2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第一章第4节势能及其改变（word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第一章第4节势能及其改变
巩固拔高练习
一、单选题
1． 跳伞运动非常惊险，被世人誉为“勇敢者的运动”。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为，则在运动员下落了h高度的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员的重力势能减少了
B．运动员的动能增加了
C．运动员克服阻力所做的功为
D．运动员的机械能减少了
2． 将某物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回地面。在此过程中物体所受空气阻力大小不变，其动能Ek随距离地面高度h的变化关系如图所示，取g=10m/s2，下列说法中正确的是（ ）
A．上升过程中机械能减少，下降过程中机械能增加
B．全过程中克服空气阻力做功120J
C．上升与下降的时间之比为：
D．上升过程中动能减少量与机械能减少量之比为6：1
3． 如图所示，桌子放于水平地面上，桌面高为。一质量为m的小球处于桌面上方高处的a点，重力加速度为g，小球从a点下落到地面上的c点，下列说法正确的是（ ）
A．若以桌面为零势能参考平面，小球在a点的重力势能为
B．若以桌面为零势能参考平面，小球在桌面c处的重力势能为
C．若以地面为零势能参考平面，小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少
D．若以地面为零势能参考平面，小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少
4． 在四川凉山木里森林火灾中，应急部门快速反应，紧急调度4架直升机洒水灭火。如图甲所示，直升机静止在空中通过绳索吊装水箱时，水箱在绳索的作用下由静止开始竖直向上运动；运动过程中水箱的机械能与其竖直位移变化关系的图像如图乙所示，其中段为曲线，段为直线。若忽略摩擦阻力和空气阻力，则（ ）
A．在段所示的过程中，绳索的拉力逐渐增大
B．在段所示的过程中，绳索的拉力一直不变
C．在段所示的过程中，水箱的动能一直增加
D．在段所示的过程中，水箱一定处于超重状态
5． 关于运动物体的受力、速度和动能，下列说法正确的是（ ）
A．物体受到的合外力不为零，其速度必定变化
B．物体的动能不变，其所受的合外力必定为零
C．物体受到的合外力对物体做功，它的速度一定变大
D．物体受到的合外力对物体不做功，它的速度必定不变
6． 如图所示，小球沿竖直光滑圆轨道内侧运动到最高点时，小球的机械能E机、重力势能Ep（取圆轨道的最低点重力势能为零）和动能Ek的相对大小（用柱形高度表示），可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7． 避险车道是指在长陡下坡路段行车道外侧增设的供速度失控（刹车失灵）车辆驶离正线安全减速的专用车道，如图所示。一辆质量为m的失控载重卡车以速度v冲上避险车道，直线行驶位移x后安全停下。查阅公路设计资料得知，该避险车道的路面与水平路面的夹角为θ。若将载重卡车视为作匀变速直线运动的质点，当地重力加速度为g，关于载重卡车在避险车道上的运动，下列说法正确的是（ ）
A．加速度大小为
B．加速度大小为
C．运动时间为
D．损失的机械能为
8． 如图所示，在光滑水平桌面上有一个质量为m的质点，在沿平行于桌面方向的恒定外力F作用下，以初速度v0从A点开始做曲线运动，图中曲线是质点的运动轨迹。已知在ts末质点的速度达到最小值v，到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直，则下列说法不正确的是（ ）
A．恒定外力F的方向与初速度的反方向成θ角指向曲线内侧，且
B．质点所受合外力的大小为
C．质点到达B点时的速度大小为
D．ts内恒力F做功为
9． 如图所示，一子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的未块，子弹未穿透木块，假设子弹与本块之间的作用力大小恒定，若此过程中产生的内能为5J。则此过程中术块动能不可能增加了（ ）
A．8J B．4J C．3.8J D．2.4J
10．如图所示，为小朋友在蹦床上玩耍的照片，在他从与蹦床接触到运动到最低点的过程中，关于小朋友对蹦床作用力所做的功、蹦床弹性势能变化情况，下列说法正确的是（ ）
A．正功，增大
B．正功，减小
C．负功，增大
D．负功，减小
二、多选题
11．如图甲所示，在倾角为θ的斜面上，有一个质量为m的物体以某一初速度沿斜面向下滑动，下滑过程中物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示．其中0~x1过程的图线是曲线，x1~x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是（ ）
A．在x1~x2过程中，物体沿斜面匀速下滑
B．在x1~x2过程中，物体沿斜面匀加速下滑
C．在0~x1过程中，物体的加速度一直减小
D．在0~x1过程中，物体的加速度可能先减小后增大
12．如图所示，倾角为的足够长斜面固定在水平地面上。将质量m1=4kg的小物块A放在斜面上，物块A恰好处于静止状态，如图甲所示。若将质量m2=2kg的物块B放置在斜面底端，使物块B以一定的初速度v0沿斜面向上运动，如图乙所示。物块B沿斜面向上运动的过程中，平均速度与时间的关系为（表达式中各物理量的单位均选用国际单位制中的单位），不计空气阻力，A、B与斜面间的动摩擦因数相同，重力加速度g=10m/s2。则下列结论正确的是（ ）
A．斜面的倾角，斜面与物块间的动摩擦因数
B．物块B在斜面上上升的最大高度为5m
C．物块B经t=2s后恰好返回斜面底端
D．若让物块A从斜面底端以初速度v0沿斜面向上运动，则物块A在运动过程中由于摩擦产生的热量是物块B与斜面摩擦产生热量的两倍
13．如图甲为一种儿童玩具——不倒翁，其纵截面如图乙。底部是半球形，球心为O，顶点为P。“翁”静止时直立，用手推一下上部，“翁”倾斜，放手后来回摆动若干次后重新直立静止。下列判断正确的是（ ）
A．“翁”的重心位于O点
B．“翁”的重心位于O、P两点之间
C．摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重力势能增加
D．摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重力势能减少
14．如图甲所示，倾角为θ＝37°的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一质量m＝2kg的小物体轻轻放在传送带的A端，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，2s末物体到达B端，取沿传送带向下为正方向，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，则（ ）
A．小物体在传送带A、B两端间运动的平均速度为7m/s
B．物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5
C．2s内物体机械能的减少量△E＝24 J
D．2s内物体与传送带摩擦产生的内能Q＝48J
15．质量为的飞行器从地面竖直向上飞行，其速度—时间图象如图所示，取，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．末飞行器的动能为
B．在加速上升阶段飞行器受到的升力为
C．内升力对飞行器做的负功
D．飞行器上升过程中增加的机械能为
三、解答题
16．一小物块从全长为5m、倾角为37°的斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：
（1）小物块的质量m和下滑过程中的加速度a；
（2）斜面和小物块间的滑动摩擦因数μ；
（3）当小物块的动能与重力势能相等时，沿斜面下滑的时间t。
17．如图甲所示，一长木板静止在光滑的水平桌面上，一劲度系数为k的轻弹簧将板连在竖直墙上，开始时弹簧处于原长。一质量为m的物块（可视为质点）从木板左端以初速度v0滑上长木板，最终恰好停在长木板的右端，用时为T。通过传感器、数据采集器、计算机绘制了物块和木板的v－t图像，如图乙所示，其中A为物块的v－t图线，B为木板的v－t图线且为正弦函数图线。根据图中所给信息，求：
（1）从开始到t=T过程木板的位移大小xM和木板的长度L；
（2）从开始到t＝时间内摩擦力对木板做功W；
（3）若物块从木板左端以更大的初速度v1滑上长木板，则初速度v1取何值时，才能让木板与弹簧组成的系统最终获得最大的机械能。
2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第一章第4节势能及其改变（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D D B A D A D A A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AD BC BD AD
三、解答题
16．（1）1kg，a大小为2m/s2，方向沿斜面向下；（2）0.5；（3）1.94s
17．（1）0；；（2）；（3）
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