【名師一號】高中物理 第七章《機械能守恒定律》章末檢測 新人教版必修2.doc

機械能守恒定律章末檢測時間：90分鐘滿分：100分第卷(選擇題，共40分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項符合題目要求，有的有多個選項符合題目要求)1人類利用能源大致經(jīng)歷的三個時期是()a煤炭時期、石油時期、電能時期b煤炭時期、電能時期、核能時期c煤炭時期、電能時期、太陽能時期d柴薪時期、煤炭時期、石油時期答案d2如圖所示，一小孩和一大人都以水平的力勻速推動相同的木箱在相同的路面上走相同的位移(推箱的速度大小如圖中所注)，比較此過程中兩人分別對木箱做功的多少()a大人做的功多b小孩做的功多c大人和小孩做的功一樣多d條件不足，無法判斷解析因為木箱勻速運動，所以推力等于摩擦力，根據(jù)fffnmg可知，小孩和大人所用的推力大小相等，又因為沿推力方向所走的位移相同，所以做功一樣多，c選項正確答案c3下列說法正確的是()a物體的機械能守恒，一定只受重力和彈簧彈力作用b物體處于平衡狀態(tài)時機械能一定守恒c物體的動能和重力勢能之和增大時，必定有重力以外的其他力對物體做了功d物體的動能和重力勢能在相互轉(zhuǎn)化過程中，一定通過重力做功來實現(xiàn)解析物體的機械能守恒時，一定只有重力和彈簧的彈力做功，但不一定只受重力和彈簧彈力的作用答案cd4.如圖所示，人站在電動扶梯的水平臺階上，假定人與扶梯一起沿斜面加速上升，在這個過程中，人腳所受的靜摩擦力()a等于零，對人不做功b水平向左，對人做負功c水平向右，對人做正功d斜向上，對人做正功解析人隨扶梯沿斜面加速上升，人受到的力有重力、支持力和水平向右的靜摩擦力，且靜摩擦力方向與運動方向的夾角小于90，故靜摩擦力對人做正功，只有c正確答案c5如圖所示，在電梯中的斜面上放置了一滑塊，在電梯加速上升的過程中，滑塊相對斜面靜止則在該過程中()a斜面對滑塊的彈力對滑塊所做的功等于滑塊增加的重力勢能b滑塊所受合力對滑塊所做的功等于滑塊增加的機械能c斜面對滑塊的摩擦力對滑塊做負功d斜面對滑塊的彈力對滑塊所做的功小于滑塊增加的機械能解析物體克服重力所做的功等于物體增加的重力勢能，故a選項錯誤；合力對物體所做的功等于物體動能的增量，故b選項錯誤；斜面對物體的摩擦力沿斜面向上，因此摩擦力做正功，c選項錯誤；斜面對滑塊的彈力、摩擦力對滑塊做的總功等于滑塊機械能的增量，因此d選項正確答案d6如圖所示是健身用的“跑步機”示意圖，質(zhì)量為m的運動員踩在與水平面成角靜止的皮帶上，運動員用力向后蹬皮帶，皮帶運動過程中受到的阻力恒為ff，使皮帶以速度v勻速向右運動，則在運動過程中，下列說法正確的是()a人腳對皮帶的摩擦力是皮帶運動的動力b人對皮帶不做功c人對皮帶做功的功率為mgvd人對皮帶做功的功率為ffv解析皮帶之所以能運動起來，是人對皮帶的摩擦力充當了動力，故a正確摩擦力的大小與阻力相等，故人對皮帶做功的功率為ffv.答案ad7宇宙飛船運動中需要多次“軌道維持”所謂“軌道維持”就是通過控制飛船上發(fā)動機的點火時間和推力的大小和方向，使飛船能保持在預定軌道上穩(wěn)定運行如果不進行“軌道維持”，由于飛船受軌道上稀薄空氣的影響，軌道高度會逐漸降低，在這種情況下飛船的動能、重力勢能和機械能的變化情況將會是()a動能、重力勢能和機械能逐漸減小b重力勢能逐漸減小，動能逐漸增大，機械能不變c重力勢能逐漸增大，動能逐漸減小，機械能不變d重力勢能逐漸減小，動能逐漸增大，機械能逐漸減小解析由于飛船受軌道上稀薄空氣的影響，機械能逐漸減小，高度減小，根據(jù)gm有v ，可得動能逐漸增大答案d8如圖所示，重10 n的滑塊在傾角為30的斜面上，從a點由靜止下滑，到b點接觸到一個輕彈簧滑塊壓縮彈簧到c點開始彈回，返回b點離開彈簧，最后又回到a點，已知ab0.8 m，bc0.4 m，那么在整個過程中()a滑塊動能的最大值是6 jb彈簧彈性勢能的最大值是6 jc從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功是6 jd滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個過程機械能減少解析滑塊能回到原出發(fā)點，所以機械能守恒，故d選項錯誤；以c點為參考點，則a點的機械能為6 j，在c點時滑塊的速度為零，重力勢能為零，所以彈簧的彈性勢能為6 j，從c到b的過程中彈簧的彈力對滑塊做的功等于彈性勢能的減少量，故b、c選項正確；滑塊從a到c的過程中，重力勢能不能完全轉(zhuǎn)化為動能，故a選項錯誤答案bc9.如圖所示，兩個圓弧軌道固定在水平地面上，半徑r相同，a軌道由金屬凹槽制成，b軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑軌道在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球a和b由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用ha和hb表示，則下列說法正確的是()a若hahb2r，則兩小球都能沿軌道運動到最高點b若hahb，由于機械能守恒，兩個小球沿軌道上升的最大高度均為c適當調(diào)整ha和hb，均可使兩小球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處d若使小球沿軌道運動并且從最高點飛出，a小球的最小高度為，b小球在ha2r的任何高度均可解析小球沿b軌道運動到最高點時，由機械能守恒有mghb2mgrmv，而小球能通過最高點的最小速度可以為零，所以hb2r，即可使小球到達軌道最高點，而小球沿a軌道運動時，在最高點有最小速度，即由重力提供向心力mgm，得va，由機械能守恒，得mgha2mgrmv，解得har，故選項a錯誤；若hahb時，小球沿b軌道可上升到處；而小球沿a軌道不能上升到處，因為小球上升到處的動能不能為零，故選項b錯誤；小球若沿最高點飛出恰好落在軌道的右端口處，則有rgt2，rvt，解得v ，而小球沿a軌道運動在最高點的速度不能小于，選項c錯誤；由以上分析可知，小球能從最高點飛出對a軌道來說，小球的最小高度為r，對b軌道小球的高度hb2r即可達到最高點并飛出，選項d正確答案d10如圖所示，平直木板ab傾斜放置，板上的p點距a端較近，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)由a到b逐漸減小先讓物塊從a由靜止開始滑到b.然后，將a著地，抬高b，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從b由靜止開始滑到a.上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的有()a物塊經(jīng)過p點的動能，前一過程較小b物塊從頂端滑到p點的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程較少c物塊滑到底端的速度，前一過程較大d物塊從頂端滑到底端的時間，前一過程較長解析設(shè)第一個過程a到p點的距離為l1，板與水平面夾角為，平均摩擦力為f1，到達p點速度為v1.第二個過程從b到p的距離為l2，摩擦力的平均值為f2，到達p點速度為v2.由題意可知，l1f2.由動能定理可知，mgl1sinf1l1mv，l1(mgsinf1)mv.同理l2(mgsinf2)mv.由于f1f2，l1l2，所以mvt2，d選項正確答案ad第卷(非選擇題，共60分)二、實驗題(本題共2小題，共18分)11(6分)如圖甲所示，把紙帶固定在質(zhì)量為50 g的鉤碼上，讓紙帶穿過打點計時器，接通電源，松開紙帶，讓鉤碼自由下落，計時器在紙帶上打下一系列的點，得到如圖乙所示的紙帶用刻度尺測量起始點o到各點的距離，并知交流電源的頻率是50 hz，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，在此實驗中可以做到以下的幾點：_.a測出當?shù)刂亓铀俣鹊木_值b計算在紙帶中打下d點時鉤碼的動能c計算鉤碼下落過程中受到的合外力d較準確地驗證機械能守恒定律解析由于該實驗存在摩擦力，因此無法精確地測出重力加速度，a選項錯誤；但可以利用紙帶求出物體的速度和加速度，從而求打下各點時鉤碼的動能，b選項正確；由加速度可求出合外力，c選項正確；由于阻力較小，因此用本實驗可以較準確地驗證機械能守恒定律，故d選項正確答案bcd12(12分)為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)(設(shè)為定值)，某同學經(jīng)查閱資料知：一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由伸長量為x至恢復到原長的過程中，彈力所做的功為kx2.于是他設(shè)計了下述實驗：第一步，如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，彈簧處于原長時另一端落在位置b，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮至位置a，松手后滑塊在水平桌面上運動一段距離，到達位置c時停止第二步，將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止狀態(tài)請回答下列問題：(1)你認為，該同學需用刻度尺直接測量的物理量是(寫出名稱并用符號表示)_(2)用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)的計算式：_.解析(1)滑塊從a到c過程中彈簧的彈力做功，克服摩擦力做功若能求得摩擦力做功以及物體的位移則可求摩擦力設(shè)法求得滑塊受到水平桌面的支持力，則可求得摩擦因數(shù)所以該同學用刻度尺直接測量的物理量是ab間的距離x1，ac間的距離l，彈簧豎直懸掛時彈簧伸長的長度x2.(2)滑塊由a到c的過程由動能定理得kxmgl0，滑塊懸掛在彈簧上靜止時有mgkx2，由以上兩式得.答案(1)ab間的距離x1，ac間的距離l，彈簧豎直懸掛時彈簧伸長的長度x2(2)三、解答題(本題共3小題，共42分解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出答案的不能得分有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(12分)如圖所示，半徑r0.9 m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點b與長為l1 m的水平面相切于b點，bc離地面高h0.8 m，質(zhì)量m1.0 kg的小滑塊從圓弧頂點d由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)0.1(不計空氣阻力，取g10 m/s2)，求：(1)小滑塊剛到達圓弧軌道的b點時對軌道的壓力；(2)小滑塊落地點距c點的距離解析(1)設(shè)小滑塊到達b點時的速度為vb，圓弧軌道對滑塊的支持力為fn，由機械能守恒定律得mgrmv，由牛頓第二定律得fnmgm，聯(lián)立解得fn30 n.由牛頓第三定律可知，滑塊在b點時對軌道的壓力為30 n.(2)設(shè)滑塊運動到c點時的速度為vc，由動能定理得mgrmglmv，解得vc4 m/s.小滑塊從c點運動到地面做平拋運動水平方向xvct，豎直方向hgt2，滑塊落地點距c點的距離s m.答案(1)30 n(2) m14(14分)電動機通過一繩子吊起質(zhì)量為8 kg的物體，繩的拉力不能超過120 n，電動機的功率不能超過1 200 w，要將此物體由靜止起用最快的方式吊高90 m(已知此物體在被吊高接近90 m時已開始以最大速度勻速上升)，所需時間為多少？解析此題可以用機車啟動類問題為思路，即將物體吊高分為兩個過程處理：第一個過程是以繩所能承受的最大拉力拉物體，使物體勻加速上升，第一個過程結(jié)束時，電動機到達最大功率第二個過程中電動機一直以最大功率拉物體，拉力逐漸減小，當拉力等于重力時，物體開始勻速上升在勻加速運動過程中加速度為a m/s25 m/s2，末速度vt m/s10 m/s，上升時間t12 s，上升高度h10 m.在功率恒定的過程中，最后勻速運動的速度為vm m/s15 m/s.外力對物體做的總功wpmt2mgh2，動能變化量ekmvmv，由動能定理得pmt2mgh2mvmv，代入數(shù)據(jù)后解得t25.75 s，tt1t27.75 s.所需時間至少要7.75 s.答案7.75 s15(16分)如圖所示，豎直面內(nèi)的曲線軌道ab的最低點b的切線沿水平方向，且與一位于同一豎直面內(nèi)、半徑r040 m的光滑圓形軌道平滑連接現(xiàn)有一質(zhì)量m0.10 kg的滑塊(可視為質(zhì)點)，從位于軌道上的a點由靜止開始滑下，滑塊經(jīng)b點后恰好能通過圓形軌道的最高點c.已知a點到b點的高度h1.5 m，重力加速度g10 m/s2，空氣阻力可忽略不計，求：(1)滑塊通過圓形軌道b點時對軌道的壓力大??；(2)滑塊從a點滑至b點的過程中，克服