第七章《机械能守恒定律》测试卷-2020-2021学年高一下学期物理人教版必修2 Word版含答案

第七章《机械能守恒定律》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.钢球在足够深的槽中由静止开始下降，若槽中油对球的阻力正比于其速度，则球在下落的过程中阻力对球做功的功率大小随时间的变化关系最接近下列图像中的(　　)
A．
B．
C．
D．
2.如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．
货物受到的支持力变小
B．
货物受到的摩擦力变小
C．
货物受到的支持力对货物做负功
D．
货物受到的摩擦力对货物做负功
3.如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是(　　)
A．
电动机多做的功为mv2
B．
物体在传送带上的划痕长
C．
传送带克服摩擦力做的功为mv2
D．
电动机增加的功率为μmgv
4.物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是(　　)
A．
B．
C．
D．
5.关于功率，下列说法中正确的是(　　)
A．
物体做功越快，其功率越大
B．
物体做功越多，其功率越大
C．
实际功率一定等于额定功率
D．
由P＝可知，功率与时间成反比
6.如图所示，一位小朋友在同一高度分别沿两种滑梯滑到水平地面上，此过程中(　　)
A．
沿滑梯1重力做功最大
B．
沿滑梯2重力做功最大
C．
沿滑梯1和2重力做功相等
D．
条件不足不能判断
7.市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示)．在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉爽．该装置的能量转化情况是(　　)
A．
太阳能→电能→机械能
B．
太阳能→机械能→电能
C．
电能→太阳能→机械能
D．
机械能→太阳能→电能
8.如图所示，长为l的绳子一端系着一个质量为m的小球，另一端固定在O点，拉小球至A点，此时绳偏离竖直方向的角度为θ，空气阻力不计，松手后小球经过最低点时的速率为(　　)
A．
B．
C．
D．
9.下列关于运动物体的合力做功和动能、速度变化的关系，正确的是(　　)
A．
物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化
B．
若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零
C．
物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化
D．
物体的动能不变，所受的合外力必定为零
10.某物体从高为H处由静止下落至地面，用时为t，则下述结论正确的是(　　)
A．
前、后内重力做功相等
B．
前、后内重力做功相等
C．
前、后内重力做功的平均功率相等
D．
前、后内重力做功的平均功率相等
11.若物体在运动过程中受到的合外力不为0，则
(　　)．
A．
物体的动能不可能总是不变的
B．
物体的加速度一定变化
C．
物体的速度方向一定变化
D．
物体所受合外力做的功可能为0
12.用起重机将质量为m的物体匀速地吊起一段距离，关于作用在物体上的各力的做功情况下列说法中正确的
(　　)
A．
重力做正功，拉力做负功，合力做功为零
B．
重力做负功，拉力做正功，合力做正功
C．
重力做负功，拉力做正功，合力做功为零
D．
重力不做功，拉力做正功，合力做正功
13.如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2分别与质量均为m的小滑块P和小球Q连接．已知直杆两端固定且与两定滑轮在同一竖直平面内，杆与水平面的夹角为θ，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰．现将小物块从C点由静止释放，在其下滑过程中，下列说法正确的是(　　)
A．
小滑块的动能先增加后减小
B．
小滑块的机械能先减小后增加
C．
小球的动能先增加后减小
D．
小球的机械能先增加后减小
14.如图所示，木块A放在木块B的左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，产生的热量为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2，产生的热量为Q2，则应有(　　)
A．W1B．W1＝W2，Q1＝Q2
C．W1D．W1＝W2，Q115.如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情嬉耍．在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是(　　)
A．
先做负功，再做正功
B．
先做正功，再做负功
C．
一直做负功
D．
一直做正功
二、填空题(共3小题)
16.质量为0.4
kg的皮球，从离地面高0.5
m处自由落下，与地面碰撞后以2
m/s的速度反弹，不计空气阻力，g取10
m/s2，碰撞时损失的机械能为______，损失的机械能转化为______能.
17.在“探究弹簧弹性势能的表达式”的实验中，把一轻质弹簧一端固定好，然后用力缓慢拉伸弹簧，使其形变量达到ΔL，如图甲所示，为进一步探究拉力F做的功W的大小，某同学采取下列做法：
(1)把弹簧拉伸ΔL的过程分成很多小段，它们的长度分别是ΔL1、ΔL2、ΔL3…，在各个小段上，拉力可看成不变，它们分别是F1、F2、F3…；
(2)那么，拉力在整个过程中做的功可以用各小段做功之和来表示，即W＝F1ΔL1＋F2ΔL2＋F3ΔL3＋…；
(3)以弹力F为纵轴，形变量x为横轴，作F－x图像如图乙所示，发现W＝F1ΔL1＋F2ΔL2＋F3ΔL3＋…的结果恰好等于图线与(选填“横”或“纵”)轴所围的面积．
18.如图所示，静止在光滑水平面上的物体，在与水平方向成60°角斜向上的力F作用下运动10
m，已知F＝10
N，则拉力F所做的功是J.
三、简答题(共3小题)
19.如图所示，用弹簧制作一弹射装置。要想把小球弹得较远，弹簧的形变量必须怎样？要想把小球弹得较远，弹簧的劲度系数应该怎样？由此设想，对同一弹簧而言，弹性势能与什么有关？
20.如图所示，质量为m的物体自由下落的过程中，经过高度为h1的A处时速度为v1，下落到高度为h2的B处时速度为v2，不计空气阻力，选择地面为参考平面，求：
(1)物体在A、B处的机械能各是多少？
(2)比较物体在A、B处的机械能的大小，得出什么结论？
21.全自动手表不用人工上发条，分析它是如何获得能量而不停地走动的．如果让它长时间静止不动它还能走动吗？为什么？
四、计算题(共3小题)
22.如图所示，质量为m＝2
kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为θ＝37°、大小F＝10
N的拉力作用，物体移动了l＝2
m，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.3，g取10
m/s2.求
(1)拉力F所做的功W1；
(2)摩擦力Ff所做的功W2；
(3)重力G所做的功W3；
(4)弹力FN所做的功W4；
(5)合力F合所做的功W.
23.如图所示，右端连有一个光滑弧形槽的水平桌面AB长L＝1.5
m，一个质量为m＝0.5
kg的木块在F＝1.5
N的水平拉力作用下，从桌面上的A端由静止开始向右运动，木块到达B端时撤去拉力F，木块与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10
m/s2.求：
(1)木块沿弧形槽上升的最大高度(木块未离开弧形槽)；
(2)木块沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑动的最大距离．
24.如图所示，一个人用与水平方向成60°角的力F＝40
N拉一个木箱，在水平地面上沿直线匀速前进了8
m，求：
(1)拉力F对木箱所做的功；
(2)摩擦力对木箱所做的功；
(3)外力对木箱所做的总功．
答案解析
1.【答案】A
【解析】开始阶段，球速小，阻力也小，由P＝Fv知，功率就小.由于F＝kv，则P＝kv2，可见，阻力的功率随时间非线性增大.当重力与阻力相等时，球速不变，阻力的功率达到最大，故选项A正确.
2.【答案】A
【解析】货物受重力、支持力、摩擦力的作用，根据平衡条件得FN＝mgcosθ，Ff＝mgsinθ，θ角缓慢增大的过程中，支持力变小，摩擦力增大，所以A正确；B错误；根据做功的公式知，支持力做正功，故C错误；摩擦力不做功，所以D错误．
3.【答案】D
4.【答案】B
【解析】设物体开始下落时的重力势能为Ep0，物体下落高度h过程中重力势能减少量ΔEp＝mgh，故物体下落高度h时的重力势能Ep＝Ep0－ΔEp＝Ep0－mgh，即Ep－h图象为倾斜直线，B正确．
5.【答案】A
【解析】功率是表示物体做功快慢的物理量，物体做功越快，其功率越大，故A正确；根据P＝可知，物体做功多，功率不一定大，还跟时间有关，当做功一定时，功率与时间才成反比，故B、D错误；实际功率是实际过程中的功率，可以小于额定功率，故C错误．
6.【答案】C
【解析】
7.【答案】A
【解析】电池板中太阳能转化为电能，小电动机中电能转化为机械能．
8.【答案】B
9.【答案】C
【解析】力是改变物体速度的原因，物体做变速运动时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做功可能为零，动能可能不变，A、B错误；物体合外力做功，它的动能一定变化，速度也一定变化，C正确；物体的动能不变，所受的合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，D错误．
10.【答案】A
11.【答案】D
【解析】当合外力不为0时，若物体做匀速圆周运动，则动能不变，选项A错误；当F恒定时，加速度就不变，选项B、C错误．
12.【答案】C
【解析】匀速吊起物体，物体受到的拉力与重力平衡．在吊起过程中，根据W＝Flcosα知，重力做负功，拉力做正功，合力做功为0.C正确．
13.【答案】A
【解析】小滑块从C点由静止释放，滑块与O1的距离先减小后增大，小滑块的速度先增大后减小，滑块的动能先增大后减小，在该过程中，绳子拉力对滑块先做正功后做负功，滑块的机械能先增大后减小，故A正确，B错误；小滑块从C点由静止释放，滑块与O1的距离减小，小球下降，当连接滑块P的细绳与直杆恰垂直时，滑块C与O1的距离达到最小，此时小球的速度恰为零，然后滑块与的O1距离再增大，小球再上升，在这个过程中小球速度先增大、再减小、再增大，动能先增大、后减小、再增大，绳子拉力先对小球做负功，然后再做正功，小球的机械能先减小后增大，故C、D错误．
14.【答案】A
【解析】F做的功W＝FlA，第一次lA1比第二次lA2小，故W115.【答案】C
【解析】在下降过程中，弹力向上，位移向下，所以床面对小朋友的弹力做负功，故C正确．
16.【答案】1.2
J　内
【解析】
17.【答案】横
【解析】根据功的公式W＝Fx可知在弹簧被拉长的过程中，弹力做功等于F与x轴所围成的面积，即弹力做功等于图线与横轴所围的面积．
18.【答案】50
【解析】
19.【答案】要想把小球弹得越远，弹簧的形变量必须越大，但在弹性限度内，所用弹簧的劲度系数应该更大。对同一弹簧其劲度系数相同，弹性势能与弹簧的形变量有关。
20.【答案】(1)物体在A处的机械能EA＝mgh1＋mv
物体在B处的机械能EB＝mgh2＋mv
(2)根据动能定理有WG＝mv－mv
下落过程中重力对物体做功，重力做的功在数值上等于物体重力势能的变化量，则
WG＝mgh1－mgh2
由以上两式可得：mv－mv＝mgh1－mgh2
移项得mv＋mgh1＝mv＋mgh2
由此可知物体在A、B两处的机械能相等．
【解析】
21.【答案】全自动手表靠手臂摆动上发条，产生弹性形变，然后由机械装置，控制其弹性形变的恢复量，即秒针的走动．齿轮间的相互咬合，构成了时针和分针及秒针的相对位置，就可以显示时间．也就是说发条通过上链动作，聚集能量，然后通过传动系统把能量输送到指针上显示时间．
不能，如果长时间静止，发条上储存的能量消耗完毕后，它就会停止走动．
【解析】
22.【答案】(1)16
J　(2)－8.4
J　(3)0　(4)0　(5)7.6
J
【解析】(1)对物体进行受力分析，如图所示．
W1＝Flcosθ＝10×2×0.8
J＝16
J
(2)FN＝G－Fsinθ＝20
N－10×0.6
N＝14
N
Ff＝μFN＝0.3×14
N＝4.2
N
W2＝Fflcos
180°＝－4.2×2
J＝－8.4
J
(3)W3＝Glcos
90°＝0
(4)W4＝FNlcos
90°＝0
(5)W＝W1＋W2＋W3＋W4＝7.6
J
也可由合力求总功F合＝Fcosθ－Ff＝10×0.8
N－4.2
N＝3.8
N
F合与l方向相同，所以W＝F合l＝3.8×2
J＝7.6
J
23.【答案】(1)0.15
m　(2)0.75
m
【解析】(1)设木块沿弧形槽上升的最大高度为h，木块在最高点时的速度为零．从木块开始运动到弧形槽最高点，由动能定理得：
FL－FfL－mgh＝0
其中Ff＝μFN＝μmg＝0.2×0.5×10
N＝1.0
N
h＝＝m＝0.15
m
(2)设木块离开B点后沿桌面滑动的最大距离为x.由动能定理得：mgh－Ffx＝0
x＝＝m＝0.75
m.
24.【答案】(1)160
J　(2)－160
J　(3)0
【解析】如图所示，
根据W＝Flcosα可得
(1)拉力对木箱所做的功为
W1＝Flcos
60°＝40×8×0.5
J＝160
J
(2)摩擦力Ff对木箱所做的功为
W2＝Fflcos
180°＝Fcos
60°lcos
180°＝40×0.5×8×(－1)
J＝－160
J
(3)外力对木箱所做的总功为
W＝W1＋W2＝0