【物理】機(jī)械能守恒定律單元檢測（A卷）-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

第八章機(jī)械能守恒定律——2023-2024學(xué)年高一物理人教版（2019）必修二單元檢測卷（A卷）一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分）1.關(guān)于功率，下列說法正確的是()A.根據(jù)可知，機(jī)器做功越多，功率越大B.根據(jù)可知，汽車的牽引力一定與速度成反比C.根據(jù)可知，只要知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做的功，就可求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率D.根據(jù)可知，發(fā)動機(jī)功率一定時(shí)，汽車的牽引力與速度成反比2.如圖所示，質(zhì)量為1kg的物體從傾角為37°的光滑斜面頂端由靜止釋放，斜面足夠長，，，下列說法正確的是()A.第1s內(nèi)重力做功的平均功率為18W B.第1s內(nèi)重力做功的平均功率為9WC.第1s末重力做功的瞬時(shí)功率為60W D.第1s末重力做功的瞬時(shí)功率為30W3.物體放在水平地面上，在水平拉力的作用下沿水平方向運(yùn)動，在6s內(nèi)其速度與時(shí)間關(guān)系的圖像和拉力的功率與時(shí)間關(guān)系的圖像分別如圖甲、乙所示，由圖像可以求得物體的質(zhì)量為()A.2kg B.2.5kg C.3kg D.3.5kg4.如圖所示，質(zhì)量為m的小球從斜面的頂端A處以大小為的初速度水平拋出，恰好落到斜面底部的B點(diǎn)，斜面的傾角為θ，重力加速度為g，則小球落在B點(diǎn)前瞬間重力做功的瞬時(shí)功率為()A. B. C. D.5.一根長為2m、重力為200N的均勻直木桿放在水平地面上，現(xiàn)將它的一端緩慢地從地面抬高0.5m，另一端仍放在地面上，則重力勢能增加量為()A.50J B.100J C.200J D.400J6.如圖所示為發(fā)球機(jī)將一網(wǎng)球水平射出后的軌跡，其中A為出射點(diǎn)，網(wǎng)球從A到B與從B到C所花時(shí)間相同，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是()A.網(wǎng)球從A到B與從B到C過程A中重力做功之比為1:3B.網(wǎng)球從A到B與從B到C過程C中重力做功之比為1:2C.網(wǎng)球在A處的重力勢能是其在B處的重力勢能的倍D.網(wǎng)球在B處時(shí)重力的功率是其在C處時(shí)重力的功率的7.一根彈簧的彈力—位移圖像如圖所示，那么彈簧由伸長量為8cm變到伸長量為4cm的過程中()A.彈力所做的功是3.6J，彈性勢能減少了3.6JB.彈力所做的功是1.8J，彈性勢能減少了1.8JC.彈力所做的功是-3.6J，彈性勢能增加了3.6JD.彈力所做的功是-1.8J，彈性勢能增加了1.8J8.如圖所示，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊從固定斜面的頂端由靜止滑下，滑到水平面上的a點(diǎn)停下。斜面與水平面粗糙程度相同，且平滑連接?，F(xiàn)將斜面向右移動到虛線所示的位置，并固定在地面上，再讓小木塊從斜面的某處由靜止下滑，仍滑到a點(diǎn)停下。則小木塊釋放的位置可能是()A.甲 B.乙 C.丙 D.丁9.如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)的正下方P點(diǎn).若小球在水平拉力的作用下，從P點(diǎn)緩慢地移動到Q點(diǎn)，水平拉力F做的功為；若小球在水平恒力的作用下，從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，水平恒力做的功為.已知，則和的大小關(guān)系為()A. B. C. D.無法判斷10.如圖，一直角邊長為R的光滑等腰直角三角形與半徑為R的光滑圓柱的一部分無縫相接，固定在水平桌面上.質(zhì)量分別為和m的物體A和小球B通過一根不可伸長的細(xì)線相連，小球B（視為質(zhì)點(diǎn)）恰好位于桌面上.已知重力加速度為g.從靜止釋放小球B，在運(yùn)動到圓柱最高點(diǎn)的過程中()A.物體A的機(jī)械能守恒B.當(dāng)小球B到達(dá)圓柱最高點(diǎn)時(shí)，物體A的速度大小為C.細(xì)線的張力對小球B所做的功為D.細(xì)線的張力對物體A所做的功為11.如圖所示，輕質(zhì)動滑輪下方懸掛重物A，輕質(zhì)定滑輪下方懸掛重物B，懸掛滑輪的輕質(zhì)細(xì)線豎直.開始時(shí)，重物均處于靜止?fàn)顟B(tài)，釋放后開始運(yùn)動.已知的質(zhì)量均為m，假設(shè)摩擦阻力和空氣阻力均忽略不計(jì)，重力加速度為g，當(dāng)A運(yùn)動的位移為h時(shí)，則下列說法正確的是()A.B運(yùn)動的位移為，方向向上 B.的速度大小始終相等C.A的速度大小為 D.B的機(jī)械能減少12.如圖所示，小物塊位于光滑斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，從地面上看，對于小物塊沿斜面下滑的過程，下列說法不正確的是()A.斜面對小物塊的作用力垂直于接觸面，對小物塊不做功B.小物塊的重力勢能減少，動能增加C.斜面的機(jī)械能增加D.小物塊和斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共12分）13.用落體法“探究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?，測得所用重物的質(zhì)量為1.0kg。下圖是按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出的紙帶（打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s）。（1）紙帶的________（選填“左”或“右”）端與重物相連。（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，重物的速度________m/s。（3）從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重物重力勢能的減少量________J，此過程中重物動能的增加量________J。（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（4）通過計(jì)算，________（選填“＞”“＝”或“＜”），這是因?yàn)開_______________。（5）實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒。三、計(jì)算題（共28分）14.（14分）滑板運(yùn)動是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的運(yùn)動，深受青少年的喜愛。圖中ABCD為滑板的運(yùn)動軌道，AB和CD是兩段與水平面夾角均為θ的光滑的斜面，底部與水平面平滑相接，粗糙水平段BC的長度。一運(yùn)動員從P點(diǎn)以的初速度下滑，經(jīng)BC后沖上CD軌道，達(dá)到Q點(diǎn)時(shí)速度減為零。已知運(yùn)動員連同滑板的質(zhì)量，，，g取，求：（結(jié)果可帶根號）（1）運(yùn)動員第一次經(jīng)過B點(diǎn)和C點(diǎn)的速度，；（2）滑板與BC之間的動摩擦因數(shù)μ；（3）運(yùn)動員最后靜止的位置與B點(diǎn)之間的距離x。15.（14分）2022年北京冬奧會的跳臺滑雪項(xiàng)目將在張家口賽區(qū)舉行，跳臺滑雪是冬奧會中最具觀賞性的項(xiàng)目之一，如圖所示。假設(shè)一名質(zhì)量的運(yùn)動員在訓(xùn)練中從長直助滑道AB的A處由靜止開始以加速度勻加速滑下，到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度，A與B的豎直高度差，為了改變運(yùn)動員的運(yùn)動方向，在助滑道與起跳臺之間用一段彎曲滑道銜接，其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧。助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差，運(yùn)動員在B、C間運(yùn)動時(shí)阻力做功，取。（1）求運(yùn)動員在AB段下滑時(shí)受到阻力的大小；（2）若運(yùn)動員能夠承受的最大壓力為其所受重力的5倍，則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大。

答案以及解析1.答案：D解析：根據(jù)可知，在相同時(shí)間內(nèi)，做功多的機(jī)器，功率一定大，故A錯(cuò)誤；根據(jù)可知，發(fā)動機(jī)功率一定時(shí)，汽車的牽引力與速度成反比，故B錯(cuò)誤，D正確；公式求的是力在一段時(shí)間內(nèi)的平均功率，故C錯(cuò)誤.2.答案：A解析：物體沿斜面勻加速下滑，根據(jù)牛頓第二定律有，代入數(shù)據(jù)可得加速度，第1s內(nèi)的位移，第1s末的速度.第1s內(nèi)重力做功的平均功率，A正確，B錯(cuò)誤；第1s末重力做功的瞬時(shí)功率，C、D錯(cuò)誤.3.答案：B解析：由速度—時(shí)間圖像可知，前2s內(nèi)物體的加速度大小為，設(shè)此過程牽引力為F，阻力為f，由牛頓第二定律得，在2s末，由得，2s后，物體做勻速直線運(yùn)動，牽引力等于阻力，由，代入數(shù)據(jù)解得，聯(lián)立解得，B正確.4.答案：C解析：設(shè)斜面的高度為h，長度為L，從A處到B點(diǎn)的時(shí)間為點(diǎn)速度為點(diǎn)豎直分速度為，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有，又因?yàn)?，解得，小球落在B點(diǎn)前瞬間重力做功的瞬時(shí)功率，故選C.5.答案：A解析：在抬高木桿一端的過程中，木桿的重心上升的距離為，則重力勢能增加量為，A正確.6.答案：AD解析：網(wǎng)球從A到到C所花時(shí)間相同，A為出射點(diǎn)，由平拋規(guī)律可知，網(wǎng)球從A到到C過程中重力做功之比為，故A正確，B錯(cuò)誤；由于題目未選取零勢能面，故得不到重力勢能具體的數(shù)量關(guān)系，故C錯(cuò)誤；網(wǎng)球在B點(diǎn)有，網(wǎng)球在C點(diǎn)有，網(wǎng)球在B時(shí)重力的功率與其在C時(shí)重力的功率之比為，故D正確.7.答案：B解析：根據(jù)彈簧的彈力—位移圖像可知，圖線與x軸所圍圖形的面積表示彈力所做的功，由圖像可得彈簧由伸長量為8cm變到伸長量為4cm過程彈力所做的功為，彈簧彈力做了多少正功，彈性勢能就減少多少，所以彈性勢能減少了1.8J，B正確，A、C、D錯(cuò)誤.8.答案：C解析：由動能定理有聯(lián)立可得丙位置到地面高度為8個(gè)小格的高度。故選C。9.答案：C解析：當(dāng)用水平拉力緩慢拉動小球時(shí)，根據(jù)動能定理可得，由幾何關(guān)系可知，，解得拉力做的功；當(dāng)小球在水平恒力的作用下從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)時(shí)，水平恒力做的功，故C正確.10.答案：C解析：小球B運(yùn)動至最高點(diǎn)的過程中動能和重力勢能均增大，B的機(jī)械能增大，因?yàn)橄到y(tǒng)的機(jī)械能守恒，所以A的機(jī)械能減少，A錯(cuò)誤；根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，解得，B錯(cuò)誤；根據(jù)動能功能關(guān)系得，細(xì)線的張力對小球B所做的功為，C正確；根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，細(xì)線的張力對物體A所做的功為，D錯(cuò)誤.11.答案：D解析：設(shè)細(xì)線的拉力為受到兩細(xì)線的拉力為，方向向上，B受到細(xì)線的拉力為T，方向向上，所受重力大小相等，釋放后，A向上運(yùn)動，B向下運(yùn)動，當(dāng)A上升的高度為h時(shí)，B下降的高度為的位移為，方向向下，A錯(cuò)誤；由于B下降的位移大小是A上升位移大小的兩倍，它們的運(yùn)動時(shí)間相等，由可知，B的加速度大小是A的加速度大小的兩倍，由可知，同一時(shí)刻B的速度大小是A的兩倍，B錯(cuò)誤；當(dāng)A上升的位移為h時(shí)，設(shè)其速度為v，則B的速度大小為下降的高度為，以組成的系統(tǒng)為研究對象，由機(jī)械能守恒定律得，解得，C錯(cuò)誤；當(dāng)A的位移為h時(shí)，B減少的機(jī)械能，D正確.12.答案：A解析：斜面對小物塊的作用力垂直于接觸面，但是與小物塊運(yùn)動的位移不垂直，所以對小物塊做功，A錯(cuò)誤，符合題意；小物塊下滑時(shí)，重力做正功，重力勢能減少，加速運(yùn)動，動能增加，B正確，不符合題意；小物塊對斜面的彈力對斜面做正功，斜面的機(jī)械能增加，C正確，不符合題意；小物塊和斜面組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，D正確，不符合題意.13.答案：（1）左（2）0.98（3）0.49；0.48（4）＞；實(shí)驗(yàn)中存在阻力解析：（1）由圖可得，紙帶上O點(diǎn)靠近重物，所以左端與重物相連。（2）打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)（3）從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重物重力勢能的減少量此過程中重物動能的增加量（4）通過計(jì)算，；因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中存在阻力。14.答案：（1），（2）0.16（3）3.75m解析：（1）以水平軌道BC所在水平面為零勢能面，運(yùn)動員從P點(diǎn)滑至B點(diǎn)的過程，由動能定理得代入數(shù)據(jù)解得運(yùn)動員由C點(diǎn)到Q點(diǎn)的過程，由動能定理有代入數(shù)據(jù)解得（2）運(yùn)動員由B點(diǎn)滑至C點(diǎn)的過程中，由動能定理有代入數(shù)據(jù)解得（3）設(shè)運(yùn)動員在BC軌道上滑行的總路程為s.對從P點(diǎn)到靜止的整個(gè)過程，由動能定理有代入數(shù)據(jù)解得故運(yùn)動員最后靜止的位置與B點(diǎn)之間的距離1