2021年高中物理新人教版必修第二冊第八單元機械能守恒定律達標檢測卷 卷一 考試版

2021年第八單元機械能守恒定律達標檢測卷此卷此卷只裝訂不密封班級姓名準考證號考場號座位號物理（A）注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題(本題共12小題，每小題4分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。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．下列關(guān)于功的幾種說法中，正確的是()A．人托著一個物體沿水平方向勻速前進，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，人對物體沒有做功C．力和位移都是矢量，功也一定是矢量D．因為功有正功和負功的區(qū)別，所以功是矢量2．木塊靜止掛在繩子下端，一子彈以水平速度射入木塊并留在其中，再與木塊一起共同擺到一定高度，如圖所示，從子彈開始入射到共同上擺到最大高度的過程中，下列說法正確的是()A．子彈的機械能守恒B．木塊的機械能守恒C．子彈和木塊的總機械能守恒D．以上說法都不對3．如圖所示，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。當上升高度為H時，電梯的速度達到v，則在這段過程中，下列說法正確的是()A．電梯對物體的支持力所做的功等于eq\f(1,2)mv2B．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＋MgHD．鋼索的拉力所做的功小于eq\f(1,2)mv2＋MgH4．自由下落的物體，其動能與位移的關(guān)系如圖所示。則圖中直線的斜率表示該物體的()A．質(zhì)量B．機械能C．重力大小D．重力加速度5．如圖所示，木塊A放在木板B的左端，用水平恒力F將A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，產(chǎn)生的熱量為Q1；第二次讓B可以在光滑水平地面上自由滑動，F(xiàn)做的功為W2，產(chǎn)生的熱量為Q2，則應(yīng)有()A．W1＜W2，Q1＝Q2B．W1＝W2，Q1＝Q2C．W1＜W2，Q1＜Q2D．W1＝W2，Q1＜Q26．汽車的發(fā)動機的額定輸出功率為P1，它在水平路面上行駛時受到的摩擦阻力大小恒定。汽車在水平路面上由靜止開始運動，直到車速達到最大速度vm，汽車發(fā)動機的輸出功率P隨時間變化的圖象如圖所示。若在0～t1時間內(nèi)，汽車發(fā)動機的牽引力是恒定的，則汽車受到的合力F合隨時間變化的圖象可能是()7．如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點處。將小球拉至A處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，它運動到O點正下方B點速度為v，AB間的豎直高度差為h，重力加速度為g，則()A．由A到B重力對小球做的功小于mghB．由A到B小球的重力勢能減少eq\f(1,2)mv2C．由A到B小球克服彈力做功為mghD．小球到達位置B時彈簧的彈性勢能為mgh－eq\f(1,2)mv28．如圖所示，一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點自P點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點進入軌道。質(zhì)點滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功。則()A．W＝eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點恰好可以到達Q點B．W＞eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點不能到達Q點C．W＝eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離D．W＜eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離9．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向下拋出，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．落地時兩球的機械能相等10．如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，在外力作用下，斜面沿水平方向向右做勻速運動，運動中物體m與斜面體相對靜止。則關(guān)于斜面對m的支持力和摩擦力的下列說法中正確的是()A．支持力一定做正功B．摩擦力一定做正功C．摩擦力可能不做功D．重力不做功11．質(zhì)量為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mgh12．如圖所示，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(此時物塊未到達地面)，在此過程中()A．物塊的機械能逐漸增加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二、計算題（本題共6小題，共52分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位）13．(6分)如圖為“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置示意圖，現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重物，回答下列問題：(1)為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有________(填入正確選項前的字母)A．米尺B．秒表C．低壓直流電源D．低壓交流電源(2)實驗中產(chǎn)生誤差的原因有____________________________(寫出兩個原因即可)；(3)實驗中由于打點計時器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時受到較大阻力，這樣將造成________。A．不清楚B．mgh＞eq\f(1,2)mv2C．mgh＜eq\f(1,2)mv2D．mgh＝eq\f(1,2)mv214．(6分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中：(1)下列釋放紙帶的操作正確的是________。(2)打點計時器所接電源的頻率為50Hz。某次打出的一條紙帶如圖所示，當打點計時器打到B點時，重物的速度vB＝________m/s。(結(jié)果保留2位小數(shù))(3)實驗發(fā)現(xiàn)重物重力勢能減小量大于其動能增大量，原因可能是_____________________________________________________________________。15．(8分)如圖所示，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離滑輪足夠遠，不計繩與滑輪間摩擦，讓B由靜止釋放，則：(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)滑行多遠才能靜止下來？(g取10m/s2)16．(10分)如圖所示，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。17．(10分)一列火車在運行中保持額定功率2500kW不變，已知火車的總質(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。18．(12分)如圖所示，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。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，求阻力大小。(g取10m/s2)(3)人與雪橇從B到C的過程中運動的距離。2021年第八單元機械能守恒定律達標檢測卷物理（A）答案一、選擇題(本題共12小題，每小題4分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。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．【答案】A【解析】人托著一個物體沿水平方向勻速前進時，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，則人對物體的摩擦力對物體做功，B錯誤；功雖有正功和負功之分，但功是標量，C、D均錯。2．【答案】D【解析】子彈打入木塊的過程中，子彈克服摩擦力做功產(chǎn)生熱能，故系統(tǒng)機械能不守恒。3．【答案】B【解析】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。4．【答案】C【解析】根據(jù)機械能守恒定律有Ek＝mgh，顯然Ek－h(huán)圖像的斜率表示物體重力大小mg，C正確。5．【答案】A【解析】第一次B固定在地面上，將A拉到B的右端時A相對于地面的位移等于B板的長度.第二次B可以在光滑水平地面上自由滑動，在摩擦力作用下B要向右運動，則將A拉到B的右端時A相對于地面的位移將大于B板的長度，所以第二次A相對于地面的位移大，由功的計算公式W＝Fl，應(yīng)有W1＜W2，摩擦產(chǎn)生的熱量Q＝Ffx相對，兩次都從木板B的左端滑到右端，相對位移都等于B板的長度，相對位移相等，摩擦力相等，所以Q1＝Q2，故A正確，B、C、D錯誤。6．【答案】D【解析】0～t1時間內(nèi)牽引力是恒定的，故合力也是恒定的；輸出功率在增大，當達到額定功率后，速度逐漸增大，牽引力逐漸減小，一直到等于摩擦力，故合力也一直減小直到等于零，故選D。7．【答案】D【解析】重力做功只和高度差有關(guān)，故由A到B重力做的功等于mgh，A錯誤；由A到B重力勢能減少mgh，B錯誤；由A到B小球克服彈力做功為W＝mgh－eq\f(1,2)mv2，C錯誤，D正確。8．【答案】C【解析】根據(jù)動能定理得P點動能EkP＝mgR，經(jīng)過N點時，由牛頓第二定律和向心力公式可得4mg－mg＝meq\f(v2,R)，所以N點動能為EkN＝eq\f(3mgR,2)，從P點到N點根據(jù)動能定理可得mgR－W＝eq\f(3mgR,2)－mgR，即克服摩擦力做功W＝eq\f(mgR,2)。質(zhì)點運動過程中，半徑方向的合力提供向心力，即FN－mgcosθ＝ma＝meq\f(v2,R)，根據(jù)左右對稱，在同一高度處，由于摩擦力做功導(dǎo)致在右邊圓形軌道中的速度變小，軌道彈力變小，滑動摩擦力Ff＝μFN變小，所以摩擦力做功變小，那么從N到Q，根據(jù)動能定理，Q點動能EkQ＝eq\f(3mgR,2)－mgR－W′＝eq\f(1,2)mgR－W′，由于W′＜eq\f(mgR,2)，所以Q點速度仍然沒有減小到0，會繼續(xù)向上運動一段距離，對照選項，C正確。9．【答案】AD【解析】從拋出到落地的過程中，重力對兩球做的功相等，因兩球初速度大小相等，故兩球落地時速度大小相同，機械能相同；豎直下拋的小球由拋出到落地所用的時間較短，重力的平均功率較大，落地時速度方向豎直向下，重力的瞬時功率較大，A、D正確，B、C錯誤。10．【答案】BD【解析】物體隨斜面勻速運動時，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FN＝mgcosθ，F(xiàn)f＝mgsinθ，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，做負功。故B、D正確，A、C錯誤。11．【答案】ACD【解析】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。12．【答案】BD【解析】選物塊為研究對象，細線對物塊做負功，物塊機械能減小，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。二、計算題（本題共6小題，共52分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位）13．(6分)【答案】(1)AD(2)紙帶和打點計時器限位孔之間有摩擦；用米尺測量紙帶上點的間距時讀數(shù)有誤差(其他原因合理均可得分)(3)B【解析】(1)在處理數(shù)據(jù)時需要測量長度，故需要米尺；電磁打點計時器工作時需要使用低壓交流電源，故A、D正確。(2)造成誤差的原因有：①紙帶和打點計時器限位孔之間有摩擦。②用米尺測量紙帶上點的間距時讀數(shù)有誤差。③計算勢能變化時，選取始末位置過近。④交流電頻率不穩(wěn)定。(3)由于阻力作用，物體重力勢能的減少量大于動能的增加量，即mgh＞eq\f(1,2)mv2，故B正確。14．(6分)【答案】(1)A(2)1.83(3)阻力造成了機械能損失(意思正確即可)【解析】(1)由圖中可以看出，B和C圖中的紙帶發(fā)生彎曲，阻力太大，故B、C選項錯誤；而D圖有可能造成打出的點跡太少，故選項D錯誤，A正確。(2)由運動學(xué)公式求速度vB＝eq\o(v,\s\up6(－))AC＝eq\f(（27.06－12.41）×10－2,2×2×0.02)m/s＝1.83m/s。(3)實驗發(fā)現(xiàn)重物重力勢能減小量大于其動能增大量，這是系統(tǒng)誤差造成的，阻力造成了機械能損失。15．(8分)【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\