2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 力學(xué)部分 專題11 功 機(jī)械能守恒基礎(chǔ)單元測(cè)試卷A卷

2022高考物理一輪復(fù)習(xí) 力學(xué)部分 專題11 功 機(jī)械能守恒基礎(chǔ)單元測(cè)試卷A卷1下列物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒的是A. 真空中自由下落的羽毛B. 沿斜坡勻速行駛的汽車C. 蹦床運(yùn)動(dòng)中越跳越高的運(yùn)動(dòng)員D. 在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球【答案】A【解析】在真空管中自由下落的羽毛，只受重力，機(jī)械能守恒，所以A正確。沿斜坡勻速行駛的汽車，2殲15艦載戰(zhàn)斗機(jī)在空中上升過(guò)程中 （ ）A. 重力做正功，重力勢(shì)能減少B. 重力做正功，重力勢(shì)能增大C. 重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減少D. 重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大【答案】D【解析】殲15艦載戰(zhàn)斗機(jī)在空中爬升過(guò)程中，重力方向豎直向下，而殲15艦載戰(zhàn)斗機(jī)的高度升高，則重力做負(fù)功，由物體的重力勢(shì)能表達(dá)式為，可知，重力勢(shì)能增加。故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選：D。3如圖所示，一個(gè)物體放在水平面上，在跟豎直方向成角的斜向上的拉力F的作用下沿水平面移動(dòng)了距離s，若物體的質(zhì)量為m，物體與水平面之間的摩擦力大小為f，則在此過(guò)程中 A. 摩擦力做的功為fs B. 力F做的功為FscosC. 力F做的功為Fssin D. 重力做的功為mgs【答案】C【解析】摩擦力方向水平向左，位移水平向右，故，A錯(cuò)誤；力F所做的功為，B錯(cuò)誤C正確；因?yàn)樵谪Q直方向上沒(méi)有發(fā)生位移，所以重力做功為零，D錯(cuò)誤。4某人在高h(yuǎn)處拋出一個(gè)質(zhì)量為m 的物體，不計(jì)空氣阻力，物體落地時(shí)速度為v，該人對(duì)物體所做的功為( )A. mgh B. C. mgh + D. mgh【答案】D【解析】人對(duì)小球做的功等于小球獲得的初動(dòng)能，根據(jù)對(duì)拋出到落地的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得：mgh=mv2mv02解得：mv02mv2mgh；即人對(duì)小球做的功等于mv2mgh，故選D。 5質(zhì)量為m的汽車在平直的公路上從靜止開(kāi)始以恒定功率P啟動(dòng)，最終以某一速度勻速直線運(yùn)動(dòng)此過(guò)程中，車所受阻力大小恒為f，重力加速度為g，則A. 汽車的速度最大值為 B. 汽車的速度最大值為C. 汽車的牽引力大小不變 D. 汽車在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)【答案】A【解析】汽車在平直的公路上從靜止開(kāi)始以恒定功率P啟動(dòng)，由P=Fv可知，P不變，當(dāng)牽引力等于阻6如圖為某質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)到E點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡示意圖，該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則該質(zhì)點(diǎn) A. 經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率比D點(diǎn)的大B. 經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的加速度比B點(diǎn)的大C. 經(jīng)過(guò)B點(diǎn)和E點(diǎn)時(shí)的速率可能相等D. 從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中合外力先做正功再做負(fù)功【答案】A【解析】由題意，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直，速度沿D點(diǎn)軌跡的切線方7韓曉鵬是我國(guó)首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員。他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)不變下滑了一段距離，重力對(duì)他做功1900 J，他克服阻力做功100 J。韓曉鵬在此過(guò)程中：A. 動(dòng)能增加了1900JB. 重力勢(shì)能減小了1900JC. 合力做功2000JD. 機(jī)械能增加100J【答案】B【解析】AC、重力對(duì)他做功1900J，克服阻力做功100J，即阻力對(duì)他做功為100J，則合外力對(duì)他所做的總功為1900J100J=1800J，是正功，根據(jù)動(dòng)能定理得：他的動(dòng)能增加了1800J，故A、C錯(cuò)誤；B、重力對(duì)物體做功為1900J，是正功，則重力勢(shì)能減小了1900J，故B正確；D、他的動(dòng)能增加了1800J，重力勢(shì)能減小了1900J，所以機(jī)械能減小了100J，故D錯(cuò)誤；故選B。8一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從t=0時(shí)刻開(kāi)始，受到水平外力F作用，如圖所示下列判斷正確的是（ ） A. 02s內(nèi)外力的平均功率是6WB. 第2s內(nèi)外力所做的功是4JC. 02s內(nèi)外力的沖量為5N·sD. 第1s末與第2s末外力的瞬時(shí)功率之比為94【答案】D【解析】0-1s內(nèi)，物體的加速度，則質(zhì)點(diǎn)在0-1s內(nèi)的位移9如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的小車靜止在光滑的水平面上，小車前端放一小物塊，用大小為F的水平力將小車向右拉動(dòng)一段距離s，物塊剛好滑到小車的左端物塊與小車間的摩擦力為f，下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 摩擦力對(duì)小物塊做的功為B. 摩擦力對(duì)小車做功為C. F對(duì)小車做的功為D. 小車克服摩擦力所做的功為【答案】AB【解析】由題，小物塊對(duì)地的位移方向向右，大小為s-L，小物塊受到的摩擦力方向水平向右，則摩擦力對(duì)小物塊做的功為f（s-L），故A正確。小車受到的摩擦力方向水平向左，位移方向向右，大小為s，則摩擦力對(duì)小車做功為-fs，即小車克服摩擦力所做的功為fs。故B正確，D錯(cuò)誤。小車對(duì)地位移大小為s，則力F對(duì)小車做的功為Fs故C錯(cuò)誤。故選AB。10靜止在光滑水平面上質(zhì)量為1kg的物體，受到水平拉力F的作用，拉力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是 A. 4s末物體的速度大小為2m/sB. 04s內(nèi)拉力對(duì)物體做功為零C. 04s內(nèi)物體的位移為零D. 4s末物體的動(dòng)量為零【答案】BD 11質(zhì)量為2kg的物體，放在動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，拉力做的功W和物體發(fā)生的位移s之間的關(guān)系如圖所示，重力加速度，在物體位移9m的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A. 物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做勻減速運(yùn)動(dòng)B. 拉力F的平均功率為6.75WC. 拉力F的最大瞬時(shí)功率為15WD. 摩擦力做功為18J【答案】BC【解析】由圖可知，0-3m內(nèi)拉力的大小，3-9m內(nèi)拉力的大小，摩擦力的大小，可知物塊先做勻加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤。0-9m內(nèi)拉力做功為27J，勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度，根據(jù)，得，勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度，則勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，則拉力的平均功率，故B正確。拉力的最大瞬時(shí)功率，故C正確；摩擦力做功，故D錯(cuò)誤。故選BC。12如圖，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定速率勻速向右運(yùn)動(dòng)一質(zhì)量為的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率滑上傳送帶，最終滑塊又返回至傳送帶的右端就上述過(guò)程，下列判斷正確的有（ ） A. 滑塊返回傳送帶右端的速率為B. 此過(guò)程中傳送帶對(duì)滑塊做功為C. 此過(guò)程中電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶做功為D. 此過(guò)程中滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為【答案】AD【解析】A、由于傳送帶足夠長(zhǎng)，滑塊受向右的摩擦力，減速向左滑行，至速度為，之后，再加速向右滑行，由于，物體會(huì)先在滑動(dòng)摩擦力的作用下加速，當(dāng)速度增大到等于傳送帶速度時(shí)，物體還在傳送帶上，之后不受摩擦力，故物體與傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，有，故A正確； B、此過(guò)程中只有傳送帶對(duì)滑塊做功根據(jù)動(dòng)能定理得：，故B錯(cuò)誤； 滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量大小等于通過(guò)滑動(dòng)摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功，故D正確；C、全過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)對(duì)皮帶做的功與滑塊動(dòng)能的減小量之和等于滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量，即，整理得：，故C錯(cuò)誤；故選AD。13用如圖所示的器材做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，重物下落，打出紙帶，某同學(xué)不慎將一條挑選出的紙帶的一部分損壞，損壞的是前端部分，剩下的部分紙帶上各相鄰點(diǎn)的間距已測(cè)出，標(biāo)在圖中，單位是cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期時(shí)間間隔為0.02s，所選重物質(zhì)量為m=0.5kg，重力加速度取 （1）重物在打2點(diǎn)時(shí)的速度=_，在打5點(diǎn)時(shí)的速度=_；從打2點(diǎn)到打5點(diǎn)過(guò)程中，重物動(dòng)能的增加量=_J，重力勢(shì)能的減少量=_J；（保留三位有效數(shù)字）（2）與不相等，原因是_?！敬鸢浮浚?）1.5 2.08 0.519 0.529 （2）實(shí)驗(yàn)存在阻力【解析】（1）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得： 14在用“落體法”做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明選擇一條較為滿意的紙帶，如圖甲所示 （1）為減少阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，下列操作可行的是_.A選用質(zhì)量大的重錘B安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使兩限位孔在同一豎直線上C釋放紙帶前，手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直D重錘下落中手始終提住紙帶上端，保持紙帶豎直（2）小明用實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)畫出的v2h圖象如圖乙所示，圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是_.（3）另有四位同學(xué)在圖乙的基礎(chǔ)上，畫出沒(méi)有阻力時(shí)的v2h圖線，并與其比較，其中正確的是_. 【答案】BC 打下O點(diǎn)時(shí)重錘速度不為零 B 【解析】(1)A、為了減小阻力的影響，重錘選擇質(zhì)量大一些，體積小一些的鐵質(zhì)重錘，故A錯(cuò)誤B、15一豎直放置的半徑為R0.4m半圓形軌道與水平直軌道在最低點(diǎn)平滑連接。質(zhì)量m0.05kg的小球以一定的初速度沿直軌道向右運(yùn)動(dòng)，并沿圓軌道的內(nèi)壁沖上去。如果小球經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度v16m/s；小球經(jīng)過(guò)軌道最高點(diǎn)M后作平拋運(yùn)動(dòng)，平拋的水平距離為x1.6m，取重力加速度g10m/s2。求： （1）小球經(jīng)過(guò)M時(shí)速度大?。唬?）小球經(jīng)過(guò)M時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。唬?）小球從N點(diǎn)滑到軌道最高點(diǎn)M的過(guò)程中克服摩擦力所做的功。【答案】（1）4m/s （2）1.5N （3）0.1J 16一列動(dòng)車總質(zhì)量m5×105kg，動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P4×106W，在水平軌道上行駛時(shí)，軌道對(duì)列車的阻力Ff是車重力的0.02倍，g取10m/s2，求：（1）火車在水平軌道上行駛的最大速度vm；（2）火車以額定功率行駛時(shí)，在水平軌道上速度為20m/s時(shí)的加速度a；（3）若火車從靜止開(kāi)始，保持0.1m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程維持的最長(zhǎng)時(shí)間。【答案】vm=40m/s ；a0.2m/s2 【解析】（1）列車以額定功率工作時(shí)，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，列車的加速度為零，速度達(dá)最大vm，則： Ffkmg 解得：vm=40m/s （2）當(dāng)v20m/s時(shí)小于最大速度，列車處于加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，則由牛頓第二定律可得：PFv Ff m a 解得：a0.2m/s2 （3）由于列車處于加速啟動(dòng)過(guò)程據(jù)牛頓第二定律得： Ffma'當(dāng)功率增大到額定功率時(shí)速度大小為v，即PF' v'va't 解得： 故本題答案是： vm=40m/s ；a0.2m/s2 17如圖所示的裝置由傳送帶AB、水平地面CD、光滑半圓形軌道DE三部分組成。一質(zhì)量為5 kg的物塊從靜止開(kāi)始沿傾角為37°的傳送帶上滑下。若傳送帶順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，其速度v10 m/s，傳送帶與水平地面之間通過(guò)光滑圓弧BC相連，圓弧BC長(zhǎng)度可忽略不計(jì)，傳送帶AB長(zhǎng)度為L(zhǎng)AB16 m，水平地面長(zhǎng)度為L(zhǎng)CD6.3 m，半圓軌道DE的半徑R1.125 m，物塊與水平地面間、傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5。求：(sin 37°0.6，cos 37°0.8) (1)物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(2)物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)D點(diǎn)的壓力大?。?3)物塊從E點(diǎn)拋出后的落地點(diǎn)與D點(diǎn)的距離。【答案】(1)2 s (2)410 N (3) 設(shè)物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度為v3，則解得v3=9 m/s設(shè)此時(shí)D點(diǎn)對(duì)物塊的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律，有，解得FN=410 N根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊對(duì)D點(diǎn)的壓力大小為410 N。(3)物塊沿半圓軌道從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程機(jī)械能守恒，設(shè)物塊經(jīng)過(guò)E點(diǎn)時(shí)的速度為v4，根據(jù)機(jī)械能