2014年高中物理(人教版)必修二：第七章《機(jī)械能守恒定律》全章測(cè)評(píng)

1、(時(shí)間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得5分,選不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分)一、選擇題1.如圖所示,人站在電動(dòng)扶梯的水平臺(tái)階上,假定人與扶梯一起沿斜面加速上升,在這個(gè)過(guò)程中,人腳所受的靜摩擦力()A.等于零,對(duì)人不做功B.水平向左,對(duì)人做負(fù)功C.水平向右,對(duì)人做正功D.斜向上,對(duì)人做正功解析:人隨扶梯沿斜面加速上升,人受到重力、支持力和水平向右的靜摩擦力。且靜摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向的夾角小于90,故靜摩擦力對(duì)人做正功。答案:C2.下列幾種情況,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

2、的是()A.圖甲中一顆彈丸在光滑的碗內(nèi)做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)B.圖乙中運(yùn)動(dòng)員在蹦床上越跳越高C.圖丙中小車上放一木塊,小車的左側(cè)有彈簧與墻壁相連。小車在左右振動(dòng)時(shí),木塊相對(duì)于小車無(wú)滑動(dòng)(車輪與地面摩擦不計(jì))D.圖丙中小車振動(dòng)時(shí),木塊相對(duì)小車有滑動(dòng)解析:圖甲中只有重力做功,機(jī)械能守恒;圖乙中人體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的機(jī)械能,故機(jī)械能不守恒;圖丙中若木塊相對(duì)于小車無(wú)滑動(dòng),則只有彈簧的彈力做功,彈簧和小車及木塊構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,若木塊相對(duì)小車有滑動(dòng),則要有內(nèi)能產(chǎn)生,系統(tǒng)的機(jī)械能減少。答案:AC3.伽利略曾設(shè)計(jì)如圖所示的一個(gè)實(shí)驗(yàn),將擺球拉至M點(diǎn)放開,擺球會(huì)達(dá)到同一水平高度上的N點(diǎn)。如果在E或F處釘上釘子

3、,擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達(dá)到同一高度的對(duì)應(yīng)點(diǎn);反過(guò)來(lái),如果讓擺球從這些點(diǎn)下落,它同樣會(huì)達(dá)到原水平高度上的M點(diǎn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明,物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑時(shí),其末速度的大小()A.只與斜面的傾角有關(guān)B.只與斜面的長(zhǎng)度有關(guān)C.只與下滑的高度有關(guān)D.只與物體的質(zhì)量有關(guān)解析:物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑的過(guò)程中,機(jī)械能守恒,由mgh=mv2可得,末速度的大小v=,與斜面的傾角和長(zhǎng)度、物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。答案:C4.一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t=0時(shí)其速度為1m/s,而此刻開始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平作用力F,力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖甲和圖乙

4、所示,設(shè)在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)力F對(duì)滑塊做的功分別為W1、W2、W3,則以下關(guān)系式正確的是()A.W1=W2=W3B.W1W2W3C.W1W3W2D.W1=W2m物v2,故選項(xiàng)C錯(cuò)而D對(duì)。答案:BD二、填空題(本題共2小題,11題4分,12題16分,共20分)11.如圖所示,在“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于橡皮筋做的功,下列說(shuō)法中正確的是。A.橡皮筋做的功可以直接測(cè)量B.通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加C.橡皮筋在小車運(yùn)動(dòng)的全程中始終做功D.把橡皮筋拉伸為原來(lái)的兩倍,橡皮筋做的功也增加為原來(lái)的兩倍解析:橡皮筋做的功等于橡皮筋所釋放的彈性勢(shì)能,但無(wú)法直接測(cè)量,橡皮

5、筋的條數(shù)成倍增加,彈性勢(shì)能也會(huì)成倍增加,即做功成倍增加,但橡皮筋只是在釋放彈性勢(shì)能的一段時(shí)間內(nèi)才做功,故A、C錯(cuò),B對(duì)。橡皮筋的彈性勢(shì)能與形變量的平方成正比,當(dāng)橡皮筋拉伸為原來(lái)的兩倍時(shí),功變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,故D錯(cuò)。答案:B12.某小組同學(xué)利用斜槽和小鋼球來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,如圖所示,每次都使小球在斜槽上同一位置滾下,沖過(guò)水平槽飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)。在小球經(jīng)過(guò)的地方水平放置一塊木板,木板上放一張白紙,白紙上放有復(fù)寫紙,這樣可記錄小球在白紙上的落點(diǎn)。判斷小球從斜槽滾下減少的重力勢(shì)能是否等于其在斜槽末端具有的動(dòng)能。(1)提供的測(cè)量?jī)x器有停表、刻度尺、天平、彈簧測(cè)力計(jì),請(qǐng)指出需要使用的有。(2)需要測(cè)量的

6、物理量有:用刻度尺測(cè)小球在斜槽上的起始位置到斜槽末端的高度h;還需要用測(cè);用測(cè)。(3)若小球的質(zhì)量為m,用測(cè)量的物理量表示小球在斜槽上滑下過(guò)程中所減少的重力勢(shì)能為;小球在斜槽末端具有的動(dòng)能為。(4)為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度,你認(rèn)為以下建議確實(shí)有作用的是。(填入選項(xiàng)前字母)A.斜槽表面要盡量光滑B.小球的質(zhì)量要測(cè)量精確C.鋼球的體積越大越好D.木板要盡量水平放置解析:解法一:(1)本實(shí)驗(yàn)中,可以求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度,需要測(cè)出平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移和豎直位移,不需要測(cè)量時(shí)間和質(zhì)量,故只需要刻度尺。(2)要用刻度尺測(cè)出小球在木板上的落點(diǎn)到斜槽末端的水平距離x,用刻度尺測(cè)出斜槽末端到木板的豎直高度H。(3)減

7、少的重力勢(shì)能等于重力做的功,即mgh。由H=gt2和x=vt可得平拋運(yùn)動(dòng)的初速度即小球到斜槽水平部分時(shí)的速度v=x,故小球在斜槽末端具有的動(dòng)能為mv2=。(4)AD解法二:(1)如果知道小球在木板上的落點(diǎn)到斜槽末端的水平距離和運(yùn)動(dòng)時(shí)間,就可以求出小球在斜槽的水平部分運(yùn)動(dòng)的速度,故選用刻度尺和停表。(2)用刻度尺測(cè)出小球在木板上的落點(diǎn)到斜槽末端的水平距離x,用停表測(cè)出小球從斜槽末端下落到木板上的時(shí)間t。(3)減少的重力勢(shì)能等于重力做的功,即mgh。小球在斜槽水平部分運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v=,小球在斜槽末端具有的動(dòng)能為mv2=。(4)AD答案:見解析三、解答題(本題共2小題,共30分。解題時(shí)要有必要的步驟

8、和文字說(shuō)明)13.(14分)一輛汽車在平直的路面上以恒定功率由靜止開始行駛,設(shè)所受阻力大小不變,其牽引力F與速度v的關(guān)系如圖所示,加速過(guò)程結(jié)束時(shí)對(duì)應(yīng)圖中的B點(diǎn),所用的時(shí)間t=10s,經(jīng)歷的路程x=60m。此后汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求:(1)汽車所受阻力的大小;(2)汽車的質(zhì)量。解析:(1)加速過(guò)程在B點(diǎn)結(jié)束,即此后沿平直路面做勻速直線運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律和圖象可得FB-Ff=0FB=1104N所以Ff=1104N。(2)由圖象、功率與功的關(guān)系和動(dòng)能定理可得P=FvW=PtW-Ffx=mv2解得m=8000kg。答案:(1)1104N(2)8000kg14.(16分)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的小孩在平臺(tái)上以加速度a做勻加速助跑,目的是抓住在平臺(tái)右端的、上端固定的、長(zhǎng)度為l的輕質(zhì)懸繩,并在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知輕質(zhì)繩的下端與小孩的重心在同一高度,小孩抓住繩的瞬間重心的高度不變,且無(wú)能量損失。若小孩能完成圓周運(yùn)動(dòng),則:(1)小孩抓住繩的瞬間對(duì)懸線的拉力至少為多大?(2)小孩的最小助跑位移多大?解析:(1)小孩能完成圓周運(yùn)動(dòng),則在最高點(diǎn)向心力最小,等于小孩所受的重力,設(shè)小孩在最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度為v1,最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度為v2。小孩抓住懸線時(shí),懸線對(duì)小孩的拉力至少為F依據(jù)牛頓第二定律可得小孩在最高點(diǎn)有:mg=m小孩在最低點(diǎn)有: