第四章机械能及其守恒定律单元练习题 （word版含答案）

1201420010287000第四章《机械能及其守恒定律》随堂练习题-2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．一个重为10 N的物体，在15 N的水平拉力的作用下，由静止开始在光滑水平面上移动了0.5 m，则拉力所做的功为（　　）
A．0 B．5J C．7.5 J D．75 J
2．如图所示，水平桌面上有一固定的圆弧形光滑斜面，斜面末端false点的切线水平，斜面顶端false离水平桌面的高度false，现使质量为false的小物块从斜面顶端false点无初速度滑下。已知圆弧的半径为false，不计空气阻力，取重力加速度大小false，则小物块在false点时对圆弧轨道的压力大小为（　　）
A．false B．false C．false D．false
3．起重机的钢索拉着重1.0×104N的物体，如果物体以加速度ɑ=2 m/s2匀加速竖直上升，则1秒末起重机钢索拉力的功率是（　　）
A．2.0×103W B．2.0×104W C．3×104W D．2.4×104W
4．将两个质量相同的物体从同一高度分别自由下落和水平抛出。当它们落到地面上时，下列说法正确的是（　　）
A．落地时重力的瞬时功率相同
B．运动全过程中重力做的功不同
C．落地时速度相同
D．运动全过程中重力的平均功率不同
5．如图所示，表演者用轻绳拴住一个质量为0.5kg的小水桶，能使其能在竖直平面内做半径为1.4m的圆周运动，但轻绳能承受的最大拉力为120N。现在小水桶中加水，为使水和小水桶能在竖直平面做圆周运动，所加的水不能超过多少？重力加速度为10m/s2（　　）
A．0.5kg B．1.5kg C．2kg D．2.5kg
6．如图，撑杆跳全过程可分为四个阶段：A→B阶段，助跑加速；B→C阶段，杆弯曲程度增大、人上升；C→D阶段，杆弯曲程度减小、人上升；D→E阶段，人越过横杆后下落，整个过程空气阻力忽略不计。这四个阶段的能量变化为（　　）
A．A→B人和杆系统的机械能不变
B．B→C人和杆系统的动能减小、重力势能和弹性势能增加
C．C→D人和杆系统的动能减少量等于重力势能的增加量
D．D→E重力对人所做的功等于人机械能的增加量
7．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＋mfalse
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－falsemv2
8．如图所示，水平平台与水平细杆间的高度差为H，质量为M的物块放在水平台上，质量为M的小球套在水平杆上，物块和小球通过小滑轮与用轻质细线相连，滑轮右侧细线恰好竖直。现用一水平恒力F由静止沿杆拉动小球，物块始终在水平平台上，不计一切摩擦。则小球前进2H时，物块的速度为（　　）
A．false B．false C．false D．false
9．如图所示，电梯与水平地面成θ角，质量为m的人站在电梯上，随电梯斜向上匀速运动，电梯对人的支持力为F，已知人与电梯之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在运动距离L的过程中，下列结论正确的是（　　）
A．重力做功为mgLsinθ B．支持力做功FL
C．摩擦力做功为μmgLcosθ D．合力做功为0
10．2021年4月29日，在海南文昌发射场用“长征五号”B遥二运载火箭成功将中国空间站天和核心舱准确送入预定轨道。天和核心舱全长16.6m，直径4.2m，空间约50false，距地运行高度400km。若地球半径R地球表面重力加速度g及引力常量G已知，根据以上数据，不能估算出的物理量是（　　）
A．地球的平均密度与第一宇宙速度 B．天和核心舱的运行周期与线速度
C．天和核心舱的动能与所受万有引力 D．天和核心舱的角速度与向心加速度
二、填空题
11．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。
12．如图所示，汽车在粗糙水平面上做匀加速直线运动的过程中，阻力f对汽车做_______（填“正功”或“负功”或“不做功”），牵引力F对汽车做________（填“正功”或“负功”或“不做功”）；牵引力F的瞬时功率将_________（填“增大”或“减小”或“不变”）。
13．“嫦娥二号”探月卫星的成功发射，标志着我国航天又迈上了一个新台阶。假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分，已知照片上每格表示实际长度为a，闪光周期为T，据此分析：
（1）小球平抛的初速度为____________；
（2）若宇航员在月球表面用轻绳栓一质量为的小铁球，在竖直平面内做圆周运动，则运动过程中绳上最大、最小拉力之差false=____________。（用a、m、T表示）
三、解答题
14．一小球在空中由静止开始下落,与水平地面相碰后又上升到某一高度,其运动的false图像如图所示,已知小球质量为false.整个过程所受空气阻力大小不变．???取false求：
(1)小球下落的加速度的大小?
(2)小球运动过程中所受空气阻力的大小?
(3)整个过程小球克服空气阻力所做的功为多少false？
15．单板滑雪U形池如图所示，由两个完全相同的false圆弧滑道AB、CD和水平滑道BC构成，圆弧滑道的半径R＝3.2m，B、C分别为圆弧滑道的最低点，B、C间的距离s＝7.5m，假设某次比赛中运动员经过水平滑道B点时水平向右的速度vB＝16m/s，运动员从B点运动到C点做匀变速直线运动所用的时间t＝0.5s，从D点跃起时的速度vD＝6.0m/s。设运动员连同滑板的质量m＝50kg，忽略空气阻力的影响，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)运动员在B点对圆弧轨道的压力；
(2)运动员从D点跃起后在空中运动的时间；
(3)运动员从C点运动到D点的过程中需要克服摩擦阻力所做的功。
16．如图所示，粗糙水平面AB与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接，一质量m的小滑块（可视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，经过B点后恰好能通过最高点C作平抛运动。已知：导轨半径R＝0.4m，小滑块的质量m＝0.1kg，小滑块与轨道AB间的动摩擦因数μ＝0.2，AB的长度L＝20m，重力加速度取10m/s2。求：
（1）小滑块对圆轨道最低处B点的压力大小；
（2）弹簧压缩至A点时弹簧的弹性势能；
（3）若仅改变AB的长度L，其他不变，滑块在半圆轨道运动时不脱离轨道，求出L的可能值。
17.一辆小汽车的额定功率为P=80kW，在水平直路面上由静止启动，已知汽车的质量为m＝2×103kg，汽车受到的阻力恒为车重的0.2倍，g取10m/s2。
（1）求汽车能达到的最大速度；
（2）若汽车以a=2m/s2的恒定加速度启动，求匀加速维持的时间t1；
（3）若汽车以恒定功率启动，经t2＝12s达到最大速度，求该过程汽车的位移。
参考答案：
1．C
2．C
3．D
4．A
5．B
6．B
7．D
8．D
9．D
10．C
11．false
12．???? 负功???? 正功???? 增大
13．???? false???? false
14．(1)false???(2)false (3)false
15．（1）4500N；（2）1.2s；（3）2400J
16．（1）6N；（2）5J；（3）false或false
17．（1）20m/s；（2）5s；（3）140m