高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律章節(jié)檢測(cè) 新人教版必修2.doc

1、a第七章 機(jī)械能守恒定律一、本題包括10小題。每小題4分，共40分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1關(guān)于彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是 ()A重力勢(shì)能屬于物體和地球這個(gè)系統(tǒng)，彈性勢(shì)能是彈簧本身具有的能量B重力勢(shì)能是相對(duì)的，彈性勢(shì)能是絕對(duì)的C重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都是相對(duì)的D重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都是狀態(tài)量2.跳傘運(yùn)動(dòng)員在剛跳離飛機(jī)，其降落傘尚未打開(kāi)的一段時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.空氣阻力做正功 B.重力勢(shì)能增加C.動(dòng)能增加 D.空氣阻力做負(fù)功3自由下落的物體，在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)重

2、力的平均功率之比為()A111 B123 C135 D1494在粗糙水平地面上，使一物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，第一次用斜向上的拉力，第二次用斜向下的推力，兩次的作用力大小相等，力與水平方向的夾角相等，物體的位移也相等，則這兩種情況下 ()A拉力和推力做功相等，物體末速度相等B拉力和推力做功相等，物體末速度不等C拉力和推力做功不等，物體末動(dòng)能相等D拉力和推力做功不等，物體末動(dòng)能不等圖15如圖1所示，彈簧固定在地面上，一小球從它的正上方A處自由下落，到達(dá)B處開(kāi)始與彈簧接觸，到達(dá)C處速度為0，不計(jì)空氣阻力，則在小球從B到C的過(guò)程中（ ）A彈簧的彈性勢(shì)能不斷增大 B彈簧的彈性勢(shì)能不斷減小C系統(tǒng)機(jī)械能不斷減小

3、 D系統(tǒng)機(jī)械能保持不變6一汽車(chē)在水平公路上行駛，設(shè)汽車(chē)在行駛過(guò)程中所受阻力不變。汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)始終以額定功率輸出，關(guān)于牽引力和汽車(chē)速度，下列說(shuō)法中正確的是()A汽車(chē)加速行駛時(shí)，牽引力不變，速度增大B汽車(chē)加速行駛時(shí)，牽引力增大，速度增大C汽車(chē)加速行駛時(shí)，牽引力減小，速度增大D當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大值圖27將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過(guò)程中，vt圖象如圖2所示。以下判斷正確的是（）A前3 s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)B最后2 s內(nèi)貨物只受重力作用C前3 s內(nèi)與最后2 s內(nèi)貨物的平均速度相同D第3 s末至第5 s末的過(guò)程中，貨物的機(jī)械能守恒aa8質(zhì)量為2 t的汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)

4、的牽引功率為30 kW，在水平公路上，能達(dá)到的最大速度為15 m/s，當(dāng)汽車(chē)的速度為10 m/s時(shí)的加速度大小為()A0.5 m/s2 B1 m/s2 C1.5 m/s2 D2 m/s29物體在合外力作用下做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖3所示。下列表述正確的是()圖3A在01 s內(nèi)，合外力做正功B在02 s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功C在12 s內(nèi)，合外力不做功D在03 s內(nèi)，合外力總是做正功10某娛樂(lè)項(xiàng)目中，參與者拋出一小球去撞擊觸發(fā)器，從而進(jìn)入下一關(guān)?，F(xiàn)在將這個(gè)娛樂(lè)項(xiàng)目進(jìn)行簡(jiǎn)化，假設(shè)參與者從觸發(fā)器的正下方以速率v豎直上拋一小球，小球恰好擊中觸發(fā)器。若參與者仍在剛才的拋出點(diǎn)，沿A、B、C、D四個(gè)不同的光滑

5、軌道分別以速率v拋出小球，如圖4所示。則小球能夠擊中觸發(fā)器的是()圖4二、本題共2小題，共14分。請(qǐng)將答案填在題中橫線(xiàn)上。圖511某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證動(dòng)能定理，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖5所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線(xiàn)、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、滑塊、細(xì)沙。當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線(xiàn)通過(guò)滑輪掛上空的沙桶時(shí)，釋放沙桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有 。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等，細(xì)沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足的實(shí)驗(yàn)條件是 ，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是 。（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱(chēng)量滑

6、塊的質(zhì)量為M。往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱(chēng)出此時(shí)細(xì)沙和沙桶的總質(zhì)量為m。讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)。用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1v2）。則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。（用題目中的字母表示）圖612用如圖6所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，m2從高處由靜止開(kāi)始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖7給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。已知m150g、m2aa15

7、0g，則：（取g =9.8m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）圖7（1）在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v m/s；（2）在打點(diǎn)05過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量Ek J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量Ep J，由此得出的結(jié)論是 ；圖8（3）若某同學(xué)作出的圖象如圖8所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g m/s2。三、本題共4小題，共46分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式及重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。圖913.如圖9所示，輕彈簧k一端與墻相連處于自然狀態(tài)，質(zhì)量為4 kg的木塊沿光滑的水平面以5 m/s的速度運(yùn)動(dòng)并開(kāi)始擠壓彈簧，求：(1)彈簧的最大彈性勢(shì)能；（2）木塊被彈

8、回速度增大到3 m/s時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能。14在加拿大溫哥華舉行的冬季奧運(yùn)會(huì)上，冰壺運(yùn)動(dòng)再次成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，中國(guó)隊(duì)也取得了較好的成績(jī)。如圖10所示，假設(shè)質(zhì)量為m的冰壺在運(yùn)動(dòng)員的操控下，先從起滑架A點(diǎn)由靜止開(kāi)始加速啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)投擲線(xiàn)B時(shí)釋放，以后勻減速自由滑行剛好能滑至圓形營(yíng)壘中心O停下。已知AB相距L1，BO相距L2，冰壺與冰面各處動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度為g。求：(1)冰壺運(yùn)動(dòng)的最大速度；(2)在AB段運(yùn)動(dòng)員水平推冰壺做的功W。圖10圖1115如圖11所示是一個(gè)橫截面為半圓、半徑為R的光滑柱面，一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩兩端分別系著物體A、B，質(zhì)量分別為2m、m，由圖示位置從靜止開(kāi)始釋放A物體，當(dāng)

9、物體B達(dá)到圓柱頂點(diǎn)時(shí)，求細(xì)繩對(duì)物體B所做的功。aa圖1216如圖12所示，光滑的水平軌道與光滑半圓軌道相切，圓軌道半徑R0.4 m。一個(gè)小球停放在水平軌道上，現(xiàn)給小球一個(gè)v05 m/s的初速度，取g10 m/s2，求：(1)小球從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度大小；(2)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的作用力是小球重力的幾倍？(3)小球落地時(shí)的速度大小。第七章 機(jī)械能守恒定律 章檢測(cè) 答案 2014.61.ACD （通過(guò)率0.36） 解析：重力勢(shì)能具有系統(tǒng)性，彈性勢(shì)能是彈簧本身具有的能量，故A正確；重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都是相對(duì)的，且都是狀態(tài)量，故B錯(cuò)，C、D正確。2.CD（通過(guò)率0.93）3.C（通過(guò)率0.75） 解

10、析：第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)的位移之比為135，平均速度之比為135，所以重力的平均功率之比為135，C選項(xiàng)正確。4.B （通過(guò)率0.84） 解析：拉力和推力的水平分力相同，位移相同，所以它們做功相同，但兩種情況摩擦力不同，合力做的總功不同，故末速度不同。5.AD（通過(guò)率0.93） 解析：從B到C，小球克服彈力做功，彈簧的彈性勢(shì)能不斷增加，A正確，B錯(cuò)誤；對(duì)小球、彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，C錯(cuò)誤，D正確。6.CD （通過(guò)率0.91） 解析：汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率恒定，即P一定，則由公式PFv可得：v增大，F(xiàn)減小，但由于合外力方向與汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向一致，因此汽

11、車(chē)速度仍在增大，當(dāng)汽車(chē)受到的牽引力和阻力相等時(shí)，汽車(chē)速度達(dá)到最大值，而后進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng)。7.AC（通過(guò)率0.80）解析：由v-t圖象可知，前3 s內(nèi)，a2 m/s2，貨物具有向上的加速度，故處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)A正確；最后2 s內(nèi)加速度a3 m/s2，加速度方向向下，小于重力加速度，故吊繩拉力不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)可知選項(xiàng)C正確；35 s內(nèi)貨物勻速上升，貨物機(jī)械能增加，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8.A（通過(guò)率0.95） 解析：當(dāng)汽車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)，即為牽引力等于阻力時(shí)，則有PFvFfvm，F(xiàn)f N2103 N，當(dāng)v10 m/s時(shí)，F(xiàn) N3103 N，所以a m/s20.5 m/s2。9.A（通過(guò)率0.93）

12、解析：根據(jù)物體的速度圖象可知，物體在01 s內(nèi)做加速度為a12 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，合外力方向與速度方向相同，合外力做正功，F(xiàn)1ma12m(N)，位移aax11 m，故合外力做功為W1F1x12m(J)，選項(xiàng)A正確；在13 s內(nèi)做加速度為a21 m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，合外力方向與速度方向相反，合外力做負(fù)功，F(xiàn)2ma2m(N)，位移x22 m，故合外力做功為W2F2x22m(J)，因此在03 s內(nèi)合外力做的總功為零，故選項(xiàng)B、C、D均錯(cuò)。10.CD（通過(guò)率0.52） 解析：本題借助四種不同運(yùn)動(dòng)形式考查了機(jī)械能守恒定律。若小球恰好擊中觸發(fā)器，由機(jī)械能守恒可知：mv2mgh。在選項(xiàng)A情況中，小球不

13、可以靜止在最高處，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在選項(xiàng)B情況中，小球離開(kāi)直軌道后，在重力作用下，做斜上拋運(yùn)動(dòng)其最高點(diǎn)的速度又為零，因此小球不可能擊中比其軌跡最高點(diǎn)還高的觸發(fā)器，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在選項(xiàng)C中，小球不會(huì)脫離軌道，由機(jī)械能守恒可知，小球也恰好擊中觸發(fā)器，選項(xiàng)C正確；在選項(xiàng)D情況中，小球在圓管軌道的最高點(diǎn)的最小速度可以為零，由機(jī)械能守恒可知，小球也恰好擊中觸發(fā)器，選項(xiàng)D正確。11（1）天平、刻度尺 （2）細(xì)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量平衡摩擦力（3）解析：（1）為了測(cè)出滑塊的質(zhì)量和沙桶（及細(xì)沙）的總質(zhì)量，需要選用天平測(cè)量；為了對(duì)紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，需要選用刻度尺。（2）由于沙桶（及細(xì)沙）的重力等于滑塊受到的

14、合外力的條件是沙桶（及細(xì)沙）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，且不計(jì)摩擦阻力（利用平衡摩擦力的方法）。所以要保證細(xì)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是平衡摩擦力。（3）由動(dòng)能定理可得。12.(1)2.40 (2)0.5760.588在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 (3)9.70解析：（1）v52.40 m/s。（2）動(dòng)能的增加量Ek（m1m2）v520.576 J系統(tǒng)勢(shì)能的減少量為Ep（m2m1）gh0.588 J，故在誤差允許的范圍內(nèi)，兩者相等，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。（3）由（m1m2）v2（m2m1）gh得，即4.85 m/s2，g9.70 m/s2

15、。13.（1）物體和彈簧構(gòu)成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，物體的動(dòng)能為零。由機(jī)械能守恒定律得，彈簧的最大彈性勢(shì)能為=452 J=50 J （2）當(dāng)物體的速度為v=3 m/s時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，由機(jī)械能守恒定律得Ep+mv2=mv02 aaEp=mv02mv2=50 J432 J=32 J 14.(1)冰壺從BO的過(guò)程中，對(duì)冰壺應(yīng)用動(dòng)能定理得mgL20mv故冰壺運(yùn)動(dòng)的最大速度為vm。(2)冰壺從AB的過(guò)程中，對(duì)冰壺應(yīng)用動(dòng)能定理得WmgL1mv0將vm代入上式解得運(yùn)動(dòng)員水平推冰壺做的功為Wmg(L1L2)。15.由于柱面是光滑的，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量。系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量為：EpmAgmBgR，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量