2014年高中物理(人教版)必修二：第七章《機械能守恒定律》全章測評

1、(時間: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選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確。全部選對的得5分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分)一、選擇題1.如圖所示,人站在電動扶梯的水平臺階上,假定人與扶梯一起沿斜面加速上升,在這個過程中,人腳所受的靜摩擦力()A.等于零,對人不做功B.水平向左,對人做負功C.水平向右,對人做正功D.斜向上,對人做正功解析: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動方向的夾角小于90,故靜摩擦力對人做正功。答案:C2.下列幾種情況,系統(tǒng)的機械能守恒

2、的是()A.圖甲中一顆彈丸在光滑的碗內(nèi)做復(fù)雜的曲線運動B.圖乙中運動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。小車在左右振動時,木塊相對于小車無滑動(車輪與地面摩擦不計)D.圖丙中小車振動時,木塊相對小車有滑動解析:圖甲中只有重力做功,機械能守恒;圖乙中人體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的機械能,故機械能不守恒;圖丙中若木塊相對于小車無滑動,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)機械能守恒,若木塊相對小車有滑動,則要有內(nèi)能產(chǎn)生,系統(tǒng)的機械能減少。答案:AC3.伽利略曾設(shè)計如圖所示的一個實驗,將擺球拉至M點放開,擺球會達到同一水平高度上的N點。如果在E或F處釘上釘子

3、,擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達到同一高度的對應(yīng)點;反過來,如果讓擺球從這些點下落,它同樣會達到原水平高度上的M點。這個實驗可以說明,物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑時,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)下滑的過程中,機械能守恒,由mgh=mv2可得,末速度的大小v=,與斜面的傾角和長度、物體的質(zhì)量無關(guān)。答案:C4.一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t=0時其速度為1m/s,而此刻開始在滑塊運動方向上再施加一水平作用力F,力F和滑塊的速度v隨時間的變化規(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C錯而D對。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“探究動能定理”的實驗中,關(guān)于橡皮筋做的功,下列說法中正確的是。A.橡皮筋做的功可以直接測量B.通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加C.橡皮筋在小車運動的全程中始終做功D.把橡皮筋拉伸為原來的兩倍,橡皮筋做的功也增加為原來的兩倍解析:橡皮筋做的功等于橡皮筋所釋放的彈性勢能,但無法直接測量,橡皮

5、筋的條數(shù)成倍增加,彈性勢能也會成倍增加,即做功成倍增加,但橡皮筋只是在釋放彈性勢能的一段時間內(nèi)才做功,故A、C錯,B對。橡皮筋的彈性勢能與形變量的平方成正比,當橡皮筋拉伸為原來的兩倍時,功變?yōu)樵瓉淼?倍,故D錯。答案:B12.某小組同學(xué)利用斜槽和小鋼球來驗證機械能守恒定律,如圖所示,每次都使小球在斜槽上同一位置滾下,沖過水平槽飛出后做平拋運動。在小球經(jīng)過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。判斷小球從斜槽滾下減少的重力勢能是否等于其在斜槽末端具有的動能。(1)提供的測量儀器有停表、刻度尺、天平、彈簧測力計,請指出需要使用的有。(2)需要測量的

6、物理量有:用刻度尺測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;用測。(3)若小球的質(zhì)量為m,用測量的物理量表示小球在斜槽上滑下過程中所減少的重力勢能為;小球在斜槽末端具有的動能為。(4)為提高實驗的準確程度,你認為以下建議確實有作用的是。(填入選項前字母)A.斜槽表面要盡量光滑B.小球的質(zhì)量要測量精確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)本實驗中,可以求出平拋運動的初速度,需要測出平拋運動的水平位移和豎直位移,不需要測量時間和質(zhì)量,故只需要刻度尺。(2)要用刻度尺測出小球在木板上的落點到斜槽末端的水平距離x,用刻度尺測出斜槽末端到木板的豎直高度H。(3)減

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

8、和文字說明)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,加速過程結(jié)束時對應(yīng)圖中的B點,所用的時間t=10s,經(jīng)歷的路程x=60m。此后汽車做勻速直線運動。求:(1)汽車所受阻力的大小;(2)汽車的質(zhì)量。解析:(1)加速過程在B點結(jié)束,即此后沿平直路面做勻速直線運動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,一個質(zhì)量為m的小孩在平臺上以加速度a做勻加速助跑,目的是抓住在平臺右端的、上端固定的、長度為l的輕質(zhì)懸繩,并在豎直面內(nèi)做圓周運動。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,且無能量損失。若小孩能完成圓周運動,則:(1)小孩抓住繩的瞬間對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)小孩能完成圓周運動,則在最高點向心力最小,等于小孩所受的重力,設(shè)小孩在最低點運動的速度為v1,最高點運動的速度為v2。小孩抓住懸線時,懸線對小孩的拉力至少為F依據(jù)牛頓第二定律可得小孩在最高點有:mg=m小孩在最低點有: