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

第八章機械能守恒定律——2023-2024學年高一物理人教版（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.關于功率，下列說法正確的是()A.根據(jù)可知，機器做功越多，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，只要知道時間t內(nèi)機器所做的功，就可求得這段時間內(nèi)任一時刻機器做功的功率D.根據(jù)可知，發(fā)動機功率一定時，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末重力做功的瞬時功率為60W D.第1s末重力做功的瞬時功率為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動，在6s內(nèi)其速度與時間關系的圖像和拉力的功率與時間關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，斜面的傾角為θ，重力加速度為g，則小球落在B點前瞬間重力做功的瞬時功率為()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)球機將一網(wǎng)球水平射出后的軌跡，其中A為出射點，網(wǎng)球從A到B與從B到C所花時間相同，不計空氣阻力，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處時重力的功率是其在C處時重力的功率的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，一個可視為質(zhì)點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點停下。斜面與水平面粗糙程度相同，且平滑連接。現(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點的正下方P點.若小球在水平拉力的作用下，從P點緩慢地移動到Q點，水平拉力F做的功為；若小球在水平恒力的作用下，從P點運動到Q點，水平恒力做的功為.已知，則和的大小關系為()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線相連，小球B（視為質(zhì)點）恰好位于桌面上.已知重力加速度為g.從靜止釋放小球B，在運動到圓柱最高點的過程中()A.物體A的機械能守恒B.當小球B到達圓柱最高點時，物體A的速度大小為C.細線的張力對小球B所做的功為D.細線的張力對物體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)細線豎直.開始時，重物均處于靜止狀態(tài)，釋放后開始運動.已知的質(zhì)量均為m，假設摩擦阻力和空氣阻力均忽略不計，重力加速度為g，當A運動的位移為h時，則下列說法正確的是()A.B運動的位移為，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.斜面的機械能增加D.小物塊和斜面組成的系統(tǒng)機械能守恒二、實驗題（每空2分，共12分）13.用落體法“探究機械能守恒定律”的實驗裝置如圖所示。打點計時器所用電源頻率為50Hz，當?shù)刂亓铀俣却笮?，測得所用重物的質(zhì)量為1.0kg。下圖是按實驗要求正確地選出的紙帶（打點的時間間隔為0.02s）。（1）紙帶的________（選填“左”或“右”）端與重物相連。（2）打點計時器打下計數(shù)點B時，重物的速度________m/s。（3）從起點O到打下計數(shù)點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。（計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（4）通過計算，________（選填“＞”“＝”或“＜”），這是因為________________。（5）實驗的結(jié)論是：在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，重物的機械能守恒。三、計算題（共28分）14.（14分）滑板運動是一項驚險刺激的運動，深受青少年的喜愛。圖中ABCD為滑板的運動軌道，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。一運動員從P點以的初速度下滑，經(jīng)BC后沖上CD軌道，達到Q點時速度減為零。已知運動員連同滑板的質(zhì)量，，，g取，求：（結(jié)果可帶根號）（1）運動員第一次經(jīng)過B點和C點的速度，；（2）滑板與BC之間的動摩擦因數(shù)μ；（3）運動員最后靜止的位置與B點之間的距離x。15.（14分）2022年北京冬奧會的跳臺滑雪項目將在張家口賽區(qū)舉行，跳臺滑雪是冬奧會中最具觀賞性的項目之一，如圖所示。假設一名質(zhì)量的運動員在訓練中從長直助滑道AB的A處由靜止開始以加速度勻加速滑下，到達助滑道末端B時速度，A與B的豎直高度差，為了改變運動員的運動方向，在助滑道與起跳臺之間用一段彎曲滑道銜接，其中最低點C處附近是一段以O為圓心的圓弧。助滑道末端B與滑道最低點C的高度差，運動員在B、C間運動時阻力做功，取。（1）求運動員在AB段下滑時受到阻力的大小；（2）若運動員能夠承受的最大壓力為其所受重力的5倍，則C點所在圓弧的半徑R至少應為多大。

答案以及解析1.答案：D解析：根據(jù)可知，在相同時間內(nèi)，做功多的機器，功率一定大，故A錯誤；根據(jù)可知，發(fā)動機功率一定時，汽車的牽引力與速度成反比，故B錯誤，D正確；公式求的是力在一段時間內(nèi)的平均功率，故C錯誤.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錯誤；第1s末重力做功的瞬時功率，C、D錯誤.3.答案：B解析：由速度—時間圖像可知，前2s內(nèi)物體的加速度大小為，設此過程牽引力為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：設斜面的高度為h，長度為L，從A處到B點的時間為點速度為點豎直分速度為，根據(jù)平拋運動規(guī)律有，又因為，解得，小球落在B點前瞬間重力做功的瞬時功率，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所花時間相同，A為出射點，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)量關系，故C錯誤；網(wǎng)球在B點有，網(wǎng)球在C點有，網(wǎng)球在B時重力的功率與其在C時重力的功率之比為，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個小格的高度。故選C。9.答案：C解析：當用水平拉力緩慢拉動小球時，根據(jù)動能定理可得，由幾何關系可知，，解得拉力做的功；當小球在水平恒力的作用下從P點運動到Q點時，水平恒力做的功，故C正確.10.答案：C解析：小球B運動至最高點的過程中動能和重力勢能均增大，B的機械能增大，因為系統(tǒng)的機械能守恒，所以A的機械能減少，A錯誤；根據(jù)機械能守恒定律得，解得，B錯誤；根據(jù)動能功能關系得，細線的張力對小球B所做的功為，C正確；根據(jù)機械能守恒定律可知，細線的張力對物體A所做的功為，D錯誤.11.答案：D解析：設細線的拉力為受到兩細線的拉力為，方向向上，B受到細線的拉力為T，方向向上，所受重力大小相等，釋放后，A向上運動，B向下運動，當A上升的高度為h時，B下降的高度為的位移為，方向向下，A錯誤；由于B下降的位移大小是A上升位移大小的兩倍，它們的運動時間相等，由可知，B的加速度大小是A的加速度大小的兩倍，由可知，同一時刻B的速度大小是A的兩倍，B錯誤；當A上升的位移為h時，設其速度為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，由機械能守恒定律得，解得，C錯誤；當A的位移為h時，B減少的機械能，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，但是與小物塊運動的位移不垂直，所以對小物塊做功，A錯誤，符合題意；小物塊下滑時，重力做正功，重力勢能減少，加速運動，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）＞；實驗中存在阻力解析：（1）由圖可得，紙帶上O點靠近重物，所以左端與重物相連。（2）打下計數(shù)點B時（3）從起點O到打下計數(shù)點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）通過計算，；因為實驗中存在阻力。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，運動員從P點滑至B點的過程，由動能定理得代入數(shù)據(jù)解得運動員由C點到Q點的過程，由動能定理有代入數(shù)據(jù)解得（2）運動員由B點滑至C點的過程中，由動能定理有代入數(shù)據(jù)解得（3）設運動員在BC軌道上滑行的總路程為s.對從P點到靜止的整個過程，由動能定理有代入數(shù)據(jù)解得故運動員最后靜止的位置與B點之間的距離1