【學(xué)練考】2021-2022學(xué)年高一人教版物理必修2練習(xí)冊：7.單元測評(三)-

單元測評(三)第七章本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，共100分，考試時間90分鐘．第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一個選項(xiàng)正確，有的有多個選項(xiàng)正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1．在下列所描述的運(yùn)動過程中，若物體所受的空氣阻力均可忽視不計，則機(jī)械能守恒的是()A．小孩沿滑梯勻速滑下B．電梯中的貨物隨電梯一起勻速下降C．放射過程中的火箭加速上升D．被投擲出的鉛球在空中運(yùn)動2．質(zhì)量為m的汽車在平直大路上行駛，阻力f保持不變．當(dāng)汽車的速度為v、加速度為a時，發(fā)動機(jī)的實(shí)際功率為()A．fvB．mavC．(ma＋f)vD．(ma－f)v3．(多選)將質(zhì)量均為m的兩個小球從相同高度以相同大小的速度拋出，一個小球豎直下拋，另一個小球沿光滑斜面對下拋出，不計空氣阻力．由拋出到落地的過程中，下列說法中正確的是()A．重力對兩球做的功相等B．重力的平均功率相等C．落地時重力的瞬時功率相等D．落地時兩球的機(jī)械能相等4．將一個小球以初速度v0水平拋出，不計空氣阻力，小球在空中運(yùn)動的過程中重力做功的功率P隨時間t變化的圖像是圖C-7-1中的()ABCD圖C-7-15．(多選)某人將物體由靜止開頭舉高，物體獲得速度．下列說法中正確的是()A．物體所受合外力做的功等于物體動能的增加量B．此人對物體做的功等于物體動能和重力勢能的增加量之和C．物體所受合外力做的功等于物體動能和重力勢能的增加量之和D．克服重力做的功等于物體重力勢能的增加量6．將質(zhì)量為200g的物體在高20m處以20m/s的初速度豎直上拋，若測得該物體落地時的速度為20m/s，A．0B．20JC．36JD．40J7．如圖C-7-2所示，重物的質(zhì)量為1kg，動滑輪的質(zhì)量不計，豎直向上拉動細(xì)繩，使重物從靜止開頭以5m/s2的加速度上升，則拉力F在1s末的瞬時功率為(g取10圖C-7-2A．75WB．37.5WC．12.5WD．15W8．(多選)提高物體(例如汽車)的運(yùn)動速率的有效途徑是增大發(fā)動機(jī)的功率和減小阻力因數(shù)(設(shè)阻力與物體運(yùn)動速率的二次方成正比，即f＝kv2，k是阻力因數(shù))．當(dāng)發(fā)動機(jī)的額定功率為P0時，物體運(yùn)動的最大速率為vm，假如要使物體運(yùn)動的速率增大到2vm，則下列方法可行的是()A．阻力因數(shù)不變，使發(fā)動機(jī)的額定功率增大到4P0B．發(fā)動機(jī)的額定功率不變，使阻力因數(shù)減小到eq\f(k,4)C．阻力因數(shù)不變，使發(fā)動機(jī)的額定功率增大到8P0D．發(fā)動機(jī)的額定功率不變，使阻力因數(shù)減小到eq\f(k,8)9．兩個質(zhì)量不等的小鐵塊A和B分別從高度相同的光滑斜面和光滑圓弧斜坡的頂點(diǎn)由靜止滑向底部，如圖C-7-3所示，下列說法中正確的是()圖C-7-3A．下滑過程中重力做的功相等B．它們到達(dá)底部時的動能相等C．它們到達(dá)底部時的速率相等D．它們到達(dá)底部時的機(jī)械能相等10．一個滑塊從如圖C-7-4所示的圓弧形軌道上的A點(diǎn)由靜止開頭滑下，由于軌道不光滑，它僅能滑到B點(diǎn)，而返回后又僅能滑到C點(diǎn)．若A、B兩點(diǎn)的高度差為h1，B、C兩點(diǎn)的高度差為h2，必有()圖C-7-4A．h1＝h2B．h1<h2C．h1>h2D．條件不足，無法推斷11．如圖C-7-5所示，ACP和BDP是豎直平面內(nèi)兩個半徑不同的半圓形光滑軌道，A、P、B三點(diǎn)位于同一水平面上，C和D分別為兩個軌道的最低點(diǎn)，將兩個質(zhì)量相同的小球分別從A和B兩處同時無初速度釋放，則()圖C-7-5A．沿BDP光滑軌道運(yùn)動的小球的重力勢能永久為正值B．兩個小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時，重力做功相等C．兩個小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時，重力勢能相等D．兩個小球剛開頭從A和B兩處無初速度釋放時，重力勢能相等12．(多選)豎直上拋一個小球，從拋出到落回原拋出點(diǎn)的過程中，它的速度、重力勢能、位移、加速度隨時間變化的函數(shù)圖像(如圖C-7-6所示)中正確的是(不計空氣阻力，以豎直向下為正方向，圖中曲線為拋物線，拋出點(diǎn)為零勢能點(diǎn))()圖C-7-6請將選擇題答案填入下表：題號123456789101112總分答案第Ⅱ卷(非選擇題共52分)二、試驗(yàn)題(本題共2小題，13題4分，14題6分，共10分)13．在某次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的試驗(yàn)中，用頻率為50Hz的打點(diǎn)計時器打出的一條紙帶如圖C-7-7所示，O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計數(shù)點(diǎn)為A、B、C、D，各計數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的長度已在圖上標(biāo)出，單位為mm，重力加速度取9.8m/s2，重錘質(zhì)量為圖C-7-7(1)打點(diǎn)計時器打出B點(diǎn)時，重錘下落的速度vB＝________m/s，重錘的動能EkB＝________J.(2)從開頭下落算起，打點(diǎn)計時器打B點(diǎn)時，重錘的重力勢能削減量為________J.(3)以上試驗(yàn)可以證明_____________________________________．14．某試驗(yàn)小組接受如圖C-7-8所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點(diǎn)計時器工作頻率為50Hz.圖C-7-8(1)試驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做()A．是為了釋放小車后，小車能勻加速下滑B．是為了增大小車下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功D．是為了釋放小車后，小車能勻減速下滑(2)本試驗(yàn)中，關(guān)于橡皮筋做的功，下列說法中正確的是()A．可以直接測量橡皮筋做功的大小B．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加C．橡皮筋在小車運(yùn)動的全程中始終做功D．把橡皮筋拉伸為原來的兩倍，橡皮筋做的功也增加為原來的兩倍(3)試驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條、4條……掛在小車的前端進(jìn)行多次試驗(yàn)，每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫判≤嚕训?次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W1，則第2次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W1……橡皮筋對小車做功而使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計時器打出的紙帶測出．依據(jù)第4次的紙帶(如圖C-7-9所示)求得小車彈開后獲得的速度為__________m/s.(圖中各點(diǎn)是相鄰的計時點(diǎn))若W-v2圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜的直線，則說明________________________．圖C-7-9三、計算題(本題共4個小題，15、16、17題各10分，18題12分，共42分．解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟)15．質(zhì)量為1000kg的汽車在平直路面上試車，當(dāng)車速達(dá)到30m/s時關(guān)閉發(fā)動機(jī)，經(jīng)過60s停下來(1)汽車的加速度大小是多少？受到的阻力大小是多少？(2)若汽車以20kW的恒定功率重新啟動，當(dāng)速度達(dá)到10m/s時16．質(zhì)量為m的子彈以水平速度v1射入沿同一方向以速度v2運(yùn)動的木塊中，木塊的質(zhì)量為M.當(dāng)子彈進(jìn)入木塊中的深度為d時，子彈和木塊的速度分別為v1′和v2′.若木塊和子彈的相互作用力為F，木塊與水平面間的摩擦不計，試求這一過程中子彈和木塊組成的系統(tǒng)損失的動能．(用F和d表示)17．如圖C-7-10所示，一輛汽車從A點(diǎn)開頭爬坡，坡與水平面的夾角為30°，在牽引力不變的條件下行駛45m的坡路到達(dá)B點(diǎn)時，司機(jī)馬上關(guān)掉油門，此后汽車又向前滑行15m停在C點(diǎn)．汽車的質(zhì)量為5×103kg，行駛中受到的摩擦阻力是車重的0.25倍，g取圖C-7-1018．如圖C-7-11所示，質(zhì)量m＝1kg的小物塊無初速度放在水平勻速運(yùn)動的傳送帶上的P點(diǎn)，小物塊隨傳送帶運(yùn)動到A點(diǎn)后被水平拋出，小物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑的圓弧軌道．B、C為圓弧的兩端點(diǎn)，其連線水平．已知圓弧的半徑R＝1.0m，圓弧對應(yīng)的圓心角θ＝106°，軌道最低點(diǎn)為O，A點(diǎn)距水平面的高度h＝0.8m．小物塊離開C點(diǎn)后恰能無碰撞地沿固定斜面對上運(yùn)動，0.8s后經(jīng)過D點(diǎn)，小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1＝eq\f(1,3).g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos(1)求小物塊離開A點(diǎn)時的水平初速度．(2)求小物塊經(jīng)過O點(diǎn)時對軌道的壓力大小．(3)求斜面上C、D間的距離．(4)若小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.3，傳送帶的速度v0＝5m/s圖C-7-11

單元測評(三)1．D[解析]小孩沿滑梯勻速下滑時，其動能不變，重力勢能減小，故機(jī)械能不守恒，其實(shí)是有摩擦存在，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，選項(xiàng)A錯誤；貨物勻速下降，與A選項(xiàng)類似，它的機(jī)械能也不守恒，選項(xiàng)B錯誤；火箭加速上升，動能增大，重力勢能也增大，故機(jī)械能增大，選項(xiàng)C錯誤；鉛球在空中運(yùn)動時，只受重力的作用，動能增大，重力勢能減小，其機(jī)械能是守恒的，選項(xiàng)D正確．2．C[解析]當(dāng)汽車的加速度為a時，則F－f＝ma，解得F＝f＋ma；依據(jù)P＝Fv，則發(fā)動機(jī)的實(shí)際功率為P＝(f＋ma)v，選項(xiàng)C正確．3．AD[解析]在拋出到落地的過程中，重力對兩球做的功相等，故兩球落地時的速度大小相同，機(jī)械能相同；小球豎直下拋落地所用的時間較短，重力的平均功率較大，小球落地速度方向豎直向下，重力的瞬時功率較大．A、D正確．4．A[解析]設(shè)經(jīng)過時間t小球速度大小為v，方向與豎直方向(或重力方向)成θ角，由功率公式P＝Fvcosθ知，此時重力的功率P＝mgvcosθ＝mgvy＝mg·gt＝mg2t，A正確．5．ABD[解析]由動能定理可知A正確，C錯誤；人對物體所做的功等于物體機(jī)械能的增加量，即等于物體動能與重力勢能的增加量之和，B正確；克服重力做的功等于物體重力勢能的增加量，D正確．6．D[解析]對物體從開頭上拋至落地的整個過程應(yīng)用動能定理得mgh－Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，解得Wf＝40J．D正確．7．A[解析]1s末重物的速度v＝at＝5m/s，由牛頓其次定律得2F－mg＝ma，所以F＝eq\f(m（a＋g）,2)＝7.5N，所以1s末拉力F的功率P＝F·2v＝7.5×2×5W＝75W．A正確．8．CD[解析]依據(jù)題意，P0＝fvm＝kveq\o\al(2,m)·vm＝kveq\o\al(3,m)，所以k＝eq\f(P0,veq\o\al(3,m)).假如阻力因數(shù)不變，當(dāng)物體運(yùn)動的速率增大到2vm時，發(fā)動機(jī)的額定功率需要增大到P＝k(2vm)3＝8kveq\o\al(3,m)＝8P0，選項(xiàng)A錯誤，C正確；假如發(fā)動機(jī)的額定功率不變，當(dāng)物體運(yùn)動的速率增大到2vm時，阻力因數(shù)需要減小到k′＝eq\f(P0,（2vm）3)＝eq\f(P0,8veq\o\al(3,m))＝eq\f(k,8)，選項(xiàng)B錯誤，D正確．9．C[解析]兩個鐵塊的質(zhì)量不等，所以下滑過程中重力做的功WG＝mgh不相等，選項(xiàng)A錯誤；鐵塊在下滑過程中機(jī)械能守恒，由mgh＝eq\f(1,2)mv2可知，滑到底部時兩個鐵塊速率相等，但動能不相等，機(jī)械能也不相等，選項(xiàng)B、D錯誤，選項(xiàng)C正確．10．C[解析]對A→B過程由動能定理得mgh1－Wf1＝0，對B→C過程由動能定理得mgh2－Wf2＝0，即mgh1－Wf1＝mgh2－Wf2，由于Wf1>Wf2，所以h1>h2.C正確．11．D[解析]不管選哪一平面為零勢能面，A點(diǎn)和B點(diǎn)相對零勢能面的豎直高度均相等，所以兩個小球在此處的重力勢能相等．兩個小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時，重力勢能不相等．重力勢能Ep＝mgh，具有相對性，假如選A、P、B三點(diǎn)在零勢能面上，則兩球在運(yùn)動過程中的重力勢能恒為負(fù)值；假如選C點(diǎn)在零勢能面上，則兩球在運(yùn)動過程中的重力勢能恒為正值．另外，重力做功跟路徑無關(guān)，只取決于物體在初始和終末兩點(diǎn)在豎直方向的高度，兩球從開頭運(yùn)動到到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時豎直高度不等，所以，重力做功不相等．選項(xiàng)D正確．12．ABC[解析]以豎直向下為正方向，豎直上拋運(yùn)動的加速度恒為g，D錯誤．小球勻減速運(yùn)動到最高點(diǎn)，然后反向加速運(yùn)動，任意時刻的速度v＝－v0＋gt，故A正確．由于拋出點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，所以重力勢能最初為零，上升過程重力勢能增大，下落過程減小，回到原點(diǎn)變?yōu)榱?，Ep＝mgh，h＝v0t－eq\f(1,2)gt2，B正確．位移x＝－v0t＋eq\f(1,2)gt2，C正確．13．(1)1.1750.69(2)0.69(3)重錘在下落的過程中機(jī)械能守恒14．(1)C(2)B(3)2W與v2成正比15．(1)0.5m/s2500N(2)1.5[解析](1)汽車的加速度大小a＝eq\f(v0－v,t)＝0.5m/s2由牛頓其次定律得，阻力大小f＝ma＝500N.(2)汽車以恒定功率運(yùn)動，牽引力F＝eq\f(P,v′)由牛頓其次定律得F－f＝ma解得a＝1.5m/s16．Fd[解析]應(yīng)用動能定理時，留意子彈與木塊發(fā)生的位移并不相同．如圖所示，設(shè)子彈進(jìn)入木塊中深度為d的過程中，木塊的位移為l，則子彈的位移為(l＋d)．分別對木塊和子彈應(yīng)用動能定理，有Fl＝eq\f(1,2)Mv′eq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)－F(l＋d)＝eq\f(1,2)mv′eq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1).可得系統(tǒng)損失的動能ΔEk＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)＋\f(1,2)mveq\o\al(2,1)))－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)Mv′eq\o\al(2,2)＋\f(1,2)mv′eq\o\al(2,1)))＝Fd.17．2.25×106J15m[解析]汽車從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中，汽車發(fā)動機(jī)的牽引力做正功，重力做負(fù)功，摩擦力做負(fù)功，動能的變化量為0,由動能定理可得WF－WG－Wf＝0，由于G、f已知，汽車的位移也知道，所以有WF＝WG＋Wf＝mglsin30°＋0.25mgl＝2.25×106J.汽車由B點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中，克服重力做功，克服摩擦力做功，汽車的動能漸漸減小到0，依據(jù)動能定理有－W′G－W′f＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)，即mglBC·sin30°＋0