《功和能》单元测试题及答案

厦门大学附属科技中学2018届

物理一轮复习单元过关检测<五）：功和能

(时间：45分钟满分：100分>

一、选择题(本大题共7个小题，每小题7分，共49分，每小题只有一个选项正确，

请将正确选项前的字母填在题后的括号

内>

1．(2018年江苏单科>如图所示，演员正在进行杂技表演．由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( >vPOYEdrMXh

A．0.3 J B．3 J

C．30 J D．300 J

解读：一只鸡蛋重约为1 N，人的身高一般为1.6 m，则鸡蛋被抛出的高度约为0.6 m，则鸡蛋获得的最大机械能约为E＝mgh＝1×0.6＝0.6 J，故人对鸡蛋做的功约为0.6 J，最接近0.3 J，故A正确，其他选项错误．vPOYEdrMXh

答案：A

2．如图所示，把小车放在光滑的水平桌

面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有

砂子的小桶相连，已知小车的质量为M，小桶与砂子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下

落竖直高度h的过程中，若需考虑滑轮及空气的阻力，小车未与滑轮相撞，下列说法中正确的是

( >vPOYEdrMXh

A．小车获得的动能为mgh

B．小车获得的动能小于Mmgh/(M＋m>

C．小桶与砂子的机械能减少Mmgh/(M＋m>

D．小车的机械能增加mgh

解读：整体除动能和势能转化外，还有机械能转化为内能，所以机械能不守恒，小桶和砂子的重力势能mgh转化为整体的动能和内能，所以小车获得的动能(或机械能增加>小于Mmgh/(M＋m>，选项A、D错，B 错；小桶的机械能减少量大于小车获得的动能，选项C错误．vPOYEdrMXh

答案：B

3．质量为10 kg的物体，在变力F作用

下沿x轴做直线运动，力随坐标x的

变化情况如图所示．物体在x＝0处，速度为1

m/s，一切摩擦不计，则物体运动到x＝16 m处时，速度大小为( >vPOYEdrMXh

A．2错误! m/s B．3 m/s

C．4 m/s D.错误! m/s

解读：力－位移图象下的面积表示功，由图象可知，一部分正功与另一部分负功抵消，外力做的总功W＝Fx＝40 J，根据动能定理W＝错误!mv2－错误!mv

错误!，得v＝3 m/s.vPOYEdrMXh

答案：B

4．(2018年上海综合>用图示装置可以研究动能和重力

势能转化中所遵循的规律．在摆锤从

A位置由静止开始向下摆动到D位置

的过程中( >vPOYEdrMXh

①重力做正功，重力势能增加

②重力的瞬时功率一直增大

③动能转化为重力势能

④摆线对摆锤的拉力不做功

⑤若忽略阻力，系统的总机械能为一恒量

A．①③B．②④

C．②⑤D．④⑤

解读：摆锤向下运动，重力做正功，重力势能减小，故①错误．由于开始静止，所以开始重力功率为零，在D位置物体v的方向与重力垂直，PG＝G·v cos θ，可知PG＝0，而在从A位置摆动到D位置的过程中，重力功率不为零，所以所受重力的瞬时功率先增大后减小，②错误．在向下运动的过程中，重力势能

减小，动能增加，故③错误．摆线拉力与v方向始终

垂直，不做功，只有重力做功，故机械能守恒，故

④⑤正确，选D.vPOYEdrMXh

答案：D

5．如图所示，两光滑斜面的倾角分别为

30°和45°，质量分别为2m和m的两个滑块用不可

伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩

擦>，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两

滑块位置，再由静止释放．则在上述两种情形中正

确的有( >vPOYEdrMXh

A．质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面下滑的力和斜面的支持力的作用

B．质量为m的滑块均沿斜面向上运动

C．绳对质量为m的滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力

D．系统在运动中机械能均不守恒

解读：质量为2m的物体受到重力、斜面支持力、绳

的拉力共三个力，没有下滑力，所以A错误；2m、m

的物体互换前，2m的物体重力沿斜面的分力为

2mg·sin 30°，大于m的重力沿斜面的分力mgsin

45°，所以m上滑(2m下滑>，2m、m互换后，2m重力

沿斜面的分力更要大于m的重力沿斜面的分力，所以

仍是m上滑(2m下滑>，因此B正确；绳对滑块的拉力与滑块对绳的拉力是作用力与反作用力应等大反向，所以C错误；对2m、m与地球构成的系统，只有重力做功，绳的拉力是系统内部弹力，能量没有向外界传递，机械能是守恒的，故D错误．vPOYEdrMXh

答案：B

6．如图甲所示，质量为m＝1 kg的物体置于倾角为θ＝37°固定的粗糙斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1＝1 s时撤去拉力，物体运动的部分v－t图象如图乙，下列说法正确的是(g＝10

m/s2>( >vPOYEdrMXh

A．拉力F的大小为20 N

B．物体运动到最高点的时间为3 s

C.0～1 s内重力的平均功率为100 W

D．t＝4 s时物体的速度大小为10 m/s

解读：由乙图可知，物体加速时，a1＝20 m/s2，撤去F后，a2＝10 m/s2，方向沿斜面向下，由牛顿第二定律得F－mgsin θ－μmgcos θ＝ma1，mgsin θ＋μmgcos θ＝ma2，得F＝30 N，物体减速的时间

t2＝错误!＝2 s，故B正确、A错误；错误!mg＝

mgsin θ·错误!＝60 W，C错误；物体至最高点后

mgsin θ－μmgcos θ＝ma3，得a3＝2 m/s2，故t

＝4 s时物体的速度v＝a3(t－3>＝2 m/s，D错

误．vPOYEdrMXh

答案：B

7．(2018年淮南模拟>一质点竖直向上运动，

运动过程中质点的机械能与高度的关系

的图象如图所示，其中O～h1过程的图线为水平

线，h1～h2过程的图线为倾斜直线．根据该图象，

下列判断正确的是( >vPOYEdrMXh

A．质点在O～h1过程中除重力外不受其他力的作用

B．质点在O～h1过程中动能始终不变

C．质点在h1～h2过程中合外力与速度的方向一定相同

D．质点在h1～h2过程不可能做匀速直线运动解读：质点竖直向上运动，在O～h1过程中机械能守

恒，机械能守恒的条件是系统除重力做功外无其他外

力做功或其他外力做功之和为零．质点在O～h1过程

中可能受其他外力作用，但外力做功之和为零，A错

误．O～h1过程中机械能守恒，重力势能增加，动能