第一章 功和機(jī)械能（基礎(chǔ)夯實(shí)）-2025年春高一物理魯科版（2019）必修二單元鞏固檢測(cè)

第一章功和機(jī)械能（基礎(chǔ)夯實(shí)）——高一物理魯科版（2019）必修二單元鞏固檢測(cè)一、選擇題（本題共10小題，每小題5分，共50分）1.如圖所示，某同學(xué)用繩子水平拉動(dòng)木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運(yùn)動(dòng)，到達(dá)某一速度時(shí)，木箱具有的動(dòng)能一定()A.小于拉力所做的功 B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功 D.大于克服摩擦力所做的功2.如圖所示，園丁對(duì)割草機(jī)施加推力F，F(xiàn)與水平方向夾角為α，則割草機(jī)向左沿直線運(yùn)動(dòng)位移x的過程推力做功為()A. B. C.Fx D.03.汽車定速巡航行駛（速度大小不變），通過如圖所示的路段，1、2上坡，3、4下坡，路面對(duì)汽車的摩擦阻力和空氣阻力大小恒定，汽車經(jīng)過1、2、3、4位置時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率()A. B. C. D.4.圖是某城市一廣場(chǎng)噴泉噴出的水柱。若其他條件不變，僅使水柱高度變?yōu)樵瓉淼膎倍，忽略空氣阻力，則用于給噴管噴水的電動(dòng)機(jī)的輸出功率需要變?yōu)樵瓉淼?)A.n倍 B.倍 C.倍 D.倍5.如圖所示，直角桿AOB位于豎直平面內(nèi)，OA水平，OB豎直且光滑，用不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩相連的兩小球a和b分別套在OA和OB桿上，b球的質(zhì)量為1kg在作用于a球的水平拉力F的作用下，a、b均處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)a球到О點(diǎn)的距離。b球到О點(diǎn)的距離。改變力F的大小，使a球向右加速運(yùn)動(dòng)，已知a球向右運(yùn)動(dòng)0.1m時(shí)速度大小為6m/s，，則在此過程中繩對(duì)b球的拉力所做的功為()A.33J B.32J C.19J D.10J6.一個(gè)0.1kg的球從1.8m的高處落到地上又彈回到的1m高度，選下落起點(diǎn)為參考面（）下列說法正確的是()A.整個(gè)過程重力做功為1.8J B.整個(gè)過程重力做了1J的功C.物體的重力勢(shì)能一定減少了0.8J D.物體在地面時(shí)的重力勢(shì)能為07.一根粗細(xì)不均勻的繩子擺放在地面上，已知繩子的質(zhì)量為5kg，繩長(zhǎng)為1m，抓住繩子一端緩慢往上提起，直到另一端恰好離開地面，此過程需做功30J。若抓住繩子的另一端把繩子緩慢提起來，拉力做功為（g?。?)A.10J B.20J C.30J D.50J8.如圖所示PO垂直足夠大的木板ABCD，用與木板相同的材料制成若干滑板PQ，Q處為一小段圓弧。從P點(diǎn)由靜止釋放同一小物塊直到停止，改變Q的位置使物塊總能停止在木板上，則小物塊停止時(shí)的位置組成的圖形為()A.圓形 B.橢圓形 C.正方形 D.菱形9.在光滑的水平面上，一滑塊的質(zhì)量，在水平面上受水平方向上恒定的外力(方向未知)作用下運(yùn)動(dòng)，如圖所示給出了滑塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的一段軌跡，滑塊過P、Q兩點(diǎn)時(shí)速度大小均為.滑塊在P點(diǎn)的速度方向與PQ連線的夾角，，，則下列說法正確的是()A.水平恒力F的方向與PQ連線成53°角B.滑塊從P到Q的時(shí)間為3sC.滑塊從P到Q的過程中速度最小值為D.P、Q兩點(diǎn)的距離為15m10.如圖所示，PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑圓周軌道，圓心O在S的正上方，在O和P兩點(diǎn)各有一質(zhì)量均為m的小物塊a和b（未畫出）。從同一時(shí)刻開始，a自由下落，b由靜止沿圓弧下滑。以下說法正確的是()A.a比b先到達(dá)S，它們?cè)赟點(diǎn)時(shí)重力的功率相同B.a與b同時(shí)到達(dá)S，它們?cè)赟點(diǎn)時(shí)重力的功率相同C.a比b先到達(dá)S，它們?cè)赟點(diǎn)時(shí)重力的功率不相同D.b比a先到達(dá)S，它們?cè)赟點(diǎn)時(shí)重力的功率不相同二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共14分）11.（6分）某學(xué)生小組設(shè)計(jì)了通過小球沿傾斜（忽略軌道摩擦）軌道下滑的實(shí)驗(yàn)，來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，小球釋放處到光電門的高度差h遠(yuǎn)大于小球直徑D。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量小球的直徑D，如圖乙所示，則_______mm。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將小球從斜面上某處靜止釋放，為完成實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量的物理量為______。A.小球的質(zhì)量mB.小球通過光電門所用的時(shí)間TC.小球從釋放到運(yùn)動(dòng)到斜面最低點(diǎn)的時(shí)間tD.小球靜止釋放位置與光電門間的高度差h（3）已知重力加速度為g，此實(shí)驗(yàn)只需滿足_______成立，則可證明機(jī)械能守恒定律成立（用已知和測(cè)量物理量的符號(hào)表示等式關(guān)系）。12.（8分）如圖甲所示，某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示裝置來研究“合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”，測(cè)得小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的總質(zhì)量為m，并保證m遠(yuǎn)小于M，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置并正確平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)中始終保持細(xì)繩與木板平行，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）在平衡摩擦力過程中，取下細(xì)繩及砂桶，通過改變長(zhǎng)木板的傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做______運(yùn)動(dòng)。（2）若確保該學(xué)習(xí)小組實(shí)驗(yàn)操作正確，并挑選出如圖所示的紙帶，則由此可求得紙帶上由A點(diǎn)到D點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的過程中，合外力對(duì)小車所做的功______；在此過程中小車動(dòng)能改變量為______；若在誤差范圍內(nèi)滿足______，則動(dòng)能定理得證。（均使用題中所給和圖中標(biāo)注的物理量符號(hào)表示）三、計(jì)算題（共36分）13.（10分）如圖所示，水平傳送帶AB間的距離為16m，質(zhì)量分別為2kg、4kg的物塊P、Q，通過繞在光滑定滑輪上的細(xì)線連接，Q在傳送帶的左端且連接物塊Q的細(xì)線水平，當(dāng)傳送帶以8m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，Q恰好靜止.最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度，當(dāng)傳送帶以8m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求：（1）Q與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）Q從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間；（3）Q從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，傳送帶對(duì)Q做的功.14.（12分）“蘿卜快跑”自動(dòng)駕駛汽車火爆出圈，已經(jīng)在福州濱海新城開始商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。某款自動(dòng)駕駛汽車質(zhì)量為2000kg，在平直道路上某處由靜止開始以4800N的牽引力勻加速啟動(dòng)，沿直線行駛了3s速度達(dá)到6m/s，已知汽車運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒定，求汽車在3s勻加速過程中：（1）加速度的大??；（2）受到阻力的大??；（3）牽引力的平均功率。15.（14分）如圖，一根直桿由粗細(xì)相同的兩段構(gòu)成，其中AB段為長(zhǎng)的粗糙桿，BC段為長(zhǎng)的光滑桿.將桿與水平面成53°角固定在一塊彈性擋板上，在桿上套一質(zhì)量、孔徑略大于桿直徑的圓環(huán).開始時(shí)，圓環(huán)靜止在桿底端A，現(xiàn)用沿桿向上的恒力F拉圓環(huán)，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去F，圓環(huán)剛好能到達(dá)頂端C，然后再沿桿下滑.已知圓環(huán)與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)，，，.試求：（1）拉力F的大小；（2）拉力F作用的時(shí)間；（3）若不計(jì)圓環(huán)與擋板碰撞時(shí)機(jī)械能損失，從圓環(huán)開始運(yùn)動(dòng)到最終靜止的過程中在粗糙桿上所通過的總路程。

答案以及解析1.答案：A解析：根據(jù)動(dòng)能定理可知，木箱具有的動(dòng)能一定小于拉力做功，與克服摩擦力做功的大小關(guān)系不能確定。故選A。2.答案：A解析：根據(jù)做功的公式可知割草機(jī)向左沿直線運(yùn)動(dòng)位移x的過程推力做功為，故選A。3.答案：A解析：設(shè)汽車所處位置切線與水平面夾角為θ，根據(jù)題意，汽車經(jīng)過上坡階段，有由于所以汽車經(jīng)過下坡階段，有由于所以故選A。4.答案：B解析：在噴管噴口處，設(shè)噴射速度為v，經(jīng)過時(shí)間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為，噴管的橫截面積為S，則有電動(dòng)機(jī)功率為P，則有從離開噴口至到達(dá)最高點(diǎn)的過程中，由機(jī)械能守恒定律可得聯(lián)立解得說明。故選B。5.答案：A解析：a球向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，，小球b上升的距離為，如圖此時(shí)細(xì)繩與水平方向夾角的正切值為，可知，根據(jù)繩模型關(guān)聯(lián)速度知識(shí)可知，代入，可得，以b球?yàn)檠芯繉?duì)象，由動(dòng)能定理得，代入數(shù)據(jù)解得，故A正確，BCD錯(cuò)誤;故選:A。6.答案：C解析：ABC.整個(gè)過程重力做功為所以物體的重力勢(shì)能減少了0.8J。故AB錯(cuò)誤，C正確；D.物體在地面時(shí)的重力勢(shì)能為故D錯(cuò)誤，故選C。7.答案：B解析：提起繩子過程中，拉力做功，h表示重心上升的高度。計(jì)算可知第一次重心升高0.6m，故第二次重心升高0.4m，對(duì)應(yīng)拉力做功20J。8.答案：A解析：設(shè)PQ與水平面夾角為θ，小物塊與木板間的摩擦因數(shù)為μ，小物塊在木板上滑行的距離為x，根據(jù)動(dòng)能定理又聯(lián)立，解得即小物塊從不同滑板滑下后最終停止的位置到P點(diǎn)的水平距離保持不變，改變Q的位置，只是改變了小物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的方向，則小物塊停止時(shí)的位置組成的圖形為以O(shè)點(diǎn)為圓心，為半徑的圓形，故選A。9.答案：B解析：A.滑塊過P、Q兩點(diǎn)時(shí)速度大小相等，根據(jù)動(dòng)能定理得得即水平方向上恒定的外力F與PQ連線垂直且指向軌跡的凹側(cè)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.把滑塊在P點(diǎn)的速度分解到沿水平恒力F和垂直水平恒力F兩個(gè)方向上，沿水平恒力F方向上滑塊先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為當(dāng)沿水平恒力F方向上的速度為0時(shí)，時(shí)間根據(jù)對(duì)稱性，滑塊從P到Q的時(shí)間為故B項(xiàng)正確；C.當(dāng)沿水平恒力F方向上的速度為0時(shí)，只有垂直水平恒力F方向的速度此時(shí)速度最小，所以滑塊從P到Q的過程中速度最小值為4m/s，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.沿垂直水平恒力F方向上滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有故D項(xiàng)錯(cuò)誤.故選B。10.答案：C解析：a為自由落體運(yùn)動(dòng)，b加速度豎直分量的平均值小于重力加速度，則a比b先到達(dá)S。a在S點(diǎn)的速度與重力同向，b在S點(diǎn)的速度與重力垂直，功率為零，二者功率不相同。故選C。11.答案：（1）5.662/5.663/5.664（2）BD（3）解析：（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為固定刻度與可動(dòng)刻度之和，所以（2）若小球下滑過程機(jī)械能守恒，則聯(lián)立可得由此可知，為完成實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量的物理量為小球通過光電門所用的時(shí)間T和小球靜止釋放位置與光電門間的高度差h。故選BD。（3）由以上分析可知，需要驗(yàn)證12.答案：（1）勻速直線（2）；；解析：（1）改變長(zhǎng)木板的傾斜程度，用重力沿木板方向的分力來平衡小車受到的摩擦力，當(dāng)兩個(gè)力相等時(shí)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2）平衡摩擦力后，小車受到細(xì)繩的拉力即是其受到的合外力，當(dāng)m遠(yuǎn)小于M時(shí)，小車以及砂和砂桶的加速度遠(yuǎn)小于重力加速度g，此時(shí)砂和砂桶的總重力mg可以近似等于細(xì)繩的拉力，即小車受到的合外力為mg。由A點(diǎn)到D點(diǎn)，小車的位移為，合外力與位移方向相同，所以合外力對(duì)小車做功為小車受到合外力恒定，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在某位移的中間時(shí)刻的速度與這段位移的平均速度相等。紙帶上相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。A點(diǎn)為O、B兩點(diǎn)的中間時(shí)刻，小車在A點(diǎn)的速度D點(diǎn)為C、E兩點(diǎn)的中間時(shí)刻，小車在D點(diǎn)的速度由A點(diǎn)到D點(diǎn)，小車動(dòng)能的改變量若滿足合外力做功等于動(dòng)能的改變量，即動(dòng)能定理得證。13.答案：（1）0.5（2）2.6s（3）-128J解析：（1）當(dāng)物塊Q處于平衡狀態(tài)時(shí)，有，可得.（2）傳送帶沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)加速階段細(xì)線的拉力為T，對(duì)P有，對(duì)Q有，解得，從Q開始運(yùn)動(dòng)至與傳送帶共速所用的時(shí)間為，Q在該過程運(yùn)動(dòng)的位移為，由于，所以Q與傳送帶共速后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，勻速過程的位移為，勻速過程的時(shí)間為，則Q從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間為.（3）Q