高中物理人教版第七章機(jī)械能守恒定律 全市獲獎

第七章第1單元《能量、功和功率》測試題（提高篇）一、選擇題（本題共13小題，每小題5分，共65分．每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項符合題目要求，有的有多個選項符合題目要求）1.（2023·江蘇省南通中學(xué)月考）伽利略曾設(shè)計如圖所示的實驗，將擺球拉至M點放開，擺球會達(dá)到同一水平高度上的N點．如果在E或F處釘釘子，擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達(dá)到同一高度的對應(yīng)點；反過來，如果讓擺球從這些點下落，它同樣會達(dá)到原水平高度上的M點．這個實驗可以說明，物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑時，其末速度的大小()只與斜面的傾角有關(guān) B．只與斜面的長度有關(guān)C．只與下滑的高度有關(guān) D．只與物體的質(zhì)量有關(guān)2.（2023·山東省濟(jì)南市高一檢測）以下關(guān)于功和能的說法正確的是()A.功是矢量,能是標(biāo)量B.功和能都是標(biāo)量C.功是能量轉(zhuǎn)化的量度D.因為功和能的單位都是焦耳,所以功就是能3.（2023·湖南省長沙市長郡中學(xué)月考）如圖小物塊位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,從地面上看,在小物塊沿斜面下滑的過程中,斜面對小物塊的作用力()A.垂直于接觸面,做功為零B.垂直于接觸面,做功不為零C.不垂直于接觸面,做功為零D.不垂直于接觸面,做功不為零4.（2023·重慶市渝中區(qū)巴蜀中學(xué)月考）如圖所示,繩的一端通過滑輪沿與水平方向成θ角施一恒力F,使木塊水平向右移動s距離,在此過程中,恒力F做功為()θ (1+cosθ) θ5.(2023·江西省宜春市高一檢測)如圖所示,一端可繞O點在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的，長木板上方放一個物塊,手持木板的另一端,使木板從水平位置沿順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn),則在物塊相對于木板滑動前的過程中()A.重力做正功 B.摩擦力做負(fù)功C.摩擦力不做功 D.支持力不做功6.（2023·江蘇省如皋市期末質(zhì)檢）如圖所示，物體沿弧形軌道滑下后進(jìn)入足夠長的水平傳送帶，傳送帶以圖示方向勻速運轉(zhuǎn)，則傳送帶對物體做功情況可能是（）A.始終不做功 B.先做負(fù)功后做正功C.先做正功后不做功 D.先做負(fù)功后不做功7.（2023·廣東省中山市紀(jì)念中學(xué)月考）如圖所示是健身用的“跑步機(jī)”示意圖。質(zhì)量為QUOTEm的運動員踩在與水平面成QUOTE角的靜止皮帶上，用力向后蹬皮帶。皮帶運動過程中受到的阻力恒為QUOTE，使皮帶以速度QUOTE勻速向右運動。則在運動過程中，下列說法正確的是（）A.人腳對皮帶的摩擦力是皮帶運動的動力B.人對皮帶不做功C.人對皮帶做功的功率為QUOTED.人對皮帶做功的功率為QUOTE8.（2023·安徽省江南十校聯(lián)考）水平面上一質(zhì)量為m的物體，在水平力F作用下開始加速運動，力F的功率P保持恒定，運動過程所受的阻力f大小不變，物體速度最終達(dá)到穩(wěn)定值vm，F(xiàn)作用過程物體的速度v的倒數(shù)與加速度a的關(guān)系圖象如圖所示，僅在已知功率P的情況下，根據(jù)圖象所給的信息（）A．可求出m，f和vm

B．不能求出mC．不能求出f

D．可求出加速運動時間9.（2023·重慶市七校期末聯(lián)考）物體放在水平地面上,在水平拉力的作用下,沿水平方向運動,在0—6s內(nèi)其速度與時間關(guān)系的圖象和拉力的功率與時間關(guān)系的圖象如下圖所示,由圖象可以求得物體的質(zhì)量為：3kg9kg5kg10kg10.（2023·河南省豫南九校聯(lián)考）用一水平拉力使質(zhì)量為m的物體從靜止開始沿水平面運動，物體的v-t圖象如圖所示。若t

2

=2t

1

，則下列表述正確的是()A．在0-t1時間內(nèi)物體做曲線運動B．在0-t1時間內(nèi)物體受到的合外力逐慚變小C．物體在0-t1時間位移小于在t1-t2時間內(nèi)位移D．在t1-t2時間內(nèi)合外力做功11.（2023·山東省泰安市期末聯(lián)考）如圖所示，一個表面光滑的斜面體M置于在水平地面上，它的兩個斜面與水平面的夾角分別為α、β，且α＜β，M的頂端裝有一定滑輪，一輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪后連接A、B兩個小滑塊，細(xì)繩與各自的斜面平行，不計繩與滑輪間的摩擦，A、B恰好在同一高度處于靜止?fàn)顟B(tài)．剪斷細(xì)繩后，A、B滑至斜面底端，M始終保持靜止．則（）A．滑塊A的質(zhì)量大于滑塊B的質(zhì)量B．兩滑塊到達(dá)斜面底端時的速度相同C．兩滑塊到達(dá)斜面底端時，A滑塊重力的瞬時功率較大D．在滑塊A、B下滑的過程中，斜面體受到水平向左的摩擦力12.（2023·遼寧師大附中月考）如圖所示，水平路面上有一輛質(zhì)量為Μ的汽車，車廂中有一質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車廂，在車以加速度a向前加速行駛距離L的過程中，下列說法正確的是（）A．人對車的推力F做的功為FLB．人對車做的功為maLC．車對人的摩擦力做的功為（F+ma）LD．車對人的作用力大小為ma13.（2023·河南省焦作市期中考試）在平直的公路上,汽車由靜止開始做勻加速運動。當(dāng)速度達(dá)到vm后,立即關(guān)閉發(fā)動機(jī)而滑行直到停止。v-t圖線如圖所示,汽車的牽引力大小為F1,摩擦力大小為F2。全過程中,牽引力做的功為W1,克服摩擦阻力做功為W2。以下有關(guān)F1、F2及W1、W2間關(guān)系的說法正確的是()①F1∶F2=1∶3 ②F1∶F2=4∶3③W1∶W2=1∶1 ④W1∶W2=1∶3A.②③B.②④C.①③D.①④二、計算題（本題共3小題，共45分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）14．（2023·江西省師大附中期中）如圖所示，某人用大小不變的力F拉著放在光滑水平面上的物體，開始時與物體相連接的繩與水平面間的夾角為α，當(dāng)拉力F作用一段時間后，繩與水平面間的夾角為β.已知圖中的高度為h，求繩的拉力FT對物體所做的功．假定繩的質(zhì)量、滑輪質(zhì)量及繩與滑輪間的摩擦不計．15.(2023·重慶一中高一檢測)一輛重5t的汽車，發(fā)動機(jī)的額定功率為80kW。汽車從靜止開始以加速度a=1m/s2做勻加速直線運動，車受的阻力為車重的倍。(g取10m/s2)求：(1)汽車做勻加速直線運動的最長時間。(2)汽車開始運動后5s末和15s末的瞬時功率。16.（2023·山西省山大附中月考）一輛汽車質(zhì)量為QUOTEkg，最大功率為QUOTEW，在水平路面由靜止開始做直線運動，最大速度為QUOTE，運動中汽車所受阻力恒定。發(fā)動機(jī)的最大牽引力為QUOTEN，其行駛過程中牽引力QUOTE與車速的倒數(shù)QUOTE的關(guān)系如圖所示。試求：（1）根據(jù)圖線QUOTEABC判斷汽車做什么運動？（2）最大速度QUOTE的大?。唬?）勻加速直線運動中的加速度；（4）當(dāng)汽車的速度為10m/s時發(fā)動機(jī)的功率為多大？參考答案1.【解析】在伽利略的理想斜面和擺球?qū)嶒炛?，斜面上的小球和擺線上的小球好像“記得”起自己的起始高度，實質(zhì)是動能與勢能的轉(zhuǎn)化過程中，總能量不變．物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑時，高度越大，初始的勢能越大，轉(zhuǎn)化后的末動能也就越大，速度越大，選項C正確．[答案]C2.【解析】選B、C。功和能都沒有方向,都是標(biāo)量,A錯,B對。功與能只是單位相同,兩者是不同的概念。做功必然伴隨著能量的改變,能量改變的多少可以由做功多少來量度,C對,D錯。3.【解析】選B。小物塊下滑的過程中,斜面向右運動,所以小物塊沿斜面向下運動的同時會向右運動,它的位移如圖中虛線所示。小物塊受支持力的作用,方向是垂直斜面向上的,小物塊的運動方向與力的方向不垂直,支持力做功,故B正確。4.【解析】選B。繩子在F方向上運動的位移為x=s(1+cosθ),根據(jù)恒力做功公式得:W=Fx=Fs(1+cosθ),B正確。5.【解析】選A、C。重力與速度方向成銳角,重力做正功;摩擦力與速度方向垂直,摩擦力不做功;支持力與速度方向成鈍角,支持力做負(fù)功。綜上所述,A、C項正確。6.【解析】：設(shè)傳送帶速度大小為QUOTE，物體剛滑上傳送帶時的速度大小為QUOTE。①當(dāng)QUOTE時，物體隨傳送帶一起做勻速直線運動，故物體與傳送帶之間不存在摩擦力，即傳送帶對物體始終不做功，選項A正確。②當(dāng)QUOTE時，物體相對傳送帶向左運動，物體受到的滑動摩擦力方向向右，則物體先做勻加速直線運動直到速度達(dá)到QUOTE再做勻速直線運動，故傳送帶對物體先做正功后不做功，選項C正確。③當(dāng)QUOTE時，物體相對傳送帶向右運動，物體受到的滑動摩擦力方向向左，則物體先做勻減速直線運動直到速度減為QUOTE再做勻速直線運動，故傳送帶對物體先做負(fù)功后不做功，選項D正確。[答案]ACD7.【解析】：摩擦力使皮帶運動，對皮帶做功，做功的功率為QUOTE故選AD。8.【解析】：選A由F－f＝ma，P＝Fv可得eq\f(1,v)＝m/p·a+f/p，對應(yīng)圖線可知，m/p＝k＝1/30，可求出汽車的質(zhì)量m，由a＝0時，eq\f(1,vm)＝可得vm＝10m/s，再由vm＝eq\f(P,f)，可求出汽車受到的阻力f，但無法求出汽車加速運動時間，A正確。9.【解析】：在2s時刻汽車的功率增大到最大，由P=Fv可知此時牽引力F=P/v=5N，之后以10W的功率，6m/s的速度勻速運動，此時牽引力等于阻力，由P=Fv和F=f可知阻力為，在勻加速階段加速度為3m/s2，由牛頓第二定律，B對；點評：明確本題的考查對象，結(jié)合兩個圖判斷加速階段和勻速階段牽引力和阻力的關(guān)系是本題的重點依據(jù)【解析】：速度時間圖像中速度只有兩個方向即正方向和負(fù)方向，不可能是曲線，曲線速度方向時刻變化，選項A錯。速度時間圖像斜率代表加速度，在0-t1

時間內(nèi)斜率逐漸減小，即加速度變小，根據(jù)

，加速度逐漸變小，合力逐漸變小，選項B對。速度時間圖像的面積代表位移，在0-t

1

時間位移小于在t1

-t2

時間內(nèi)位移選項C對。在t1

-t2

時間內(nèi)速度不變，物體做勻速直線運動，合力為0，做功為0，選項D錯?！敬鸢浮浚築C11.【解析】：A、滑塊A和滑塊B沿著斜面方向的分力等大，故：mAgsinα=mBgsinβ；由于α＜β，故mA＞mB，故A正確；B、滑塊下滑過程機(jī)械能守恒，有：mgh=1/2mv2，故v=，由于兩個滑塊的高度差相等，故落地速度相等，故B錯誤；C、滑塊到達(dá)斜面底端時，滑塊重力的瞬時功率：PA=mAgsinα·v，PB=mBgsinα·v；由于mAgsinα=mBgsinβ，故PA=PB，故C錯誤；D、滑塊A對斜面體壓力等于重力的垂直分力mAgcosα，滑塊B對斜面體壓力也等于重力的垂直分力mBgcosβ，如圖所示NAsinα-NBsinβ=mAgcosαsinα-mAgcosαsinβ＞0，故靜摩擦力向左，故D正確；故選AD．12.【解析】：A、人對車做功為W=FL，故A正確；B、在水平方向上，由可知車對人的作用力為F′=ma，人對車的作用力為-ma，故做功為W=-maL，同時車對人還有支持力，故車對人的作用力為N=，故D錯誤C、對人由可以f-F=ma,f=ma+F，車對人的摩擦力做功為W=fL=（F+ma）L，故C正確，故選：13.【解析】選A。由v-t圖線知,汽車在前后兩階段的加速度大小之比為a1∶a2=1∶3。由于F1-F2=ma1,F2=ma2,所以F1∶F2=4∶3,②正確;汽車存在牽引力時前進(jìn)的位移為x1,牽引力做的功W1=F1·x1,汽車整個過程前進(jìn)的位移為x2,整個過程汽車克服摩擦力做功W2=F2·x2。又由v-t圖線知x1∶x2=3∶4,故W1∶W2=1∶1,③正確。故選項A正確。14.[答案]Fh(eq\f(1,sinα)－eq\f(1,sinβ))【解析】本題中，顯然F與FT的大小相等，且FT在對物體做功的過程中，大小不變，但方向時刻在改變，因此本題是個變力做功的問題．但在題設(shè)條件下，人的拉力F對繩的端點做的功就等于繩的拉力FT對物體做的功．而F的大小和方向都不變，因此只要計算恒力F對繩做的功就能解決問題．設(shè)繩的拉力為FT、對物體做的功為WT，由題圖可知，在繩與水平面的夾角由α變到β的過程中，拉力F作用的繩端的位移的大小為Δl＝l1－l2＝h(eq\f(1,sinα)－eq\f(1,sinβ))由W＝Fl可知WT＝WF＝FΔl＝Fh(eq\f(1,sinα)－eq\f(1,sinβ))15.【解析】(1)設(shè)汽車做勻加速運動所能達(dá)到的最大速度為v對汽車由牛頓第二定律得F-Ff=ma即QUOTE-kmg=ma，代入數(shù)據(jù)得v=10m/s所以汽車做勻加速直線運動的時間t=QUOTE=QUOTEs=10s(2)由于10s末汽車達(dá)到了額定功率5s末汽車還處于勻加速運動階段P=Fv=(kmg+ma)at=×5000×10+5000×1)×1×5W=4×104W=40kW15s末汽車已經(jīng)達(dá)到了額定功率P′=80kW答案：(1)10s(2)40kW80kW16.【解析】：（1）圖線QUOTEAB牽引力QUOTE不變，阻力QUOTE不變，汽車做勻加