内容正文:
阶段质量检测(一) 功和机械能
[对应学生用书P135]
一、选择题( 本题共12小题, 在每小题给出的四个选项中,1~8题只有一项符合题目要求, 第9~12题有多项符合题目要求)
1.(2021·江苏盐城市·盐城中学高一期末)下面列举的实例中,机械能守恒的是( )
A.雨滴在空中只受重力自由下落
B.汽车沿斜坡加速上升
C.物块沿粗糙斜面上滑
D.飞机沿水平跑道减速滑行
A 解析:A.雨滴在空中只受重力自由下落,只有重力做功,机械能守恒.A正确;
B.汽车沿斜坡加速上升,动能和势能均增加.机械能增加.B错误;
C.物块沿粗糙斜面上滑,要克服摩擦力做功,机械能减少.C错误;
D.飞机沿水平跑道减速滑行,动能减少,势能不变,机械能减少.D错误.
2.(2021·全国高一)如图所示为跳远运动员跳到沙坑时的照片.跳远运动过程分为助跑、起跳升高、下落到沙坑滑动、停止运动几个阶段,不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A.在助跑阶段,运动员的动能增加,地面作用力对运动员做正功
B.在运动员起跳升高过程,地面作用力对运动员做正功,运动员的重力势能增加
C.运动员起跳后到落到沙坑的过程中,动能保持不变
D.运动员落到沙坑后的过程,沙坑作用力对运动员做负功
D 解析:AB.在助跑阶段和起跳过程中,运动员脚部与地面间保持相对静止,力的作用点在地面作用力的方向上没有位移发生,所以地面作用力不做功,故A、B错误;
C.运动员起跳后,在竖直方向上高度先升高后降低,重力先做负功后做正功,所以动能先减小后增大,故C错误;
D.运动员落到沙坑后要先相对沙坑向前滑动一段距离,沙坑作用力对运动员做负功,故D正确.
3.(2021·江西吉安市·高一月考)质量为m的物体放在水平面上,它与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.用水平力拉物体,运动一段时间后撤去此力,最终物体停止运动.vt图像如图所示.下列说法正确的是( )
A.水平拉力大小为F=μmg-
B.物体在3t0时间内位移大小为3v0t0
C.在0~t0时间内水平拉力做的功为mv
D.在0~3t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为μmgv0
D 解析:A.0~t0内,应用牛顿第二定律,有
F-μmg=ma1
根据图像易知,这段时间的加速度为a1=
联立,可得F=μmg+m,故A错误;
B.物体在3t0时间内位移大小为图像中图线与坐标轴所围面积,即x=,故B错误;
C.0~t0内对物体应用动能定理,有WF-Wf=mv0
易知,该过程摩擦力做功不为零,即水平拉力做功不可能为mv0.故C错误;
D.在0~3t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为
==μmgv0
4.(2021·江苏南通市·高一期末)如图所示,光滑斜面固定在水平地面上,质量相等的物块A、B通过一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮连接,一轻质弹簧下端固定于斜面底端,另一端连接在A上,开始时B被托住,轻绳绷直且没有弹力.现使B由静止释放,在B运动至最低点的过程中(设B未落地,A未与滑轮相碰,弹簧始终在弹性限度内)( )
A.B重力势能的减少量等于A重力势能的增加量
B.A和B总机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量
C.轻绳拉力对A做的功等于A机械能的增加
D.当弹簧恢复原长时,A和B的总机械能最大
D 解析:A.由于光滑斜面,A、B和弹簧组成的系统机械能守恒,B由静止释放,在B运动至最低点的过程中,初末状态的速度都为零,所以B重力势能的减少量等于A重力势能的增加量与弹簧弹性势能增加量的和,故A错误;
B.由于A、B和弹簧组成的系统机械能守恒,所以A和B总机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量,故B错误;
C.轻绳拉力对A做的功等于A机械能的增加量和弹簧弹性势能的增加量,故C错误;
D.由于A、B和弹簧组成的系统机械能守恒,所以弹簧弹性势能最小时,A和B的总机械能最大,故D正确.
5.(2021·安徽省泗县第一中学高一月考)如图所示,一质量为m的物块(可视为质点),沿倾角为θ的光滑固定斜面由静止下滑,当它在竖直方向下落了h高度,取释放点A所在的水平面为零势能面,则下列说法正确的是( )
A.物块在B处的重力势能为mgh
B.从A到B物块的重力势能变化量为mgh
C.物块运动到B点时重力的瞬时功率为mgsin θ
D.从A到B斜面对物块的弹力做功为-mgh cos 2 θ
C 解析:A.取释放点A所在的水平面为零势能面,则物块在B处的重力势能为-mgh,选项A错误;
B.物块在A处的重力势能为0,则从A到B物块的重力势能变化量为-mgh,选项B错误;
C.设物块运动到B点时的速度为v,根据动能定理有
mgh=mv2
解得v=
则重力的瞬时功率为P=mgvy=mgsin θ
选项C正确;
D.弹力始终与速度方向垂直,所以从A到B斜面