第1章 功和機械能 單元檢測 高中物理新魯科版必修第二冊

第1章功和機械能單元檢測一、選擇題(本題共12小題，共44分。其中1～8題為單項選擇題，每小題3分，9～12題為多項選擇題，每小題5分，)1.關于力對物體做功，下列說法正確的是()A.滑動摩擦力對物體一定做負功B.靜摩擦力對物體可能做正功C.作用力與反作用力的功代數(shù)和一定為零D.合外力對物體不做功，則物體速度一定不變2.如圖所示為某舉重運動員在0.5s內由支撐到起立將杠鈴舉起過程中拍攝的兩張照片，杠鈴的質量為100kg，已知照片中杠鈴的實際直徑是40cm，根據(jù)照片可估算出該運動員在上述過程中對杠鈴做功的平均功率約為(g取10m/s2)()A.500W B.800WC.1200W D.1800W3.據(jù)報道：我國一家廠商制作了一種特殊的手機，在電池電能耗盡時，搖晃手機如圖所示，即可產生電能維持通話，搖晃手機的過程是將機械能轉化為電能，如果將該手機搖晃一次，相當于將100g的重物舉高20cm，若每秒搖兩次，則搖晃手機的平均功率為(g取10m/s2)()A.0.04W B.0.4W C.4W D.40W4.一質量為m的人站在觀光電梯內的磅秤上，電梯以0.1g的加速度勻加速上升高度h，在此過程中()A.磅秤的示數(shù)等于mgB.磅秤的示數(shù)等于0.9mgC.人的動能增加了0.9mghD.人的機械能增加了1.1mgh5.以相同大小的初速度v0將物體從同一水平面分別豎直上拋、斜上拋、沿光滑斜面(足夠長)上滑，如圖所示，三種情況到達的最大高度分別為h1、h2和h3，不計空氣阻力(斜上拋物體在最高點的速度方向水平)，則()A.h1＝h3＞h2 B.h1＝h2＜h3C.h1＝h3＜h2 D.h1＝h2＞h36.浙江省諸暨陳蔡鎮(zhèn)是有名的板栗產地。如圖為老鄉(xiāng)敲打板栗的情形，假設某一次敲打時，離地4m處的板栗被敲打后以4m/s的速度水平飛出。已知板栗的質量為20g(忽略空氣阻力作用，以地面為零勢能面)，則關于該板栗下列說法正確的是()A.水平飛出時的重力勢能是0.08JB.落地時的機械能為0.16JC.在離地高1m處的勢能是其機械能的eq\f(5,24)D.有可能擊中離敲出點水平距離為5m的工人7.如圖所示，為“神舟”系列航天飛船返回艙返回地面的示意圖，其過程可簡化為：打開降落傘一段時間后，整個裝置勻速下降，為確保安全著陸，需點燃返回艙的緩沖火箭，在火箭噴氣過程中返回艙做減速直線運動。則()A.火箭開始噴氣瞬間返回艙獲得向上的加速度B.火箭開始噴氣瞬間傘繩對返回艙的拉力不變C.返回艙在噴氣過程中(返回艙質量的變化可忽略)機械能在增加D.返回艙在噴氣過程中處于失重狀態(tài)8.蹦蹦桿是最近兩年逐漸流行的運動器具，其主要結構是在一硬直桿上套一勁度系數(shù)較大的彈簧，彈簧的下端與直桿的下端固定而彈簧的上端固定一踩踏板．如圖所示，小明正在玩蹦蹦桿．在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中，小明的重力勢能、彈簧的彈性勢能的變化情況是()A．重力勢能減小，彈性勢能增大B．重力勢能增大，彈性勢能減小C．重力勢能減小，彈性勢能減小D．重力勢能不變，彈性勢能增大9.下列關于機械能守恒的說法正確的是()A.物體勻速向上運動時所受合力為零，其機械能守恒B.物體做平拋運動時機械能守恒C.物體在豎直平面內做勻速圓周運動時機械能守恒D.物體沿光滑斜面下滑時機械能守恒10.如圖所示，質量為m的物體置于傾角為θ的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，在外力作用下，斜面沿水平方向向右做勻速運動，運動中物體m與斜面體相對靜止。則關于斜面對m的支持力和摩擦力的下列說法中正確的是()A.支持力一定做正功 B.摩擦力一定做正功C.摩擦力可能不做功 D.重力不做功11.如圖所示，小滑塊從一個固定的光滑斜槽軌道頂端由靜止開始下滑，用v、t和h分別表示小滑塊沿軌道下滑的速率、時間和距軌道頂端的高度。如圖所示的v－t圖像和v2－h(huán)圖像中可能正確的是()12.某人用手將2kg的物體由靜止向上提起0.8m，這時物體的速度為2m/s(g取10m/s2)，則下列說法正確的是()A.手對物體做功20J B.物體克服重力做功16JC.合力做功4J D.合力做功20J二、實驗題(共10分)13.如圖為“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置示意圖，現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重物，回答下列問題：(1)為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有________(填入正確選項前的字母)A.米尺 B.秒表C.低壓直流電源 D.低壓交流電源(2)實驗中產生誤差的原因有______________(寫出兩個原因即可)；(3)實驗中由于打點計時器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時受到較大阻力，這樣將造成________。A.不清楚 B.mgh>eq\f(1,2)mv2C.mgh<eq\f(1,2)mv2 D.mgh＝eq\f(1,2)mv2四、計算題(共46分)14.一臺起重機將靜止在地面上、質量為m＝1.0×103kg的貨物勻加速豎直吊起，在2s末貨物的速度v＝4m/s.(取g＝10m/s2，不計額外功)求：(1)起重機在這2s內的平均功率；(2)起重機在2s末的瞬時功率．15．如圖所示，一個小球的質量m＝2kg，能沿傾角θ＝37°的斜面由頂端B從靜止開始下滑，小球滑到底端時與A處的擋板碰觸后反彈(小球與擋板碰撞過程中無能量損失)，若小球每次反彈后都能回到原來的eq\f(2,3)處，已知A、B間距離為s0＝2m，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2，求：(1)小球與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)小球由開始下滑到最終靜止的過程中所通過的總路程和克服摩擦力做的功．16.如圖所示為某型號氣墊船，其總質量為3×105kg，裝有額定輸出功率為6000kW的燃氣輪機。若該氣墊船由靜止開始做勻加速直線運動，當速度為36km/h時，燃氣輪機達到額定輸出功率，之后保持該功率不變繼續(xù)運動30m距離，達到最大速度勻速運動，假設整個過程中氣墊船所受阻力恒為3×105N，重力加速度g取10m/s2。求：(1)燃氣輪機提供的最大牽引力；(2)整個過程氣墊船的最大速度；(3)氣墊船由靜止開始到最大速度過程所經歷的時間。

參考答案：1.答案B2.答案C3.答案B4.答案D5.答案A6.答案C7.答案A8.答案A.9.答案BD10.答案BD11.答案BD12.答案ABC13.解析(1)在處理數(shù)據(jù)時需要測量長度，故需要米尺；電磁打點計時器工作時需要使用低壓交流電源，故A、D正確。(2)造成誤差的原因有：①紙帶和打點計時器限位孔之間有摩擦。②用米尺測量紙帶上點的間距時讀數(shù)有誤差。③計算勢能變化時，選取始末位置過近。④交流電頻率不穩(wěn)定。(3)由于阻力作用，物體重力勢能的減少量大于動能的增加量，即mgh＞eq\f(1,2)mv2，故B正確。答案(1)AD(2)紙帶和打點計時器限位孔之間有摩擦；用米尺測量紙帶上點的間距時讀數(shù)有誤差(其他原因合理均可得分)(3)B14.[解析]設貨物所受的拉力為F，加速度為a，則(1)由a＝eq\f(v,t)得，a＝2m/s2F＝mg＋ma＝1.0×103×10N＋1.0×103×2N＝1.2×104N2s內貨物上升的高度h＝eq\f(1,2)at2＝4m起重機在這2s內對貨物所做的功W＝F·h＝1.2×104×4J＝4.8×104J起重機在這2s內的平均功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(4.8×104J,2s)＝2.4×104W.(2)起重機在2s末的瞬時功率P＝Fv＝1.2×104×4.0W＝4.8×104W.[答案](1)2.4×104W(2)4.8×104W15.解析：(1)設小球與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，小球第一次由靜止從B點下滑到碰撞彈回上升到速度為零的過程，由動能定理得：mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s0－\f(2,3)s0))sin37°－μmgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s0＋\f(2,3)s0))cos37°＝0解得：μ＝0.15.(2)球最終一定停在A處，小球從B處由靜止下滑到最終停在A處的全過程由動能定理得：mgs0sin37°－μmgscos37°＝0所以小球通過的總路程為：s＝eq\f(s0tan37°,μ)＝5s0＝10m克服摩擦力做的功：Wf＝μmgscos37°＝24J.答案：(1)0.15(2)10m24J16.解析(1)整個過程中勻加速階段牽引力最大，勻加速結束時速度為v1＝36km/h＝10m/s由Pm＝Fmv1，解得Fm＝eq\f(Pm,v1)＝eq\f(6×106,10)N＝6×105N。(2)達到最大速度時，氣墊船勻速運動，此時牽引力與阻力大小相等，則由Pm＝fvm，解得vm＝eq\f(Pm,f)＝20m/s。(3)由牛頓第