章末双测·梯度评价(4) 机械能及其守恒定律（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第二册（教科版2019）

章末双测·梯度评价（四）｜机械能及其守恒定律 (本试卷满分：100分) 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1．关于以下各物理量的理解正确的是(　　) A．重力势能是标量，－3 J比－5 J大 B．力是矢量，－3 N比－5 N大 C．速度是矢量，－3 m/s比－5 m/s大 D．功是标量，做功－3 J比－5 J多 解析：选A　重力势能是标量，－3 J比－5 J大，故A正确；力是矢量，负号表示方向与正方向相反，故－3 N的大小为3 N，－5 N的大小为5 N，故－3 N比－5 N小，故B错误；速度是矢量，负号表示方向与正方向相反，－3 m/s的大小为3 m/s，－5 m/s的大小为5 m/s，－3 m/s比－5 m/s小，故C错误；功为标量，只有大小，比较两个功的大小应比较绝对值的大小，做功－3 J比－5 J少，故D错误。 2．将两个条形磁铁的N极紧靠在一起置于光滑的水平桌面上，如图所示，然后由静止同时释放，已知磁铁甲的质量小于磁铁乙的质量。若乙对甲做功为W甲，甲对乙做功为W乙，在相同时间内，则下列关系正确的是(　　) A．W甲＞0，W乙＜0，W甲＝|W乙| B．W甲＞0，W乙＝0 C．W甲＞0，W乙＞0，W甲＞W乙 D．W甲＞0，W乙＞0，W甲＜W乙 解析：选C　根据牛顿第三定律，甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等、方向相反。甲的运动方向与甲的受力方向相同，因此乙对甲做正功；同理，甲对乙也做正功。甲的质量小于乙的质量，根据牛顿第二定律可知甲的加速度大于乙的加速度，相同时间内甲的位移大于乙的位移，乙对甲所做的功大于甲对乙所做的功。故选C。 3．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做功的平均功率比甲的大 解析：选A　两同学的质量相等，甲同学是跨越式，重心上升的位移较大，所以甲同学克服重力做功较多，腾空过程经历的时间较长，A正确，C错误；离地瞬间，地面对人不做功，B错误；设甲同学的起跳速度为v1，重心上升的高度为h1，在上升过程中，重力做功的平均功率P1＝mg·，v12＝2gh1，设乙同学的起跳速度为v2，重心上升的高度为h2，在上升过程中，重力做功的平均功率P2＝mg·，v22＝2gh2，乙同学重心上升高度较小，起跳速度较小，故乙同学上升过程重力做功的平均功率较小，D错误。 4.如图所示，一轻质弹簧竖立于地面上，质量为m的小球自弹簧正上方h高处由静止释放，则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(弹簧的形变始终在弹性限度内)的过程中，下列说法正确的是(　　) A．小球的机械能守恒 B．重力对小球做正功，小球的重力势能减小 C．由于弹簧的弹力对小球做负功，所以弹簧的弹性势能一直减小 D．小球的加速度一直减小 解析：选B　弹簧弹力对小球做负功，小球的机械能不守恒，故A错误；从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球一直向下运动，重力一直做正功，重力势能减小，故B正确；由于弹簧的弹力对小球做负功，所以弹簧的弹性势能一直增加，故C错误；小球下落h高度与弹簧接触后，刚开始重力大于弹力，合力向下，小球加速运动；当重力等于弹力时，加速度为零，速度最大；再向下运动时，弹力大于重力，加速度方向向上，速度减小，加速度增大，到达最低点时速度为零，加速度最大，故D错误。 5．物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动的位移与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1∶F2和P1∶P2分别为(　　) A．3∶5,9∶25　　　　 B．3∶5,1∶1 C．3∶5,3∶5 D．1∶1,3∶5 解析：选D　物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体受到平衡力作用，推力等于摩擦力。由于摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，两次压力相同，接触面粗糙程度相同，故两次水平推力大小相等，即F1＝F2＝μmg，则F1∶F2＝1∶1，由甲、乙两图可得v1＝3 m/s，v2＝5 m/s，根据P＝＝＝Fv，可得＝＝，故选D。 6．静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度时撤去恒力，若以地面作为重力势能的参考平面，不计空气阻力，则在整个过程中，物体的机械能随时间变化关系正确的是(　　) 解析：选C　设物体在恒力作用下上升的加速度为a，上升至高度为h时撤去恒力，则物体机械能增加量ΔE＝Fh＝F·at2，可知物体机械能的增加量随时间不是线性增加，