高中物理魯科版第二章能的轉(zhuǎn)化與守恒單元測(cè)試 2023版章末綜合測(cè)評(píng)2

章末綜合測(cè)評(píng)(二)(用時(shí)：60分鐘滿(mǎn)分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1．如圖1所示，質(zhì)量為m的物體P放在光滑的傾角為θ的斜面體上，同時(shí)用力F向右推斜面體，使P與斜面體保持相對(duì)靜止．在前進(jìn)水平位移為s的過(guò)程中，斜面體對(duì)P做功為()圖1A．Fs \f(1,2)mgsinθ·sC．mgcosθ·s D．mgtanθ·s【解析】斜面對(duì)P的作用力垂直于斜面，其豎直分量為mg，所以水平分量為mgtanθ，做功為水平分量的力乘以水平位移．【答案】D2．一小石子從高為10m處自由下落，不計(jì)空氣阻力，經(jīng)一段時(shí)間后小石子的動(dòng)能恰等于它的重力勢(shì)能(以地面為參考平面)，g取10m/s2，則該時(shí)刻小石子的速度大小為()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：45732064】A．5m/s B．10m/sC．15m/s D．20m/s【解析】設(shè)小石子的動(dòng)能等于它的重力勢(shì)能時(shí)速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mgh＝mgh′＋eq\f(1,2)mv2由題意知mgh′＝eq\f(1,2)mv2，所以mgh＝mv2故v＝eq\r(gh)＝10m/s，B正確．【答案】B3．質(zhì)量為2t的汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力功率為30kW，在水平公路上，能達(dá)到的最大速度為15m/s，當(dāng)汽車(chē)的速度為10m/s時(shí)的加速度大小為()A．m/s2 B．1m/s2C．m/s2 D．2m/s2【解析】當(dāng)汽車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)，即牽引力等于阻力時(shí)，則有P＝Fv＝fvmf＝eq\f(P,vm)＝eq\f(30×103,15)N＝2×103N當(dāng)v＝10m/s時(shí)，F(xiàn)＝eq\f(P,v)＝eq\f(30×103,10)N＝3×103N所以a＝eq\f(F－f,m)＝eq\f(3×103－2×103,2×103)m/s2＝m/s2.【答案】A4．在光滑的地板上，用水平拉力分別使兩個(gè)物塊由靜止獲得相同的動(dòng)能，那么可以肯定()A．水平拉力相等B．兩物塊質(zhì)量相等C．兩物塊速度變化相等D．水平拉力對(duì)兩物塊做功相等【解析】?jī)晌飰K動(dòng)能的改變量相等，根據(jù)動(dòng)能定理可知，水平力對(duì)兩物塊做的功相等，選項(xiàng)D正確，其他選項(xiàng)均不能肯定．【答案】D5．如圖2所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動(dòng)員從距底端高為h處的雪道上由靜止開(kāi)始勻加速下滑，加速度為eq\f(1,3)g.在他從上向下滑到底端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：45732065】圖2A．運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B．運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為eq\f(1,3)mghC．運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為eq\f(2,3)mghD．下滑過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為eq\f(1,3)mgh【解析】運(yùn)動(dòng)員的加速度為eq\f(1,3)g，沿斜面：eq\f(1,2)mg－f＝m·eq\f(1,3)g，f＝eq\f(1,6)mg，Wf＝eq\f(1,6)mg·2h＝eq\f(1,3)mgh，所以A、C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；Ek＝mgh－eq\f(1,3)mgh＝eq\f(2,3)mgh，B項(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】D6．質(zhì)量為m的物體由固定在地面上的斜面頂端勻速滑到斜面底端，斜面傾角為θ，物體下滑速度為v，如圖3所示，以下說(shuō)法中正確的是()圖3A．重力對(duì)物體做功的功率為mgvsinθB．重力對(duì)物體做功的功率為mgvC．物體克服摩擦力做功的功率為mgvsinθD．物體克服摩擦力做功的功率為mgv【解析】物體沿斜面勻速下滑，說(shuō)明沿斜面方向的摩擦力f＝mgsinθ，根據(jù)功率公式P＝Fvcosα(式中α是F與v的夾角)，則重力的功率PG＝mgvcos(90°－θ)＝mgvsinθ，A對(duì)，B錯(cuò)；物體克服摩擦力做功的功率Pf＝f·v＝mgvsinθ，C對(duì)，D錯(cuò)．【答案】AC7．如圖4是安裝在列車(chē)車(chē)廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中①和②為楔塊，③和④為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦，在車(chē)廂相互撞擊使彈簧壓縮的過(guò)程中()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：45732066】圖4A．緩沖器的機(jī)械能守恒B．摩擦力做功消耗機(jī)械能C．墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能和內(nèi)能D．彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能【解析】在彈簧壓縮過(guò)程中，由于摩擦力做功消耗機(jī)械能，因此機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)，B對(duì)；墊板的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能和內(nèi)能，選項(xiàng)C對(duì)，D錯(cuò)．【答案】BC8．如圖5所示，傳送帶與水平地面的夾角為θ，傳送帶以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，在傳送帶底端無(wú)初速地放置一個(gè)質(zhì)量為m的物體，當(dāng)物體上升高度為h時(shí)，物體已經(jīng)相對(duì)傳送帶靜止，在這個(gè)過(guò)程中對(duì)物體分析正確的是()圖5A．動(dòng)能增加mghB．動(dòng)能增加eq\f(1,2)mv2C．機(jī)械能增加mgh－eq\f(1,2)mv2D．重力勢(shì)能增加mgh【解析】當(dāng)物體相對(duì)傳送帶靜止時(shí)，物體的速度與傳送帶的速度相等，物體的動(dòng)能增加了eq\f(1,2)mv2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；物體升高了h，物體的重力勢(shì)能增加了mgh，選項(xiàng)D正確；在該過(guò)程中物體的機(jī)械能增加了mgh＋eq\f(1,2)mv2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤. 【答案】BD二、實(shí)驗(yàn)題(共2小題，共18分)9．(8分)使用如圖6甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，打出一條紙帶如圖乙所示．圖乙中O是打出的第一個(gè)點(diǎn)跡，A、B、C、D、E、F、…是依次打出的點(diǎn)跡，量出OE間的距離為l，DF間的距離為s，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期是T＝s.圖6(1)上述物理量如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)滿(mǎn)足關(guān)系式________，即驗(yàn)證了重物下落過(guò)程中機(jī)械能是守恒的．(2)如果發(fā)現(xiàn)圖乙中OA距離大約是4mm，則出現(xiàn)這種情況的原因可能是________，如果出現(xiàn)這種情況，上述的各物理量間滿(mǎn)足的關(guān)系式可能是________．【解析】(1)由紙帶上數(shù)據(jù)vE＝eq\f(s,2T)，則Ek＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,E)＝eq\f(1,2)meq\f(s2,4T2)Ep＝mgl，故關(guān)系式為gl＝eq\f(s2,8T2).(2)若OA＝4mm，則O點(diǎn)不是重物開(kāi)始下落打出的點(diǎn)．說(shuō)明是先釋放紙帶，后接通電源，故得到的關(guān)系式為mgl＜eq\f(1,2)mveq\o\al(2,E)，即gl＜eq\f(s2,8T2).【答案】(1)gl＝eq\f(s2,8T2)(2)先釋放紙帶，后接通電源gl＜eq\f(s2,8T2)10．(10分)某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：圖7①擺好實(shí)驗(yàn)裝置如圖7所示．②將質(zhì)量為200g的小車(chē)?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車(chē)．③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個(gè)質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線(xiàn)P上．④釋放小車(chē)，打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，打出一條紙帶．(1)在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出較為滿(mǎn)意的一條，經(jīng)測(cè)量、計(jì)算，得到如下數(shù)據(jù)：①第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為cm.②打下第N點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度大小為m/s.該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車(chē)所受的拉力，算出拉力對(duì)小車(chē)做的功為_(kāi)_______J，小車(chē)動(dòng)能的增量為_(kāi)_______J.(2)此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果，他沒(méi)能得到“恒力對(duì)物體做的功，等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大，顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素．請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是(至少說(shuō)出兩種可能)：________.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：45732067】【解析】(1)拉力對(duì)小車(chē)做的功W＝mg·s＝N.小車(chē)動(dòng)能的增量ΔEk＝eq\f(1,2)Mv2＝J.(2)①小車(chē)的質(zhì)量不是遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；②沒(méi)有平衡摩擦力；③操作錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)時(shí)先放開(kāi)小車(chē)，后接通電源．【答案】(1)(2)①小車(chē)質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；②沒(méi)有平衡摩擦力；③錯(cuò)誤操作：先放小車(chē)，后開(kāi)電源三、計(jì)算題(共2小題，共34分)11.(16分)在世界錦標(biāo)賽中，冰壺運(yùn)動(dòng)引起了人們的關(guān)注．冰壺在水平冰面上的一次滑行可簡(jiǎn)化為如下過(guò)程：如圖8所示，運(yùn)動(dòng)員將靜止于O點(diǎn)的冰壺(視為質(zhì)點(diǎn))沿直線(xiàn)OO′推到A點(diǎn)放手，此后冰壺沿AO′滑行，最后停于C點(diǎn)．已知冰面與各冰壺間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，冰壺質(zhì)量為m，AC＝L，CO′＝r，重力加速度為g.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：45732068】圖8(1)求冰壺在A點(diǎn)的速率；(2)若將BO′段冰面與冰壺間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小為μ，原只能滑到C點(diǎn)的冰壺能停于O′點(diǎn)，求A點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離．【解析】(1)從A到C，由動(dòng)能定理有－μmgL＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)得vA＝eq\r(2μgL).(2)從A到O′，由動(dòng)能定理有－μmgs－μmg(L＋r－s)＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)得s＝L－4r.【答案】(1)eq\r(2μgL)(2)L－4r12．(18分)如圖9所示，質(zhì)量為m的物體從傾角為θ的斜面上的A點(diǎn)以速度v0沿斜面上滑，由于μmgcosθ<mgsinθ，所以它滑到最高點(diǎn)后又滑下來(lái)，當(dāng)它下滑到B點(diǎn)時(shí)，速度大小恰好也是v0，設(shè)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求A、B間的距離. 圖9【解析】設(shè)物體m從A點(diǎn)到最高點(diǎn)的位