高中物理 第7章 机械能守恒定律章末检测试卷 新人教版必修2

内容发布更新时间 : 2024/10/25 11:22:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

学 习 资 料 专 题

第7章 机械能守恒定律

章末检测试卷

(时间:90分钟 满分:100分)

一、选择题(1~7为单项选择题,8~12为多项选择题.每小题4分,共48分)

1.如图1所示,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法.如果受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100m,那么下列说法正确的是( )

图1

A.摩擦力对轮胎做了负功 B.重力对轮胎做了正功 C.拉力对轮胎不做功 D.支持力对轮胎做了正功 答案 A

【考点】对功的理解及是否做功的判断 【题点】力是否做功的判断

2.如图2所示,运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程.将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是( )

图2

A.阻力对系统始终做负功 B.系统受到的合力始终向下 C.重力做功使系统的重力势能增加

唐玲

D.任意相等的时间内重力做的功相等 答案 A

解析 无论系统在什么运动情况下,阻力一定做负功,A正确;加速下降时,合力向下,减速下降时,合力向上,B错误;系统下降,重力做正功,所以重力势能减少,C错误;由于系统做变速运动,系统在相等时间内下落的高度可能不同,所以重力做功可能不同,D错误. 【考点】重力做功与重力势能变化的关系 【题点】定性分析重力做功与重力势能变化的关系

3.如图3所示,同一物体分别自斜面AC和BC顶端由静止开始下滑,物体与两斜面的动摩擦因数相同,物体滑至斜面底部C点时的动能分别为EA和EB,下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为WA和WB,则( )

图3

A.EA>EB WA=WB B.EA=EB WA>WB C.EA>EB WA>WB D.EA<EB WA>WB 答案 A

解析 设斜面倾角为θ,底边长为b,则Wf=μmgcos θ·=μmgb,即摩擦力做功

cos θ相同;再由动能定理知,物体沿斜面AC下滑时的初始重力势能大,则EA>EB,A正确. 【考点】应用动能定理进行有关的计算 【题点】应用动能定理求速度或动能

4.汽车的发动机的额定输出功率为P1,它在水平路面上行驶时受到的摩擦阻力大小恒定.汽车在水平路面上由静止开始运动,直到车速达到最大速度vm,汽车发动机的输出功率P随时间变化的图象如图4所示.若在0~t1时间内,汽车发动机的牵引力是恒定的,则汽车受到的合力F合随时间变化的图象可能是下图中的( )

b

图4

唐玲

答案 D

解析 0~t1时间内牵引力是恒定的,故合力也是恒定的;输出功率在增大,当达到额定功率后,速度逐渐增大,牵引力逐渐减小,一直到等于摩擦力,故合力也一直减小直到等于零,故选D.

【考点】机车启动问题分析 【题点】机车启动图象分析

5.如图5所示是半径为r的竖直光滑圆形轨道,将一玩具小车放到与轨道圆心O处于同一水平面的A点,并给小车一竖直向下的初速度,使小车沿轨道内侧做圆周运动,重力加速度为

g.要使小车不脱离轨道,则在A处使小车获得竖直向下的最小初速度应为( )

图5

A.7gr C.3gr 答案 C

B.5gr D.2gr

v2

解析 小车恰好不脱离轨道的条件是在最高点满足mg=m.小车沿轨道内侧做圆周运动的

r过程中,只有重力做功,机械能守恒.设小车在A处获得的最小初速度为vA,由机械能守恒1212

定律得mvA=mgr+mv,解得vA=3gr,故选项C正确.

22【考点】单个物体机械能守恒定律的应用 【题点】机械能守恒定律在圆周运动中的应用

6.质量m=4kg的物体以50J的初动能在粗糙的水平面上滑行,其动能变化与位移关系如图6所示,则下列判断正确的是( )

图6

唐玲

A.物体所受滑动摩擦力的大小为5N B.物体5s末的动能是25J

C.物体前5m克服摩擦力做功比后5m多 D.物体在水平面上的滑行时间为22s 答案 A

解析 由题图可知,物体初动能为50 J,滑行10 m时的动能为零,根据动能定理-Ffl=0122

-Ek,所以Ff=5 N,A正确.由Ek=mv0得物体初速度v0=5 m/s,由v0=2al得加速度大

2小a=1.25 m/s,滑行时间t==4 s,5 s末动能为零,B、D错误.物体前5 m和后5 m克服摩擦力做功一样多,C错误. 【考点】动能定理的综合应用问题 【题点】动能定理的综合应用问题

7.如图7甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,则( )

2

v0a

图7

A.运动过程中小球的机械能守恒 B.t2时刻小球的加速度为零

C.t1~t2这段时间内,小球的动能在逐渐减小

D.t2~t3这段时间内,小球的动能与重力势能之和在增加 答案 D

解析 运动过程中弹簧的弹力对小球做功,所以小球的机械能不守恒,A错误.t2时刻,弹簧弹力最大,说明弹簧的压缩量最大,小球的速度为零,但加速度不为零,B错误.t1~t2这段时间内,小球接触弹簧并把弹簧压缩到最短,小球的速度先增大到最大,然后减小到零,所以小球的动能先增大后减小,C错误.t2~t3这段时间内,弹簧弹力从最大值开始逐渐减小,说明弹簧的压缩量逐渐减小,小球开始逐渐上升,弹簧的弹力对小球做正功,所以小球的机械能增加,即其动能与重力势能之和在增加,D正确. 【考点】系统机械能守恒定律的应用

【题点】机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用

唐玲

8.如图8所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置.物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点.在从A到B的过程中,物块( )

图8

A.加速度先减小后增大 B.经过O点时的速度最大 C.所受弹簧弹力始终做正功

D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 答案 AD

解析 由A点开始运动时,F弹>Ff,合力向右,小物块向右加速运动,弹簧压缩量逐渐减小,

F弹减小,由F弹-Ff=ma知,a减小;当运动到F弹=Ff时,a减小为零,此时弹簧仍处于压

缩状态,由于惯性,小物块继续向右运动,此时F弹

9.质量为4kg的物体被人由静止开始向上提升0.25m后速度达到1 m/s,不计空气阻力,g取10 m/s,则下列判断正确的是( ) A.人对物体传递的功是12J B.合外力对物体做功2J C.物体克服重力做功10J

D.人对物体做的功等于物体增加的动能 答案 BC

解析 人提升物体的过程中,人对物体做了功,对物体传递了能量,不能说人对物体传递了12

功,A错误;合外力对物体做的功(包括重力)等于物体动能的变化,W合=mv=2J,B正确;

2物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量,WG=mgh=10J,C正确;W=12J,D错误.

【考点】各种功能关系及应用

唐玲

2

12

=mgh+mv2

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