浙江省永嘉縣永臨中學(xué)高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律單元測(cè)試7 新人教版必修2（通用）

浙江省永嘉縣永臨中學(xué)高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律單元測(cè)試7 新人教版必修2 一、選擇題（本大題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，有的小題有兩個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有錯(cuò)選或不答的得0分。）1某班同學(xué)從山腳下某一水平線上同時(shí)開(kāi)始沿不同路線爬山，最后所有同學(xué)都陸續(xù)到達(dá)山頂上的平臺(tái)。則下列結(jié)論正確的是 （ ）A體重相等的同學(xué)，克服重力做的功一定相等B體重相同的同學(xué)，若爬山路徑不同，重力對(duì)它們做的功不相等C最后到達(dá)山頂?shù)耐瑢W(xué)，克服重力做功的平均功率最小D先到達(dá)山頂?shù)耐瑢W(xué)，克服重力做功的平均功率最大2某同學(xué)在一高臺(tái)上，以相同的速率分別把三個(gè)質(zhì)量相同的小球豎直向下、豎直向上、水平拋出，不計(jì)空氣阻力，則 （ ）A三個(gè)小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相等B從拋出到落地的過(guò)程中，重力對(duì)它們做功的平均功率相等C從拋出到落地的過(guò)程中，重力對(duì)它們做功相等D三個(gè)小球落地時(shí)速度相同3質(zhì)量為m的汽車(chē)在平直公路上以恒定功率P從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒定，大小為f。則 （ ）A汽車(chē)先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)B汽車(chē)先做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)C汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為D汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力大小等于f4下列說(shuō)法正確的是 （ ）A物體機(jī)械能守恒時(shí)，一定只受重力和彈力的作用B物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能一定守恒C物體除受重力和彈力外，還受到其它力作用，物體系統(tǒng)的機(jī)械能可能守恒D物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和增大，必定有重力以外的其它力對(duì)物體做功5小朋友從游樂(lè)場(chǎng)的滑梯頂端由靜止開(kāi)始下滑，從傾斜軌道滑下后，又沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離才停了下來(lái)，則（ ）A下滑過(guò)程中滑梯的支持力對(duì)小朋不做功B下滑過(guò)程中小朋友的重力做正功，它的重力勢(shì)能增加C整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小朋友、地球系統(tǒng)的機(jī)械能守恒D在傾斜軌道滑動(dòng)過(guò)程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功，他的機(jī)械能減少6質(zhì)量為m的滑塊，以初速度vo沿光滑斜面向上滑行，不計(jì)空氣阻力。若以距斜面底端h高處為重力勢(shì)能參考面，當(dāng)滑塊從斜面底端上滑到距底端高度為h的位置時(shí)，它的動(dòng)能是（ ）A     B    C     D7一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是 （ ）A運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小B蹦極繩張緊后的下落過(guò)程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加C蹦極過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D蹦極過(guò)程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)8如圖1所示，分別用質(zhì)量不計(jì)不能伸長(zhǎng)的細(xì)線與彈簧分別吊質(zhì)量相同的小球A、B，將兩球拉開(kāi)使細(xì)線與彈簧都在水平方向上，且高度相同，而后由靜止放開(kāi)A、B兩球，兩球在運(yùn)動(dòng)中空氣阻力不計(jì)，到最低點(diǎn)時(shí)兩球在同一水平面上，此過(guò)程 （ ） A重力做功A球比B球多B在最低點(diǎn)B球的機(jī)械能比A球大CA、B兩球的機(jī)械能都守恒D彈簧對(duì)B球做負(fù)功9質(zhì)量為m的物體從高度為h、傾角為的光滑斜面的頂端從靜止開(kāi)始滑下，若不計(jì)空氣阻力，則物體 （ ）A滑到斜面底端時(shí)減少的機(jī)械能等于B滑到斜面底端時(shí)增加的動(dòng)能等于C滑到斜面底端時(shí)重力對(duì)物體做的功功率等于D小球滑到斜面底端時(shí)的速度大小與斜面傾角無(wú)關(guān)10如圖2所示，質(zhì)量不同的兩物體通過(guò)輕繩相連，Mm，滑輪光滑且質(zhì)量不計(jì)，輕繩的伸長(zhǎng)不計(jì)，空氣阻力不計(jì)。由靜止釋放兩物體，則物體M下降h距離過(guò)程中（ ）A兩物體減少的機(jī)械能總量等于  B輕繩的拉力對(duì)m做的功等勢(shì)CM的速度大小等于Dm的速度大小等于二、填空題（共22分，將答案填寫(xiě)在題中橫線上。）11（10分）（原創(chuàng)）某同學(xué)利用如圖5所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤：                        ，                       ；（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先             ，再             ；（接通電源開(kāi)關(guān)，釋放紙帶）（3）實(shí)驗(yàn)中需要對(duì)比是否相等的兩個(gè)量是和     ，實(shí)驗(yàn)中       測(cè)量重物的質(zhì)量（必須，不需）。12（6分）在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，（1）我們并不需要測(cè)出橡皮筋做的功到底是多少，只需測(cè)出以后各次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功是第一次實(shí)驗(yàn)的多少倍，使用的方法是() A用同樣的力對(duì)小車(chē)作用，讓小車(chē)通過(guò)的距離為s、2s、3s進(jìn)行第1次，第2次，第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，力對(duì)小車(chē)做的功就是W、2W、3W B讓小車(chē)通過(guò)相同的距離，第1次力為F、第2次力為2F，第3次力為3F實(shí)驗(yàn)時(shí)，力對(duì)小車(chē)做的功就是W、2W、3W C選用同樣的橡皮筋，在實(shí)驗(yàn)中每次橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致，當(dāng)用1條、2條、3條同樣的橡皮筋進(jìn)行第1次、第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功就是W、2W、3W D利用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量對(duì)小車(chē)的拉力F，利用直尺測(cè)量小車(chē)在力的作用下移動(dòng)的距離s，便可求出每次實(shí)驗(yàn)中力對(duì)小車(chē)做的功，可控制為W、2W、3W（2）關(guān)于探究功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，下列敘述正確的是()A每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮筋對(duì)小車(chē)做功的具體數(shù)值B每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度沒(méi)有必要保持一致C放小車(chē)的長(zhǎng)木板應(yīng)該盡量使其水平D先接通電源，再讓小車(chē)在橡皮筋的作用下彈出13（6分）如圖4所示。光滑弧形軌道末端水平、離地面的高度為H，將鋼球從軌道上高度h處?kù)o止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s。當(dāng)s2與h滿足s2=        （用H、h表示）時(shí)，便可證明小球下滑運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒。三、計(jì)算題（共28分，各小題解答時(shí)，要寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程和重要演算步驟，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。）14（8分）物體在水平恒力F作用下，在水平面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移為L(zhǎng)時(shí)撤去水平恒力F，此后物體繼續(xù)向前滑行3L后靜止。若路面情況相同，求物體運(yùn)動(dòng)中受到的摩擦力和最大動(dòng)能。15（8分）質(zhì)量為m的汽車(chē)在平直公路上加速行駛，當(dāng)速度為v1時(shí)，立即以不變的功率P繼續(xù)加速行駛。再通過(guò)s路程時(shí)速度增加至最大速度v2。設(shè)汽車(chē)行駛中所受阻力不變，求汽車(chē)速度由v1增至v2所用的時(shí)間。16（12分）如圖5所示，一固定在豎直平面內(nèi)的光滑的半圓形軌道ABC，其半徑R=0.5m，軌道在C處與水平地面相切，在C處放一質(zhì)量等于0.1kg的小物塊，給它一水平向左的初速度vo=5m/s，結(jié)果它沿CBA運(yùn)動(dòng)，通過(guò)A點(diǎn)后落在水平地面上的D點(diǎn)。取重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：（1）物體經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)它的支持力； （2）C、D間的距離s；參考答案與解析：1A解析：所有同學(xué)爬山過(guò)程中，初末位置的高度差相等，都是由低處到高處，重力都做負(fù)功，即克服重力做功。有與重力的功與路徑無(wú)關(guān)，體重相等的同學(xué)，重力的功相等，克服重力的功相等。選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；最先到達(dá)山頂?shù)耐瑢W(xué)所用時(shí)間最短，但克服重力的功可能較小，平均功率不一定最大。最后到達(dá)山頂?shù)耐瑢W(xué)所用時(shí)間最長(zhǎng)，但克服重力的功可能較大，平均功率不一定最小。2C解析：各小球下落高度相等，重力的功相等，但下落時(shí)間不同，重力的平均功率不等。由于不計(jì)空氣阻力，小球運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能守恒，它們落地時(shí)的速度大小相等，但方向不同，重力的瞬時(shí)功率不等。3BC4CD解析：物體系統(tǒng)中，雖有不是重力、彈力的力，但若這些力不做功，物體系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，若這些力的總功不等于零，系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，總功為正功，機(jī)械能增加，總功為負(fù)功，機(jī)械能減少。5AD解析：下滑過(guò)程中，支持力屬于彈力，方向始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，不做功；下滑過(guò)程中，重力做正功，小朋友的重力勢(shì)能減?。徽麄€(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于空氣阻力、摩擦力做功，小朋友的機(jī)械能不守恒；在傾斜軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減少。6D 7ABC。解析：不管選那個(gè)位置為重力勢(shì)能參考面，運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低位置前高度總是減小的，因此重力勢(shì)能一直是減小的。繩緊張后，隨著運(yùn)動(dòng)員的下降，繩伸長(zhǎng)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員作用向上的彈力，此力做負(fù)功，同時(shí)伸長(zhǎng)量增大，彈性勢(shì)能增加。由于空氣阻力可以忽略，蹦極過(guò)程中，對(duì)于運(yùn)動(dòng)員、地球、繩系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，只有重力與彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。重力勢(shì)能與重力勢(shì)能參考平面的選取有關(guān)，而重力勢(shì)能的變化量則與此無(wú)關(guān)。8D9BD10D解：由于Mm，釋放后M下降，m上升，運(yùn)動(dòng)中只有重力做功，輕繩彈力對(duì)兩物體做功的代數(shù)和等于零，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。故有：。解得兩物體的速度大小為：；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，m加速上升，輕繩的拉力不等于mg，它的功不等于mgh。11（）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在了直流電源上，釋放紙帶時(shí)重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)；（2）先接通電源開(kāi)關(guān)，再釋放紙帶；（3）重物減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能，不需。解析：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用4-6V交流電源，為使紙帶上打出較多的點(diǎn)，應(yīng)使重物處在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，釋放紙帶。（2）由于是從重物自由落體開(kāi)始時(shí)刻測(cè)量的，為保證打點(diǎn)開(kāi)始時(shí)刻與重物開(kāi)始下落時(shí)刻同步，應(yīng)先接通電源再釋放紙帶。由于是比較與是否相等，不需要測(cè)量重物質(zhì)量。12.（1）C (2)D1314，。解析：物體在水平恒力F作用下能從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明F大于地面對(duì)物體的摩擦力。所以運(yùn)動(dòng)開(kāi)始后物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，在撤去F前速度一直增大，動(dòng)能一直增大。這一過(guò)程中，物體手F、滑動(dòng)摩擦力、重力、地面支持力四個(gè)的作用，只有重力和摩擦力做功。設(shè)物體的質(zhì)量為m，摩擦力為f，最大動(dòng)能為Ek。則這一過(guò)程中，各力功的代數(shù)和為，動(dòng)能的增量為Ek。由動(dòng)能定理有：。撤去F后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體在重力、支持力、摩擦力的作用下勻減速運(yùn)動(dòng)到靜止，只有摩擦力做功。同理，由動(dòng)能定理有：。解以上兩式得：，。15解析：汽車(chē)速度為v2時(shí)，由瞬時(shí)功率及共點(diǎn)力平衡條件有：，。速度由v1增至v2過(guò)程中，對(duì)汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)運(yùn)用動(dòng)能定理有：。解得：。16（1）0；（2）s=1m ；設(shè)物體由A到D經(jīng)歷的時(shí)間為t，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：，。代入數(shù)據(jù)解得：N=0，s=1m。