人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律优秀综合训练题

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第八章 机械能守恒定律单元检测 B卷(时间：90分钟　满分：100分)一、单项选择题(本题共13小题，每题3分，共39分)1．图甲为一男士站立在履带式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一女士站立在台阶式自动扶梯上匀速上楼。下列关于两人受到的力以及做功情况正确的是（　　）A．甲图中支持力对人做正功B．甲图中摩擦力对人做负功C．乙图中人受到水平向前的摩擦力D．两人受到电梯的作用力的方向相同2.如图所示为我国自行研制的新一代大型客机C919.假定其质量为m，起飞时在水平跑道上以加速度a做匀加速直线运动，受到的阻力大小为Ff，当飞机速度为v时，则发动机输出的实际功率为(　　)A．Ffv   B．(Ff＋ma)vC．(Ff－ma)v   D．mav3．长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹。战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A．甲在空中的运动时间比乙的长B．战士对两颗手榴弹做功一样多C．两颗手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等D．从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为4. 如图所示，长l＝1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个质量m＝2 kg的小球(可视为质点)，用水平向右的力F作用在小球上使小球处于静止状态，细绳与竖直方向的夹角θ＝37°.重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.将F撤去，则小球到达最低点时的速度大小为(　　)A．3 m/s   B．2.5 m/sC．2 m/s   D．1 m/s5.如图所示，轻弹簧水平固定在墙上，一小球以初速度v0沿光滑水平面向左运动．在小球向左压缩弹簧的过程中(　　)A．小球做匀减速运动B．小球和弹簧组成的系统机械能不守恒C．克服弹簧弹力做功，小球机械能减少D．小球和弹簧刚接触时速度最大，加速度最大6.如图所示,皮带传送装置把物体P匀速送至高处,在此过程中,下列说法不正确的是 (　　)A.摩擦力对物体做正功B.摩擦力对物体做负功C.支持力对物体不做功D.合外力对物体做功为零7.如图所示,质量为M的半圆柱体放在粗糙水平面上,一可视为质点、质量为m的光滑物块在大小可变、方向始终与圆柱面相切的拉力F作用下从A点沿着圆弧匀速运动到最高点B,整个过程中半圆柱体保持静止,重力加速度为g。则              (　　)A.物块克服重力做功的功率先增大后减小B.拉力F的功率逐渐减小C.当物块在A点时,半圆柱体对地面有水平向左的摩擦力D.当物块运动到B点时,半圆柱体对地面的压力为(M+m)g8.如图是某同学跳远的频闪模拟图，该同学身高168 cm，体重52 kg.假设助跑起跑前该同学的机械能为零，图中辅助标线方格横竖比为2∶1，请你估算他在最高点时机械能最接近的值是(　　)A．1 600 J  B．800 J    C．400 J    D．200 J9．如图甲所示，物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在时刻撤去恒力F，物体运动的图像如图乙所示．重力加速度g取，下列说法正确的是（　　）A．物体在内的位移B．恒力F与摩擦力大小之比C．物体与地面间的动摩擦因数D．在撤去F前后两个阶段的平均速度大小之比10．如图所示，在倾角为α=30°的光滑斜面上有一长L=0.8m的轻杆，杆一端固定在O点，可绕O点自由转动，另一端系一质量为m=0.05kg的小球，小球在斜面上做圆周运动，g取10m/s2。要使小球能到达最高点A，则小球在最低点B的最小速度是（　　）A．4m/s           B．2m/sC．2m/s        D．2m/s11．如图，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有（　　）A．甲的切向加速度始终比乙的大 B．甲、乙在同一高度的速度大小相等 C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D．甲比乙先到达B处12．一个凹形圆弧轨道ABC竖直固定放置，A、C两点连线水平，B为轨道的最低点，且B到AC连线的距离为h。质量为m的滑块从A点以初速度v0 = 沿轨道的切线方向进入轨道，运动到B点时的速度大小。已知物体与轨道的动摩擦因数处处相同，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A．从A到B，滑块所受的合外力的方向始终指向圆心B．在B点，滑块处于失重状态C．滑块一定会从C点滑出轨道D．滑块一定不会从C点滑出轨道13．如图所示，质量分别为m、m的物体A、B通过一轻绳连接，A物体套在光滑的竖直杆上，质量为m物体C置于水平地面上，用一轻质弹簧与B相连，开始时，物体A与定滑轮之间的绳子处于水平状态，长度为l，此时弹簧处于原长状态，物体A距离地面的高度为hl。现从静止开始释放物体A，当物体A刚要到达地面时，物体C恰好对地面无压力，重力加速度为g，不计定滑轮和空气的阻力，整个过程弹簧处于弹性限度内。下列说法正确的是（　　）A．弹簧的劲度系数为kB．整个下降过程中物体A匀加速下落C．整个下降过程中A、B组成的系统机械能不守恒，机械能损失mglD．物体A到达地面瞬间的速度为二、多项选择题(本题共3小题，每小题2分，共6分)14.如图所示,一轻弹簧下端固定在倾角为θ的固定斜面底端,弹簧处于原长时上端位于斜面上B点,B点以上斜面光滑,B点到斜面底端粗糙,可视为质点的物体质量为m,从A点静止释放,将弹簧压缩到最短后恰好能被弹回到B点。已知A、B间的距离为L,物体与B点以下斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,不计空气阻力,则此过程中              (　　)A.物体克服摩擦力做的功为mgL sin θB.弹簧的最大压缩量为C.物体的最大动能一定等于mgL sin θD.弹簧弹性势能的最大值为mgL sin θ(1+)15．质量为1 kg的物体（可视为质点）在水平外力F的作用下，从t=0时刻开始在平面直角坐标系xoy（未画出）所决定的光滑水平面内运动。运动过程中，x方向和y方向的速度-时间图像如图甲、乙图所示，下列说法中正确的是（　　）A．质点做匀变速曲线运动B．质点所受外力F的大小为5NC．前6s内外力F对质点所做的功为900JD．6s末，外力F功率的大小为150W16．如图14甲所示，物体以一定的初速度v0从倾角为α＝37°的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3 m，选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E机随高度h的变化如图乙所示．g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.则下列说法正确的是(　　)A．物体的质量m＝1 kgB．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.4C．物体上升过程的加速度大小a＝10 m/s2D．物体回到斜面底端时的动能Ek＝10 J三、非选择题(本题共6小题，共55分)17．（7分）学校物理兴趣小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，电火花计时器打点的周期。（1）实验中，电火花计时器接的是______（选填“6V”或“220V”）的交流电源；（2）下列操作中，有利于减小实验误差的是______；A．两限位孔在同一竖直线上B．先释放纸带，后接通电源C．精确测量重锤的质量（3）实验中得到的一条纸带如图乙所示，O为打出的第一个点，A、B、C、D、E为依次打下的点，根据纸带上的数据，电火花计时器打D点时重锤的速度大小为______，重锤下落的加速度大小为______。（结果均保留三位有效数字）（4）张同学根据如图乙所示的纸带算出了电火花计时器打某点时重锤的瞬时速度，测出O点与该点的距离h，以h为横坐标、为纵坐标建立坐标系，作出图像，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，重力加速度大小为g，则在误差允许的范围内，图线的“斜率”为______；（5）王同学根据打出的另一条纸带，发现重锤重力势能的减少量小于其动能的增加量，他认为这是空气阻力造成的。王同学的观点______（选填“正确”或“错误”），其原因是______。18．(7分)在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带，如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，当地的重力加速度g取9.80 m/s2，那么：(1)根据图上数据，应取图中O点到________点对应的过程来验证机械能守恒定律；(2)从O点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔEp＝________J，动能的增加量ΔEk＝________J；(结果均保留三位有效数字)(3)若测出纸带上各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h，则以为纵轴、以h为横轴作出的图像是下图中的________．19．（9分）如图所示，一架战斗机在距水平地面A点正上方高h=500m处，将质量m=40 kg的炮弹以相对地面v=100m/s的水平速度投出，击中目标B。不计空气阻力，g取10m/s2.求炮弹：（1）刚投出时相对地面所具有的重力势能；（2）目标B距离A 点的水平距离x；（3）重力做功的平均功率。
 20.（9分）如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的足够长的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，求：(1)前2 s内重力做的功；(2)前2 s内重力的平均功率；(3)2 s末重力的瞬时功率.21．（10分）如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角=37°的光滑直轨道AB、圆心为O1的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O2的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道FG组成，B、D和F为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在G点（与B点等高），B、O1、D、O2和F点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量m=0.1kg，轨道BCD和DEF的半径R=0.15m，轨道AB长度，滑块与轨道FG间的动摩擦因数，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，sin37°=0.6，cos37°=0.8。滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放，（1）若释放点距B点的长度l=0.7m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小；（2）设释放点距B点的长度为，滑块第一次经F点时的速度v与之间的关系式；（3）若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度的值。22．（13分）如图（甲）所示半径R=0.8m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，B为轨道的最低点，B点右侧的光滑的水平面上紧挨B点有静止的小平板车，平板车质量M=2kg，长度l=1m，小车的上表面与B点等高，质量m=2kg的物块（可视为质点）从圆弧最高点A由静止释放，取g=10m/s2。（1）求物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力；（2）若物块与平板车间的动摩擦因数为0.3，求物块从平板车右端滑出时平板车的速度大小；（3）若锁定平板车并在上表面铺上一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化如图（乙）所示，求物块滑离平板车时的速率。