第一章 功和机械能 单元检测试卷 （word版含答案）

第1章 功和机械能 单元检测试卷
一、单选题
1．（2022·浙江省余姚市第四中学高一阶段练习）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
2．（2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习）一质量为的物体在光滑水平地面上从静止开始运动，其所受的水平力F随位移x变化的图像如图所示，则当时，物体的速度为（　　）
A． B． C． D．
3．（2021·湖南·宁乡市教育研究中心高一期末）竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小恒定，则（　　）
A．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功
B．上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功
C．上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率
D．上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率
4．（2022·浙江·高三阶段练习）为了测量自己骑自行车时的功率，小明找来一辆自行车（如图所示）在某段斜坡上进行实验.当小明骑车下坡时，刚好在不踩踏板的情况下可以匀速行驶；当小明上坡时，他从坡底出发在20s时间内匀速蹬脚踏板16圈到达坡顶。通过查阅相关资料发现，该自行车的踏板每转动一圈，车后轮相对转轴转动3圈，后轮直径为61cm，自行车质量为15kg，该斜坡与水平面的倾角为3o；已知小明质量为60kg，重力加速度,，假设小明骑车上坡和下坡过程中轮胎与路面间产生的热量相等。根据上述数据，可求得小明骑车上坡时做功的功率约为（　　）
A．170W B．340W C．510W D．680W
5．（2021·河南·濮阳外国语学校高三阶段练习）动车组是几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（也叫拖车）编成车组，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（ ）
A．120km/h B．240km/h C．360km/h D．480km/h
二、多选题
6．（2022·河北·高三阶段练习）如图甲所示，一轻质弹簧上端固定在倾角为θ的固定粗糙斜面顶部，下端栓接一个质量为m的小物块，初始时控制小物块使弹簧处于原长。现将小物块由静止释放，小物块的加速度a与其位移x间的关系如图乙所示。则下列说法不正确的是（　　）
A．小物块运动到平衡位置时，其机械能最大 B．小物块的最大动能为
C．弹簧的劲度系数为 D．小物块与斜面间的动摩擦因数
7．（2022·云南·景东彝族自治县第一中学高三阶段练习）如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球。开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动的最低点B时的速率为v，此时小球与圆环之间的压力恰好为零，已知重力加速度为g.下列分析正确的是（　　）
A．轻质弹簧的原长为R
B．小球过B点时，所受的合力为mg＋m
C．小球从A到B的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能
D．小球运动到B点时，弹簧的弹性势能为mgR－mv2
8．（2022·福建·模拟预测）一物块从倾角、高为的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和机械能随下滑高度h的变化关系如图中图线I、Ⅱ所示，重力加速度取，，，以斜面底端所在平面为零势能参考平面，则（　　）
A．物块的质量为
B．物块下滑过程中所受阻力大小为5N
C．物块由斜面顶端滑到底端的过程中，合外力做的功为15J
D．物块重力势能和动能相等时，对应物块下滑的高度为1.25m
9．（2022·山东·泰安市基础教育教学研究室一模）如图所示，倾角为30°的光滑足够长固定斜面上，一劲度系数为k的轻弹簧，一端连在斜面底部的固定挡板上。质量分别为m和2m的物块A和B叠放在一起，压在弹簧上，处于静止状态。对B施加一沿斜面向上的外力F，使B以0.5g（g为重力加速度）的加速度沿斜面匀加速运动，则（　　）
A．两物块分离时的速度大小为
B．两物块分离时的速度大小为
C．物体从开始运动到分离时，拉力F做的功为
D．物体从开始运动到分离时，拉力F做的功为
10．（2022·福建·厦门一中高一阶段练习）如图所示，一轻弹簧的一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，则在重物由A点摆向最低点B的过程中（　　）
A．重物的机械能守恒 B．重力做正功，弹力不做功
C．重物和弹簧组成的系统机械能不变 D．重物的机械能减小
11．（2022·全国·模拟预测）汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度与拉力大小倒数的图像。已知汽车在平直路面上由静止启动，平行于轴，反向延长过原点。已知阻力是车重的0.2倍，汽车质量为，下列说法正确的是（　　）
A．汽车由到过程做匀加速直线运动 B．汽车从到持续的时间为
C．汽车额定功率为50W D．汽车能够获得的的最大速度为为
12．（2022·福建漳州·二模）如图甲，质量0.5kg的小物块从右侧滑上匀速转动的水平传送带，其位移与时间的变化关系如图乙所示。图线的0~3s段为抛物线，3s~4.5s段为直线，下列说法正确的是（　　）
A．传送带沿逆时针方向转动
B．传送带速度大小为2m/s
C．物块刚滑上传送带时的速度大小为4m/s
D．0~4.5s内摩擦力对物块所做的功为J
三、实验题
13．（2022·湖北·麻城市第二中学高一阶段练习）在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点周期为T=0.02S。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中（单位：cm）。
（1）这五个数据中不符合读数要求的是___________（选填“A”“B”“C”“D”或“E”）点读数。
（2）该同学用重锤在OD段的运动来验证机械能守恒，则D点对应的物体的速度___________m/s（保留3位有效数字）。
（3）若O点到某计数点距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为v，则实验中要验证的等式为___________。
（4）若重锤质量，重力加速度g=9.80 m/s2，由图中给出的数据，可得出从O到打下D点，重锤重力势能的减少量为___________J，而动能的增加量为___________J。（均保留3位有效数字）
14．（2022·河南郑州·二模）某兴趣小组的同学计划“验证机械能守恒定律”。装置如图甲所示，水平桌面上放有倾角为θ的气垫导轨，气垫导轨上安装有连接数字计时器的光电门，气垫导轨左端固定一原长为l。的弹簧，通过细线与带有遮光条的滑块相连。
设计了以下步骤进行实验：
A．测出气垫导轨的倾角为θ、弹簧劲度系数k、弹簧原长lo、滑块质量m、遮光条宽度d、重力加速度g，按照图甲所示组装好实验装置；
B．将滑块拉至气垫导轨某一位置固定，要求从此位置释放滑块，可使小车运动到光电门时细线已经弯曲。测出此时滑块到光电门的距离x以及弹簧长度l；
C．由静止释放滑块，滑块在拉力作用下运动，测出滑块上遮光条通过光电门的时间为Δt；
D．将滑块拉至不同的位置，重复B、C步骤多次，并记录每次对应实验数据。
根据所测物理量可以得到每次实验中滑块重力势能、弹性势能、动能之间的关系，从而
验证机械能守恒。
（1）根据实验中测出的物理量，可得到滑块从静止释放运动到光电门过程中重力势能减小量为_________。
（2）根据实验中测出的物理量也可得到滑块到达光电门时的动能，若“在弹性限度内，劲度系数为k的弹簧，形变量为Δx时弹性势能为”的说法正确，不考虑空气阻力影响，要说明整个运动过程系统机械能守恒，需满足的关系式为______。
（3）若考虑到空气阻力影响，实验过程中得到的小车重力势能减小量与弹簧弹性势能减小量总和_____（填“大于”、“小于”、“等于”）小车动能增量。
四、解答题
15．（2022·重庆八中高三阶段练习）比亚迪电动汽车在市场上很受欢迎。在某次测试中，汽车以额定功率行驶2x0后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图像如图所示（图像中x0—2x0之间线段平行于横轴，图中字母均为已知量）。已知汽车的质量为m，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计。求：
（1）汽车受到地面的阻力大小f和汽车的额定功率P；
（2）汽车加速运动x0过程中所用的时间t。
16．（2022·福建省建瓯市芝华中学高一阶段练习）如图滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱。如图是滑板运动的轨道，AB和CD是一段圆弧形轨道，BC是一段长7m的水平轨道。一运动员从AB轨道上P点以6m/s的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零。已知运动员的质量50kg，h=1.4m，H=1.8m，不计圆弧轨道上的摩擦。求：（g=10m/s2）
（1）运动员第一次经过B点、C点时的速度各是多少
（2）运动员与BC轨道的动摩擦因数
（3）运动员最后停在BC轨道上何处？
17．（2022·黑龙江·哈尔滨三中高三阶段练习）2022年我国北京举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示为简化跳台滑雪的雪道示意图，助滑坡由长度60m的粗糙斜面AB （倾角）和半径25m的光滑圆弧BC组成，两者相切于B点，过圆弧最低点C的切线水平。 CD为足够长的着陆坡（倾角）。一运动员连同滑板（整体可视为质点）从A点由静止滑下，从C点以水平方向速度飞出，运动员从C点飞出到着陆用时，不计空气阻力，重力加速度g= 10m/s2， sin37°=0.6。
（1）运动员在C点的速度大小为多少？
（2）该运动员在斜面AB上的运动时间为多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．C
3．B
4．B
5．C
6．AD
7．BD
8．AC
9．BC
10．CD
11．BC
12．BCD
13． B 1.94 0.380 0.376
14． 大于
15．（1），；（2）
16．（1）8m/s；6m/s；（2）0.2；
17．（1） 26m/s ；（2）5s
答案第1页，共2页
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