章末综合检测(一) 功和机械能
A级—学考达标
1.如图所示,用同样的力F拉同一物体,在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样的距离,则拉力F的做功情况是( )
A.甲中做功最少 B.丁中做功最多
C.做功一样多 D.无法比较
解析:选C 功是力和在力的方向上的位移的乘积,四种情况中力和在力的方向上的位移都相同,所以四种情况做功一样多,C正确。
2.汽车上坡的时候,司机必须换低挡,其目的是( )
A.减小速度,得到较小的牵引力
B.增大速度,得到较小的牵引力
C.减小速度,得到较大的牵引力
D.增大速度,得到较大的牵引力
解析:选C 汽车在上坡时,汽车的牵引力除了要克服阻力以外,还要克服重力沿斜面向下的分力,所以需要增大牵引力F,由F牵=可知,在P一定的情况下,可通过减小v来实现增大牵引力F牵的目的,故选项C正确。
3.(2019·三亚高一检测)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的( )
A.4倍 B.2倍
C.倍 D.倍
解析:选D 设f=kv,当阻力等于牵引力时,速度最大,输出功率变化前,有P=Fv=fv=kv·v=kv2,变化后有2P=F′v′=kv′·v′=kv′2,联立解得v′=v,D正确。
4.如图所示,静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上,轨道高度为H,桌面距地面高为h,物体质量为m,重力加速度为g,则以下说法正确的是( )
A.物体沿竖直轨道下滑到桌面上,重力势能减少最少
B.物体沿曲线轨道下滑到桌面上,重力势能减少最多
C.以桌面为参考平面,物体重力势能减少mgH
D.以地面为参考平面,物体重力势能减少mg(H+h)
解析:选C 重力做功与路径无关,所以无论沿哪条轨道下落,重力做功相同,重力做功W=mgH,再由W=-ΔEp,所以ΔEp=-mgH,即物体重力势能减少mgH,故C正确,A、B、D错误。
5.据报道,我国研制出了一种新型炸弹,已知该新型炸弹材料密度约为钢的2.5倍,设其与常规炸弹(钢制)飞行速度之比约为2∶1,它们在穿甲过程中所受的阻力相同,则形状相同的新型炸弹与常规炸弹的最大穿甲深度之比约为( )
A.2∶1 B.1∶1
C.10∶1 D.5∶2
解析:选C 设穿甲过程中所受阻力为Ff,由动能定理得:-Ffd=0-mv2,所以
d=。代入数据解得:d新∶d常=10∶1,选项C正确。
6.自由摆动的秋千,摆动的幅度越来越小,下列说法中正确的是( )
A.机械能守恒
B.能量正在消失
C.总能量守恒,正在减少的机械能转化为内能
D.只有动能和势能的相互转化
解析:选C 秋千摆动的幅度越来越小,即重力势能的最大值越来越小,机械能减小,减小的机械能转化为内能,则总能量守恒,C正确。
7.在伽利略理想斜面实验中,小球停下来的高度h2与它出发时的高度h1相同,我们把这一事实说成是“有某一量守恒”,下列说法中正确的是( )
A.小球运动过程中速度是守恒的
B.小球运动过程中高度是守恒的
C.小球运动过程中动能是守恒的
D.小球运动过程中能量是守恒的
解析:选D 在小球运动过程中小球的速度随时间发生变化,故速度不守恒,故选项A错误;小球停下来的高度h2与出发时的高度h1相同,但运动过程中高度是变化的,故选项B错误;小球沿斜面向下运动时动能增大,沿斜面向上运动时动能减小,可知动能不守恒,故选项C错误;伽利略理想斜面实验中如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略,则在小球运动的过程中只有重力做功,则小球的机械能守恒,故这个不变量应该是能量,故选项D正确。