第四章 机械能及其守恒定律 单元检测（Word版含答案）

第四章《机械能及其守恒定律》单元检测-2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．以下实例中，所给系统机械能守恒的是（　　）
A． 登山 B． 子弹射穿苹果
C． 降落伞匀速下降 D． 小球自由落体
2．下列说法中正确的是（　　）
A．力对物体做功多，说明物体的位移一定大
B．静摩擦力总是做正功，滑动摩擦力总是做负功
C．作用力做功，反作用力也一定做功
D．一对平衡力所做的功的代数和总为零
3．关于功和功率的概念，下列说法正确的是（ ）
A．功有正、负之分，说明功有方向
B．由P = Fv可知，速度一定时，牵引力与功率成正比
C．一个力对物体做了负功，但这个力不一定阻碍物体的运动
D．由可知，只要知道时间t内机器做的功，可以求这段时间内任意时刻机器做功的功率
4．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
5．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
6．小球以某一速度竖直向上抛出，又回到出发点。由于阻力影响，机械能随高度的变化如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．小球的加速度先减小后增大 B．小球上升的时间比下降的时间长
C．小球上升过程阻力做功比下降过程少 D．小球上升过程阻力做功比下降过程快
7．如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮，质量分别为M、m（）的滑块通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，均沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（　　）
A．两滑块组成系统的机械能守恒
B．重力对M做的功等于m机械能的增加
C．轻绳对M做的功大于轻绳对m做的功
D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功
8．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
9．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
10．如图所示，两个四分之三竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别为、，下列说法正确的是（　　）
A．若使小球沿轨道运动并且到达轨道最高点，两球释放的最小高度hAB．在轨道最低点，A球受到的支持力最小值为6mg
C．在轨道最低点，B球受到的支持力最小值为6mg
D．适当调整、，可使两球从轨道最高点飞出后，均恰好落在各自轨道右端开口处
11．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　）
A．运动员到达最低点前重力势能先减小后增大
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能减小
C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
二、填空题
12．一物块在高、长的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。则物块与斜面间的动摩擦因数为_____________，物块下滑时加速度的大小为____________。（取）
13．如图，两根相同的轻绳将一重力为G的小球悬挂在水平天花板下，静止时轻绳与天花板的夹角均为30°，则每根轻绳的拉力大小均为___________；现剪断一根轻绳，当球摆至最低点时，轻绳的拉力大小为___________。
14．南平高铁的开通为广大市民出行提供了便利。高铁技术的进步对车辆和铁路建设提出了更高的要求。一方面，火车提速需要增大发动机功率，如果火车行驶时所受阻力与成正比，当火车最大速度变为原来的2倍时，发动机功率应增大为原来的___________倍；另一方面，铁路转弯处要求外轨比内轨稍高，其内外轨高度差h的设计不仅与弯道半径r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关。铁路轨道内外轨之间的距离L一定，如果r一定时，v越大则要求h越___________（选填“大”、“小”或“不变”）。
15．—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
16．如图所示，在房屋的天花板中心O点悬挂一根长为L的细绳，绳的下端挂一个质量为m的小球，重力加速度为g，已知绳能承受的最大拉力为2mg小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大到绳断裂后，小球恰好以速度，落到地面上．求：
（1）绳断裂瞬间小球的速度；
（2）房屋的高度
17．弹跳杆运动是一项广受青少年欢迎的运动，弹跳杆的结构如图甲所示，一根弹簧的下端固定在跳杆的底部，上端固定在一个套在跳杆上的脚踏板底部，质量为5m的小明站在脚踏板上，当他和跳杆处于竖直静止状态时，弹簧的压缩量为x0，小明先保持稳定姿态竖直弹跳。某次弹跳中，从弹簧处于最大压缩量为5x0开始计时，如图乙（a）所示；上升到弹簧恢复原长时，小明抓住跳杆，使得他和弹跳杆瞬间达到共同速度，如图乙（b）所示；紧接着他保持稳定姿态竖直上升到最大高度，如图乙（c）所示；已知全程弹簧始终处于弹性限度内（弹簧弹性势能满足Ep=kx2，k为弹簧劲度系数，x为弹簧形变量），跳杆的质量为m，重力加速度为g，空气阻力、弹簧和脚踏板的质量以及弹簧和脚踏板与跳杆间的摩擦均可忽略不计。求：
（1）弹跳杆中弹簧的劲度系数k；
（2）从开始计时至竖直上升到最大高度过程中小明的最大速度vm。
18．传送带是工业生产中常见的机械之一，图甲所示是某实验小组做实验时使用的一套装置，小型传送带与水平面之间的倾角设置成30°。该小组首先让传送带以的速度顺时针运转，然后将一质量的小滑块轻放在传送带底端，小滑块沿传送带上滑。测得小滑块的速率-时间图像如图乙所示，已知传送带顶端与底端的高度差为，g取，小滑块可视为质点。
（1）小滑块与传送带之间的动摩擦因数为多大？（可用分数及根号形式表达）
（2）小滑块从底端传送到顶端过程中，传送带由于传送小滑块而多消耗的电能为多少？
19．如图甲所示的“滑滑梯”是小朋友们喜爱的游戏活动之一。“滑滑梯”可简化为如图乙所示的模型，斜面的倾角，高，C点处有墙壁。一位质量为的小朋友（可视为质点）从A点开始静止下滑，最后停在水平滑道上。假定小朋友与之间的动摩擦因数均为，且经过B点时速度大小不发生变化，已知。求：
（1）小朋友在滑行过程中重力做的功；
（2）小朋友滑到B点时的速度大小和重力的瞬时功率；
（3）为防止小朋友在C点撞墙，间的最小距离。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．B
4．A
5．A
6．D
7．D
8．A
9．D
10．B
11．C
12． 0.5 2.0
13． G 2G
14． 8 大
15．
16． ；
17．（1）；（2）4
18．（1）；（2）
19．（1）480J；（2）4m/s，480W；（3）1.6m
答案第1页，共2页
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