2019_2020學(xué)年新教材高中物理章末綜合檢測(cè)機(jī)械能守恒定律新人教版必修第二冊(cè)

1、章末綜合檢測(cè)（四）機(jī)械能守恒定律A級(jí)學(xué)考達(dá)標(biāo)1圖(a)中彈丸以一定的初速度在光滑碗內(nèi)做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，圖(b)中的運(yùn)動(dòng)員在蹦床上越跳越高。不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是()A圖(a)彈丸在上升的過程中，機(jī)械能逐漸增大B圖(a)彈丸在上升的過程中，機(jī)械能保持不變C圖(b)中的運(yùn)動(dòng)員多次跳躍后，機(jī)械能減小D圖(b)中的運(yùn)動(dòng)員多次跳躍后，機(jī)械能不變解析：選B題圖(a)彈丸在上升的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，所以選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；題圖(b)中的運(yùn)動(dòng)員多次跳躍后，在蹦床上越跳越高，機(jī)械能增加，所以選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。2假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍

2、，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼?)A4倍C.3倍B2倍D.2倍解析：選D設(shè)fkv，當(dāng)阻力等于牽引力時(shí)，速度最大，輸出功率變化前，有PFvfvkvvkv2，變化后有2PFvkvvkv2，聯(lián)立解得v2v，D正確。3有一種地下鐵道，車站的路軌建得高些，車輛進(jìn)站時(shí)要上坡，出站時(shí)要下坡，如圖所示。已知坡高為h，車輛的質(zhì)量為m，重力加速度為g，車輛與路軌間的摩擦力為Ff，進(jìn)站車輛到達(dá)坡下A處時(shí)的速度為v0，此時(shí)切斷電動(dòng)機(jī)的電源，車輛沖上坡頂?shù)竭_(dá)站臺(tái)B處的速度恰好為0。車輛從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中克服摩擦力做的功是()AFfh1Cmgh2mv02BMgh1D.2mv02mgh11解析：選D對(duì)車輛由A到B的過程運(yùn)

3、用動(dòng)能定理得mghWf02mv02，解得Wf2mv02mgh，故D正確。4.如圖，一光滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內(nèi)，在大圓環(huán)上套著一個(gè)小環(huán)。小環(huán)由大圓環(huán)的最高點(diǎn)從靜止開始下滑，在小環(huán)下滑的過程中，大圓環(huán)對(duì)它的作用力()A一直不做功C始終指向大圓環(huán)圓心B一直做正功D始終背離大圓環(huán)圓心解析：選A由于大圓環(huán)是光滑的，因此小環(huán)下滑的過程中，大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力方向始終與速度方向垂直，因此作用力不做功，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；小環(huán)剛下滑時(shí)，大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力背離大圓環(huán)的圓心，滑到大圓環(huán)圓心以下的位置時(shí)，大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力指向大圓環(huán)的圓心，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。5一根粗細(xì)均勻的長(zhǎng)直鐵棒重600N，平放

4、在水平地面上。現(xiàn)將一端從地面抬高0.50m，而另一端仍在地面上，則()A鐵棒的重力勢(shì)能增加了300JB鐵棒的重力勢(shì)能增加了150JC鐵棒的重力勢(shì)能增加量為0D鐵棒重力勢(shì)能增加多少與參考平面選取有關(guān)，所以無法確定解析：選B由題意可知鐵棒的重心升高的高度h0.25m，鐵棒增加的重力勢(shì)能等于克服重力做的功，與參考平面選取無關(guān)，即Epmgh6000.25J150J，故B正確。6物體在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直線滑行直到停止。以a、Ek、x和t分別表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小、動(dòng)能、位移的大小和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。則以下各圖像中，能正確反映這一過程的是()解析：選C物體在恒定阻力作用下運(yùn)動(dòng)，其加速度隨

5、時(shí)間不變，隨位移不變，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理，fxEkEk0，解得EkEk0fx，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤。7一汽車的額定功率為P，設(shè)其在水平公路上行駛時(shí)所受的阻力恒定，最大行駛速度為vm，則在水平公路上()A若汽車以額定功率啟動(dòng)，則速度達(dá)到vm之前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B若汽車勻加速啟動(dòng)，則在剛達(dá)到額定功率時(shí)的速度等于vmC無論汽車以哪種方式啟動(dòng)，加速度都與牽引力成正比D汽車以速度vm勻速直線行駛，若要減速，則要減小牽引力解析：選D若汽車以額定功率啟動(dòng)，根據(jù)PFv可知隨速度的增大，牽引力F減小，F(xiàn)fma，而vm，所以vmvm，選項(xiàng)B錯(cuò)FfFFf誤；無論汽車以哪種方式啟動(dòng)，均有a，加速度與牽引力不是正

6、比關(guān)系，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；則速度達(dá)到vm之前做變加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若汽車勻加速啟動(dòng)，則在剛達(dá)到額定PP功率時(shí)有PFvm，其中FFfma，則vmm汽車以速度vm勻速直線行駛時(shí)，此時(shí)FFf，若要減速，則要減小牽引力，選項(xiàng)D正確。8.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后，接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后，松開紙帶。(1)將紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)記為0，并在離0點(diǎn)較遠(yuǎn)的任意點(diǎn)依次選取幾個(gè)連續(xù)的點(diǎn)，分別記為1、2、3、，量出各點(diǎn)與0點(diǎn)的距離h，算出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度，分別記為v1至v6，數(shù)據(jù)如表格所示：代表符號(hào)數(shù)值(m/s)v12.80v22.99v33.29v43.39v53.59

7、v63.78表格中有一個(gè)數(shù)據(jù)有較大誤差，代表符號(hào)為_。22h2(2)修正數(shù)據(jù)后，該同學(xué)計(jì)算出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)速度的平方值，并作v2h圖像，如圖乙所示，若得出的直線斜率為k，則可測(cè)出重力加速度g_。與真實(shí)值相比，測(cè)出的g值_。(填“偏小”或“偏大”)解析：(1)根據(jù)vgt可知v3的數(shù)據(jù)誤差較大。1v2k(2)由mghmv2可得：g；由于重物和紙帶下落過程中受到阻力作用，速度值偏小，即測(cè)量值與真實(shí)值相比，測(cè)出的值偏小。k答案：(1)v3(2)2偏小9.如圖所示，小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面頂端A由靜止滑至水平部分上C點(diǎn)停止。已知斜面高為h，滑塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)水平距離為s，設(shè)滑塊在轉(zhuǎn)角B處無動(dòng)能損失，斜面和水平部

8、分與小滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，求此動(dòng)摩擦因數(shù)。解析：滑塊從A處滑到C處的過程，只有重力和摩擦力做功，設(shè)滑塊質(zhì)量為m，動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面傾角為；斜面底邊長(zhǎng)s1，水平部分長(zhǎng)s2，由動(dòng)能定理得mghmgcos2cos1mgs00，sh又ss1s2，解得s。h答案：B級(jí)選考提能10多選有關(guān)重力勢(shì)能的變化，下列說法中正確的是()A物體受拉力和重力作用向上運(yùn)動(dòng)，拉力做功是1J，但物體重力勢(shì)能的增加量有可能不是1JB從同一高度將某一物體以相同的速率平拋或斜拋，落到地面上時(shí)，物體重力勢(shì)能的變化是相同的C從同一高度落下的物體到達(dá)地面，考慮空氣阻力和不考慮空氣阻力的情況下重力勢(shì)能的減少量是相同的D物體運(yùn)動(dòng)中重力做

9、功是1J，但物體重力勢(shì)能的增加量不是1J解析：選ABC據(jù)重力做功的特點(diǎn)：與經(jīng)過路徑無關(guān)，與是否受其他力無關(guān)，與其他力做功多少無關(guān)，只取決于始末位置的高度差，再根據(jù)重力做功等于重力勢(shì)能的減少量可知A、B、C正確，D錯(cuò)誤。11質(zhì)量為m的物體A放在光滑的水平桌面上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩繞過光滑的定滑輪與質(zhì)量為4m的B物體相連，如圖所示。當(dāng)繩拉直時(shí)讓B無初速落下h高度時(shí)(h小于桌面高度H，B物體沒有落地)，A物體在桌面上運(yùn)動(dòng)的速率是()D.210ghA.ghC.4ghB.3gh54mghmv2(4m)v2，解得v10gh，D正確。A解析：選D因桌面和定滑輪光滑，無摩擦力做功，、B組成的系統(tǒng)只有重力和系統(tǒng)內(nèi)

10、彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，設(shè)B物體下落h時(shí)，A的速率為v，由機(jī)械能守恒定律得：11222512多選質(zhì)量為2103kg、發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為80kW的汽車在平直公路上行駛。若該汽車所受阻力大小恒為4103N，則下列判斷中正確的有()A汽車的最大速度是10m/sB汽車以2m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)，啟動(dòng)后第2s末發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是32kWC汽車以2m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)，勻加速運(yùn)動(dòng)所能維持的時(shí)間為10sD若汽車保持額定功率啟動(dòng)，則當(dāng)其速度為5m/s時(shí)，加速度為6m/s2f4000解析：選BD當(dāng)牽引力大小等于阻力時(shí)速度最大，根據(jù)Pfvm得，汽車的最大速度vmP80000m/s20m/s，故A錯(cuò)誤

11、。根據(jù)牛頓第二定律得Ffma，解得Ffma4000N20002N8000N，第2s末的速度vat22m/s4m/s，第2s末發(fā)動(dòng)機(jī)的P80000實(shí)際功率P1Fv80004W32kW，故B正確。勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末速度v1F8000m/s10m/s，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1v10a2s5s，故C錯(cuò)誤。當(dāng)汽車速度為5m/s時(shí)，牽引力F2v25mP80000FfN16000N，根據(jù)牛頓第二定律得汽車的加速度a21600040002000m/s26m/s2，故D正確。小為a10，B的加速度大小為a20，根據(jù)牛頓第二定律對(duì)A有f12ma10，對(duì)B有13.如圖所示，一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點(diǎn)，另

12、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(yùn)動(dòng)。在此過程中()A小球的機(jī)械能守恒B重力對(duì)小球不做功C輕繩的張力對(duì)小球不做功D在任何一段時(shí)間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動(dòng)能的減少量解析：選C斜面粗糙，小球受到重力、支持力、摩擦力、輕繩張力的作用，由于除重力做功外，支持力和輕繩張力總是與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故不做功，摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減少，A、B錯(cuò)誤，C正確；小球動(dòng)能的變化等于合外力對(duì)其做的功，即重力與摩擦力做功的代數(shù)和，D錯(cuò)誤。14.質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體分別在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)，撤去F1、F2后受摩擦力的作用減速到停止，其vt圖像如圖所示，則

13、下列說法中正確的是()AF1和F2大小相等BF1和F2對(duì)A、B做功之比為21CA、B所受摩擦力大小相等D全過程中摩擦力對(duì)A、B做功之比為12解析：選C設(shè)A、B兩物體所受摩擦力大小分別為f1和f2。撤去F后，A的加速度大vvmv2t0t0t0t022F22v0t0mvvt3vtf2ma20，所以有f1f2。對(duì)兩物體運(yùn)動(dòng)的全過程，由動(dòng)能定理有F100f1000，3vtf202200，解得F1F221，故A錯(cuò)誤，C正確。F1和F2對(duì)A、B做功之比Fv02t0F1v0222為W1W2t011，故B錯(cuò)誤。對(duì)全過程，根據(jù)動(dòng)能定理知，摩擦力對(duì)A、B做的功等于水平恒力做的功，則全過程中摩擦力對(duì)A、B做功之比為

14、11，故D錯(cuò)誤。15如圖甲所示，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用電壓為_V的交流電源。(2)關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程，下列操作正確的是_(填相應(yīng)選項(xiàng)前的字母)。A重物選用質(zhì)量較大、體積較小的物體B兩限位孔在同一豎直平面內(nèi)上下對(duì)正C先接通電源，再釋放重物D若用秒表測(cè)出時(shí)間t，可用vgt求出瞬時(shí)速度(3)實(shí)驗(yàn)中選擇一條較理想的紙帶，如圖乙所示。測(cè)出從起始點(diǎn)O依次到五個(gè)連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C、D、E的距離x1、x2、x3、x4、x5。已知重物的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，電源頻率為f。則從O到D的過程中，重物的動(dòng)能增加了

15、_，重物的重力勢(shì)能減少了_。(4)該同學(xué)又根據(jù)這一條紙帶來計(jì)算重物下落過程中的加速度a，要充分利用記錄數(shù)據(jù)，盡可能減少實(shí)驗(yàn)操作和測(cè)量過程中的誤差，加速度的計(jì)算式應(yīng)為a_(用題中給出物理量的字母表示)。解析：(1)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是220V的交流電。(2)為了減小空氣阻力，重物應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小的物體，A正確；為了減小紙帶與限位孔的摩擦，并且保證重物做豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，兩限位孔在同一豎直平面內(nèi)上下對(duì)正，B正確；為了充分利用紙帶，應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，C正確；因?yàn)橐?yàn)證機(jī)械能守恒，即驗(yàn)證下落過程中加速度是否等于g，所以不能使用vgt求出瞬時(shí)速度，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)時(shí)間，D錯(cuò)誤。f2Tx51

16、(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度推論可得D點(diǎn)的速度為vDxCEx32x5x3f1(4)根據(jù)逐差公式可得xDExBC2a1T2，xCDxAB2a2T2，兩式相加求平均值可得a(x52x3x1)f2。xDExBCxCDxAB14T241，速度是從零增大，故動(dòng)能增加量為Ek22mvD28m(x5x3)2f2，從O到D過程中重物下降的高度為x4，故重力勢(shì)能減少Epmgx4。a1a2211答案：(1)220(2)ABC(3)8m(x5x3)2f2mgx4(4)4(x52x3x1)f216(2019威海高一檢測(cè))滑板是年輕人十分喜歡的極限運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)有一場(chǎng)地規(guī)格如圖，是用鋼制作的，阻力非常小，可以忽略。取

17、重力加速度g10m/s2。(1)一人以6m/s的速度從4m的高臺(tái)滑下，求滑到2m高臺(tái)處其速度的大小；(2)在(1)的條件下，求他所能到達(dá)的離地最大高度為多少？(3)若他從2m高臺(tái)開始下滑，為能到達(dá)4m高臺(tái)，求下滑最小速度是多少？解析：(1)人從4m的高臺(tái)滑到2m高臺(tái)的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得：11mg(h0h1)2mv122mv02代入數(shù)據(jù)解得：v176m/s8.72m/s。(2)設(shè)上升離地的最大高度為H，對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理得：1mg(Hh0)02mv02代入數(shù)據(jù)解得：H5.8m。(3)設(shè)下滑的最小速度為vx，根據(jù)動(dòng)能定理得：1mg(h0h1)02mvx2代入數(shù)據(jù)解得：vx6.32m/s。答案：(1)8.72m/s(2)5.8m(3)6.32m/s17(2019天津高考)完全由我國(guó)自行設(shè)計(jì)、建造的國(guó)產(chǎn)新型航空母艦已完成多次海試，并取得成功。航母上的艦載機(jī)采用滑躍式起飛，故甲板是由水平甲板和上翹甲板兩部分構(gòu)成，如圖1所示。為了便于研究艦載機(jī)的起飛過程，假設(shè)上翹甲板BC是與水平甲板AB相切的一段圓弧，示意如圖2，AB長(zhǎng)L1150m，BC水平投影L263m，圖中C點(diǎn)切線方向與水平方向的夾角12(sin120.21)。若艦載機(jī)從A點(diǎn)由靜