高中物理《必修第二冊》課后習(xí)題第八章測評

第八章測評(時間:75分鐘滿分:100分)一、單項選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)1.越野玩具小車行駛在如圖所示的路面上,從M點經(jīng)N、P行駛到Q點,其中NP段水平。下列說法正確的是()A.在MN段,小車的重力勢能減少B.在NP段,小車的重力勢能不變C.在PQ段,小車的重力始終做負功D.在全過程中,小車的重力勢能始終都在增加2.如圖所示,人站在臺階式自動扶梯上,隨扶梯勻速向下運動,下列說法正確的是()A.人所受的重力做正功B.人所受的重力不做功C.人對梯面的壓力不做功D.梯面對人的支持力不做功3.(2021江西豐城九中高一階段練習(xí))如圖所示,為轎車中的手動變速桿,若保持發(fā)動機輸出功率不變,將變速桿推至不同擋位,可獲得不同的運行速度,從“1”~“6”擋速度增大,R是倒車擋。某型號轎車發(fā)動機的額定功率為60kW,在水平路面上行駛的最大速度可達180km/h。假設(shè)該轎車在水平路面上行駛時所受阻力恒定,則該轎車()A.以最大牽引力爬坡,變速桿應(yīng)推至“6”擋B.以額定功率在水平路面上以最大速度行駛時,其牽引力為1200NC.以額定功率在水平路面上以最大速度行駛時,其牽引力為1003D.以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛時,發(fā)動機的輸出功率為60kW4.(2021吉林白山高三階段練習(xí))如圖所示,光滑細桿AB、AC在A點連接,AB豎直放置,AC水平放置,兩相同的中心有孔的小球M、N,分別套在AB和AC上,并用一不可伸長的細繩相連,細繩恰好被拉直,現(xiàn)由靜止釋放M、N,在N球碰到A點前的運動過程中,下列說法正確的是()A.M球的機械能守恒B.M球的機械能減小C.M和N組成的系統(tǒng)的機械能不守恒D.繩的拉力對N做負功5.(2021安徽合肥一中檢測)彈簧發(fā)生彈性形變時,其彈性勢能的表達式為Ep=12kx2,其中k是彈簧的勁度系數(shù),x是形變量。如圖所示,一質(zhì)量為m的物體位于一直立的輕彈簧上方h高度處,該物體從靜止開始落向彈簧。設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k,忽略空氣阻力,則物體的最大動能為(彈簧形變在彈性限度內(nèi))(A.mgh+m2g22kC.mgh+m2g2k 6.(2021安徽宿州高一階段練習(xí))如圖所示,質(zhì)量分別為m0和m的A、B兩木塊疊放在光滑的水平桌面上,A與B之間的動摩擦因數(shù)為μ,用一水平拉力F作用于A,使A和B保持相對靜止,向右運動的位移為L,下列說法正確的是()A.該過程中拉力F對B做功FL B.該過程中A對B做功為μmgLC.該過程中B對A做功為零 D.該過程中A對B做功為mFL7.(2021北京昌平高一期末)如圖所示,甲、乙兩個保險公司人員將一個質(zhì)量為m的保險柜由靜止沿直線移向他們的貨車。甲施加給保險柜為推力,大小為F,方向斜向下與水平方向成30°角;乙施加給保險柜為拉力,大小也為F,方向斜向上與水平方向成45°角,若保險柜在甲和乙的作用下,由靜止移動一段位移后,甲和乙同時撤去F,此時保險柜的速度大小為v;保險柜繼續(xù)運動到貨車位置時剛好停下來,對于整個過程,下列說法正確的是()A.甲和乙對保險柜做功之和為12mv2B.摩擦力對保險柜做功為-12mvC.合力做功為12mv2D.合力做功為0二、多項選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)8.(2021陜西寶雞高一期中)半坡起步要求在半坡位置a啟動汽車,一段時間后勻速率通過最高點b以及剩下路段,如圖所示。下列說法正確的是()A.若汽車以額定功率從a點加速到b點,牽引力大小保持不變B.在最高點b,汽車所受合力豎直向下C.在最高點b,汽車對路面的壓力小于汽車重力D.從a點運動到b過程中,發(fā)動機對汽車做的功大于重力做的功的絕對值9.(2021河南鄭州高一期末)如圖所示,一小物塊以一定的初速度從粗糙固定斜面底端開始沿斜面向上滑動,速度減為零后又返回到底端。取地面為重力勢能參考平面,該過程中,物塊的動能Ek和機械能E隨位移x變化關(guān)系的圖像正確的是()10.(2021吉林松原高一期末)如圖所示,物體A、B通過細繩及輕質(zhì)彈簧連接在定滑輪兩側(cè),物體A、B的質(zhì)量分別為mA=1kg、mB=2kg,開始時細繩伸直,用手托著物體A使彈簧處于原長且A與地面的距離h=1m,物體B靜止在地面上;放手后物體A下落,與地面即將接觸時物體A的速度為零,此時物體B對地面恰好無壓力,不計一切摩擦及空氣阻力,重力加速度g取10m/s2,則下列說法正確的是()A.物體A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒B.彈簧的勁度系數(shù)為200N/cmC.物體A著地時的加速度大小為10m/s2D.物體A著地時,彈簧的彈性勢能為10J三、非選擇題(本題共5小題,共54分)11.(8分)(2021福建寧德高一期末)如圖所示實驗裝置驗證機械能守恒定律。斷開電磁鐵的電源,質(zhì)量為m的金屬小鐵球從靜止開始下落,球心經(jīng)過光電門落入捕球網(wǎng)中。小鐵球下落過程中經(jīng)過光電門時,毫秒計時器(圖中未畫出)記錄下?lián)豕鈺r間t,測出小鐵球開始下落的球心位置與光電門之間的高度差h以及小鐵球的直徑d,重力加速度為g。(1)小鐵球從開始下落到光電門,重力勢能減少量ΔEp=;

(2)小鐵球通過光電門時速度v=;

(3)多次改變高度h,重復(fù)上述步驟,以h為橫坐標,1t2為縱坐標,描點作出1t2-12.(10分)(2021河北衡水高一期末)利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖甲所示,水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上A點處由一帶長方形遮光條的滑塊,其總質(zhì)量為m0,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一質(zhì)量為m的小球相連,遮光條兩條長邊與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌上B點有一光電門,可以測量遮光條經(jīng)過光電門時的擋光時間t,用d表示A點到光電門B處的距離,b表示遮光條的寬度,將遮光條通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度,實驗時滑塊在A處由靜止開始運動。甲乙(1)滑塊通過B點的瞬時速度可表示為。

(2)某次實驗測得傾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑塊從A處到達B處時m和m0組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為ΔEk=。系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為ΔEp=。在誤差允許的范圍內(nèi),若ΔEk=ΔEp則認為系統(tǒng)的機械能守恒。

(3)在上次實驗中,某同學(xué)改變A、B間的距離,作出的v2-d圖像如圖乙所示,并測得m0=m,則重力加速度g=m/s2。

13.(10分)(2021山東泰安高一檢測)一輛汽車正以20m/s的速度向東勻速行駛在某水平路面的AB段上,汽車前方的BC段,由于剛剛維修過比較粗糙。小明觀察汽車中控屏并記錄下汽車通過整個ABC路段的不同時刻的速度,作出了v-t圖像如圖乙所示(在t=15s處水平虛線與曲線相切)。假設(shè)運動過程中汽車發(fā)動機的輸出功率保持80kW不變,汽車在兩個路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自保持不變。求:(1)汽車在AB段及BC段上運動時所受的阻力Ff1和Ff2。(2)小明通過中控屏記錄了BC路段的長度約為122.5m,那么這輛汽車連同乘客的質(zhì)量m約是多少?14.(12分)炎炎夏日,水上滑梯給人們帶來清涼和暢快。如圖所示為某水上滑梯的示意圖,傾斜滑道AB傾角θ=37°,下端平滑連接水平滑道BC,滑梯的起點A距水面的高度H=7m,水平滑道BC長d=2m,端點C距水面的高度h=1m。質(zhì)量m=50kg的人從滑道起點A由靜止滑下,人與滑道AB和BC間的動摩擦因數(shù)均為μ=18。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,人在運動過程中可視為質(zhì)點,g取10m/s2(1)人從A滑到C的過程中重力勢能減少量;(2)人在傾斜滑道上克服摩擦力做功與在水平滑道上克服摩擦力做功的比值;(3)人滑到B點時,重力的瞬時功率。15.(14分)(2021山東濱州高一期末)如圖所示,輕質(zhì)動滑輪下懸掛質(zhì)量為4m的重物A,繞過輕質(zhì)定滑輪細繩的另一端懸掛質(zhì)量為m的重物B,懸掛滑輪的輕質(zhì)細線豎直。重物A、B處于靜止狀態(tài)距地面高度均為h,釋放后A、B開始運動。假設(shè)摩擦力和空氣阻力均忽略不計,重力加速度為g。求:(1)重物A剛要落地時的速度大小;(2)重物B離地面的最大高度。

第八章測評1.B根據(jù)Ep=mgh可知,在MN段,小車的重力勢能隨高度的升高而增大;在NP段,小車的重力勢能不變;在PQ段,小車的重力勢能隨高度的降低而減小;故A、D錯誤,B正確;在PQ段,小車的重力勢能減小,重力始終做正功,故C錯誤。2.A對人受力分析,受到豎直向下的重力和梯面對人垂直于接觸面向上的支持力,根據(jù)W=Fscosθ可知,重力做正功,支持力做負功,根據(jù)牛頓第三定律可知,人對梯面的壓力豎直向下,則人對梯面的壓力做正功,故選A。3.B根據(jù)P=Fv可知以最大牽引力爬坡,變速桿應(yīng)推至“1”擋,A錯誤;以額定功率在水平路面上以最大速度行駛時,vm=180km/h=50m/s,牽引力為F=Pvm=60×10350N=1200N,B正確,C錯誤;最大速度行駛時,牽引力等于阻力,可知阻力為Ff=1200N,v=54km/h=154.B因M下落的過程中細繩的拉力對M球做負功,對N球做正功,故M球的機械能減小,N球的機械能增加,但M和N組成的系統(tǒng)只有重力做功,則機械能守恒,A、C、D錯誤,B正確。5.A物體和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,當彈簧壓縮h1時物體受力平衡,mg=kh1,此時動能最大,由機械能守恒定律得mg(h+h1)=12kh12+Ekm,故Ekm=mgh+6.D力F作用在A上,對B沒有作用力,所以F對B不做功,A錯誤;AB一起運動,加速度為a=Fm0+m,AB之間摩擦力為靜摩擦力大小Ff=ma=Fmm0+m,A對B做功為WAB=FfL=FmLm0+m,B對A做負功WBA=Ff7.D依題知,保險柜在運動過程中,除受到甲、乙的共同作用外,還受到地面摩擦力的作用,設(shè)甲和乙對保險柜做功之和為W,甲和乙同時撤去F時,根據(jù)動能定理有W-Wf=12mv2,顯然甲和乙對保險柜做功之和大于12mv2,故A錯誤;對于整個過程,根據(jù)動能定理有W-Wf總=0,即整個過程摩擦力對保險柜做功為Wf總=W>12mv2,故B錯誤;根據(jù)動能定理知,整個過程合力做的功等于保險柜動能的改變量,所以合力做的功為0,故C8.BCD汽車以額定功率從a點開始加速,由功率P=Fv可知,牽引力應(yīng)減少,故A錯誤;在最高點b汽車的加速度向下,汽車所受合力豎直向下,汽車處于失重狀態(tài),汽車對路面的壓力小于汽車的重力,故B、C正確;汽車從a加速到b運動過程中,動能增加,合力做功大于0,即發(fā)動機對汽車做的功大于重力做的功的絕對值,故D正確。9.AC設(shè)小物塊的初動能為Ek0,沿斜面運動的最遠距離為s,所受摩擦力大小為Ff,根據(jù)動能定理,在上滑過程中有Ek-Ek0=-(mgsinθ+Ff)x,Ek0=(mgsinθ+Ff)s,聯(lián)立可得Ek=(mgsinθ+Ff)(s-x),在下滑過程中有Ek=(mgsinθ-Ff)(s-x),可知Ek-x圖像為斜率均為負、橫截距相同,且斜率絕對值不同的兩條直線,故A正確,B錯誤;根據(jù)功能關(guān)系,在上滑過程中有E=Ek0-Ffx,在下滑過程中有E=Ek0-Ffs-Ff(s-x)=Ek0-2Ffs+Ffx,由題意可知Ek0>2Ffs,可知E-x圖像為斜率一正一負、且均存在縱截距的兩條直線,故C正確,D錯誤。10.CD由題意可知,物體A、B組成的系統(tǒng)機械能不守恒,物體A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,故A錯誤;由A下降h,B對地面剛好無支持力,可知彈簧伸長1m時,彈簧的彈力為20N,由F=kx代入數(shù)據(jù)得k=20N/m=0.2N/cm,故B錯誤;A著地時,彈簧的彈力為20N,即繩子拉力為20N,由牛頓第二定律FT-mAg=mAa,解得a=10m/s2,故C正確;物體A著地時,由機械能守恒可知,A減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能W彈=10J,故D正確。11.答案(1)mgh(2)dt(3)解析(1)重力勢能減少量為ΔEp=mgh。(2)小鐵球通過光電門時速度為v=dt(3)根據(jù)mgh=md22t2可得112.答案(1)bt(2)(m0+m)(3)9.6解析(1)將遮光條通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度,滑塊通過B點的瞬時速度v=bt(2)系統(tǒng)動能的增加量ΔEk=12(m0+m)v2=(m0+m)b22t2,系統(tǒng)重力勢能的減小量ΔEp=mgd-m0(3)根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒得12(m0+m)v2=m-m02gd,則v2=(2m-m0)gdm0+m,圖線的斜率k=213.答案(1)4000N8000N(2)1.2×103kg解析(1)汽車在AB段勻速行駛,有P=Ff1v1則有Ff1=Pv1=