2022年高一物理《机械能及其守恒定律》单元试题必修二 .pdf

A B C 机械能及其守恒定律单元试题一、不定项选择题1 一质量为1kg 的物体被人用手由静止竖直向上提升1m，速度增加到2m/s下列说法中正确的是A提升过程中手对物体做功12J B提升过程中合外力对物体做功力2JC提升过程中合外力对物体做功12J D提升过程中物体克服重力做功10J 2 如图桌面高为h，质量为 m 的小球从离桌面高H 处由静止自由落下，不计空气阻力，设桌面处的重力势能为零，则小球落地前瞬间的机械能为A-mgh Bmg(H-h) C. mg(H+h) DmgH 3如图所示，一小球自A 点由静止自由下落到B 点时与弹簧接触，到C 点时弹簧被压缩到最短若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由ABC 的运动过程中A小球和弹簧总机械能守恒B小球的重力势能随时间均匀减少C小球在 B 点时动能最大D到 C 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量4 质量 60kg 的人，从第1 层登上大厦的第21 层用了 5min，如果该楼每层高3.0m，则登楼时这人的平均功率是 (g 取 10m/s2) A0.12kW B0.36kW C0.40kW D 1.2kW 5 在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止，vt 图象如图所示 .设汽车的牵引力为F，摩擦力为 Ff,全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则AFFf =13 BFFf =41 C. W1W2=11 DW1W2 =13 6 水平抛出一物体，物体落地时速度的方向与竖直方向的夹角为 ，取地面为零势能面，不计空气阻力，则物体刚被抛出时，其重力势能与动能之比为Atg Bctg Cctg2Dtg27 如图，有一个质量为m的物体，静止在倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数（即滑动摩擦系数）为 ，现使斜面在水平面上向右做匀速直线运动，移动距离L，则摩擦力对物体所做的功为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - A0 Bg mgLcosCmgLsin cos D- mgLsin 8 物体在平衡力作用下的运动中，物体的机械能、动能、重力势能有可能发生的是A机械能不变，动能不变B动能不变，重力势能可变化C动能不变，重力势能一定变化D若重力势能变化，则机械能变化9 质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道最低点，此时绳子的张力为7mg ，此后小球继续做运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力做的功为A. mgR41BmgR31CmgR21DmgR10质量为 m的物体静止在粗糙的水平地面上，若物体受水平力F 的作用从静止起通过位移s 时的动能为 E1，当物体受水平力2F 作用，从静止开始通过相同位移s，它的动能为E2，则A. E2E1 B. E22E1 C. E22E1D. E1E22E1 11 如图 -1 ，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由abc的运动过程中A小球和弹簧总机械能守恒B小球的重力势能随时间均匀减少C小球在b点时动能最大D到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量12一物体质量为2kg，以 4m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为4m/s，在这段时间内水平做功为A0 B8J C16J D32J 13如图 -2 所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中A木块的机械能增量f L B子弹的机械能减少量为f（L+d）C系统的机械能减少量为f d D系统的机械能减少量为f（L+d）14某消防队员从一平台上跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又降下0.5 m ，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力为自身重力的 ( ) A8 倍B10 倍C2 倍D5 倍15一质量为m的小球， 用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下， 从平衡位 置 缓 慢 地 移 到Q点 ， 如 图 -4所 示 ， 则 此 过 程 中 力F所 做 的 功 为( ) AmglcosBFlsin 图- 1 图- 2 图 -4 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - CFlD).cos1(mgl16一足球运动员将质量为l kg的足球由静止以10m/s 的速度用力踢出，假设运动员踢球瞬间的平均作用力为 200N，球在水平方向上运动了30m停止，则人对球所做的功为A50J B500J C200J D6000J 17一个质量为m的物体以ga2的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，物体的A重力势能减少了mgh2B动能增加了mgh2C机械能保持不变D机械能增加了mgh二填空题（请将正确答案填在题中的横线上。18如图 -5 所示，在光滑水平桌面上有一质量为M的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m的砖码，则当砝码着地的瞬间（小车未离开桌子）小车的速度大小为_，在这过程中，绳的拉力对小车所做的功为_。19如图 -6 所示，在水平台面上的A点，一个质量为的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，则它到达B点时速度的大小为20在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门（如图-7 ） 。球门高度为h，足球飞入球门的速度为v， 足球的质量m， 则红队球员将足球踢出时的速度v0= ，该队员踢球时对足球做功W = 。 （不计空气阻力）21在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为 50Hz。查得当地的重力加速度为g9.80m/s2，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺的读数如图所示。图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点，则重物由O点运动到B点时 . （ 1）重力势能的减小量是J， （2）动能的增加量是 J， （3）根据计算的数据可得出什么结论？（重物质量为m） （g=9.8m/s2，结果取两位有效数字）22如图所示，将轻弹簧放在光滑的水平轨道上，一端与轨道的A 端固定在一起，另一端正好在轨道的B端处， 轨道固定在水平桌面的边缘上，桌边悬一重锤 利用该装置可以找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系（1）为完成实验，还需下列那些器材？图- 5 图- 6 图- 7 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 答：A秒表B刻度尺C白纸D复写纸E小球F天平（ 2） 如果在实验中，得到弹簧压缩量x 和小球离开桌面后的水平位移s 的一些数据如下表，则得到的实验结论是：实验次序1 2 3 4 x（cm）2.00 3.00 4.00 5.00 s（cm）10.20 15.14 20.10 25.30 三、计算题（解题要有必要的步骤、简图和文字说明）23如图所示，在水平地面上有一辆质量为2 kg 的玩具汽车沿Ox轴运动，解：已知其发动机的输出功率恒定，它通过A点时速度为2 m/s, 再经过 2 s ，它通过B点，速度达 6 m/s.A与B两点相距10 m，它在途中受到的阻力保持为1 N，则玩具汽车通过B点时的加速度是多少？解：24半径R=1m 的1/4 圆弧轨道下端与一水平轨道连接，水平轨道离地面高度h=1m ，如图所示，有一质量m=1.0kg 的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下，经过水平轨迹末端 B时速度为 4m/s，滑块最终落在地面上，试求: (1) 不计空气阻力，滑块落在地面上时速度多大？(2) 滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做功多少？解：25如图所示，A物体用板托着，位于离地h=1.0m处, 轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态，已知A物体质量M=1.5 kg，B物体质量m=1.0kg，现将板抽走，A将拉动B上升，设A与地面碰后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，问：B物体在上升过程中离地的最大高度为多大？取g =10m/s2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 解：26. 质量是 2000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力不变。求：汽车所受阻力的大小。3s 末汽车的瞬时功率。汽车做匀加速运动的时间。汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。机械能及其守恒定律参考答案一、不定项选择题题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案ABD D AD A BC C C ABD C C 11.AD 12.A 13.ABC 14.D 15.D 16.A 17.BD 二、填空与实验题18. mMmMgh，mMmgh2（提示：以地面为零势能面，由机械能守恒得2)(21vMmmgh，解得mMmghv2。根据动能定理，绳对小车做功mMmMghvMW221）19. .220ghv vB（物体抛出后运动过程中只受重力作用，机械能守恒，选地面为参考面，则22021)(21BmvhHmgmvmgH解得.220ghv vB若选桌面为参考面，则2202121Bmvmghmv解得.220ghv vB）20. ghv22，mgh+12mv221 （1）1.9 （2） 1.9 （3）重锤减小的重力势能等于其动能的增加，验证了机械能守恒定律。22 （1）BCDE （2）弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比. ABh名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - （说明：可以从22220422121xhmgshgsmmvEp来解释）三、计算题（解题要有必要的步骤、简图和文字说明）23解：由动能定理有：Pt-fs=21mvB2-21mvA2aB=mfvPB)/(由并代入数据得：aB=1.25 m/s2. 24解： (1) 因滑块经过水平轨迹末端B后下落时只有重力做功, 所以取滑块经过水平轨迹末端B时为初状态 , 落在地面上时为末状态, 根据机械能定律可得(2) 取滑块在圆轨道最高点A时为初状态 , 落在地面上时为末状态, 根据动能定理可得即滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做功2J 25解：在 A 下降 B 上升的过程中，A、B 系统机械能守恒，由机械能守恒定律得222121)(mvMvhmgMg解得mMhmgMgv)(2代入数据有v2（m/s）A 着地后， B 做竖直上抛运动，竖直上抛能上升的高度为gvh22代入数据有h0.2（m）B 物体上升过程中距地面的最大高度为hhH1.2（m）26解答所求的是运动中的阻力，若不注意“运动中的阻力不变”，则阻力不易求出。以最大速度行驶时，根据P=Fv，可求得F=4000N。而此时牵引力和阻力大小相等。由于 3s 时的速度v=at=6m/s，而牵引力由FFf=ma得F=8000N，故此时的功率为P= Fv =4.8 104W 。设匀加速运动的时间为t，则t时刻的速度为v=a t=2t，这时汽车的功率为额定功率。由P=Fv，将F=8000N和v=2 t代入得t=5s。虽然功率在不断变化，但功率却与速度成正比，故平均功率为额定功率的一半，从而得牵引力的功为W=Pt=40000 5J=2105J. 说明中的时间，有的学生用v=at，得t=vm/a=10s，这是错误的。要注意，汽车不是一直匀加速到最大速度的。smsmghvvmvmghmvttB/6/1102420212122022JJJhRmgmvWmvWmvWWWtGtftfG2) 11(1016121)(21210212222总名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -