高中物理必修二第七章　章末檢測導(dǎo)學(xué)案練習(xí)題

第七章章末檢測一、選擇題(本大題共10小題，每小題4分，共40分)1. 高臺滑雪運動員騰空躍下，如果不考慮空氣阻力，則下落過程中該運動員機械能的轉(zhuǎn)換關(guān)系是 ( )A. 動能減少，重力勢能減少B. 動能減少，重力勢能增加C. 動能增加，重力勢能減少D. 動能增加，重力勢能增加答案：C解析：下落過程高度減小，重力勢能減少，轉(zhuǎn)化成動能使動能增加2. 若物體在運動過程中受到的合外力不為零，則()A. 物體的動能不可能總是不變的B .物體的加速度一定變化C. 物體的速度方向一定變化D. 物體所受合外力做的功可能為零答案：D解析：物體做勻速圓周運動時合外力不為零，但合外力做的功為零，動能不變，A錯，D對；合外力不為零，物體的加速度一定不為零，是否變化不能斷定，B錯；合外力不為零，物體的速度方向可能變化，也可能不變，C錯3. 汽車由靜止開始運動，若要使汽車在開始運動的一小段時間內(nèi)保持勻加速直線運動，則 ( )A. 不斷增大牽引力功率B. 不斷減小牽引力功率C. 保持牽引力功率不變D. 不能判斷牽引力功率如何變化答案：A解析：汽車做勻加速運動，牽引力FmaFf不變，根據(jù)PFv知，汽車的功率不斷增大，A項正確4. 如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度為g.在他從上向下滑到底端的過程中，下列說法正確的是()A. 運動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能B. 運動員獲得的動能為mghC. 運動員克服摩擦力做功為mghD. 下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為mgh答案：D解析：運動員的加速度為g，沿斜面：mgFfm·g，F(xiàn)fmg，WFfmg·2hmgh，所以A、C項錯誤，D項正確；Ekmghmghmgh，B項錯誤5. 如圖所示是健身用的“跑步機”示意圖質(zhì)量為m的運動員踩在與水平面成角的靜止皮帶上，運動員用力向后蹬皮帶，皮帶運動過程中受到的阻力恒為Ff，使皮帶以速度v勻速向后運動，則在運動過程中，下列說法中正確的是 ( )A. 運動員的腳對皮帶的摩擦力是皮帶運動的阻力B. 運動員對皮帶不做功C. 運動員對皮帶做功的功率為mgvD. 運動員對皮帶做功的功率為Ffv答案：D解析：運動員的腳對皮帶的摩擦力是皮帶運動的動力，A錯誤；皮帶運動，是因為運動員對皮帶做了功，B錯誤；運動員對皮帶做功的功率是摩擦力的功率，為Ffv，C錯誤，D正確6. 2012·上海高考如圖所示，可視為質(zhì)點的小球A、B用不可伸長的細(xì)軟輕線連接，跨過固定在地面上半徑為R的光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍當(dāng)B位于地面時，A恰與圓柱軸心等高將A由靜止釋放，B上升的最大高度是()A. 2RB. 5R/3C. 4R/3 D. 2R/3答案：C解析：設(shè)A、B的質(zhì)量分別為2m、m，當(dāng)A落到地面，B恰運動到與圓柱軸心等高處，以A、B整體為研究對象，機械能守恒，故有2mgRmgR(2mm)v2，當(dāng)A落地后，B球以速度v豎直上拋，到達(dá)最高點時又上升的高度為h，故B上升的總高度為RhR，選項C正確7. 小球由地面豎直上拋，上升的最大高度為H，設(shè)所受阻力大小恒定，地面為零勢能面在上升至離地高度h處，小球的動能是勢能的兩倍，在下落至離高度h處，小球的勢能是動能的兩倍，則h等于 ( )A. H/9 B. 2H/9 C. 3H/9 D. 4H/9答案：D解析：小球上升至最高點過程：mgHfH0mv；小球上升至離地高度h處過程：mghfhmvmv，又mv2mgh；小球上升至最高點后又下降至離地高度h處過程：mghf(2Hh)mvmv，又2·mvmgh；以上各式聯(lián)立解得hH，答案D正確8. 2012·上海高考質(zhì)量相等的均質(zhì)柔軟細(xì)繩A、B平放于水平地面，繩A較長分別捏住兩繩中點緩慢提起，直到全部離開地面，兩繩中點被提升的高度分別為hA、hB，上述過程中克服重力做功分別為WA、WB.若 ( )A. hAhB，則一定有WAWB B. hA>hB，則可能有WA<WB C. hA<hB，則可能有WAWB D. hA>hB，則一定有WA>WB答案：B解析：兩繩子中點被提升從而使繩子全部離開地面，考慮此時繩子重心上升的高度，繩子的重心在繩子中點兩邊繩子的中心處若兩繩長度分別為lA、lB，則細(xì)繩A重心上升的高度為hAhA，細(xì)繩B重心上升的高度為hBhB.由題意可知lA>lB，因而選項A、C、D錯誤，選項B正確9. 如圖所示，將小球a從地面以初速度v0豎直上拋的同時，將另一相同質(zhì)量的小球b從距地面h處由靜止釋放，兩球恰在處相遇(不計空氣阻力)，則()A. 兩球同時落地B. 相遇時兩球速度大小相等C. 從開始運動到相遇，球a動能的減少量等于球b動能的增加量D. 相遇后的任意時刻，重力對球a做功功率和對球b做功功率相等答案：C解析：對a，v0tgt2，對b，gt2，所以hv0t，而對a又有(v0v)t，可知a剛好和b相遇時速度v0.所以它們不會同時落地，相遇時的速度大小也不相等，A、B錯根據(jù)機械能守恒定律，從開始到相遇，兩球重力做功相等，C正確相遇后的每一時刻，它們速度都不相等，所以重力的瞬時功率Pmgv不會相等，D錯10. 如圖所示，利用傾角為的傳送帶把一個質(zhì)量為m的木箱勻速傳送L距離，這時木箱升高h(yuǎn)，木箱和傳送帶始終保持相對靜止關(guān)于此過程，下列說法正確的是 ( )A. 木箱克服摩擦力做功mghB. 摩擦力對木箱做功為零C. 摩擦力對木箱做功為mgLcos，其中為動摩擦因數(shù)D. 摩擦力對木箱做功為mgh答案：D解析：木箱和皮帶間的摩擦力為靜摩擦力，對木箱做正功，木箱勻速運動，根據(jù)功能原理，摩擦力對木箱做的功等于木箱克服重力做的功mgh，D選項正確二、實驗題(本大題共2小題，共14分)11. (4分)在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”的實驗中，鉤碼拉動小車運動小車運動的距離l和小車的瞬時速度v之間的關(guān)系如表所示.v/cm·s12.551020l/cm0.52832由表可初步歸納出拉力作用的距離l和小車獲得的速度v之間的關(guān)系：_.答案：位移與速度的平方成正比解析：從表中不難看出，如果速度增大1倍，位移變?yōu)樵瓉淼?倍，即位移與速度的平方成正比12. (10分)用如圖所示實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進(jìn)行測量，即可驗證機械能守恒定律下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點(圖中未標(biāo)出)，計數(shù)點間的距離如下圖所示已知m150 g、m2150 g，則：(g取10 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v_m/s；(2)在打點05過程中系統(tǒng)動能的增加量Ek_J，系統(tǒng)勢能的減少量Ep_J，由此得出的結(jié)論是_；(3)若某同學(xué)作出的v2h圖象如右圖所示，則當(dāng)?shù)氐膶嶋H重力加速度g_m/s2.答案：(1)2.4(2)0.580.60在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒(3)9.7解析：(1)v5 m/s2.4 m/s.(2)動能的增加量Ek(m1m2)v0.58 J系統(tǒng)勢能的減少量為Ep(m2m1)gh0.60 J，故在誤差允許的范圍內(nèi)，兩者相等，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒(3)由(m1m2)v2(m2m1)gh得k，即 m/s24.85 m/s2，g9.7 m/s2.三、計算題(本大題共4小題，共46分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)13. (10分)一列車的質(zhì)量是5.0×105 kg，在平直的軌道上以額定功率3000 kW加速行駛，當(dāng)速度由10 m/s加速到所能達(dá)到的最大速率30 m/s時，共用了2 min，則在這段時間內(nèi)列車前進(jìn)的距離是多少？答案：1.6 km解析：設(shè)列車在2 min內(nèi)前進(jìn)的距離為l，已知m5.0×105 kg，P3000 kW，v10 m/s, v30 m/s，t2 min，列車速度最大時，a0，所以阻力FfF，則Ff N1.0×105 N牽引力做功WPt3×106×60×2 J3.6×108 J由動能定理知WFflmv2mv2代入數(shù)據(jù)求得l1.6 km.14. (12分) 水從20 m高處落下，如果水的重力勢能的20%用來使水的溫度升高，則水落下后的溫度將升高多少？(g取10 m/s2水的比熱容c4.2×103 J/kg· )答案：9.5×103解析：水減小的重力勢能Epmgh水的內(nèi)能增量QEp所以Epcmt解得t9.5×103.15. (12分)如圖所示，質(zhì)量M2 kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m1 kg的小球通過長L0.5 m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動，開始輕桿處于水平狀態(tài)現(xiàn)給小球一個豎直向上的初速度v04 m/s，g取10 m/s2.若鎖定滑塊，試求小球通過最高點P時對輕桿的作用力大小和方向答案：2 N豎直向上解析：設(shè)小球能通過最高點，且此時的速度為v1.在上升過程中，因只有重力作功，小球的機械能守恒則mvmgLmvv1 m/s設(shè)小球到達(dá)最高點時，輕桿對小球的作用力為F，方向向下，則Fmgm由式，得F2 N 由牛頓第三定律可知，小球?qū)p桿的作用力大小為2 N，方向豎直向上16. (12分)如圖所示為某種魚餌自動投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長為2R的豎直細(xì)管，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，AB管內(nèi)有一原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧投餌時，每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定，在彈簧上端放置一粒魚餌，解除鎖定，彈簧可將魚餌彈射出去設(shè)質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時，對管壁的作用力恰好為零不計魚餌在運動過程中的機械能損失，且鎖定和解除鎖定時，均不改變彈簧的彈性勢能已知重力加速度為g，求彈簧壓縮到0.5R時的彈性勢能Ep.答案：3mgR解析：質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時做圓周運動的向心力完全由重力提供，則mgm.由式解得v1.彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為魚餌的機械能，由機械能守恒定律有Epmg(1.5RR)mv，由式解得Ep3mgR.