功和机械能——2024-2025第二学期高一物理期末复习每天一练（鲁科版）

2024-2025第二学期高一物理期末复习每天一练 功和机械能参考答案 1.【答案】  【解析】A.以地面为参考平面，海平面低于地面的高度为，所以物体在海平面上时的重力势能为，故A错误； B.重力做功与路径无关，与初、末位置的高度差有关，抛出点与海平面的高度差为，并且重力做正功，所以整个过程重力对物体做功为，故B错误； C.由动能定理得，则物体在海平面上的动能为，故C错误； D.根据机械能守恒知，物体在海平面上的机械能等于抛出时的机械能，为，故D正确． 故选D。 2.【答案】  【解析】A.足球从被踢出到最高点过程，根据机械能守恒定律是足球被踢出时动能，所以足球被踢出时动能不是，故A错误； 足球上升过程，重力做功为， 则克服重力做功为  ； 根据动能定理可得， 可得运动员踢球时对足球做功为， 故C错误，B正确； D.足球上升过程，人对足球没有作用力，人对足球没有做功，故D错误。 故选B。 3.【答案】  【解析】解：人受到重力和支持力作用，加速过程中，根据动能定理，有 电梯对人做的功为，故A错误； B.减速过程中，根据动能定理，有 合外力对人做的功为，故B错误； C.整个过程中，人的重力势能增加了，故C错误； D.在加速运动到速度时，电梯对人的支持力大于重力，电梯对人做功的瞬时功率大于；匀速运动时，电梯对人的支持力等于重力，电梯对人做功的瞬时功率等于；减速运动时，电梯对人的支持力小于重力，电梯对人做功的瞬时功率小于，所以电梯对人的功率可能大于，也可能等于，还有可能小于，故D正确。 故选：。 4.【答案】  【解析】由动能定理知时间内，动能增量为，即外力做功为，外力先做负功后做正功时刻最大，，的功率为，时刻，速度最大，的功率为，时间内，外力的功率先增后减，选项D正确． 5.【答案】  【解析】在物体下落的过程中，只有重力对物体做功，故机械能守恒； 故有： ； 解得： ； 所以在相同的高度，两物体的速度大小相同，即速率相同； 由于的路程小于的路程．故  ，即比先到达； 又到达点时的速度竖直向下，而的速度水平向左； 由，它们在点时时重力的瞬时功率不相同， 故C正确，ABD错误。 6.【答案】  【解析】解：内，绳子拉力对轮胎做功为，故A正确； B.内，由于做匀速运动，据动能定理知所受合力做功为，所以轮胎克服地面摩擦力做功为，故B错误； C.内，轮胎匀速运动，动能不变，根据动能定理知所受合力做功为，故C正确； D.末，绳子拉力功率为，故D错误。 7.【答案】  【解析】A.由公式可知，物体在下滑过程中支持力的冲量不等于，A错误 B.由公式可知，，故支持力做功为，B正确 C.由动能定理得，物体滑到底端的动能等于下滑过程中重力所做的功，C正确 D.，而不同，所以重力的功率不同，D错误。 8.【答案】  【解析】A.第一次将物体先由点拉至点，再推到点，通过的距离；第二次将物体先由点推至点，再同样拉至点，通过的距离；物体对接触面的压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，则滑动摩擦力大小不变，由可知，第一次摩擦力做功小于第二次摩擦力做功，故A错误； B.弹力所做的功等于弹性势能的变化量，两次运动中弹性势能增加量相同，则弹力所作的功相同，故B正确； C.由到和由到，弹簧的形变量相同，弹性势能的增加量相同，弹性势能都增加，故C错误； D.物体由到运动的过程，以及由到运动的过程，弹簧的形变量增大，弹性势能都增加，弹簧的弹力都做负功，故D正确。 9.【答案】  【解析】 物体相对地面的位移为，根据动能定理，对物体有：，对小车有，故A错误，B正确； 根据功的定义可知，物体克服摩擦力做功，故C正确，D错误。 10.【答案】平衡摩擦力        Ⅳ  应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车  【解析】解：为使小车受到的合力等于细线的拉力，实验前应平衡摩擦力； 当小车的质量远大于钩码质量时可以近似认为小车受到的拉力等于钩码的重力，为减小实验误差选用的钩码质量应为。 钩码质量，小车质量，之间的距离 钩码的重力所做的功； 小车的加速度 此时小车的速度：； 实验步骤Ⅳ有明显错误，为充分利用纸带，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车。 故答案为：平衡摩擦力；；；；Ⅳ；应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车。 实验前应平衡摩擦力；当小车质量远大于钩码质量时可以近似认为小车受到的拉力近似等于钩码的重力。 根据功的计算公式求出重力所做的功；由牛顿第二定律求出小车的加速度，应用运动学公式求出小车的速度。 为充分利用纸带，实验时应先接通电源然后再释放小车。 本题考查了“探究功与速度变化的关系”实验，考查了实验注意事项与实验数据处理等问题，掌握实验原理是解题的前提与关键，掌握基础知识可解题。 11.【答案】解：重力做功为： 解得：； 整个过程中根据动能定理可得 解得：； 全程重力的平均功率为  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 12.【答案】解：设小物块做平抛运动的时间为，则有： 设小物块到达点时竖直分速度为，有：，由以上两式代入数据解得： 由题意，速度方向与水平面的夹角为，有：，解得： 设小物块到达点时速度为，从至点，由动能定理得：，解得： 当弹簧压缩到最短时，由能量关系；，解得：  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 13.【答案】解：由图可知：机车的最大速度  由 解得： 当机车的速度为时，其牵引力 根据牛顿第二定律： 解得： 机车变加速时，由动能定理：     解得：   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025第二学期高一物理期末复习每天一练（鲁科版） 功和机械能 （考查范围：鲁科版必修2第1章 完卷时间：60分钟 难度系数0.5） 一、单选题：本大题共5小题，共25分。 1.如图，在地面上以初速度抛出质量为的物体，抛出后物体落在比地面低的海平面上，重力加速度为，若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则(    ) A. 物体在海平面上的重力势能为 B. 重力对物体做的功为 C. 物体在海平面上的动能为 D. 物体在海平面上的机械能为 2.如图所示，运动员把质量为的足球从水平地面踢出，足球在空中达到最高点高度为，在最高点时的速度为，不计空气阻力，重力加速度为。此过程下列说法正确的是(    ) A. 足球被踢出时的动能为 B. 运动员对足球做功 C. 克服重力做功 D. 足球上升过程人对足球做功 3.张老师从一楼乘竖直电梯到五楼，经过加速、匀速和减速运动过程，设电梯中途匀速运动的速度为，每层楼的高度为，重力加速度为，张老师质量为。则(    ) A. 加速过程中，电梯对人做的功为 B. 减速过程中，合外力对人做的功为 C. 整个过程中，人的重力势能增加了 D. 运动过程中，电梯对人做功的瞬时功率可以大于 4.如图所示，一物体在外力如图甲所示作用下运动的图像如图乙所示为余弦曲线，下列判断正确的是(    ) A. 在时间内外力一直做正功，在时间内外力的功率逐渐减小 B. 在时间内外力一直做正功，在时间内外力的功率先增大后减小 C. 在时间内外力做功为零，在时间内外力的功率逐渐减小 D. 在时间内外力做功为零，在时间内外力的功率先增大后减小 5.如图所示，是固定于竖直平面内的光滑圆周轨道，圆心在的正上方，在和两点各有一质量均为的小物块和未画出。从同一时刻开始，自由下落，由静止沿圆弧下滑。以下说法正确的是 A. 比先到达，它们在点时重力的功率相同 B. 与同时到达，它们在点时重力的功率相同 C. 比先到达，它们在点时重力的功率不相同 D. 比先到达，它们在点时重力的功率不相同 二、多选题：本大题共4小题，共28分。 6.如图所示，某次训练中，士兵在腰间系绳拖动轮胎在水平地面前进，已知连接轮胎的拖绳与地面夹角为，绳子拉力大小为。若士兵拖着轮胎以的速度匀速直线前进，则取(    ) A. 内，绳子拉力对轮胎做功为 B. 内，轮胎克服地面摩擦力做功为 C. 内，轮胎所受合力做功为 D. 末，绳子拉力功率为 7.如图所示，两个质量相等的物体、在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑到斜面底端，下列说法正确的是(    ) A. 此过程中两物体所受支持力的冲量均为 B. 此过程中两物体所受支持力做的功均为 C. 滑到底端时两物体的动能相等 D. 滑到底端时重力对两物体做功的瞬时功率相等 8.如图，粗糙水平面上的轻质弹簧一端固定在墙面上，一端连接一个可看做质点的物体。弹簧原长处于点。第一次将物体先由点拉至点，再推到点；第二次将物体先由点推至点，再同样拉至点。两次的运动都是缓慢进行的。图中长度关系满足。下列说法正确的是 A. 两次运动中摩擦力做功相等 B. 两次运动中弹簧的弹力做功相等 C. 物体由到运动的过程弹簧弹性势能增加，由到运动的过程弹性势能减少 D. 物体由到运动的过程，以及由到运动的过程，弹簧的弹力都做负功 9.如图所示，质量为的小车放在光滑的水平面上，质量为的物体可视为质点放在小车的最左端，受到水平恒力的作用后，物体由静止开始运动，设小车与物体间的摩擦力为，车长为，物体从小车最左端运动到最右端的过程中，小车发生的对地位移为，则下列说法正确的是(    ) A. 物体运动到小车最右端时，物体具有的动能为 B. 物体运动到小车最右端时，小车具有的动能为 C. 此过程中物体克服摩擦力做的功为 D. 此过程中物体克服摩擦力做的功为 三、实验题：本大题共1小题，共12分。 10.某中学的实验小组为了“探究功与速度变化的关系”，该小组的同学设计了如图所示的实验，其中小车的质量为，待选择的钩码的质量分别为、、，并进行了如下的操作。 Ⅰ按照如图所示的示意图，组装好实验器材 Ⅱ用手拿着小车，且使小车靠近打点计时器 Ⅲ从其中选择一个合适的钩码，并将其挂在细绳的一端 Ⅳ将手松开，使小车由静止释放，接通电源使打点计时器正常工作，并打出了一条点迹清晰的纸带。 回答下列问题。 为了减小实验误差，本实验操作前有一个操作步骤必不可少，该操作为          ，补充好该步骤，并将小车由静止释放后，为了使小车所受的拉力近似地等于钩码的重力，应选用的钩码质量为          ． 该小组的同学通过改变小车的质量，来改变小车获得的速度，并将多次操作得到的数据进行了记录，进而分析重力的功与小车的速度关系。如果某次操作中，所挂的钩码的质量为，小车和小车内钩码的质量为，打出的纸带如图所示：重力加速度 通过测量可知之间的距离为。 则钩码的重力所做的功为          ，此时小车的速度为          。 在以上的操作中          填步骤前的序号有明显的错误，应如何改动          。 四、计算题：本大题共3小题，共35分。 11.如图，民航客机机舱紧急出口的气囊可看作一条连接出口与地面的斜面，若斜面高，长。质量为的人从出口无初速滑下，滑下时人所受的阻力大小是，将人看作质点，求： 人从出口滑到地面过程中重力所做的功 人刚滑到地面前的速度大小 人在全程中重力的平均功率。 12.如图所示，从点以的水平速度抛出一质量的小物块可视为质点，当小物块运动至点时，恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道，圆弧轨道的圆心角，点在点的正下方，圆弧轨道端切线水平与水平面平滑连接。点右侧水平面粗糙，在水平面上固定一个弹簧，弹簧的左端距点的水平距离为，小物块离开点后继续在水平面上向弹簧滑去，将弹簧压缩了后停止滑行。小物块和水平面间的动摩擦因数，、两点距点的高度分别为、，，，。求： 小物块水平抛出时，初速度的大小； 小物块滑动至点时的速度； 小物块停止滑行时弹簧具有的弹性势能大小。 13.某兴趣小组让一辆自制小遥控车在水平的直轨道上由静止开始运动，小车先做匀加速运动而后以恒定的功率运动，其运动的图象如图所示除时间段内的图象为曲线外，其余时间段图象均为直线。小车的质量为，小车在整个过程中所受的阻力大小不变恒为求： 小车匀速行驶阶段的功率； 小车的速度为时的加速度大小； 小车在加速运动过程中位移的大小。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$