第七章《机械能守恒定律》检测题(无答案) 高一下学期物理人教版必修2_第1页
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第11页(共11页)第七章《机械能守恒定律检测题》一.选择题(共10小题)1.(2021春•黄浦区校级期末)如图桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下。取桌面处的重力势能为零,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化量分别为()A.mgh,减少mg(H﹣h) B.mgh,增加mg(H+h) C.mgh,增加mg(H﹣h) D.﹣mgh,减少mg(H+h)2.(2021春•杭州期末)如图所示,某极限运动员完成一项约4万米高空跳伞的壮举。直播画面显示,热气球升至3.9×104m高空后,他脱离气球开始无初速下落。开始下落后46s时,速度达到1150km/h;在距着陆点1524m高时,他打开了降落伞;又经过几分钟,他平稳着陆。假设重力加速度恒定,地球自转及气流影响不计,则()A.脱离气球之后至打开降落伞之前,运动员做自由落体运动 B.脱离气球之后至打开降落伞之前,运动员的机械能守恒 C.打开降落伞之后的一段时间内,运动员处于超重状态 D.整个下落过程,运动员所受重力的功率一直增大3.(2021春•苏州月考)某自行车赛运动员在比赛的某段下坡过程中保持同一姿态滑行了一段距离,重力对他做功4000J,他克服阻力做功200J。则运动员在该段下坡过程()A.动能增加了4000J B.机械能减小了200J C.机械能减小了3800J D.重力势能减小了3800J4.(2021•香坊区校级四模)如图所示,光滑的固定圆弧槽的槽口与一个固定半球顶点相切,半球底面水平,小滑块(可视为质点)从圆弧槽最高点由静止滑下,滑出槽口时速度方向为水平方向。已知圆弧轨道的半径为R1,半球的半径为R2,若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑,不计空气阻力,则R1和R2应满足的关系是()A.R1≤R2 B.R1≥R2 C.R1≥ D.R1≤5.(2021•沙坪坝区校级模拟)如图所示,质点在恒力E作用下做曲线运动,从M点运动到N点,质点的速度方向恰好改变了90°,在此过程中()A.质点的速度一直增大 B.质点的动能先增大后减小 C.质点可能做匀速圆周运动 D.F的方向可能与M、N两点的连线垂直6.(2021春•黄浦区校级期末)一物体从静止开始自由下落,在第1s末和第4s末,重力对物体做功的瞬时功率之比为()A.1:4 B.4:1 C.1:16 D.16:17.(2021•天津模拟)2020年11月24日“嫦娥五号”探测器成功发射,开启了我国首次地外天体采样返回之旅,如图为行程示意图。关于“嫦娥五号”探测器,下列说法正确的是()A.刚进入地月转移轨道时,速度大于7.9km/s小于11.2km/s B.在地月转移轨道上无动力奔月时,动能不断减小 C.快要到达月球时,需要向后喷气才能进入月球环绕轨道 D.返回舱取月壤后,重新在月球上起飞的过程中,机械能守恒8.(2021春•苏州月考)如图所示,上方传送带始终以v=4m/s的速度向右运动,左右两端相距L=4m。将一质量m=1kg的木块由传送带左端静止释放,木块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.4,则()A.木块从左端运动到右端的过程中,摩擦力对木块做的功为16J B.木块从左端运动到右端的过程中,由于带动木块运动,电动机多消耗了16J的电能 C.木块从左端运动到右端的过程中,因为摩擦而产生的热量为16J D.木块从左端运动到右端的时间为t=2s9.(2021•海淀区模拟)如图所示,两个皮带轮顺时针转动,一电动机M带动水平传送带以不变的速率v运行。将质量为m的物体A(可视为质点)轻轻放在传送带左端,经过一段时间后,A的速度变为v,再经过一段时间到达传送带右端。在上述运动过程中,电动机与传送带之间保持始终不打滑,其他摩擦阻力均不计。则()A.物体A对传动带做的功为﹣mv2 B.传送带对物体A做的功为mv2 C.电动机M对传送带所做的功为mv2 D.电动机M对传送带所做的功为mv210.(2021春•建华区校级月考)如图所示,ABCD是一条长轨道,其中AB段是倾角为θ的斜面,CD段是水平的,BC段是与AB段和CD段都相切的一小段圆弧,其长度可以略去不计。一质量为m的小滑块从A点由静止释放,沿轨道下滑,最后停在D点,A点和D点如图所示,现用一沿着轨道方向的拉力拉滑块,使它缓缓地由D点回到A点,则拉力对滑块做的功等于(设滑块与轨道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g)()A.mgh B.2mgh C.μmg(l+) D.μmgl+二.多选题(共6小题)11.(2021•重庆三模)如图所示,一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)穿过固定的光滑圆环B,左端固定在A点,右端连接一个质量为m的小球,A、B、C在一条水平线上,弹性绳自然长度为AB。小球穿过竖直固定的杆,从C点由静止释放,到D点时速度为零,C、D两点间距离为h。已知小球在C点时弹性绳的拉力为0.5mg,g为重力加速度,小球和杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内,下列说法正确的是()A.小球从C点运动到D点的过程中摩擦力不变 B.整个运动过程中,弹性绳的最大弹性势能为0.75mgh C.若在D点给小球一个向上的速度v,小球恰好回到C点,则v= D.若仅把小球质量变为2m,则小球到达D点时的速度大小为12.(2021•重庆模拟)质量为m的汽车从t=0时刻开始受到水平向前的牵引力F作用,F与作用时间t的关系如题图所示。若汽车在t0时刻开始沿平直公路运动,汽车受到的阻力恒定不变,下列说法正确的是()A.汽车先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动 B.2t0~4t0,汽车克服阻力做的功为 C.汽车在2t0时刻的速度大小为 D.汽车在3t0时刻牵引力的瞬时功率为13.(2021•蜀山区校级模拟)如图所示,竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2,两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计.两个小球a、b(视为质点)质量均为m,a球套在竖直杆L1上,b球套在水平杆L2上,a、b通过铰链用长度为L的刚性轻杆连接,将a球从图示位置由静止释放(轻杆与L2杆夹角为45°),不计一切摩擦,已知重力加速度为g.在此后的运动过程中,下列说法中正确的是()A.a球和b球所组成的系统机械能守恒 B.b球的速度为零时,a球的加速度大小一定等于g C.b球的最大速度为 D.a球的最大速度大于14.(2021春•郑州期末)小球穿在光滑水平杆上,轻弹簧的一端固定在O点,另一端与小球相连。现将小球由静止释放,已知小球运动到M、N两个位置时,弹簧的形变量相等,OM的长度大于ON。则小球从M点到N点的过程中()A.弹簧的弹力对小球先做正功后做负功,总功W=0 B.弹簧的弹力对小球先做正功后做负功,总功W>0 C.小球的机械能守恒 D.小球速度最大时,弹簧的弹力对小球做功的功率为零15.(2021•思明区校级模拟)如图甲所示,竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面,质量m=0.1kg的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落,同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点,竖直向下为x轴正方向,取地面为零势能参考面,在小球下落的全过程中,小球重力势能随小球位移变化关系如图乙中的图线①,弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②,弹簧始终在弹性限度范围内,取重力加速度g=10m/s2,则()A.小球释放位置距地面的高度为0.7m B.小球在下落过程受到的风力为0.10N C.小球刚接触弹簧时的动能为0.50J D.弹簧对小球的最大弹力大小为10.8N16.(2021•未央区校级模拟)在足够长的光滑斜面底端,有一质量为m的小滑块(可视为质点),受平行斜面向上的恒力F作用,由静止开始沿斜面向上运动,经过一段时间t,位移为x.撤去恒力,滑块经相同的时间t恰返回至斜面底端,取沿斜面向上的方向为坐标轴x的正方向,斜面底端为坐标原点,滑块运动的位移﹣时间图像如图所示,图中曲线对应抛物线,已知滑块始终在斜面上运动,则()A.位移最大值xm为 B.与位移最大值xm对应的时刻tm为 C.恒力F对滑块做的功为 D.滑块返回至斜面底端的动能为三.实验题(共1小题)17.(2021春•郑州期末)“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图1所示,小车在橡皮筋的作用下沿木板滑行。当小车在1条橡皮筋作用下时,橡皮筋对小车做的功记为W;当用2条、3条、4条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W……,实验中小车的速度由打点计时器所打的纸带测出。(1)本实验(“需要”或“不需要”)平衡小车所受摩擦力(2)小车在一条橡皮筋作用下运动,当小车速度达到最大时,橡皮筋处于(“伸长状态”或“原长状态”)(3)实验中要求用完全相同的橡皮筋,每次实验不必计算出橡皮筋对小车做功的具体数值。某次实验所测数据如下表所示:次数1234567功W02W03W04W05W06W07W0速度v/(m⋅s﹣1)1.001.381.771.972.282.432.65速度平方v2/(m2⋅s﹣2)1.001.903.133.885.205.907.02请将表中7组功与速度平方的数据标在坐标系(图2)中,并画出W﹣v2的关系图像(4)根据作出的W﹣v2图像,可以得到W随v2变化的关系为。四.解答题(共6小题)18.(2021•嵊州市模拟)如图所示,一课外兴趣小组正在研究自制模型鱼的特性,让模型鱼从距水面一定高度H的地方静止释放,然后进入水深h=2m的水槽,实验中发现当H=4m时,模型鱼恰好能到水槽底部。已知模型鱼质量m=1kg,空中下落时受到阻力恒为重力的0.2倍,水中运动时除受到恒为其重力0.8倍的浮力外还受到恒定的流体阻力作用,考虑模型鱼始终在同一竖直线上运动,忽略模型鱼的大小,重力加速度g取10m/s2。求:(1)模型鱼在空中下落时的加速度大小;(2)计算模型鱼从H=4m处静止释放到水槽底部的运动时间t;(3)模型鱼在水中受到的流体阻力大小。19.(2021春•宝山区期末)物块在高3m、长5m的斜面顶端从静止开始沿斜面下沿,以斜面底端所在的水平面为零势能面,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,取g=10m/s2?试问:(1)物块的质量是多少kg?(2)物块在下滑过程中机械能如何变化?为什么?20.(2021•浙江模拟)小珂在游乐场游玩时,发现过山车有圆形轨道也有水滴形轨道,想到了教材必修2上有如下表述:运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动,可以称为一般的曲线运动。尽管这时曲线各个位置的弯曲程度不一样,但在研究时,可以把这条曲线分割为许多很短的小段,质点在每小段的运动都可以看做圆周运动的一部分(注解:该一小段圆周的半径为该点的曲率半径)。这样,在分析质点经过曲线上某位置的运动时,就可以采用圆周运动的分析方法来处理了(如图所示),小珂设计了如图所示过山车模型,质量为m的小球在A点静止释放沿倾斜轨道AB下滑,经水平轨道BC进入半径R1=0.8m的圆形轨道(恰能做完整的圆周运动),再经水平轨道CE进入“水滴”形曲线轨道EFG,E点的曲率半径为R2=2m,并且在水滴形轨道上运动时,向心加速度大小为一定值,F与D等高。忽略所有轨道摩擦力,轨道连接处都平滑连接,水滴形轨道左右对称。(g=10m/s2)(1)求小球释放点A距离水平面的高度H;(2)设小球在圆形轨道上运动时,离水平面的高度为h,求向心加速度a与h的函数关系;(3)设小球在水滴形轨道上运动时,求轨道曲率半径r与h的函数关系(h为小球离水平面的高度)。21.(2021•浙江模拟)如图所示,在车厢和地面之间搭块木板,构成一个倾斜的面,车厢离地面高度H=1.5m。箱子体积很小,可以看做质点,箱子质量m=40kg。箱子从木板顶端静止释放,滑到斜面底端时速度不可以超过v=1m/s。为了计算木板至少需要多长,小珂同学把木板平放在水平地面上,箱子放在木板上,发现用F=290N的水平推力恰能使箱子做匀速运动(木板没有滑动,g=10m/s2)(1)求箱子与木板间的动摩擦因数;(2)求木板至少需要多长;(3)若滑到斜面底端速度恰为1m/s,箱子与地面的动摩擦因数为0.5,箱子从斜面进入水平面时,只保留水平分速度,求箱子从静止释放到在水平地面上停止所用的时间。22.(2021•浙江模拟)如图所示,在离水平地面CD高h1=30m的光滑水平平台上,质量m=1kg的物块(可视为质点)压缩弹簧后被锁扣K锁住,弹簧原长小于水平平台的长度,此时弹簧储存了一定量的弹性势能Ep.若打开锁扣K,物块与弹簧脱离后从A点离开平台,并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道.B点距地面CD的高度h2=15m,圆弧轨道的圆心O与平台等高,轨道最低点C的切线水平,并与长为L=70m的粗糙水平直轨道CD平滑连接.物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞,且碰后速度等大反向,已知重力加速度g=10m/s2.(1)求物块从A到B的时间t及被K锁住时弹簧储存的弹性势能Ep;(2)求物块第一次经过圆轨道最低点C时对轨道的压力大小;(3)若物块与墙壁只发生一次碰撞且不会从B点滑出BCD轨道,求物块与轨道CD间的动摩擦因数μ的取值范围.23.(2021•三明三模)如图甲为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为d=0.8m的竖直细管,管底部与水面距离h=0.6m,上半部BC是半径R=0.4m的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向

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