第八章 机械能守恒定律 能力提升单元综合练习题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第八章 机械能守恒定律 能力提升单元综合练习题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 837.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-11 14:40:58 | ||
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文档简介
机械能守恒定律 单元综合练习
一、单选题
1．（2022·全国·高三专题练习）图中的PNQ是一个固定的光滑轨道，其中PN是直线部分，NQ为半圆弧，PN与NQ弧在N点相切，P、Q两点处于同一水平高度，现有一小滑块从P点由静止开始沿轨道下滑，那么（ ）
A．滑块不能到达Q点
B．滑块到达Q点后，将自由下落
C．滑块到达Q点后，又沿轨道返回
D．滑块到达Q点后，将沿圆弧的切线方向飞出
2．（2022·江苏·模拟预测）跳高运动有跨越式、俯卧式、背越式等，其中背越式更为科学。如图所示是某次运动员背越式跳高频闪拍照的示意图（每次曝光的时间间隔相等），若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的小球斜上抛运动轨迹重合，下列说法正确的是（ ）
A．在A处地面对运动员做功，运动员获得斜向上方的速度
B．运动员从C到D与从E到F速度的变化量相同
C．与跨越式跳高比较，同样的运动员同样的起跳速度，背越式跳高运动员重心上升得高，所以跳高成绩好
D．运动员从B到D处于超重状态，从D到F处于失重状态
3．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长l0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为μ，现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是（ ）
A．物体通过O点时所受的合外力为零
B．物体将做阻尼振动
C．物体最终只能停止在O点
D．物体停止运动后所受的摩擦力为μmg
4．（2022·福建·厦门大学附属科技中学高一阶段练习）如图所示，质量为m的苹果从距地面高度为H的树上由静止开始下落，树下有一深度为h的坑。不计空气阻力。若以地面为零势能参考平面，则苹果刚要落到坑底时的重力势能和机械能分别为（ ）
A． - mgh和mgH B．mgH和 - mgh
C． - mgh和mg(H + h) D． - mgh和 - mgh
5．（2022·福建·厦门双十中学高一阶段练习）“打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度抛出质量为m的石头，抛出后石头落到比抛出点低h的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．抛出后石头落到水平面时的势能为mgh
B．抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为－mgh
C．抛出后石头落到水平面上的机械能为
D．抛出后石头落到水平面上的动能为
6．（2022·全国·高三专题练习）如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程的v﹣t图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段是汽车以额定功率行驶时的加速阶段速度随时间变化的曲线，bc段是与ab段相切的水平直线。整个启动过程中阻力恒为f，则下列说法正确的是（ ）
A．0～t1时间内汽车牵引力
B．0～t1时间内汽车以恒定功率做匀加速运动
C．t1～t2时间内汽车的平均速度为
D．t1时刻汽车的牵引力小于t2时刻汽车的牵引力
7．（2022·江苏·邳州宿羊山高级中学高一阶段练习）关于摩擦力和作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是（ ）
A．滑动摩擦力对物体可能做负功，可能做正功，也可能不做功
B．静摩擦力发生在相对静止的物体之间，所以静摩擦力对物体一定不做功
C．作用力与反作用力所做的功一定大小相等
D．作用力做正功时，反作用力一定做负功
8．（2022·江苏·邳州宿羊山高级中学高一阶段练习）蹦极时，体验者站在高处，用原长为L的弹性绳固定住后跳下，落地前弹起。忽略空气阻力的影响，从开始运动到第一次下落到最低点的过程，以下说法正确的是（ ）
A．游戏者在下落过程中机械能守恒
B．下落L时，体验者的动能最大
C．游戏者从开始下落到最低点重力势能减少了mgL
D．当体验者下落到最低点时，弹性绳的弹性势能最大
9．（2022·江苏·邳州宿羊山高级中学高一阶段练习）如图甲，足够长的光滑斜面倾角为30°，时质量为0.2kg的物块在沿斜面方向的力F作用下由静止开始运动，设沿斜面向上为力F的正方向，力F随时间t的变化关系如图乙。取物块的初始位置为零势能位置，重力加速度g取10m/s2，则物块（ ）
A．在0~1s时间内合外力的功率为5W
B．在t=2s时动能为零
C．在0~2s时机械能增加了2.5J
D．在t3s时速度大小为10m/s
10．（2022·浙江·高二学业考试）在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度沿水平方向飞向另一侧，壕沟的宽度及两侧的高度如图所示。若摩托车前后轴距为1.6m，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．摩托车不能越过壕沟
B．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度大小为
C．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为5
D．在跨越壕沟的过程中，摩托车与人组成的系统机械能不守恒
11．（2021·山东济宁·高三期中）如图甲所示，足够长的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，以弹簧上端位置为坐标原点O，沿竖直向下建立坐标轴。现将质量为m的小球从原点O正上方高度h处由静止释放，在小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，小球所受弹力F的大小随x（x表示小球的位置坐标）的变化关系如图乙所示。若不计小球与弹簧接触时的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．当时，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最大
B．小球动能的最大值为
C．当时，小球的速度大于
D．小球在最低点的加速度大小等于g
12．（2022·河北·邯郸一中高二学业考试）如图所示，在水平地面上方固定一水平平台，平台上表面距地面的高度H=2.2m，倾角= 37°的斜面体固定在平台上，斜面底端B与平台平滑连接。将一内壁光滑圆管弯成半径R=0.80m的半圆，固定在平台右端并和平台上表面相切于C点，C、D为细管两端点且在同一竖直线上。一轻质弹簧上端固定在斜面顶端，一质量m=1.0kg的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点，此时弹簧的弹性势能Ep=2.8J，AB长L=2.0m。现撤去外力，小物块从A点由静止释放，脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑，经光滑平台BC，从C 点进入细管，由D点水平飞出。已知小物块与斜面间动摩擦因数μ=0.80，小物块可视为质点，不计空气阻力及细管内径大小，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。通过调整细管长度改变半圆半径R的大小，其他条件保持不变，欲使从细管下端水平飞出的小物块落地点到D点得水平距离最大，求此时R的大小及小物块落地点到D点的水平距离。（ ）
A．R=0.5m，x=2.4m B．R=0.4m，x=2.8m
C．R=0.4m，x=2.4m D．R=0.5m，x=2.8m
13．（2022·全国·高三专题练习）一质量为1500kg的汽车，在平直路面上从静止开始在1500N的合外力作用下以恒定加速度启动，当速度达到20m/s时功率达到额定功率，接着以额定功率继续加速，最后以30m/s的最大速度匀速运动，整个运动过程中汽车所受阻力恒定，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的额定功率为80kW
B．汽车的额定功率为90kW
C．汽车受到的阻力大小为2000N
D．汽车受到的阻力大小为4000N
二、多选题
14．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，一木块静止放在光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块，若子弹进入木块的深度为s1，与此同时木块沿水平面移动了s2，设子弹在木块中受到的阻力大小不变，则在子弹进入木块的过程中（ ）
A．子弹损失的动能与木块获得的动能之比为（s1+s2）：s2
B．子弹损失的动能与系统获得的内能之比为（s1+s2）：s1
C．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s2：s1
D．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s1：s2
15．（2022·全国·高一课时练习）一足够长的水平传送带以恒定速率v运动，将一质量为m的物体（可视为质点）轻放到传送带左端，则物体从左端运动到右端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．全过程中传送带对物体做功为mv2
B．全过程中物体对传送带做功为
C．物体加速阶段，摩擦力对物体做功的功率逐渐增大
D．物体加速阶段，摩擦力对传送带做功的功率恒定不变
16．（2022·重庆市鲁能巴蜀中学校高一阶段练习）如图所示，分别在光滑水平面上用大小相等方向不同的力F拉同一物体由静止开始向右运动相同的距离l，甲图中水平拉，乙图中斜向上拉，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图中物体运动的时间短
B．甲图中物体运动的加速度大
C．甲、乙两图中力F做功相等
D．甲、乙两图中力F做功的平均功率相等
17．（2022·浙江·高三专题练习）汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0，t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动。下列能正确表示这一过程中汽车牵引力F随时间t、速度v随时间t变化的图象是（ ）
A． B．
C． D．
18．（2022·福建·厦门市湖滨中学高一阶段练习）某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为图像，如图所示（除时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线）。已知在小车运动的过程中，时间段内小车的功率保持不变，在末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。则下列选项正确的是（ ）
A．小车所受到的阻力为 B．小车额定功率为
C．小车在变加速运动过程中位移为 D．内汽车的牵引力为
三、实验题
19．（2022·天津·模拟预测）如图是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。（g取9.8m/s2）
（1）选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通过频率为50Hz的交变电流。用刻度尺测得OA＝15.55cm，OB＝19.20cm，OC＝23.23cm，重锤的质量为1.00kg，（g取9.8m/s2）。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了____J；此时重锤的速度为____m/s。（结果均保留三位有效数字）
（2）某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以v2为纵轴作出了如图丙所示的图线，图线的斜率近似等于____。
A．19.6 B．9.8 C．4.90
（3）图线明显未过原点O的原因可能是____。
20．（2022·全国·高一专题练习）某兴趣小组的同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。他们将一根粗细忽略不计的轻杆水平固定在铁架台上，用两根等长轻绳共同将小球吊在轻杆上，两根，轻绳分别固定于，两点，在小球自然悬垂的位置上安装一个光电门（图中没有画出），光电门接通电源发出的光线与小球的球心在同一水平线上。实验时将小球拉至使其球心与轻杆处于同一水平面处，两轻绳刚好伸直，由静止释放小球，记录小球通过光电门的时间。
（1）该兴趣小组用游标卡尺测量小球的直径，由图乙可知小球的直径为______mm。
（2）关于该实验，下列说法中正确的是______。
A．固定小球的两根轻绳一定要互相垂直
B．应选用密度较大的小球做实验
C．必须用天平测出小球的质量
D．若光电门发出的光线高于小球自然下垂的球心位置，经计算，小球重力势能的减少量一定大于动能的增加量
（3）如果测得小球自然下垂时球的上沿到轻杆的垂直距离为L，小球通过光电门的时间为。若当地重力加速度为g、小球的直径为d，当实验所得数据满足关系式______时，可以验证机械能是守恒的。
四、解答题
21．（2022·福建省安溪第一中学高一阶段练习）一列动车是由几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编组而成。
（1）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4节拖车编成的动车组的最大速度为90km/h，则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为多少km/h？
（2）若动车组运行过程中受到的阻力正比于其速度，当动车组额定功率为P0时，动车组运行最大速度是v，在动车组编组节数不变的情况下，当动车组提速到1.2倍，动车组的额定功率应调整为多少？
22．（2022·全国·高三专题练习）“嫦娥五号”月球探测器将于2020年发射，以完成“绕、落、回”三步走中的取样返回任务。假设“嫦娥五号”奔月后，经过一系列变轨动作，最终其轨道器在距月面100 km高度处做匀速圆周运动，着陆器在月面进行软着陆。若规定距月球中心无限远处的引力势能为零，则质量为m的物体离月球中心距离为r时具有的引力势能可表示为，其中M为月球质量。已知月球半径约为1700 km，月球表面的重力加速度约为m/s2。
（1）若“嫦娥五号”轨道器的质量为1.0×103kg，试计算其在距月面100km的圆轨道上运行时的机械能；（结果保留2位小数）
（2）取样后着陆器要从月面起飞，与“嫦娥五号”轨道器对接，若对接时二者速度大小相同，着陆器的质量为150kg，试计算着陆器从月面起飞后发动机推力做的功。（不考虑着陆器上升时质量的变化，结果保留2位小数）
23．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，质量均为m完全相同的两个弹性环A，B用不可伸长的、长为L的轻绳连接，分别套在光滑水平细杆OM和足够长光滑竖直细杆ON上，杆OM与杆ON在O点用一小段圆弧平滑相连，A环通过O点时速率不变。现将轻绳拉至水平位置伸直，B环位于O点，并同时由静止释放两环。
（1）若B环下降高度h（）时，B环加速度恰好为零，求此时绳中拉力大小；
（2）求A环从开始运动到O点过程中，轻绳对A环拉力所做的功；
（3）求A环和B环第一次碰撞前瞬间A、B两环速度的大小。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．B
4．A
5．C
6．A
7．A
8．D
9．B
10．B
11．B
12．A
13．B
14．ABC
15．ACD
16．AB
17．AD
18．ACD
19． 1.88 1.94 B 该同学做实验时先释放了纸带，然后才合上打点计时器的开关
20． 9.60 B
21．（1）300km/h；（2）1.44
22．（1）－1.34×109 J；（2）2.25×108 J
23．（1）；（2）；（3），
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．（2022·全国·高三专题练习）图中的PNQ是一个固定的光滑轨道，其中PN是直线部分，NQ为半圆弧，PN与NQ弧在N点相切，P、Q两点处于同一水平高度，现有一小滑块从P点由静止开始沿轨道下滑，那么（ ）
A．滑块不能到达Q点
B．滑块到达Q点后，将自由下落
C．滑块到达Q点后，又沿轨道返回
D．滑块到达Q点后，将沿圆弧的切线方向飞出
2．（2022·江苏·模拟预测）跳高运动有跨越式、俯卧式、背越式等，其中背越式更为科学。如图所示是某次运动员背越式跳高频闪拍照的示意图（每次曝光的时间间隔相等），若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的小球斜上抛运动轨迹重合，下列说法正确的是（ ）
A．在A处地面对运动员做功，运动员获得斜向上方的速度
B．运动员从C到D与从E到F速度的变化量相同
C．与跨越式跳高比较，同样的运动员同样的起跳速度，背越式跳高运动员重心上升得高，所以跳高成绩好
D．运动员从B到D处于超重状态，从D到F处于失重状态
3．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长l0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为μ，现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是（ ）
A．物体通过O点时所受的合外力为零
B．物体将做阻尼振动
C．物体最终只能停止在O点
D．物体停止运动后所受的摩擦力为μmg
4．（2022·福建·厦门大学附属科技中学高一阶段练习）如图所示，质量为m的苹果从距地面高度为H的树上由静止开始下落，树下有一深度为h的坑。不计空气阻力。若以地面为零势能参考平面，则苹果刚要落到坑底时的重力势能和机械能分别为（ ）
A． - mgh和mgH B．mgH和 - mgh
C． - mgh和mg(H + h) D． - mgh和 - mgh
5．（2022·福建·厦门双十中学高一阶段练习）“打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度抛出质量为m的石头，抛出后石头落到比抛出点低h的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．抛出后石头落到水平面时的势能为mgh
B．抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为－mgh
C．抛出后石头落到水平面上的机械能为
D．抛出后石头落到水平面上的动能为
6．（2022·全国·高三专题练习）如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程的v﹣t图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段是汽车以额定功率行驶时的加速阶段速度随时间变化的曲线，bc段是与ab段相切的水平直线。整个启动过程中阻力恒为f，则下列说法正确的是（ ）
A．0～t1时间内汽车牵引力
B．0～t1时间内汽车以恒定功率做匀加速运动
C．t1～t2时间内汽车的平均速度为
D．t1时刻汽车的牵引力小于t2时刻汽车的牵引力
7．（2022·江苏·邳州宿羊山高级中学高一阶段练习）关于摩擦力和作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是（ ）
A．滑动摩擦力对物体可能做负功，可能做正功，也可能不做功
B．静摩擦力发生在相对静止的物体之间，所以静摩擦力对物体一定不做功
C．作用力与反作用力所做的功一定大小相等
D．作用力做正功时，反作用力一定做负功
8．（2022·江苏·邳州宿羊山高级中学高一阶段练习）蹦极时，体验者站在高处，用原长为L的弹性绳固定住后跳下，落地前弹起。忽略空气阻力的影响，从开始运动到第一次下落到最低点的过程，以下说法正确的是（ ）
A．游戏者在下落过程中机械能守恒
B．下落L时，体验者的动能最大
C．游戏者从开始下落到最低点重力势能减少了mgL
D．当体验者下落到最低点时，弹性绳的弹性势能最大
9．（2022·江苏·邳州宿羊山高级中学高一阶段练习）如图甲，足够长的光滑斜面倾角为30°，时质量为0.2kg的物块在沿斜面方向的力F作用下由静止开始运动，设沿斜面向上为力F的正方向，力F随时间t的变化关系如图乙。取物块的初始位置为零势能位置，重力加速度g取10m/s2，则物块（ ）
A．在0~1s时间内合外力的功率为5W
B．在t=2s时动能为零
C．在0~2s时机械能增加了2.5J
D．在t3s时速度大小为10m/s
10．（2022·浙江·高二学业考试）在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度沿水平方向飞向另一侧，壕沟的宽度及两侧的高度如图所示。若摩托车前后轴距为1.6m，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．摩托车不能越过壕沟
B．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度大小为
C．摩托车能越过壕沟，落地瞬间的速度方向与水平地面的夹角的正切值为5
D．在跨越壕沟的过程中，摩托车与人组成的系统机械能不守恒
11．（2021·山东济宁·高三期中）如图甲所示，足够长的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，以弹簧上端位置为坐标原点O，沿竖直向下建立坐标轴。现将质量为m的小球从原点O正上方高度h处由静止释放，在小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，小球所受弹力F的大小随x（x表示小球的位置坐标）的变化关系如图乙所示。若不计小球与弹簧接触时的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．当时，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最大
B．小球动能的最大值为
C．当时，小球的速度大于
D．小球在最低点的加速度大小等于g
12．（2022·河北·邯郸一中高二学业考试）如图所示，在水平地面上方固定一水平平台，平台上表面距地面的高度H=2.2m，倾角= 37°的斜面体固定在平台上，斜面底端B与平台平滑连接。将一内壁光滑圆管弯成半径R=0.80m的半圆，固定在平台右端并和平台上表面相切于C点，C、D为细管两端点且在同一竖直线上。一轻质弹簧上端固定在斜面顶端，一质量m=1.0kg的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点，此时弹簧的弹性势能Ep=2.8J，AB长L=2.0m。现撤去外力，小物块从A点由静止释放，脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑，经光滑平台BC，从C 点进入细管，由D点水平飞出。已知小物块与斜面间动摩擦因数μ=0.80，小物块可视为质点，不计空气阻力及细管内径大小，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。通过调整细管长度改变半圆半径R的大小，其他条件保持不变，欲使从细管下端水平飞出的小物块落地点到D点得水平距离最大，求此时R的大小及小物块落地点到D点的水平距离。（ ）
A．R=0.5m，x=2.4m B．R=0.4m，x=2.8m
C．R=0.4m，x=2.4m D．R=0.5m，x=2.8m
13．（2022·全国·高三专题练习）一质量为1500kg的汽车，在平直路面上从静止开始在1500N的合外力作用下以恒定加速度启动，当速度达到20m/s时功率达到额定功率，接着以额定功率继续加速，最后以30m/s的最大速度匀速运动，整个运动过程中汽车所受阻力恒定，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的额定功率为80kW
B．汽车的额定功率为90kW
C．汽车受到的阻力大小为2000N
D．汽车受到的阻力大小为4000N
二、多选题
14．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，一木块静止放在光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块，若子弹进入木块的深度为s1，与此同时木块沿水平面移动了s2，设子弹在木块中受到的阻力大小不变，则在子弹进入木块的过程中（ ）
A．子弹损失的动能与木块获得的动能之比为（s1+s2）：s2
B．子弹损失的动能与系统获得的内能之比为（s1+s2）：s1
C．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s2：s1
D．木块获得的动能与系统获得的内能之比为s1：s2
15．（2022·全国·高一课时练习）一足够长的水平传送带以恒定速率v运动，将一质量为m的物体（可视为质点）轻放到传送带左端，则物体从左端运动到右端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．全过程中传送带对物体做功为mv2
B．全过程中物体对传送带做功为
C．物体加速阶段，摩擦力对物体做功的功率逐渐增大
D．物体加速阶段，摩擦力对传送带做功的功率恒定不变
16．（2022·重庆市鲁能巴蜀中学校高一阶段练习）如图所示，分别在光滑水平面上用大小相等方向不同的力F拉同一物体由静止开始向右运动相同的距离l，甲图中水平拉，乙图中斜向上拉，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图中物体运动的时间短
B．甲图中物体运动的加速度大
C．甲、乙两图中力F做功相等
D．甲、乙两图中力F做功的平均功率相等
17．（2022·浙江·高三专题练习）汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0，t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动。下列能正确表示这一过程中汽车牵引力F随时间t、速度v随时间t变化的图象是（ ）
A． B．
C． D．
18．（2022·福建·厦门市湖滨中学高一阶段练习）某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为图像，如图所示（除时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线）。已知在小车运动的过程中，时间段内小车的功率保持不变，在末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。则下列选项正确的是（ ）
A．小车所受到的阻力为 B．小车额定功率为
C．小车在变加速运动过程中位移为 D．内汽车的牵引力为
三、实验题
19．（2022·天津·模拟预测）如图是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。（g取9.8m/s2）
（1）选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通过频率为50Hz的交变电流。用刻度尺测得OA＝15.55cm，OB＝19.20cm，OC＝23.23cm，重锤的质量为1.00kg，（g取9.8m/s2）。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了____J；此时重锤的速度为____m/s。（结果均保留三位有效数字）
（2）某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以v2为纵轴作出了如图丙所示的图线，图线的斜率近似等于____。
A．19.6 B．9.8 C．4.90
（3）图线明显未过原点O的原因可能是____。
20．（2022·全国·高一专题练习）某兴趣小组的同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。他们将一根粗细忽略不计的轻杆水平固定在铁架台上，用两根等长轻绳共同将小球吊在轻杆上，两根，轻绳分别固定于，两点，在小球自然悬垂的位置上安装一个光电门（图中没有画出），光电门接通电源发出的光线与小球的球心在同一水平线上。实验时将小球拉至使其球心与轻杆处于同一水平面处，两轻绳刚好伸直，由静止释放小球，记录小球通过光电门的时间。
（1）该兴趣小组用游标卡尺测量小球的直径，由图乙可知小球的直径为______mm。
（2）关于该实验，下列说法中正确的是______。
A．固定小球的两根轻绳一定要互相垂直
B．应选用密度较大的小球做实验
C．必须用天平测出小球的质量
D．若光电门发出的光线高于小球自然下垂的球心位置，经计算，小球重力势能的减少量一定大于动能的增加量
（3）如果测得小球自然下垂时球的上沿到轻杆的垂直距离为L，小球通过光电门的时间为。若当地重力加速度为g、小球的直径为d，当实验所得数据满足关系式______时，可以验证机械能是守恒的。
四、解答题
21．（2022·福建省安溪第一中学高一阶段练习）一列动车是由几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编组而成。
（1）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4节拖车编成的动车组的最大速度为90km/h，则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为多少km/h？
（2）若动车组运行过程中受到的阻力正比于其速度，当动车组额定功率为P0时，动车组运行最大速度是v，在动车组编组节数不变的情况下，当动车组提速到1.2倍，动车组的额定功率应调整为多少？
22．（2022·全国·高三专题练习）“嫦娥五号”月球探测器将于2020年发射，以完成“绕、落、回”三步走中的取样返回任务。假设“嫦娥五号”奔月后，经过一系列变轨动作，最终其轨道器在距月面100 km高度处做匀速圆周运动，着陆器在月面进行软着陆。若规定距月球中心无限远处的引力势能为零，则质量为m的物体离月球中心距离为r时具有的引力势能可表示为，其中M为月球质量。已知月球半径约为1700 km，月球表面的重力加速度约为m/s2。
（1）若“嫦娥五号”轨道器的质量为1.0×103kg，试计算其在距月面100km的圆轨道上运行时的机械能；（结果保留2位小数）
（2）取样后着陆器要从月面起飞，与“嫦娥五号”轨道器对接，若对接时二者速度大小相同，着陆器的质量为150kg，试计算着陆器从月面起飞后发动机推力做的功。（不考虑着陆器上升时质量的变化，结果保留2位小数）
23．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，质量均为m完全相同的两个弹性环A，B用不可伸长的、长为L的轻绳连接，分别套在光滑水平细杆OM和足够长光滑竖直细杆ON上，杆OM与杆ON在O点用一小段圆弧平滑相连，A环通过O点时速率不变。现将轻绳拉至水平位置伸直，B环位于O点，并同时由静止释放两环。
（1）若B环下降高度h（）时，B环加速度恰好为零，求此时绳中拉力大小；
（2）求A环从开始运动到O点过程中，轻绳对A环拉力所做的功；
（3）求A环和B环第一次碰撞前瞬间A、B两环速度的大小。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．B
4．A
5．C
6．A
7．A
8．D
9．B
10．B
11．B
12．A
13．B
14．ABC
15．ACD
16．AB
17．AD
18．ACD
19． 1.88 1.94 B 该同学做实验时先释放了纸带，然后才合上打点计时器的开关
20． 9.60 B
21．（1）300km/h；（2）1.44
22．（1）－1.34×109 J；（2）2.25×108 J
23．（1）；（2）；（3），
答案第1页，共2页
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