2021年（春）物理,必修,第二冊(cè),人教版,（新教材）章末檢測(cè),(1)

1、2021年（春）物理,必修,第二冊(cè),人教版,（新教材）章末檢測(cè),(1) 章末檢測(cè) (時(shí)間：45 分鐘 滿分：100 分) 一、選擇題(本題共 10 小題，每小題 5 分，共 50 分。其中 15 題為單項(xiàng)選擇題，610 題為多項(xiàng)選擇題) 1.某游客領(lǐng)著孩子游泰山時(shí)，孩子不小心將手中的皮球滑落，球從 a 點(diǎn)滾到了山腳下的 b 點(diǎn)，高度標(biāo)記如圖所示，重力加速度為 g，則下列說(shuō)法正確的是( ) a.從 a 到 b 的曲線軌跡長(zhǎng)度不知道，無(wú)法求出此過(guò)程重力做的功 b.從 a 到 b 過(guò)程中阻力大小不知道，無(wú)法求出此過(guò)程重力做的功 c.從 a 到 b 重力做功 mg(hh) d.從 a 到 b 重力做功

2、 mgh 解析 重力對(duì)物體所做的功只與初、末位置的高度差有關(guān)，大小為 w g mgh，故選項(xiàng) d 正確。 答案 d 2.關(guān)于功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系，下列說(shuō)法不正確的是( ) a.有力對(duì)物體做功，物體的動(dòng)能就會(huì)變化 b.合力不做功，物體的動(dòng)能就不變 c.合力做正功，物體的動(dòng)能就增加 d.所有外力做功代數(shù)和為負(fù)值，物體的動(dòng)能就減少 解析 由動(dòng)能定理可知，只有合力對(duì)物體做功，動(dòng)能才變化。合力做正功，物體的動(dòng)能就增加；合力不做功，物體的動(dòng)能就不變；合力做負(fù)功，物體的動(dòng)能就減少，選項(xiàng) a 錯(cuò)誤，b、c、d 正確。 答案 a 3.一個(gè)人用力踢一個(gè)質(zhì)量為 1 kg 的皮球，使球由靜止開(kāi)始以 10 m/s 的

3、速度飛出， 假定人踢球瞬間對(duì)球的平均作用力為 200 n，球在水平方向運(yùn)動(dòng)了 20 m 停下，那么人踢球做的功是( ) a.500 j b.50 j c.4 000 j d.無(wú)法確定 解析 踢球做的功不能用功的公式求，因?yàn)樘吡ψ饔孟虑虻奈灰撇磺宄?，而在球滾動(dòng)的 20 m 的位移上，踢力不存在。用功能關(guān)系(或動(dòng)能定理)求，根據(jù)動(dòng)能定理，人踢球做的功等于球獲得的動(dòng)能，即 we k 12 mv2 0 12 1102 j50 j，選項(xiàng) b 正確。 答案 b 4.一個(gè)小孩站在船頭，按圖示兩種情況從靜止開(kāi)始用同樣大小的力拉繩，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間 t(船未碰撞)，小孩所做的功 w 1 、w 2 及在時(shí)間 t 內(nèi)

4、小孩拉繩的功率 p 1 、p 2 的關(guān)系為( ) a.w 1 w 2 ，p 1 p 2 b.w 1 w 2 ，p 1 p 2 c.w 1 w 2 ，p 1 p 2 d.w 1 w 2 ，p 1 p 2 解析 兩種情況用同樣大小的力拉繩，則甲、乙圖中小孩所在船產(chǎn)生的加速度相同，甲圖中的船與乙圖中左邊的船移動(dòng)的位移相同，但乙圖中右邊的船也要移動(dòng)。乙圖中人對(duì)右邊的船多做一部分功，故乙圖中拉力做功多，由于時(shí)間相同，故乙圖中拉力的功率大，故選項(xiàng) b 正確。 答案 b 5.質(zhì)量為 m 的汽車行駛在平直公路上，在運(yùn)動(dòng)中所受阻力不變，當(dāng)汽車的加速度為 a，速度為 v 時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為 p 1 ；當(dāng)功率為 p

5、2 時(shí)，汽車行駛的最大速度為( ) a. p2 vp 1 b.p 2 vp 1 mav c. p1 vp 2 d.p 1 vp 2 mav 解析 由題意知 ffma，p 1 fv，由以上兩式得 f p1 mavv。當(dāng)功率為 p 2 時(shí)，汽車行駛的最大速度 v m p2fp 2 vp 1 mav ，b 正確。 答案 b 6.如圖所示，質(zhì)量為 m 的物體置于傾角為 的斜面上，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，在外力作用下，斜面沿水平方向向右做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中物體 m 與斜面體相對(duì)靜止。則關(guān)于斜面對(duì) m 的支持力和摩擦力的下列說(shuō)法中正確的是( ) a.支持力一定做正功 b.摩擦力一定做正功 c.摩擦力可

6、能不做功 d.重力不做功 解析 物體隨斜面勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，如圖所示，物體受重力、支持力和靜摩擦力作用。根據(jù)平衡條件，可得 f n mgcos ，f f mgsin ，方向分別垂直斜面向上和沿斜面向上。 重力方向與位移方向垂直，不做功； 摩擦力方向與位移方向的夾角為銳角，做正功； 支持力方向與位移方向的夾角為鈍角，做負(fù)功。選項(xiàng) b、d 正確，a、c 錯(cuò)誤。 答案 bd 7.如圖所示，小滑塊從一個(gè)固定的光滑斜槽軌道頂端由靜止開(kāi)始下滑，用 v、t 和h 分別表示小球沿軌道下滑的速率、時(shí)間和距軌道頂端的高度。如圖所示的 vt圖像和 v 2 h 圖像中可能正確的是( ) 解析 小滑塊下滑過(guò)程中，小滑塊的重力

7、沿斜槽軌道切向的分力逐漸變小，故小滑塊的加速度逐漸變小，故選項(xiàng) a 錯(cuò)誤，b 正確；由機(jī)械能守恒得 mgh 12 mv2 ，故 v 2 2gh，所以 v 2 與 h 成正比，選項(xiàng) c 錯(cuò)誤，d 正確。 答案 bd 8.如圖所示，質(zhì)量為 m 的小車在水平恒力 f 推動(dòng)下，從山坡(粗糙)底部 a 處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至高為 h 的坡頂 b，獲得速度為 v，a、b 之間的水平距離為 x，重力加速度為 g。下列說(shuō)法正確的是( ) a.小車克服重力所做的功是 mgh b.合力對(duì)小車做的功是 12 mv2 c.推力對(duì)小車做的功是 12 mv2 mgh d.阻力對(duì)小車做的功是 12 mv2 mghfx 解析 重

8、力做功 w g mgh，a 正確；推力做功 w f fx 12 mv2 mghw f ，c錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理 w f w f w g 12 mv2 ，即合力做功 12 mv2 ，b 正確；由上式得阻力做功 w f 12 mv2 w f w g 12 mv2 mghfx，d 正確。 答案 abd 9.質(zhì)量為 4 kg 的物體被人由靜止開(kāi)始向上提升 0.25 m 后速度達(dá)到 1 m/s，不計(jì)空氣阻力，g 取 10 m/s 2 ，則下列判斷正確的是( ) a.人對(duì)物體做的功是 12 j b.合外力對(duì)物體做功 2 j c.物體克服重力做功 10 j d.人對(duì)物體做的功等于物體增加的動(dòng)能 解析 人提升物

9、體的過(guò)程中，人對(duì)物體做了功，w 人 mgh 12 mv2 12 j，a 正確， d 錯(cuò)誤；合外力對(duì)物體做的功(包括重力)等于物體動(dòng)能的變化，w 合 12 mv2 2 j，b 正確；物體克服重力做的功等于物體重力勢(shì)能的增加量，w g mgh10 j，c正確。 答案 abc 10.如圖所示，一木塊右端連接輕質(zhì)彈簧，靜止在傾角為 的固定斜面上?，F(xiàn)用力f 沿斜面向上緩慢拉彈簧的上端 p，直至木塊沿斜面勻速上滑(滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力)，此時(shí) ff 0 。從力 f 作用開(kāi)始，至木塊滑動(dòng)距離 l 的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( ) a.木塊所受摩擦力先變大后變小 b.力 f 做功為 f 0 l c.當(dāng)木

10、塊勻速上滑時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能不再增加 d.彈簧和木塊組成的系統(tǒng)的機(jī)械能一直增加 解析 在木塊靜止過(guò)程中受力平衡，開(kāi)始時(shí)摩擦力等于重力的分力，隨著拉力的增大，摩擦力將減?。划?dāng)拉力大于重力的分力時(shí)，摩擦力向下，并隨著拉力的增大而增大；當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)后摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小不變，選項(xiàng) a 錯(cuò)誤；因拉力為變力，故不能根據(jù) wfl 求解拉力的功，選項(xiàng) b 錯(cuò)誤；彈簧的彈性勢(shì)能與形變量有關(guān)，當(dāng)木塊做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力不變，形變量不變，彈性勢(shì)能不再增加，選項(xiàng) c 正確；因拉力一直做正功，故彈簧和木塊組成的系統(tǒng)的機(jī)械能一直增加，選項(xiàng) d 正確。 答案 cd 二、非選擇題(共 4 小題，共 50 分) 11.(10

11、 分)如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。 (1)對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是_。 a.重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘 b.兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正 c.精確測(cè)量出重物的質(zhì)量 d.用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撤手釋放重物 (2)某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到 50 hz 的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長(zhǎng)，圖中有部分未畫(huà)出，如圖所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中 o 點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出，利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能

12、守恒定律的選項(xiàng)有_。 a.oa、ad 和 eg 的長(zhǎng)度 b.oc、bc 和 cd 的長(zhǎng)度 c.bd、cf 和 eg 的長(zhǎng)度 d.ac、bd 和 eg 的長(zhǎng)度 解析 (1)重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘，減小空氣阻力，以減小誤差，故選項(xiàng) a 正確；兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正，減小紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的阻力，以減小誤差，故選項(xiàng) b 正確；驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理是：mgh 12 mv22 12mv 2 1 ，重物質(zhì)量可以消掉，無(wú)需精確測(cè)量出重物的質(zhì)量，故選項(xiàng) c 錯(cuò)誤；用手拉穩(wěn)紙帶，而不是托住重物，接通電源后，撒手釋放紙帶，故選項(xiàng) d 錯(cuò)誤。 (2)由 eg 的長(zhǎng)度可求出打 f 點(diǎn)的速度 v

13、2 ，打 o 點(diǎn)的速度 v 1 0，但求不出 of 之間的距離 h，故選項(xiàng) a 錯(cuò)誤；由 bc 和 cd 的長(zhǎng)度可求出打 c 點(diǎn)的速度 v 2 ，打 o點(diǎn)的速度 v 1 0，由 oc 之間的距離 h，可以來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故選項(xiàng) b 正確；由 bd 和 eg 的長(zhǎng)度可分別求出打 c 點(diǎn)的速度 v 1 和打 f 點(diǎn)的速度 v 2 ，由 cf之間的距離 h，可以來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故選項(xiàng) c 正確；ac、bd 和 eg 的長(zhǎng)度可分別求出打 b、c、f 三點(diǎn)的速度，但 bc、cf、bf 之間的距離都無(wú)法求 出，無(wú)法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故選項(xiàng) d 錯(cuò)誤。 答案 (1)ab (2)bc 12.(1

14、2 分)如圖所示，粗糙的水平面與豎直平面內(nèi)的光滑彎曲軌道 bc 在 b 點(diǎn)吻接(即水平面是彎曲軌道的切面)，一小物塊從水平面上的 d 點(diǎn)以初速度 v 0 8 m/s出發(fā)向 b 點(diǎn)滑行，db 長(zhǎng)為 12 m，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0.2，取 g10 m/s 2 ，則： (1)小物塊滑到 b 點(diǎn)時(shí)的速度為多少？ (2)小物塊沿彎曲軌道上滑的最大高度為多少？ 解析 (1)在水平面上運(yùn)動(dòng)，只有滑動(dòng)摩擦力 f f 對(duì)物塊做功。從 d 到 b 運(yùn)動(dòng)的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理，設(shè)物塊在 b 點(diǎn)時(shí)的速度為 v，則 f f db 12 mv2 12 mv20 ， 又 f f mg， 聯(lián)立以上兩式解得 v4 m/s

15、。 (2)設(shè)物塊能夠上滑的最大高度為 h，物塊沿彎曲軌道上滑的過(guò)程中，只有重力對(duì)物塊做功，運(yùn)用機(jī)械能守恒定律得 mgh 12 mv2 ，解得 h0.8 m。 答案 (1)4 m/s (2)0.8 m 13.(12 分)如圖所示是一個(gè)橫截面為半圓、半徑為 r 的光滑柱面。一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線兩端分別系著物體 a、b，且 m a 2m b ，重力加速度為 g。由圖示位置從靜止開(kāi)始釋放物體 a，當(dāng)物體 b 到達(dá)圓柱頂點(diǎn)時(shí)，求繩的張力對(duì)物體 b 所做的功。 解析 由于圓柱面是光滑的，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量 e p減 m a g r2m b gr， 系統(tǒng)動(dòng)能的增加量 e k 增 12 (

16、m a m b )v2 ， 由 e p 減 e k 增 ，得 m a g r2m b gr 12 (m a m b )v2 ， 又 m a 2m b ， 聯(lián)立以上兩式得 v 2 23 (1)gr， 對(duì)物體 b 應(yīng)用動(dòng)能定理得，繩的張力對(duì)物體 b 做的功 w 12 m b v2 m b gr 23m b gr。 答案 23m b gr 14.(16 分)在賽車場(chǎng)上，安全起見(jiàn)，車道外圍都固定上廢舊輪胎作為圍欄，當(dāng)車碰撞圍欄時(shí)起緩沖器作用，如圖甲所示。在一次模擬實(shí)驗(yàn)中用彈簧來(lái)代替廢舊輪胎，實(shí)驗(yàn)情景如圖乙所示，水平放置的輕彈簧左側(cè)固定于墻上，處于自然狀態(tài)，開(kāi)始時(shí)賽車在 a 處且處于靜止?fàn)顟B(tài)，距彈簧自由

17、端的距離為 l 1 1 m。當(dāng)賽車啟動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生水平向左的恒為 f24 n 的牽引力使賽車向左勻加速前進(jìn)，當(dāng)賽車接觸彈簧的瞬間立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，賽車?yán)^續(xù)壓縮彈簧，最后被彈回到 b 處停下。已知賽車的質(zhì)量為 m2 kg，a、b 之間的距離為 l 2 3 m，賽車被彈回的過(guò)程中離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大小為 v4 m/s，方向水平向右。g 取 10 m/s 2 。 (1)賽車和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)； (2)彈簧被壓縮的最大距離是多少？試從加速度和速度變化的角度分析賽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)； (3)試分析賽車速度過(guò)大時(shí)，存在什么安全隱患。 解析 (1)從賽車離開(kāi)彈簧到 b 點(diǎn)靜止，由動(dòng)能定理得 mg(l 1 l 2 )0 12 mv2 解得 0.2。 (2)設(shè)彈簧被壓縮的最大距離為 l，從賽車加速到離開(kāi)彈簧，由動(dòng)能定理得 fl 1 mg(l 1 2l) 12 mv2 0 解得 l0.