第四章 机械能及其守恒定律 基础练习题（Word版含答案）

第四章《机械能及其守恒定律》基础练习题-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．.一个重15N的小球下落高度h=10m，重力做功为（　　）
A．15J B．50J C．150J D．1500J
2．一粒质量为20g的子弹以600m/s的速度飞行与一只质量为80kg的鸵鸟以10m/s的速度奔跑相比（　　）
A．蛇鸟的动能较大 B．子弹的动能较大 C．二者的动能一样大 D．无法比较它们的动能
3．2021年2月8日，东海高铁开通运营，设计时速350公里的高铁便利了东海人民的出行。如图所示，设高铁运行时受到的阻力与速度大小成正比，若高铁以速度v匀速行驶，发动机的功率为P。则当高铁速度为2v时，其匀速行驶时发动机的功率为（　　）
A．2P B．4P C．8P D．16P
4．如图所示，小物块P位于光滑的斜面上，斜面体Q位于光滑的水平地面上。从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（ ）
A．垂直于接触面，做功为零
B．垂直于接触面，做功不为零
C．不垂直于接触面，做功不为零
D．不垂直于接触面，做功为零
5．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
6．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．
7．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
8．2022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
9．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
10．某城市边缘的一小山岗，在干燥的季节发生了山顶局部火灾，消防员及时赶到，启动多个喷水口进行围堵式灭火，喷水口所处高度和口径都相同。其中两支喷水枪喷出的水在空中运动的轨迹甲和乙几乎在同一竖直面内，且最高点高度、落到失火处的高度均相同，如图所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．水甲落到失火处的速度一定较大 B．水乙在最高点的速度一定较大
C．喷出水甲的喷水枪的功率一定较大 D．水乙在空中运动的时间一定较长
11．如图所示，光滑细杆AB倾斜固定，与水平方向夹角为45°，一轻质弹簧的一端固定在O点，另一端连接质量为m的小球，小球套在细杆上，O与细杆上A点等高，O与细杆AB在同一竖直平面内，OB竖直，OP垂直于AB，且OP＝L，当小球位于细杆上A、P两点时，弹簧弹力大小相等。现将小球从细杆上的A点由静止释放，在小球沿细杆由A点运动到B点的过程中（已知重力加速度为g，弹簧一直处于弹性限度内且不弯曲），下列说法正确的是（　　）
A．弹簧的弹性势能先减小后增大
B．小球加速度大小等于g且方向沿杆向下的位置有两个
C．小球运动到B点时的动能为mgL
D．小球从A点运动到P点，机械能减少了mgL
二、填空题
12．某实验小组利用光电门、气垫导轨等验证机械能守恒定律，实验装置如图甲。让带遮光片的物块从气垫导轨上某处由静止滑下，若测得物块通过A、B光电门时的速度分别为v1和v2，AB之间的距离为L，斜面的倾角为θ，重力加速度为g
（1）图乙表示示用螺旋测微器测量物块上遮光板的宽度为d，由此读出d=__________mm；
（2）若实验数据满足关系式_________（用所给物理量表示），则验证了物块下滑过程中机械能守恒；
（3）本实验中误差的主要来源是_____________________而造成物块机械能的损失。
13．倾角θ=30°的光滑斜面AB固定不动。一个小球以一定的初动能100J从A点沿斜面向上滑动，到达B点时动能25J，用时1s。则此过程小球重力势能增加_________J，质量为_________kg。
14．如图所示，板长为，板的端放有质量为的小物体，物体与板的动摩擦因数为。开始时板水平，现绕A端缓慢转过角度的过程中，小物体始终保持与板相对静止，重力加速度为。则此过程中，重力___________（填“做正功”、“做负功”、“不做功”），弹力做功大小为___________。
15．质量为的物体从高处自由下落，重力在前内的平均功率为______W，重力在第末的即时功率为______W。（）
三、解答题
16．某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动距离L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟。已知赛车质量m＝0.1 kg，通电后以额定功率P＝1.5 W工作，进入竖直轨道前所受阻力Ff恒为0.3 N，随后在运动中受到的阻力均可不计。图中L＝10.00 m，R＝0.32 m，h＝1.25 m，x＝1.50 m，取g＝10 m/s2。
(1)要使赛车能完成圆周运动，赛车到达B点时速度至少为多大？
(2)要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？
17．如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的足够长光滑斜面上．用手按住C，使细线恰好伸直但没有拉力，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知A、B的质量均为m，C的质量为M（M＞2m），细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后它沿斜面下滑，当A恰好要离开地面时，B获得最大速度（B未触及滑轮，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度大小为g）。求：
（1）释放物体C之前弹簧的压缩量；
（2）物体B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？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．A
3．B
4．B
5．D
6．B
7．D
8．D
9．D
10．B
11．C
12． 0.150 摩擦阻力和空气阻力做功
13． 75 2
14． 做负功
15． 150 300
16．(1)4 m/s　(2) s
17．（1）；（2）
18．（1）；（2）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页