专题03 机械能守恒定律【专项训练】-2020-2021学年高一物理下学期期末专项复习（人教版）

机械能守恒定律 (时间：90分钟　分值：100分) 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．下列说法中正确的是(　　) A．能就是功，功就是能 B．做功越多，物体的能量就越大 C．外力对物体不做功，这个物体就没有能量 D．能量转化的多少可以用做功来量度 【解析】D　功和能是两个不同的概念，做功的多少只是说明了能量转化的多少而不能说明能量的多少，外力做功与否不能说明物体能量的有无，功是能量转化的量度，故只有D正确。 2．关于摩擦力做功，下列说法中正确的是(　　) A．静摩擦力一定不做功 B．滑动摩擦力一定做负功 C．静摩擦力和滑动摩擦力都可做正功 D．相互作用的一对静摩擦力做功的代数和可能不为0 【解析】C　静摩擦力方向与物体的相对运动趋势方向相反，与运动方向可以相同、相反、垂直，故静摩擦力对物体可以做正功、负功、不做功，故A错误；滑动摩擦力方向与物体的相对运动方向相反，与运动方向可以相同、相反、垂直，故滑动摩擦力对物体可以做正功、负功、不做功，故B错误；由上可知C正确；一对相互作用的静摩擦力，大小相等，方向相反，作用的两个物体位移相同．所以一对相互作用的静摩擦力做功之和一定是零，故D错误．所以C正确，A、B、D错误． 3．一台抽水机每秒能把30 kg的水抽到10 m高的水塔上，如果不计额外功的损失，这台抽水机保持输出功率不变的前提下，半小时内能做多少功(g＝10 m/s2)(　　) A．3×105 J　 B．5.4×105 J C．5.4×106 J D．3×106 J 【解析】C　抽水机1秒钟内做的功是：W＝mgh＝30×10×10 J＝3 000 J 所以抽水机的功率为：P＝eq \f(W,t)＝eq \f(3 000,1) W＝3 000 W 抽水机半小时做的功是：W′＝Pt′＝3 000×30×60 J＝5.4×106 J，故C正确． 4．质量为m＝20 kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动。0～2 s内F与运动方向相反，2～4 s内F与运动方向相同，物体的v­t图象如图所示，g取10 m/s2，则(　　) A．拉力F的大小为100 N B．物体在4 s时拉力的瞬时功率为120 W C．4 s内拉力所做的功为480 J D．4 s内物体克服摩擦力做的功为320 J 【解析】B 由图象可得：0～2 s内物体做匀减速直线运动，加速度大小为a1＝eq \f(|Δv|,Δt)＝eq \f(10,2) m/s2＝5 m/s2，匀减速过程有F＋f＝ma1；2～4 s内物体做匀加速直线运动，加速度大小为a2＝eq \f(|Δv′|,Δt′)＝eq \f(2,2) m/s2＝1 m/s2，有F－f＝ma2，解得f＝40 N，F＝60 N，故A错误。物体在4 s时拉力的瞬时功率为P＝Fv＝60×2 W＝120 W，故B正确。4 s内物体通过的位移为x＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)×2×10－\f(1,2)×2×2)) m＝8 m，拉力做功为W＝－Fx＝－480 J，故C错误。4 s内物体通过的路程为s＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)×2×10＋\f(1,2)×2×2)) m＝12 m，克服摩擦力做功为Wf＝fs＝40×12 J＝480 J，故D错误。 5．静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力，不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化的关系是(　　) 【解析】C 物体机械能的增量等于恒力做的功，恒力做功WF＝Fh，h＝eq \f(1,2)at2，则有外力作用时，物体机械能随时间变化的关系为E＝eq \f(1,2)Fat2。撤去恒力后，物体机械能不变，故C正确。 6．弹簧发生形变时，其弹性势能的表达式为Ep＝eq \f(1,2)kx2，其中k是弹簧的劲度系数，x是形变量．如图所示，一质量为m物体位于一直立的轻弹簧上方h高度处，该物体从静止开始落向弹簧．设弹簧的劲度系数为k，则物块的最大动能为(弹簧形变在弹性限度内)(　　) A．mgh＋eq \f(m2g2,2k) B．mgh－eq \f(m2g2,2k) C．mgh＋eq \f(m2g2,k) D．mgh－eq \f(m2g2,k) 【解析】A　当重力等于弹力时物体动能最大，此时：kx＝mg，由能量转化和守恒可得：Ek＋Ep＝mg(h＋x)，其中：Ep＝eq \f(1,2)kx2，解得：Ek＝mgh＋eq \f(m2g2,2k)，故B正确，A、C、D错误． 7