第1章功和机械能 章末自测卷(含答案)
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1、第第 1 1 章章 功和机械能功和机械能 (限时:45 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题共 8 小题,每小题 6 分,共 48 分。其中 15 题为单项选择题, 68 题为多项选择题,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,错选和不选的 得 0 分) 1.如图所示,小明用与水平方向成 角的轻绳拉木箱,绳中张力为 F,沿水平地 面向右移动了一段距离 s。已知木箱与地面间的动摩擦因数为 ,木箱质量为 m, 木箱受到的( ) A.支持力做功为(mgFsin )s B.重力做功为 mgs C.拉力做功为 Fscos D.滑动摩擦力做功为mgs 解析 对木箱受力分析,支持力竖直向上,则支
2、持力做功 WNNscos 90 0,故 A 错误;重力做功 WGmgscos 90 0,故 B 错误;拉力做功为 WFFscos ,故 C 正确;木箱竖直方向受力平衡:NFsin mg 得 NmgFsin ,则摩擦力 f N(mgFsin ),摩擦力做功 Wffs(mgFsin )s,故 D 错误。 答案 C 2.如图所示,对正在空中匀速上升的无人机分析,下列说法正确的是( ) A.重力做正功,重力势能减小 B.重力做负功,重力势能增加 C.合力做正功,重力势能减小 D.合力做负功,重力势能增加 解析 无人机高度上升,重力做负功,则重力势能增加,故选项 B 正确,A、C、 D 错误。 答案 B
3、 3.2019 年春晚在舞蹈春海中拉开帷幕。如图所示,五名领舞者在钢丝绳的拉 动下以相同速度缓缓升起,若五名领舞者的质量(包括衣服和道具)相等,下面说 法中正确的是( ) A.观众欣赏表演时可把领舞者看作质点 B.2 号和 4 号领舞者的重力势能相等 C.3 号领舞者处于超重状态 D.她们在上升过程中机械能守恒 解析 观众欣赏表演时看演员的动作,所以不能将领舞者看作质点,故 A 错误; 2 号和 4 号领舞者始终处于同一高度, 质量相等, 所以重力势能相等, 故 B 正确; 五名领舞者在钢丝绳的拉动下以相同速度缓缓升起,所以处于平衡状态,故 C 错 误;上升过程中,钢丝绳对他们做正功,所以机械
4、能增大,故 D 错误。 答案 B 4.有一种地下铁道,车站的路轨建得高些,车辆进站时要上坡,出站时要下坡, 如图所示。坡高为 h,车辆的质量为 m,重力加速度为 g,车辆与路轨的摩擦力为 f,进站车辆到达坡下 A 处时的速度为 v0,此时切断电动机的电源,车辆冲上坡顶 到达站台 B 处的速度恰好为零。 车辆从 A 运动到 B 的过程中克服摩擦力做的功是 ( ) A.fh B.mgh C.mgh1 2mv 2 0 D.1 2mv 2 0mgh 解析 对 A 到 B 的过程运用动能定理得:mghWf01 2mv 2 0,解得:Wf1 2mv 2 0 mgh,D 正确。 答案 D 5.如图所示是具有
5、更高平台的消防车,具有一定质量的伸缩臂能够在 5 min 内使 承载 4 人的登高平台(人连同平台的总质量为 400 kg)上升 60 m 到达灭火位置,此 后,在登高平台上的消防员用水炮灭火,已知水炮的出水量为 3 m3/min,水离开 炮口时的速率为 20 m/s,则用于( ) A.水炮工作的发动机输出功率为 1104W B.水炮工作的发动机输出功率为 4104W C.水炮工作的发动机输出功率为 2.4106W D.伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为 800 W 解析 水炮工作的发动机首先将水运至60 m 高的平台, 然后给水20 m/s的速度, 即做的功等于水增加的动能与重力势能之和
6、, 每秒射出水的质量为 m1 000 3 60 kg50 kg,故 Wmgh1 2mv 2,功率为 PW t mgh1 2mv 2 t 4104W,B 正确, A、C 错误;伸缩臂将人与平台抬高 60 m,用时 5 min,同时伸缩臂也有质量,设 为 M,则其输出功率为 P(400M)1060 560 (W)800(W)2M800 W,D 错误。 答案 B 6.如图所示,电梯质量为 M,在水平地板上放置一质量为 m 的物体,电梯在钢索 的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动,上升高度为 H。则在这段过程中, 下列说法中正确的是( ) A.电梯地板对物体的支持力所做的功等于 mgH B.电梯地板
7、对物体的支持力所做的功大于 mgH C.钢索的拉力所做的功等于(Mm)gH D.钢索的拉力所做的功大于(Mm)gH 解析 对物体,受到重力和支持力,根据动能定理得 WNmgH1 2mv 2,解得 WN 1 2mv 2mgHmgH,故选项 A 错误,B 正确;对整体分析,根据动能定理得 WF (Mm)gH1 2(Mm)v 2, 解得钢索拉力做功为 WF1 2(Mm)v 2(Mm)gH(M m)gH,故选项 C 错误,D 正确。 答案 BD 7.在离地面 80 m 处无初速度地释放一小球,小球质量为 m0.2 kg,不计空气阻 力,g 取 10 m/s2,取最高点所在水平面为参考平面。则( ) A
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