人教版 (2019)必修 第二册机械能守恒定律优秀精练

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班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．（2023春·江苏苏州·高一苏州市苏州高新区第一中学校考阶段练习）如图所示，小明用一根轻绳以拉力F拉动木箱，当绳子与水平方向成θ角时，木箱能沿水平面做匀速直线运动。若增大θ角，而保持木箱运动的速度不变，以下说法中正确的是（ ）
A．木箱所受的合力增大
B．木箱所受到的摩擦力一定增大
C．拉力F一定增大
D．拉力F的功率一定减少
2．体育课上，身材、体重完全相同的甲、乙两位同学比赛跳高，甲同学采用跨越式，乙同学采用背越式，如图所示。两同学的成绩相同，若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．甲同学跳高过程中克服重力做的功较多
B．离地这一瞬间，地面对甲同学做功较多
C．乙同学腾空过程经历的时间比甲的长
D．乙同学上升过程重力的平均功率比甲的大
3．（2023春·河南郑州·高一郑州外国语学校校考阶段练习）如图所示为飞机特技表演俯冲时的情形，飞机从点运动到点过程中，下列说法正确的是（ ）
A．飞机的速度可能保持不变
B．飞机一定做匀速圆周运动
C．如果飞机的速度不断增大，则飞机受到的合力与飞机的速度夹角始终小于
D．如果飞机的速度不断增大，则飞机受到的合力与飞机的速度夹角可以互相垂直
4．（2023春·宁夏银川·高一贺兰县第一中学校考阶段练习）如图所示，质量为m的物体相对静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l，物体相对斜面静止，则下列说法正确的是（ ）
A．重力对物体做正功
B．摩擦力对物体做负功
C．合力对物体做功不为零
D．支持力对物体不做功
5．（2023春·江苏南通·高一江苏省如皋中学校考阶段练习）跳伞员跳伞过程中，打开伞前可看做自由落体运动，打开伞后空气阻力与速度平方成正比，此过程人先减速下降，最后匀速下落。下列关于人的下落速度重力势能、动能、机械能随下落时间或下落高度的关系图像可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
6．（2023春·贵州黔东南·高一校考阶段练习）如图所示，质量的滑块在倾角为的斜面上从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧。滑块压缩弹簧到c点开始反弹，返回到b点时离开弹簧，最后又回到a点。已知重力加速度，，。那么在整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．滑块与斜面间有摩擦
B．滑块动能的最大值是4J
C．弹簧弹性势能的最大值是6J
D．从b到c，滑块动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
7．（2023春·江苏徐州·高一校考阶段练习）如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点），以水平初速度，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s，重力加速度为g。则在此过程中（ ）
A．摩擦力对物块做功为
B．摩擦力对木板做功为
C．木板动能的增量为
D．由于摩擦而产生的热量为
8．（2023春·江苏南通·高一江苏省如皋中学校考阶段练习）小明驾驶两轮平衡车在水平路面上以恒定加速度启动，图像如图所示，已知人和平衡车的总质量为，平衡车动力系统的额定功率为，平衡车受到的阻力恒为，不计人对平衡车做功，则（ ）
A．平衡车匀加速阶段的牵引力为
B．平衡车能达到的最大行驶速度
C．平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度
D．时间内，阻力对平衡车做的功为
多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．（2023春·四川眉山·高一校考阶段练习）如图所示，B为半径为R的竖直光滑圆弧的左端点，B点和圆心C连线与竖直方向的夹角为，一个质量为m的小球在圆弧轨道左侧的A点以水平速度抛出，恰好沿圆弧在B点的切线方向进入圆弧轨道，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球从A运动到B的时间
B．A，B之间的距离
C．小球运动到B点时，重力的瞬时功率
D．小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时，圆弧轨道对它的支持力最大
10．（2021春·陕西渭南·高一校考阶段练习）如图所示，粗糙绝缘的水平面上，一被压缩、锁定的轻弹簧一端固定在墙上，另一端与物体B栓接，物体A紧靠着物体B，处于静止状态，A、B两物体不拴接。现解除锁定弹簧的同时，对物体A向右施加的水平恒力作用，使A、B物体一起从静止开始向右运动。已知两物体质量，与水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内。则在运动过程中，下列判断正确的是（ ）
A．A、B两物体在弹簧的原长位置分离
B．A、B两物体分离的瞬间，A、B两物体组成的系统动能达到最大
C．A、B两物体分离的瞬间，物体B的加速度大小为，方向向右
D．从静止开始到弹簧恢复原长的过程中，物体B动能先增大后减小
11．（2021春·安徽合肥·高一合肥一中校考期中）如图所示，倾角为θ的传送带由电动机带动，始终保持速率v匀速运动，质量为m的物块由传送带底端静止释放，已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，物块到达传送带顶端前已经与之保持相对静止。则在物块由静止释放到运动到顶端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电动机多提供的能量大于
B．传送带克服摩擦力做的功为
C．传送带和物块因之间的摩擦面增加的内能为
D．摩擦力对物块的平均功率为
12．（2021春·安徽合肥·高一合肥一中校考期中）如图所示，一根轻质弹簧与质量为m的滑块P连接后，穿在一根光滑竖直杆上，弹簧下端与竖直杆的下端连接，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来。图中O、B两点等高，线段OA长为L，与水平方向的夹角，重物Q的质量，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时，弹簧对滑块的弹力大小相等，不计滑轮的摩擦，在滑块从A到B的运动过程中（ ）
A．滑块P的速度一直增大B．滑块P在位置B的速度
C．轻绳对滑块P做功D．P与Q的机械能之和先增大后减小
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）如图甲所示，某学习小组利用如图所示装置来研究“合外力做功与动能变化的关系”，测得小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，并保证m远小于M，安装好实验装置并正确平衡摩擦力，实验中始终保持细绳与木板平行，打点计时器打点周期为T，当地的重力加速度为g。
（1）在平衡摩擦力过程中，取下细绳及砂桶，通过改变长木板的倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做______运动。
（2）若确保该学习小组实验操作正确，并挑选出如图所示的纸带，则由此可求得纸带上由A点到D点所对应的过程中，合外力对小车所做的功W=______；在此过程中小车动能改变量为ΔEk=______；若在误差范围内满足______，则动能定理得证。（均使用题中所给和图中标注的物理量符号表示）
14．（8分）（2023春·福建泉州·高一福建省德化第一中学校考阶段练习）如图是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。（g取）
（1）下列做法正确的有______（填正确答案序号）；
A．必须要称出重物的质量
B． 图中两限位孔必须在同一竖直线上
C． 数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
D． 可以用或者计算某点速度
（2）选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通过频率为50Hz的交变电流。用刻度尺测得，，，重锤的质量为，（g取）。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J；此时重锤的速度为______m/s；（结果均保留三位有效数字）
（3）某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图所示的图线，图线的斜率近似等于______。
A． 19.6 B． 9.8 C． 4.90
15．（8分）如图，光滑水平地面上有一个质量为的木箱，在大小为、与水平方向成斜向上的恒定拉力的作用下，向右前进了。重力加速度。该过程中，重力、弹力和拉力分别对木箱做的功为多少？
16．（10分）（2023春·云南保山·高一云南省昌宁第一中学校考阶段练习）由相同材料的木板搭成的轨道如图所示，其中木板AB、BC、CD、DE、EF长均为L＝1.5 m，木板OA和其他木板与水平地面的夹角都为β＝37°（sin37°＝0.6，cs37°＝0.8），一个可看成质点的物体在木板OA上从图中离地高度h＝1.8 m处由静止释放，物体与木板的动摩擦因数都为μ＝0.2，在两木板交接处都用小曲面相连，使物体能顺利地经过，既不损失动能，也不会脱离轨道。在运动过程中，重力加速度g取10m/s2，问：
（1）若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体能否静止在斜面上？物体从O运动到A所用时间是多少？
（2）物体运动的总路程是多少？
（3）物体最终停在何处？并作出解释。
17．（12分）（2023春·湖北武汉·高一武钢三中校考阶段练习）一同学物理课上陷入梦乡，梦中参与了一个趣味游戏，a、b、c、d，4个相同木板紧挨放在水平地面上，使小滑块以某一水平初速度从a的左端滑上木板，若滑块分别停在a、b、c、d上，则分别获得四、三、二、一等奖，若滑离木板则不得奖．已知每块木板的长度为L、质量为m，木板下表面与地面间的动摩擦因数均为，滑块质量为，滑块与木板上表面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等。该醒醒了，再睡，醒来就高三了，请及时止损，拯救自己，来独立答题！
（1）若你诚信应对却只获得四等奖（请不要气馁），求滑块初速度的最大值；
（2）若你凭不正当手段获得一等奖（请及时收手），求因摩擦产生的总热量Q的取值范围。
18．（14分）（2023春·浙江宁波·高一余姚中学校考阶段练习）如图为某游戏装置的示意图。AB、CD均为四分之一圆弧，E为圆弧DEG的最高点，各圆弧轨道与直轨道相接处均相切。GH与水平夹角为，底端H有一弹簧，A、、、D、、H在同一水平直线上。一质量为0.01kg的小钢球（其直径稍小于圆管内径，可视作质点，从距A点高为h处的O点静止释放，从A点沿切线进入轨道，B处有一装置，小钢球向右能无能量损失的通过，向左则不能通过且小钢球被吸在B点。若小钢球能够运动到H点，则被等速反弹。各圆轨道半径均为，BC长，水平直轨道BC和GH的动摩擦因数，其余轨道均光滑，小钢球通过各圆弧轨道与直轨道相接处均无能量损失。某次游戏时，小钢球从O点出发恰能第一次通过圆弧的最高点E。（，，）求：
（1）小钢球第一次经过C点时的速度大小；
（2）小钢球第一次经过圆弧轨道最低点B时受到的支持力大小；
（3）若改变小钢球的释放高度h，求出小钢球在斜面轨道上运动的总路程s与h的函数关系。