第七章《機(jī)械能守恒定律》檢測題（無答案） 高一下學(xué)期物理人教版必修2

第11頁（共11頁）第七章《機(jī)械能守恒定律檢測題》一．選擇題（共10小題）1．（2021春?黃浦區(qū)校級(jí)期末）如圖桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下。取桌面處的重力勢能為零，那么小球落地時(shí)的重力勢能及整個(gè)過程中重力勢能的變化量分別為（）A．mgh，減少mg（H﹣h） B．mgh，增加mg（H+h） C．mgh，增加mg（H﹣h） D．﹣mgh，減少mg（H+h）2．（2021春?杭州期末）如圖所示，某極限運(yùn)動(dòng)員完成一項(xiàng)約4萬米高空跳傘的壯舉。直播畫面顯示，熱氣球升至3.9×104m高空后，他脫離氣球開始無初速下落。開始下落后46s時(shí)，速度達(dá)到1150km/h；在距著陸點(diǎn)1524m高時(shí)，他打開了降落傘；又經(jīng)過幾分鐘，他平穩(wěn)著陸。假設(shè)重力加速度恒定，地球自轉(zhuǎn)及氣流影響不計(jì)，則（）A．脫離氣球之后至打開降落傘之前，運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng) B．脫離氣球之后至打開降落傘之前，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒 C．打開降落傘之后的一段時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài) D．整個(gè)下落過程，運(yùn)動(dòng)員所受重力的功率一直增大3．（2021春?蘇州月考）某自行車賽運(yùn)動(dòng)員在比賽的某段下坡過程中保持同一姿態(tài)滑行了一段距離，重力對他做功4000J，他克服阻力做功200J。則運(yùn)動(dòng)員在該段下坡過程（）A．動(dòng)能增加了4000J B．機(jī)械能減小了200J C．機(jī)械能減小了3800J D．重力勢能減小了3800J4．（2021?香坊區(qū)校級(jí)四模）如圖所示，光滑的固定圓弧槽的槽口與一個(gè)固定半球頂點(diǎn)相切，半球底面水平，小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧槽最高點(diǎn)由靜止滑下，滑出槽口時(shí)速度方向?yàn)樗椒较?。已知圓弧軌道的半徑為R1，半球的半徑為R2，若要使小物塊滑出槽口后不沿半球面下滑，不計(jì)空氣阻力，則R1和R2應(yīng)滿足的關(guān)系是（）A．R1≤R2 B．R1≥R2 C．R1≥ D．R1≤5．（2021?沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，質(zhì)點(diǎn)在恒力E作用下做曲線運(yùn)動(dòng)，從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)的速度方向恰好改變了90°，在此過程中（）A．質(zhì)點(diǎn)的速度一直增大 B．質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能先增大后減小 C．質(zhì)點(diǎn)可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng) D．F的方向可能與M、N兩點(diǎn)的連線垂直6．（2021春?黃浦區(qū)校級(jí)期末）一物體從靜止開始自由下落，在第1s末和第4s末，重力對物體做功的瞬時(shí)功率之比為（）A．1：4 B．4：1 C．1：16 D．16：17．（2021?天津模擬）2020年11月24日“嫦娥五號(hào)”探測器成功發(fā)射，開啟了我國首次地外天體采樣返回之旅，如圖為行程示意圖。關(guān)于“嫦娥五號(hào)”探測器，下列說法正確的是（）A．剛進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道時(shí)，速度大于7.9km/s小于11.2km/s B．在地月轉(zhuǎn)移軌道上無動(dòng)力奔月時(shí)，動(dòng)能不斷減小 C．快要到達(dá)月球時(shí)，需要向后噴氣才能進(jìn)入月球環(huán)繞軌道 D．返回艙取月壤后，重新在月球上起飛的過程中，機(jī)械能守恒8．（2021春?蘇州月考）如圖所示，上方傳送帶始終以v＝4m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，左右兩端相距L＝4m。將一質(zhì)量m＝1kg的木塊由傳送帶左端靜止釋放，木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.4，則（）A．木塊從左端運(yùn)動(dòng)到右端的過程中，摩擦力對木塊做的功為16J B．木塊從左端運(yùn)動(dòng)到右端的過程中，由于帶動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)多消耗了16J的電能 C．木塊從左端運(yùn)動(dòng)到右端的過程中，因?yàn)槟Σ炼a(chǎn)生的熱量為16J D．木塊從左端運(yùn)動(dòng)到右端的時(shí)間為t＝2s9．（2021?海淀區(qū)模擬）如圖所示，兩個(gè)皮帶輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，一電動(dòng)機(jī)M帶動(dòng)水平傳送帶以不變的速率v運(yùn)行。將質(zhì)量為m的物體A（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在傳送帶左端，經(jīng)過一段時(shí)間后，A的速度變?yōu)関，再經(jīng)過一段時(shí)間到達(dá)傳送帶右端。在上述運(yùn)動(dòng)過程中，電動(dòng)機(jī)與傳送帶之間保持始終不打滑，其他摩擦阻力均不計(jì)。則（）A．物體A對傳動(dòng)帶做的功為﹣mv2 B．傳送帶對物體A做的功為mv2 C．電動(dòng)機(jī)M對傳送帶所做的功為mv2 D．電動(dòng)機(jī)M對傳送帶所做的功為mv210．（2021春?建華區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，ABCD是一條長軌道，其中AB段是傾角為θ的斜面，CD段是水平的，BC段是與AB段和CD段都相切的一小段圓弧，其長度可以略去不計(jì)。一質(zhì)量為m的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道下滑，最后停在D點(diǎn)，A點(diǎn)和D點(diǎn)如圖所示，現(xiàn)用一沿著軌道方向的拉力拉滑塊，使它緩緩地由D點(diǎn)回到A點(diǎn)，則拉力對滑塊做的功等于（設(shè)滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g）（）A．mgh B．2mgh C．μmg（l+） D．μmgl+二．多選題（共6小題）11．（2021?重慶三模）如圖所示，一彈性輕繩（繩的彈力與其伸長量成正比）穿過固定的光滑圓環(huán)B，左端固定在A點(diǎn)，右端連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球，A、B、C在一條水平線上，彈性繩自然長度為AB。小球穿過豎直固定的桿，從C點(diǎn)由靜止釋放，到D點(diǎn)時(shí)速度為零，C、D兩點(diǎn)間距離為h。已知小球在C點(diǎn)時(shí)彈性繩的拉力為0.5mg，g為重力加速度，小球和桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)，下列說法正確的是（）A．小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中摩擦力不變 B．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，彈性繩的最大彈性勢能為0.75mgh C．若在D點(diǎn)給小球一個(gè)向上的速度v，小球恰好回到C點(diǎn)，則v＝ D．若僅把小球質(zhì)量變?yōu)?m，則小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大小為12．（2021?重慶模擬）質(zhì)量為m的汽車從t＝0時(shí)刻開始受到水平向前的牽引力F作用，F(xiàn)與作用時(shí)間t的關(guān)系如題圖所示。若汽車在t0時(shí)刻開始沿平直公路運(yùn)動(dòng)，汽車受到的阻力恒定不變，下列說法正確的是（）A．汽車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．2t0~4t0，汽車克服阻力做的功為 C．汽車在2t0時(shí)刻的速度大小為 D．汽車在3t0時(shí)刻牽引力的瞬時(shí)功率為13．（2021?蜀山區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，豎直平面內(nèi)固定兩根足夠長的細(xì)桿L1、L2，兩桿分離不接觸，且兩桿間的距離忽略不計(jì)．兩個(gè)小球a、b（視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量均為m，a球套在豎直桿L1上，b球套在水平桿L2上，a、b通過鉸鏈用長度為L的剛性輕桿連接，將a球從圖示位置由靜止釋放（輕桿與L2桿夾角為45°），不計(jì)一切摩擦，已知重力加速度為g．在此后的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)球和b球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．b球的速度為零時(shí)，a球的加速度大小一定等于g C．b球的最大速度為 D．a(chǎn)球的最大速度大于14．（2021春?鄭州期末）小球穿在光滑水平桿上，輕彈簧的一端固定在O點(diǎn)，另一端與小球相連。現(xiàn)將小球由靜止釋放，已知小球運(yùn)動(dòng)到M、N兩個(gè)位置時(shí)，彈簧的形變量相等，OM的長度大于ON。則小球從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中（）A．彈簧的彈力對小球先做正功后做負(fù)功，總功W＝0 B．彈簧的彈力對小球先做正功后做負(fù)功，總功W＞0 C．小球的機(jī)械能守恒 D．小球速度最大時(shí)，彈簧的彈力對小球做功的功率為零15．（2021?思明區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲所示，豎直放置的輕彈簧一端固定于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的水平地面，質(zhì)量m＝0.1kg的小球在輕彈簧正上方某處由靜止下落，同時(shí)受到一個(gè)豎直向上恒定的風(fēng)力。以小球開始下落的位置為原點(diǎn)，豎直向下為x軸正方向，取地面為零勢能參考面，在小球下落的全過程中，小球重力勢能隨小球位移變化關(guān)系如圖乙中的圖線①，彈簧彈性勢能隨小球位移變化關(guān)系如圖乙中的圖線②，彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)，取重力加速度g＝10m/s2，則（）A．小球釋放位置距地面的高度為0.7m B．小球在下落過程受到的風(fēng)力為0.10N C．小球剛接觸彈簧時(shí)的動(dòng)能為0.50J D．彈簧對小球的最大彈力大小為10.8N16．（2021?未央?yún)^(qū)校級(jí)模擬）在足夠長的光滑斜面底端，有一質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），受平行斜面向上的恒力F作用，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間t，位移為x．撤去恒力，滑塊經(jīng)相同的時(shí)間t恰返回至斜面底端，取沿斜面向上的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸x的正方向，斜面底端為坐標(biāo)原點(diǎn)，滑塊運(yùn)動(dòng)的位移﹣時(shí)間圖像如圖所示，圖中曲線對應(yīng)拋物線，已知滑塊始終在斜面上運(yùn)動(dòng)，則（）A．位移最大值xm為 B．與位移最大值xm對應(yīng)的時(shí)刻tm為 C．恒力F對滑塊做的功為 D．滑塊返回至斜面底端的動(dòng)能為三．實(shí)驗(yàn)題（共1小題）17．（2021春?鄭州期末）“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，小車在橡皮筋的作用下沿木板滑行。當(dāng)小車在1條橡皮筋作用下時(shí)，橡皮筋對小車做的功記為W；當(dāng)用2條、3條、4條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對小車做的功記為2W、3W、4W……，實(shí)驗(yàn)中小車的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測出。（1）本實(shí)驗(yàn)（“需要”或“不需要”）平衡小車所受摩擦力（2）小車在一條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度達(dá)到最大時(shí)，橡皮筋處于（“伸長狀態(tài)”或“原長狀態(tài)”）（3）實(shí)驗(yàn)中要求用完全相同的橡皮筋，每次實(shí)驗(yàn)不必計(jì)算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值。某次實(shí)驗(yàn)所測數(shù)據(jù)如下表所示：次數(shù)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請將表中7組功與速度平方的數(shù)據(jù)標(biāo)在坐標(biāo)系（圖2）中，并畫出W﹣v2的關(guān)系圖像（4）根據(jù)作出的W﹣v2圖像，可以得到W隨v2變化的關(guān)系為。四．解答題（共6小題）18．（2021?嵊州市模擬）如圖所示，一課外興趣小組正在研究自制模型魚的特性，讓模型魚從距水面一定高度H的地方靜止釋放，然后進(jìn)入水深h＝2m的水槽，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)H＝4m時(shí)，模型魚恰好能到水槽底部。已知模型魚質(zhì)量m＝1kg，空中下落時(shí)受到阻力恒為重力的0.2倍，水中運(yùn)動(dòng)時(shí)除受到恒為其重力0.8倍的浮力外還受到恒定的流體阻力作用，考慮模型魚始終在同一豎直線上運(yùn)動(dòng)，忽略模型魚的大小，重力加速度g取10m/s2。求：（1）模型魚在空中下落時(shí)的加速度大小；（2）計(jì)算模型魚從H＝4m處靜止釋放到水槽底部的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（3）模型魚在水中受到的流體阻力大小。19．（2021春?寶山區(qū)期末）物塊在高3m、長5m的斜面頂端從靜止開始沿斜面下沿，以斜面底端所在的水平面為零勢能面，其重力勢能和動(dòng)能隨下滑距離s的變化如圖中直線Ⅰ、Ⅱ所示，取g＝10m/s2？試問：（1）物塊的質(zhì)量是多少kg？（2）物塊在下滑過程中機(jī)械能如何變化？為什么？20．（2021?浙江模擬）小珂在游樂場游玩時(shí)，發(fā)現(xiàn)過山車有圓形軌道也有水滴形軌道，想到了教材必修2上有如下表述：運(yùn)動(dòng)軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動(dòng)，可以稱為一般的曲線運(yùn)動(dòng)。盡管這時(shí)曲線各個(gè)位置的彎曲程度不一樣，但在研究時(shí)，可以把這條曲線分割為許多很短的小段，質(zhì)點(diǎn)在每小段的運(yùn)動(dòng)都可以看做圓周運(yùn)動(dòng)的一部分（注解：該一小段圓周的半徑為該點(diǎn)的曲率半徑）。這樣，在分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過曲線上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法來處理了（如圖所示），小珂設(shè)計(jì)了如圖所示過山車模型，質(zhì)量為m的小球在A點(diǎn)靜止釋放沿傾斜軌道AB下滑，經(jīng)水平軌道BC進(jìn)入半徑R1＝0.8m的圓形軌道（恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)），再經(jīng)水平軌道CE進(jìn)入“水滴”形曲線軌道EFG，E點(diǎn)的曲率半徑為R2＝2m，并且在水滴形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心加速度大小為一定值，F(xiàn)與D等高。忽略所有軌道摩擦力，軌道連接處都平滑連接，水滴形軌道左右對稱。（g＝10m/s2）（1）求小球釋放點(diǎn)A距離水平面的高度H；（2）設(shè)小球在圓形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，離水平面的高度為h，求向心加速度a與h的函數(shù)關(guān)系；（3）設(shè)小球在水滴形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，求軌道曲率半徑r與h的函數(shù)關(guān)系（h為小球離水平面的高度）。21．（2021?浙江模擬）如圖所示，在車廂和地面之間搭塊木板，構(gòu)成一個(gè)傾斜的面，車廂離地面高度H＝1.5m。箱子體積很小，可以看做質(zhì)點(diǎn)，箱子質(zhì)量m＝40kg。箱子從木板頂端靜止釋放，滑到斜面底端時(shí)速度不可以超過v＝1m/s。為了計(jì)算木板至少需要多長，小珂同學(xué)把木板平放在水平地面上，箱子放在木板上，發(fā)現(xiàn)用F＝290N的水平推力恰能使箱子做勻速運(yùn)動(dòng)（木板沒有滑動(dòng)，g＝10m/s2）（1）求箱子與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）求木板至少需要多長；（3）若滑到斜面底端速度恰為1m/s，箱子與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，箱子從斜面進(jìn)入水平面時(shí)，只保留水平分速度，求箱子從靜止釋放到在水平地面上停止所用的時(shí)間。22．（2021?浙江模擬）如圖所示，在離水平地面CD高h(yuǎn)1＝30m的光滑水平平臺(tái)上，質(zhì)量m＝1kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，彈簧原長小于水平平臺(tái)的長度，此時(shí)彈簧儲(chǔ)存了一定量的彈性勢能Ep．若打開鎖扣K，物塊與彈簧脫離后從A點(diǎn)離開平臺(tái)，并恰好能從光滑圓弧形軌道BC的B點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧形軌道．B點(diǎn)距地面CD的高度h2＝15m，圓弧軌道的圓心O與平臺(tái)等高，軌道最低點(diǎn)C的切線水平，并與長為L＝70m的粗糙水平直軌道CD平滑連接．物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)并與右邊墻壁發(fā)生碰撞，且碰后速度等大反向，已知重力加速度g＝10m/s2．（1）求物塊從A到B的時(shí)間t及被K鎖住時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢能Ep；（2）求物塊第一次經(jīng)過圓軌道最低點(diǎn)C時(shí)對軌道的壓力大??；（3）若物塊與墻壁只發(fā)生一次碰撞且不會(huì)從B點(diǎn)滑出BCD軌道，求物塊與軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的取值范圍．23．（2021?三明三模）如圖甲為某種魚餌自動(dòng)投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長為d＝0.8m的豎直細(xì)管，管底部與水面距離h＝0.6m，上半部BC是半徑R＝0.4m的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向