高中物理《功和能》同步练习4 鲁科版必修2

(功和能)
时间75分钟 满分120分
一、选择题（每题只有一个选项正确，答对得6分，不答或答错得0分）
1．一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（ ）
A ．物体势能的增加量
B ．物体动能的增加量
C ．物体动能的增加量加上物体势能的增加量
D ．物体动能的增加量加上重力所做的功
2．如图所示，某运动员以相同的速度跳起后分别以下列四种姿势过杆，则他在哪一种过杆姿势中有望取得最好的成绩？ （ ）
3．质量为m 的物体从地面上方H 高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h 的坑，如图所示，在此过程中，下列说法错误的是（ ）
A ．重力对物体做功为mgH
B ．物体的重力势能减少了mg(H+h)
C ．合力对物体做的总功为零
D ．地面对物体的平均阻力做功为mg(H+h) 4．“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空P 点自由下落，图中a 点是弹性绳的原长位置，b 是人悬吊着时静止的平衡位置，c 是人所到达的最低点。

则人从p 点到达c 点的过程 中（ ）
A ．从p 至c 过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量
B ．从p 至c 过程中重力所做的功等于人克服弹力所做的功
C ．从a 至c 过程中人的速度不断减小
D ．从a 至c 过程中加速度方向保持不变
5．如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A 处固定质量为2m 的小球，B 处固定质量为m 的小球。

支架悬挂在O 点，可绕过O 点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动。

开始时OB 与地面相垂直。

放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法中正确的是（ ）
A ．A 球到达最低点时速度为零
B ．A 球机械能比B 球机械能变化快
C ．当支架从左向右回摆时，A 球不能回到起始高度
D ．B 球向左摆动所能达到的最高位置应高于A 球开始运动时的高度
6．将一物体从地面竖直上抛，物体上抛运动过程中所受的空气阻力大小恒定。

设物体在地面时的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地的过程中，物体的机械能E 与物体离地面高度h 的关系正确的是（ ）
滚式
跨越式 剪式 背越式 A B
C D
7．如图所示，质量为M 的物体放在水平地面上，物体上方安装一劲度系数为k 的轻弹簧，在弹簧处于原长时，用手拉着其上端P 点很缓慢地向上移动，直到物体脱离地面向上移动一段距离。

在这一过程中，P 点的位移为H ，则物体重力势能的增加量为（ ）
A ．MgH
B ．k
g M MgH 2
2+
C ．k
g M MgH 2
2-
D ．k Mg MgH -
8．将物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，从抛出到落回原地的整个过程中，图中正确的是（
）
答题卡
二、填空题
9．①随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。

图中是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度，从提高能量利用的角度来看，这种设计的优点是 。

②．1999年11月20日，我国成功发射了质量为m 的“神州”号宇宙飞船，它标志着我国载入航天技术有了新的重大突破。

该宇宙飞船在环绕地球的椭圆轨道上运行，假设在运行中它的速度最大值为v m ，当它由远地点运行到近地点的过程中，地球引力对它做功为W ，则宇宙飞船在近地点的速度为 ，在远地点的速度为 。

三、计算或简答题
10．（14分）潮汐发电是利用涨落潮水的水位差来工作的，涨潮时蓄水，落潮时利用潮差就可以发电，潮差越大，海水流量越大，发电功率越大。

我国潮汐的可供开发的总装机量
为3.6×107KW 。

1980年8月，在浙江省江厦建成我国第一座潮汐电站，装机量为3×103
KW ，
年平均发电量为1.07×107
KW ·h ，其规模居世界第二位。

（1）计算我国建造的江厦潮汐电站平均每天满负荷工作几小时？（2）设江厦潮汐电站涨潮和落潮时的平均潮差为6m ，每天有两次涨潮，设电站的总能量转换效率为50%，计算每次涨潮时海水的平均流量（即进入电站的水的体积）是多大？
11．（18分）长为L 的细线一端系一质量为m 的小球，细线的另一端用手拿住，手持线的这端在水平桌面上沿以O 点为圆心，R 为半径的圆周做匀速圆周运动。

达到稳定
状态时，细线总是沿圆周的切线方向，如图所示，已知小
球与桌面之间的摩擦系数为μ，试求：
（1）小球的动能多大？
（2）手持线运动中做功的功率多大？ 12．（22分）如图所示，在光滑的水平上放一个具有半圆轨道木块，其质量为M ，轨道半径为R ，一质量为m 的滑块从半圆轨道最高点A 点由静止开始释放，求： （1）滑块滑至轨道最低点B 点时，滑块的速度v 1和木块的速度v 2；
（2）从A 点滑至B 点的过程中木块对滑块的支持力对滑块所做的功和滑块对木块的力对木块所做的功。

（3）滑块能否到达与A 点等高的C 点？为什么？在滑块从A 点由静止开始滑下到再回到A 点的过程中，试论述滑块和木块的运动情况。

【功和能答案】 一、选择题 1．C 2．D 3．A 4．B 5． D 6．B 7．C 8．B
二、填空题 9．①上坡时，部分动能转化为重力势能，下坡时，部分重力势能转化为动能
②．V m ， m
W
v m 22
三、计算题
20．(1)h P P t 8.9365
1031007.13
7
0=⨯⨯⨯== ① (2)每天海水张潮二次，但每次海水的重心只下降
2h ，所以t P h Vg '
=02
2ηρ ② 解得：)(1053.35
.06101036008.9103363
60m gh t P V ⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯='
=ηρ ③ 共14分。

其中①式5分，②式4分，③式5分
21．（1）设拉力为T W f ＝W T R T R L mg ππμ2222⋅=+⋅ ① R
R L mg T 22+=μ
②
T 与f 的合力提供向心力 2
2
22
2)(R
L v m mg T +=-μ ③
R
R L mg mv E k 221222+=
=μ ④ （2）R
R L gL mg fv P P f T 2
2+===μμ ⑤ 共16分。

①②③式各3分，④4分，
⑤5分
22．（1）210Mv mv -= ① 2
2212121Mv mv mgR +=
② 解得：m
M MgR
v +=21 ③
)
(222m M M gR
m v +=
④
（2）21121mv mgR W =+ ⑤ 解得： m M gR m W +-=21⑥ m
M gR m Mv W +==22
2221
⑦
（3）能。

因为滑块和木块水平方向动量守恒，机械能守恒。

滑块从A 点到B 点，速度
增加，从B 点到C 点，速度减小；木块先向左加速运动，再向左减速运动。

滑块在B 点时，滑块和木块的速度都分别为最大，滑块到达C 点时，滑块和木块的速度均为零。

接着，滑块和木块分别做与前述相反方向的类似的运动。

整个过程中，滑块一直在A 、C 间滑来滑去，木块一直在做向左、向右的往复运动。

共22分。

①②式各1分，③④式各3分，⑤式1分，⑥式3分，⑦式4分。

回答出能，得1分。

理由解释得正确的，得2分。

正确叙述滑块和木块的运动情况的，再得3分。