19．如图所示，质量的物体B通过一轻弹簧固连在地面上，弹簧的劲度系数k=100 N/m。一轻绳一端与物体B连接，另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮O2、O1后与套在光滑直杆顶端的、质量的小球A连接。已知直杆固定，杆长L为0.8 m，且与水平面的夹角θ=37°，初始时使小球A静止不动，与A相连的绳子保持水平，此时绳子中的张力F为45 N。已知AO1=0.5 m，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8，轻绳不可伸长。现将小球A由静止释放。
（1）求释放小球A之前弹簧的形变量；
（2）若直线CO1与杆垂直，求小球A运动到C点的过程中绳子拉力对小球A所做的功；
（3）求小球A运动到直杆底端D点时的速度大小。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．A
3．C
4．D
5．A
6．C
7．D
8．A
9．A
10．D
11．D
12．D
13．
14． 1 16
15． 小于 增加 错误
16． 4J
17．2.5 J；2.5 J
18．(1)12m/s；(2)4m/s；(3)1m/s2；(4)16s，
19．（1）伸长0.1 m；（2）7 J；（3）2 m/s
答案第1页，共2页
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