高中物理教科版必修二自我检测 机械能和能源 Word版含解析

自我检测
机械能
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答案
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答案
一、 单项选择题（在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1.下列物理量单位中属于能量单位的是（　　）
A.欧姆　　　　　　　 B.焦耳
C.瓦特 D.安培
解析：电阻的单位是欧姆，功率的单位是瓦特，电流的单位是安培．
答案：B
2.汽车从山脚行驶到山顶的过程中，下列说法正确的是（　　）
A.重力对汽车做正功 B.牵引力对汽车做正功
C.支持力对汽车做正功 D.汽车重力势能减少
解析：重力对汽车作负功，牵引力对汽车做正功，支持力对汽车不做功，汽车的重力势能增加．
答案：B
3.起重机把2.0×104 N的重物匀速提升10 m，其输出功率是5.0×104 W.起重机（　　）
A.用时4 s B.用时5 s
C.做功8.0×105 J D.做功5.0×105 J
解析：由功率公式P＝＝＝，得t＝＝ s＝4 s.
答案：A
4.如图所示，物体在大小相同的拉力F作用下，在水平面方向移动相同的距离x，则（　　）
A.第①种情况中F做的功最少
B.第②种情况中F做的功最少
C.第③种情况中F做的功最少
D.第④种情况中F做的功最少
解析：由题意可知四种情况下物体在水平面上移动的距离x相同，根据公式W＝Fxcos α知①、②两种情况下做功相同，W1＝W2＝Fx，③中功W3＝Fx，④中W4＝Fx，故D项正确．
答案：D
5.在抗雪救灾中，运输救灾物资的汽车以额定功率上坡时，为增大牵引力，司机应使汽车的速度（　　）
A.减小 B.增大
C.保持不变 D.先增大后保持不变
解析：汽车功率即牵引力功率，根据题设条件，当上坡要求增大牵引力F时，而功率P不变，由P＝F·v知，汽车速度v应减小，选项A正确．
答案：A
6.某人用5 N的水平推力将自行车沿力的方向推行5 m，在此过程中，推力所做的功为（　　）
A.50 J B.25 J
C.10 J D.5 J
解析：W＝Fx＝5 N×5 m＝25 J.
答案：B
7.（2019·汕头学考模拟）关于功的判断，下列说法正确的是（　　）
A.功的大小只由力和位移决定
B.力和位移都是矢量，所以功也是矢量
C.因为功有正功和负功，所以功是矢量
D.因为功只有大小而没有方向，所以功是标量
解析：功的大小由力、位移及其夹角决定，A错误；功只有大小，没有方向，是标量，B、C错误，D正确．
答案：D
8.（2019·湛江学考模拟）如图所示，在固定的光滑斜面上，物体受到重力G和支持力FN的作用.在物块下滑的过程中，下列说法正确的是（　　）
A.G、FN都做功 B.G做功、FN不做功
C.G不做功、FN做功 D.G、FN都不做功
解析：支持力的方向与运动方向垂直，不做功；重力沿运动方向的分力做功．
答案：B
9.某同学将质量为3 kg的铅球，以8 m/s的速度投出，铅球在出手时的动能是（　　）
A.12 J B.24 J
C.96 J D.192 J
解析：根据Ek＝mv2得Ek＝×3×82 J＝96 J.
答案：C
10.（2019·佛山学考模拟）做匀加速直线运动的物体，速度从0增大到v，动能增加了ΔE1，速度从v增大到2v，动能增加了ΔE2，则（　　）
A.＝ B.＝
C.＝ D.＝
解析：ΔE1＝mv2，ΔE2＝m[(2v)2－v2]＝mv2.
答案：B
11.小华在1 s内将质量为1 kg的静止物体匀加速向上提起2 m，则此过程中（g取10 m/s2）（　　）
A.物体克服重力做功－10 J
B.合力对物体做功10 J
C.该人对物体做功8 J
D.该人对物体做功28 J
解析：WG＝－mgh＝－20 J，选项A错误．由2 m＝a×(1 s)2得加速度a＝4 m/s2，合力做功W＝mah＝1×4×2 J＝8 J，选项B错误．v1＝at1＝4 m/s，故由－mgh＋W人＝mv得，人对物体做的功为W人＝28 J.
答案：D
12.如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处自由下落，已知桌面离地高度为h，若以桌面为参考平面，则小球落到地面时的重力势能为（g为重力加速度）（　　）
A.－mgh B.－mg（H＋h）
C.mgH D.mg（H－h）
解析：小球在下落过程中只有重力做功，机械能守恒．
答案：A
13.如图所示，竖直上抛运动的物体，通过图中B、C两点时具有相同的（　　）
A.速度 B.动能
C.机械能 D.重力势能
解析：在竖直上抛过程中，机械能不变，动能转化为重力势能．
答案：C
14.自行车、电动自行车、普通汽车消耗的能量分别是（　　）
①生物能　②核能　③电能　④太阳能　⑤化学能
A.①④⑤ B.①③⑤
C.①②③ D.①③④
解析：自行车运行是通过人消耗生物能对自行车做功，生物能转化为机械能；电动自行车是把电能转化为机械能；普通汽车是把化学能转化为机械能．
答案：B
15.两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m1∶m2＝1∶2，速度之比v1∶v2＝2∶1.当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为x1，乙车滑行的最大距离为x2，设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则（　　）
A.x1∶x2＝1∶2 B.x1∶x2＝1∶1
C.x1∶x2＝2∶1 D.x1∶x2＝4∶1
解析：由动能定理知μmgx＝mv2，x1∶x2＝4∶1.
答案：D
16.关于功率和功率的单位，下列说法正确的是（　　）
A.物体做功越快，功率越大
B.物体做功越多功率一定越大
C.在国际单位制中，功率的单位是牛顿
D.在国际单位制中，功率的单位是焦耳
解析：功率是描述物体做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，A正确；物体做功越多，功率不一定越大，还要与时间有关，B错误；在国际单位制中功率的单位是瓦特，C、D错误．
答案：A
17.（2019年1月·广东学考）质量为40 kg的跳水运动员从10 m跳台跳下，不计空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2，运动员从起跳到落水的过程中，重力势能的变化为（　　）
A.增加了4 000 J B.减少了4 000 J
C.增加了2 000 J D.减少了2 000 J
解析：由重力做功与重力势能的变化关系知，重力势能减小了ΔEP＝mgh＝4 000 J，选项B正确．
答案：B
18.生态文明要求人们注重环保和节能.下列获得电能的方法不符合低碳要求的是（　　）
A.火力发电 B.风力发电
C.太阳能发电 D.水力发电
解析：火力发电燃烧煤，从而带来大气污染，不符合低碳要求，而风力发电、太阳能发电以及水力发电均为清洁能源，不会带来污染．
答案：A
19.某物块沿三条粗糙的轨道从A点滑到同一水平面上，则（　　）
A.沿轨道1滑下重力做功多
B.沿轨道2滑下重力做功多
C.沿轨道3滑下重力做功多
D.沿三条轨道滑下重力做的功一样多
答案：D
20.如图所示，撑竿跳运动包括三个阶段：助跑、撑竿起跳、越横竿，其中发生了弹性势能转化为重力势能的阶段是（　　）
A.助跑阶段 B.越横竿阶段
C.撑竿起跳阶段 D.越横竿阶段和助跑阶段
解析：在助跑阶段只有动能的变化，在撑杆起跳阶段，杆的弹性势能转化为重力势能，使运动员上升，越过横杆之后，运动员只受重力，没有弹性势能的转化，故选C.
答案：C
二、非选择题
21.质量为m的物体以竖直向下大小为3g的加速度作加速运动，在它向下运动距离为h的过程中，地面的重力加速度为g，回答以下问题：
（1）物体的动能增加　　　　；
（2）物体的机械能增加　　　　.
解析：(1)F＝ma知，F＝3mg，则ΔEk＝Fh＝3mgh；
(2)ΔE＝ΔEk－mgh＝2mgh.
答案：(1)3mgh (2)2mgh
22.如图所示，桌面距地面0.8 m，一物体质量为2 kg，放在距桌面0.4 m的支架上（g取10 m/s2）.
（1）计算以地面为零势能位置时物体所具有的势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中，势能减少多少？
（2）计算以桌面为零势能位置时物体所具有的势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中势能减少多少？
解析：(1)EP＝mg(H＋h)＝24 J，势能减少了8 J；
(2)EP＝mgh＝8 J，势能减少了8 J.
答案：(1)24 J，8 J (2)8 J，8 J
23.如图所示为水上滑梯示意图，它由斜槽AB和水平槽BC构成，AB与BC圆滑连接，斜槽AB的竖直高度H＝15 m，BC面高出水面的距离h＝0.80 m.一个质量m＝50 kg的游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下，g取10 m/s2.
（1）若忽略游戏者下滑过程中所受的一切阻力，求游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下到斜槽底端B点速度vB的大小；
（2）若由于阻力的作用，游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下到达滑梯末端C点时的速度大小vC＝15 m/s，求这一过程中游戏者克服阻力做的功Wf.
解析：(1)不计阻力，从A到B，由mgH＝mv知，vB＝10 m/s；
(2)从A到B到C，由mgH－Wf＝mv知，Wf＝1 875 J.
答案：(1)10 m/s (2)1 875 J