高中物理(人教版必修2) 第七章 機(jī)械能守恒定律 章末檢測(cè)(含詳解)

1、時(shí)間：分鐘滿分：分第卷選擇題，共分一、選擇題本題共小題，每小題分，共分每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，有的有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求用水平拉力F拉質(zhì)量為的大車移動(dòng)，用相同的水平拉力拉質(zhì)量為m的小車也移動(dòng)所做的功相比較A拉大車做的功多B拉小車做的功多C兩次做功一樣多因水平面的粗糙程度不知，兩車速度大小不知，無法判定解析某個(gè)力的功等于力的大小，位移的大小及力和位移之間夾角的余弦三者的乘積，與物體是否受其他力，及物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)等因素?zé)o關(guān)，故只有C選項(xiàng)正確答案C如圖石塊自由下落過程中，由點(diǎn)到B點(diǎn)重力做的功是，下列說法正確的是A由到B，石塊的重力勢(shì)能減少了B由到B，功減少了C由到B,的

2、功轉(zhuǎn)化為石塊的動(dòng)能由到B,的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為石塊的動(dòng)能解析物體自由下落，重力做的功等于物體重力勢(shì)能的減少量，故A選項(xiàng)正確；功是能轉(zhuǎn)化的量度，故B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理可知重力做功，從而動(dòng)能增加，故選項(xiàng)正確答案下列說法正確的是A物體的機(jī)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(shí)機(jī)械能一定守恒C對(duì)物體做了功來實(shí)現(xiàn)解析物體的機(jī)械能守恒時(shí)，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CD如圖所示，為一汽車在平直的公路上，由靜止開始運(yùn)動(dòng)的速度圖象，汽車所受阻力恒定圖中為一段直線，AB為一曲線，BC為一平行于時(shí)間軸的直線，則A段汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是恒定的B段汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽

3、引力恒定CAB段汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可能是恒定的BC段汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是恒定的解析答案BCD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(duì)斜面靜止則在該過程中A斜面對(duì)滑塊的彈力對(duì)滑塊所做的功等于滑塊增加的重力勢(shì)能B滑塊所受合力對(duì)滑塊所做的功等于滑塊增加的機(jī)械能C斜面對(duì)滑塊的摩擦力對(duì)滑塊做負(fù)功斜面對(duì)滑塊的彈力對(duì)滑塊所做的功小于滑塊增加的機(jī)械能解析物體克服重力所做的功等于物體增加的重力勢(shì)能，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的增量，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；斜面對(duì)物體的摩擦力沿斜面向上，因此摩擦力做正功，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；斜面對(duì)滑塊的彈力、摩擦力對(duì)滑塊做的總功等于滑塊機(jī)械能的增量，因

4、此選項(xiàng)正確答案如圖所示是健身用的“跑步機(jī)”示意圖，質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員踩在與水平面成角靜止的皮帶上，運(yùn)動(dòng)員用力向后蹬皮帶，皮帶運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力恒為F，使皮帶以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)，則在運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是A人腳對(duì)皮帶的摩擦力是皮帶運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力B人對(duì)皮帶不做功C人對(duì)皮帶做功的功率為mgv故A正確摩擦力的大小與阻力相等，故人對(duì)皮帶做功的功率為Fv.故A正確摩擦力的大小與阻力相等，故人對(duì)皮帶做功的功率為Fv.解析答案b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短若不計(jì)彈簧的質(zhì)量和空氣阻力，在小球由b的運(yùn)動(dòng)過程中mgmgmg，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由b過程中，速度先增大，當(dāng)B小球的重力勢(shì)能隨時(shí)間均勻減少Cb到能

5、一直增大到達(dá)點(diǎn)時(shí)小球重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量解析小球由bEmg小球動(dòng)能先增大后減小，而彈性勢(shì)能一直增大，選項(xiàng)C正確；到達(dá)點(diǎn)時(shí)球速為零，由機(jī)械能守恒定律可知選項(xiàng)正確答案CD如圖所示，重的滑塊在傾角為的斜面上，從點(diǎn)由靜止下滑，到b點(diǎn)接觸到一個(gè)輕彈簧滑塊壓縮彈簧到點(diǎn)開始彈回，返回b點(diǎn)離開彈簧，最后又回到點(diǎn)，已知，那么在整個(gè)過程中天津一中天津一中如圖所示，兩個(gè)圓弧軌道固定在水平地面上，B彈簧彈性勢(shì)能的最大值是6JC從到b彈簧的彈力對(duì)滑塊做的功是6J滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個(gè)過程機(jī)械能減少解析滑塊能回到原出發(fā)點(diǎn)，所以機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)錯(cuò)誤；以點(diǎn)為參考點(diǎn)，則點(diǎn)的機(jī)械能為6J，在點(diǎn)時(shí)滑塊的速度

6、為零，重力勢(shì)能為零，所以彈簧的彈性勢(shì)能為6J，從到b的過程中彈簧的彈力對(duì)滑塊做的功等于彈性勢(shì)能的減少量，故B、C選項(xiàng)正確；滑塊從到的過程中，重力勢(shì)能不能完全轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤答案BC半徑R相同，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和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用和B表示，則下列說法正確的是A若BR，則兩小球都能沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B若BR，由于機(jī)械能守恒，兩個(gè)小球沿軌道上升的最大高度均為R大高度均為RmvB，而小球能通過最高點(diǎn)的最小速度可以為零，所以高點(diǎn)有最小速度，即由重力提供向心力mgm，得v，由機(jī)C適當(dāng)調(diào)整和B，均可使兩小

7、球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口處小球的最小高度為R，B小球在2R的任何高度均可解析小球沿B軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，由機(jī)械能守恒有BBR，即可使小球到達(dá)軌道最高點(diǎn)，而小球沿軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，在最vR械能守恒，得mgmv，解得械能守恒，得mgmv，解得R，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若B球若沿最高點(diǎn)飛出恰好落在軌道的右端口處，則有R，Rv，小球的最小高度為RB軌道小球的高度2R即可達(dá)到最高點(diǎn)并RB軌道可上升到R軌道不能上升到R處，因?yàn)樾∏蛏仙絉處的動(dòng)能不能為零，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小解得v，而小球沿軌道運(yùn)動(dòng)在最高點(diǎn)的速度不能小于，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由以上分析可知，小球能從最高點(diǎn)飛出對(duì)軌道來說，B飛出，選項(xiàng)正確答案如圖所示

8、，平直木板AB傾斜放置，板上的P點(diǎn)距端較近，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)由到B由靜止開始滑到B.然后，將著地，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.上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的有平均摩擦力為，到達(dá)P點(diǎn)速度為v.第二個(gè)過程從B到平均摩擦力為，到達(dá)P點(diǎn)速度為v.第二個(gè)過程從B到P的距離為l，摩擦力的平均值為，到達(dá)P點(diǎn)速度為v.由題意可知，l.由動(dòng)能定理可知，lmv同理lmgmv由于，ll，所以mv，所以，選項(xiàng)正確圖線表示第一個(gè)過程的速度圖線，加速度逐漸增大；圖線表示第二個(gè)過程的速度圖線，加速度逐漸減小，兩次的位移大小相同，答案第卷非選擇題，共分二、實(shí)驗(yàn)題本題共小題

9、，共分分如圖甲所示，把紙帶固定在質(zhì)量為的鉤碼上，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源，松開紙帶，讓鉤碼自由下落，計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，得到如圖乙所示的紙帶用刻度尺測(cè)量起始點(diǎn)到各點(diǎn)的距離，并知交流電源的頻率是，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，在此實(shí)驗(yàn)中可以做到以下的幾點(diǎn)：_.A測(cè)出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊木_值B計(jì)算在紙帶中打下點(diǎn)時(shí)鉤碼的動(dòng)能為的輕彈簧由伸長(zhǎng)量為為的輕彈簧由伸長(zhǎng)量為較準(zhǔn)確地驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律解析A選項(xiàng)錯(cuò)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(diǎn)時(shí)鉤碼的動(dòng)能，B選項(xiàng)正確；由加速度可求出合外力，C選項(xiàng)正確；由于阻力較小，因此用本實(shí)驗(yàn)可以較準(zhǔn)確地驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故選項(xiàng)正確答案BCD分為了只用

10、一根彈簧和一把刻度尺測(cè)定某滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)設(shè)為定值.于是他設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：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(zhǎng)時(shí)另一端落在位置B，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮至位置，松手后滑塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)一段距離，到達(dá)位置時(shí)停止第二步，將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長(zhǎng)后保持靜止?fàn)顟B(tài)請(qǐng)回答下列問題：寫出名稱并用符號(hào)表示)_時(shí)彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度.mgl時(shí)彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度.mgl式：_.解析滑塊從到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(xué)用刻度尺直接測(cè)量的物理量是AB間的距離，間的距離l

11、，彈簧豎直懸掛滑塊由到的過程由動(dòng)能定理得滑塊懸掛在彈簧上靜止時(shí)有mg由以上兩式得由以上兩式得.21lxlx答案AB間的距離，間的距離l，彈簧豎直懸掛時(shí)彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度三、解答題本題共小題，共分解答應(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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位分如圖所示，半徑R的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點(diǎn)B與長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平面相切于B點(diǎn)，BC離地面高，質(zhì)量m的小滑塊從圓弧頂點(diǎn)由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不計(jì)空氣阻力，取g，求：FmgmFmgmRB小滑塊落地點(diǎn)距點(diǎn)的距離解析設(shè)小滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB持力為F，由機(jī)械能守恒定律

12、得mvB由牛頓第二定律得v聯(lián)立解得F由牛頓第三定律可知，滑塊在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理得mgLmv解得v小滑塊從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面做平拋運(yùn)動(dòng)水平方向v豎直方向水平方向v豎直方向滑塊落地點(diǎn)距點(diǎn)的距離答案分電動(dòng)機(jī)通過一繩子吊起質(zhì)量為的物體，繩的拉力不能超過，電動(dòng)機(jī)的功率不能超過，要將此物體由靜止起用最快的方式吊高已知此物體在被吊高接近時(shí)已開始以最大速度勻速上升，所需時(shí)間為多少？解析此題可以用機(jī)車啟動(dòng)類問題為思路，即將物體吊高分為兩個(gè)過程處理：第一個(gè)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(gè)過程結(jié)束時(shí)，電動(dòng)機(jī)到達(dá)最大功率第二個(gè)過程中電動(dòng)機(jī)一直以最大功率拉物體，拉力逐漸減小，當(dāng)拉力等于重力時(shí)，物體開始勻速上升在勻加速運(yùn)動(dòng)過程中加速度為mmFmgF上升時(shí)間F上升時(shí)間v上升高度v上升高度v外力對(duì)物體做的總功WPEmv由動(dòng)能定理得Pmvmv在功率恒定的過程中，最后勻速運(yùn)動(dòng)的速度為PPFmgkmv2t代入數(shù)據(jù)后解得，所需時(shí)間至少要答案分如下圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R.一質(zhì)量為m的小