高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律章末綜合檢測 新人教版必修2

第七章機(jī)械能守恒定律章末綜合檢測新人教版必修2(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10個小題，每小題4分，共40分)1．關(guān)于功的下列幾種說法中，正確的是()A．人托著一個物體沿水平方向勻速前進(jìn)，人對物體沒有做功B．人托著一個物體沿水平方向加速前進(jìn)，人對物體做了功C．力和位移都是矢量，功也一定是矢量D．因為功有正功和負(fù)功的區(qū)別，所以功是矢量2．關(guān)于重力勢能的說法，正確的是()A．重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功B．在地平面下方的物體，它具有的重力勢能一定小于零C．重力勢能減少，重力一定對物體做正功D．重力勢能增加，重力一定對物體做正功3．質(zhì)量為m的汽車發(fā)動機(jī)的功率恒為P，摩擦阻力恒力Ff，牽引力為F，汽車由靜止開始，經(jīng)過時間t行駛了位移l時，速度達(dá)到最大值vm，則發(fā)動機(jī)所做的功為()A．Pt B．Ffvmt C.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＋Ffl D．Fl4．如圖1所示，圖1DO是水平面，AB是斜面，初速度為v0的物體從D點出發(fā)沿DBA滑動到頂點A時速度剛好為零，如果斜面改為AC，讓該物體從D點出發(fā)沿DCA滑動到A點且速度剛好為零，則物體具有的初速度(已知物體與路面之間的動摩擦因數(shù)處處相同且不為零)()A．大于v0 B．等于v0C．小于v0 D．取決于斜面的傾角圖25．如圖2所示，ABCD是一個盆式容器，盆內(nèi)側(cè)與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓?。瓸C水平，其長度d＝0.50m，盆邊緣的高度h＝0.30m，在A處放一個質(zhì)量為m的小物塊并讓其自由下滑．已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數(shù)μ＝0.10，小物塊在盆內(nèi)來回滑動，最后停下來，則停下的地點到B的距離為()A．0.50m B．0.25mC．0.10m D．06．在離地面高為h處豎直上拋一質(zhì)量為m的物塊，拋出時的速度為v0，當(dāng)它落到地面時速度為v，用g表示重力加速度，則在此過程中物塊克服空氣阻力所做的功等于()A．mgh－eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0) B．－eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－mghC．mgh＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)mv2 D．mgh＋eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)7．質(zhì)量m的物體，由靜止開始下落，由于阻力作用，下落的加速度為eq\f(4,5)g，在物體下落h 的過程中，下列說法中正確的是()A．物體的動能增加了eq\f(4,5)mgh B．物體的機(jī)械能減少了eq\f(4,5)mghC．物體克服阻力所做的功為eq\f(1,5)mgh D．物體的重力勢能減少了mgh8.如圖3所示，圖3電梯質(zhì)量為M，它的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體，電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開始豎直向上加速運動．當(dāng)上升高度為H時，電梯的速度達(dá)到v，則在這段過程中，下列說法中正確的是()A．電梯對物體的支持力所做的功等于eq\f(1,2)mv2 B．電梯對物體的支持力所做的功大于eq\f(1,2)mv2C．鋼索的拉力所做的功等于eq\f(1,2)mv2＋MgH D．鋼索的拉力所做的功小于eq\f(1,2)mv2＋MgH9．如圖4所示，圖4一輕繩的一端系在固定的粗糙斜面上的O點，另一端系一小球．給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運動，在此過程中()A．小球的機(jī)械能守恒B．重力對小球不做功C．繩的張力對小球不做功D．在任何一段時間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動能的減少10.圖5如圖5所示，傾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時物塊未到達(dá)地面)，在此過程中()A．物塊的機(jī)械能逐漸增加B．軟繩重力勢能共減少eq\f(1,4)mglC．物塊重力勢能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功D．軟繩重力勢能的減少小于其動能的增加與克服摩擦力所做功之和題號12345678910答案二、填空題(本題共2個小題，每小題8分，共16分)圖611．在用打點計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m＝1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖6所示．O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其他點未畫出)．已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間＝9.8m/s2，那么：(1)紙帶的______端(填“左”或“右”)與重物相連；(2)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點到______點來驗證機(jī)械能守恒定律；(3)從O點到(2)問中所取的點，重物重力勢能的減少量ΔEp＝________J，動能增加ΔEk＝________J．(結(jié)果取三位有效數(shù)字)圖712．某實驗小組采用圖7所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼．實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點計時器工作頻率為50Hz.(1)實驗的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；②將小車停在打點計時器附近，________，________，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，________；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作．(2)圖8是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離x及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結(jié)果填在下表中的相應(yīng)位置．圖8紙帶的測量結(jié)果測量點x/cmv/(m·s－1)O0.000.35A1.510.40B3.200.45CD7.150.54E9.410.60三、計算題(本題共4個小題，共44分)13．(10分)火車在運行中保持額定功率2500kW不變，火車的總質(zhì)量是1000t，所受力恒為1.56×105N．求：(1)火車的加速度是1m/s2時的速度；(2)火車的速度是12m/s時的加速度；(3)火車的最大速度．圖914．(10分)如圖9所示，mA＝4kg，mB＝1kg，A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，B與地面間的距離s＝0.8m，A、B原來靜止，求：(1)B落到地面時的速度為多大？(2)B落地后，A在桌面上能繼續(xù)滑行多遠(yuǎn)才能靜止下來？(g取10m/s2)15.(12分)如圖10所示，某人乘雪橇從雪坡經(jīng)A點滑至B點，接著沿水平路面滑至C點停止，人與雪橇的總質(zhì)量為70kg.表中記錄了沿坡滑下過程中的有關(guān)數(shù)據(jù)，請根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)解決下列問題．圖10位置ABC速度(m/s)2.012.00時刻(s)0410(1)人與雪橇從A到B的過程中，損失的機(jī)械能為多少？(2)設(shè)人與雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大?。?g取10m/s2)(3)人與雪橇從B到C的過程中運動的距離．16．(12分)如圖11所示，圖11光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點銜接，導(dǎo)軌半徑為R，一個質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s至A處．小球從A處由靜止釋放被彈開后，經(jīng)過B點進(jìn)入軌道的瞬間對軌道的壓力為其重力的8倍，之后向上運動恰能沿軌道運動到C點，求：(1)釋放小球前彈簧的彈性勢能；(2)小球由B到C克服阻力做的功．第七章機(jī)械能守恒定律1．AB[人托著一個物體沿水平方向勻速前進(jìn)時，人對物體只有支持力，垂直于運動方向不做功，A正確；若加速前進(jìn)，則人對物體的摩擦力對物體做功，B正確；功雖有正功和負(fù)功之分，但功是標(biāo)量，C、D均錯．]2．C[重力勢能的數(shù)值與參考平面的選取有關(guān)，重力勢能等于零不能說物體不具有重力勢能，故A、B錯．重力勢能減少，物體的高度一定下降，所以重力一定做正功，D錯，C正確．]3．ABC[因為功率P恒定，所以功W＝Pt，A正確；汽車達(dá)到最大速度時F＝Ff，則P＝Ffvm，所以W＝Pt＝Ffvmt，B正確；從汽車靜止到速度達(dá)到最大值的過程中，由動能定理得W－Ffl＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)－0，即W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＋Ffl，C正確；因牽引力在整個過程中為變力，所以不能用公式W＝Fl計算牽引力所做功的大小，D錯．]4．B[設(shè)DO之間的水平距離為L，斜面與水平面的夾角為θ，高度為h，則物體由D到A的過程，根據(jù)動能定理得：－mgh－μmgcosθ·eq\f(h,sinθ)－μmg(L－h(huán)cotθ)＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，解得v0＝eq\r(2gh＋μL)，可見要使物體能滑到A點且速度剛好為零，所具有的初速度與斜面傾角無關(guān)，故B正確．]5．D[根據(jù)能量守恒定律：mgh＝μmgl，代入數(shù)據(jù)得l＝3.0m，又因為d＝0.50m，所以最后停在B點，故選D.]6．C[利用動能定理得：mgh－WFf＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0).變形即可得：WFf＝mgh＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)mv2.所以選項C正確．]7．ACD[物體下落過程合力F＝ma＝eq\f(4,5)mg，由動能定理可知，合力的功等于動能的增加量，即ΔEk＝W＝Fh＝eq\f(4,5)mgh.物體所受阻力為Ff，則mg－Ff＝ma，所以Ff＝eq\f(1,5)mg，機(jī)械能的減少量等于物體克服阻力所做的功，ΔE＝Ffh＝eq\f(1,5)mgh.重力勢能的減少是重力做功引起的，故ΔEp＝WG＝mgh，由此可知，A、C、D選項正確．]8．B[物體m受重力和支持力向上做加速運動，設(shè)支持力做的功為W1，由動能定理得W1－WG＝eq\f(1,2)mv2，所以支持力做的功大于eq\f(1,2)mv2；鋼索拉力做的功設(shè)為W2，則由動能定理得W2－(M＋m)gH＝eq\f(1,2)(M＋m)v2，W2＝(M＋m)gH＋eq\f(1,2)(M＋m)v2，故只有B正確．]9．C[由于摩擦力做功，機(jī)械能不守恒，任一時間內(nèi)小球克服摩擦力所做的功總是等于小球機(jī)械能的減少．轉(zhuǎn)動過程重力做功，繩的張力總與小球運動方向垂直，不做功．]10．BD[選物塊為研究對象，細(xì)線對物塊做負(fù)功，物塊機(jī)械能減小，A錯誤；物塊由靜止釋放后向下運動，到軟繩剛好全部離開斜面，軟繩的重心下降了eq\f(1,4)l，軟繩重力勢能共減少了eq\f(1,4)mgl，所以B正確；根據(jù)功和能的關(guān)系，細(xì)線對軟繩做的功與軟繩重力勢能的減少等于其動能的增加與克服摩擦力所做功之和，所以D正確，C錯誤．]11．(1)左(2)B(3)1.891.70解析(3)由題意知，O點為第一個點，所以紙帶的左端與重物相連，為了減小誤差和便于求重物動能的增加量，可取圖中O點到B點來驗證機(jī)械能守恒定律，此過程中重力勢能的減少量ΔEp＝mghOB＝1.00×9.8×19.25×10－2J≈1.89J.打B點時重物的瞬時速度vB＝eq\f(\x\to(OC)－\x\to(OA),2T)＝eq\f(22.93－15.55×10－2,2×0.02)m/s＝1.845m/s.所以動能增量ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝eq\f(1,2)×1.00×1.8452J＝1.70J.12．(1)②接通電源釋放小車關(guān)閉電源(2)5.05～5.080.48～0.50(答案在此范圍內(nèi)都對)解析(1)將小車停在打點計時器附近后，需先接通電源，再釋放小車，讓其拖動紙帶，等打點計時器在紙帶上打下一系列點后，關(guān)閉打點計時器電源．(2)從紙帶上可知C點的速度就是BD的平均速度，vC＝eq\f(7.15－3.20,0.08)×10－2m/s≈0.49m/s.13．(1)2.16m/s(2)5.2×10－2m/s2(3)16m解析(1)由牛頓第二定律F－Ff＝ma1，又P＝Fv1，所以v1＝eq\f(P,F)＝eq\f(P,Ff＋ma1)＝eq\f(2500×103,1.56×105＋1000×103×1)m/s≈2.16m/s(2)由牛頓第二定律，有F－Ff＝ma2，又P＝Fv2，所以a2＝eq\f(F－Ff,m)＝eq\f(P/v2－Ff,m)＝eq\f(\f(2500×103,12)－1.56×105,1000×103)m/s2≈5.2×10－2m/s2(3)當(dāng)F＝Ff時，火車達(dá)到最大速度，由P＝Ffvmax得vmax＝eq\f(P,Ff)＝eq\f(2500×103,1.56×105)m/s≈16m/s.14．(1)0.8m/s(2)0.16m解析(1)以A、B物體構(gòu)成的系統(tǒng)為對象，B物體所受重力mBg做正功，A物體所受的摩擦力對系統(tǒng)做負(fù)功，設(shè)B落到地面時的速度為v，由動能定理得mBgs－μmAgs＝eq\f(1,2)(mA＋mB)v2－0代入數(shù)據(jù)，解得v＝0.8m/s.(2)設(shè)B物體落地后A物體能滑行的距離為s′，則根據(jù)動能定理得－μmAgs′＝0－eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,A)因vA＝v＝0.8m/s，故s′＝eq\f(\f(1,2)v\o\al(2,A),μg)＝eq\f(\f(1,2)×0.82,0.2×10)m＝0.16m.15．(1)9100J(2)140N(3)36