物理:第七章《机械能守恒定律》单元测试(新人教版必修2)

机械能守恒定律 单元测试
一、本题共8小题;每小题5分,共40分. 在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.
1.下面各个实例中,机械能不守恒的是 ( )
A. 在竖直方向上弹簧吊着一个物体上下运动(不计空气阻力)
B .物体从高处以0.9g 的加速度竖直下落
C. 铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动 D .拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升
2.一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于 ( )
A .物体重力势能的增加量
B .物体动能的增加量
C .物体动能的增加量加上物体重力势能的增加量
D .物体动能的增加量加上克服重力所做的功
3.某中等体重的中学生进行体能训练时,用100s 的时间登上20m 的高楼,估测他登楼时的平均功率,最接近的数值是 ( )
A .10W
B .100W
C .1KW
D .10KW 4.如图所示,一辆玩具小车静止在光滑的水平导轨上,一个小球用细绳悬挂在车上,由图中位置无初速释放,则小球在下摆过程中,下列说法正确的是 ( )
A .绳对车的拉力对车做正功
B .绳的拉力对小球做正功
C .小球所受的合力对小球不做功
D .绳的拉力对小球做负功
5.如图所示,站在汽车上的人用手推车的力为F ,脚对车向后的静摩擦力为F ′,下列说法正确的是 ( )
A .当车匀速运动时,F 和F ′所做的总功为零
B .当车加速运动时,F 和F ′的总功为负功
C .当车加速运动时,F 和F ′的总功为正功
D .不管车做何种运动,F 和F ′的总功都为零
6.如图所示,一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止滑下,当滑到最低点时,关于滑块动能大小和它对轨道最低点的压力,下列叙述中正确的是
A.轨道半径越大,滑块动能越大,对轨道压力越大 B 轨道.半径越大,滑块动能越大,对轨道压力越小
C.轨道半径越大,滑块动能越大,对轨道压力与半径无关
D.轨道半径变化,滑块动能和对轨道压力都不变
7.如图所示,长为2L的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m 的小球,杆竖直立在光滑的水平面上,杆原来静止,现让其自由倒下,设杆在倒下过程中着地端始终不离开地面,则A
着地时的速度为
第5题
第4题
A.gL 1551
B.gL 1552
C.
gL 305
1
D.
gL 305
2
8.一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后,返回到斜面底端.已知小物块的初动能为E ,它返回斜面底端的速度大小为V ,克服摩擦阻力做功为E/2.若小物块冲上斜面的初动能变为2E ,则有 ( ) A .返回斜面底端时的动能为E B .返回斜面底端时的动能为3E/2 C .返回斜面底端时的速度大小为2V D .返回斜面底端时的速度大小为V 2 二、本题共2小题,共12分,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.
9.一人坐在雪橇上,从静止开始沿着高度为15m 的斜坡滑下,到达底部时速度为10m/s .人和雪橇的总质量为60kg ,下滑过程中克服阻力做的功等于 J .
10.一列火车由机车牵引沿水平轨道行使,经过时间t ,其速度由0增大到v .已知列车总质量为M ,机车功率P 保持不变,列车所受阻力f 为恒力.这段时间内列车通过的路程 .
三、本题共3小题,共48分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分. 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
11.(15分)如图所示,长为l 的细线下系一质量为m 的小球,线上端固定在O 点,小球可以在竖直面内摆动,不计空气阻力,当小球从摆角为θ的位置由静止运动到最低点的过程中,求:(1)重力对小球做的功?(2)小球到最低点时的速度为多大?(3)小球在最低点时,细线对小球的拉力?
12.(16分)如图所示,m A =4kg ,m B =1kg,A
离s=0.8m ,A 、B 原来静止,求: (1)B 落到地面时的速度为多大;
(2)B 落地后,A 在桌面上能继续滑行多远才能静止下来.(g 取10m/s 2

第11题
第12题
13.(17分)一种氢气燃料的汽车,质量为m =2.0×103
kg ,发动机的额定输出功率为80kW ,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。

若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a =1.0m/s 2。

达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m ,直到获得最大速度后才匀速行驶。

试求: (1)汽车的最大行驶速度;
(2)当速度为5m/s 时,汽车牵引力的瞬时功率; (3)当汽车的速度为32m/s 时的加速度;
(4)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。

附加题: 14.(20分)如图所示,粗细均匀的U 形管内装有同种液体,开始时,两边液面的高度差是h ,管中液柱的总长度是4h ,管底阀门T 处于关闭状态,现将阀门打开,当两管液面相等时,右侧液面下降的速度是多大?(不计液体内部及液体和管壁的摩擦)
15.(20分)某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。

他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v —t 图象,如图所示(除2s —10s 时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线)。

已知在小车运动的过程中,2s —14s 时间段内小车的功率保持不变,在14s 末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为1.0kg ,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变.求: (1)小车所受到的阻力大小; (2)小车匀速行驶阶段的功率; (3)小车在加速运动过程中位移的大小.
v /m ·s -1
t /s
第15题
第14题
参考答案
1.BD
2.CD
3.B
4.AD
5.AB
6.C
7.D
8.AD
9.6000J 10.
2 2
2
P t M v
f
-
11.(1)(1cos)
mglθ
-(2(3)32cos
mg mgθ
-
12.0.8/,0.16
m s m
13.2
(1)40/(2)20(3)0.25/(4)55
m s kw m s s
14.
15.(1)1.5N(2)9W(3)42m。

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高中物理 第七章 机械能守恒定律章末检测 新人教版必修2.doc

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第7章机械能守恒定律章末检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分。

1~7题为单项选择题,8~10题为多项选择题。

)1.下列关于机械能守恒的说法中正确的是( )A.做匀速运动的物体,其机械能一定守恒B.物体只受重力,机械能才守恒C.做匀速圆周运动的物体,其机械能一定守恒D.除重力做功外,其他力不做功,物体的机械能一定守恒解析匀速运动所受合力为零,但除重力外可能有其他力做功,如物体在阻力作用下匀速向下运动,其机械能减少了,A错误;物体除受重力或弹力也可受其他力,只要其他力不做功或做功的代数和为零,机械能也守恒,B错误;匀速圆周运动物体的动能不变,但势能可能变化,故C错误;由机械能守恒条件知,选项D正确。

答案 D2.如图1所示,某人以力F将物体沿斜面向下拉,拉力大小等于摩擦力,则下列说法正确的是( )图1A.物体做匀速运动B .合力对物体做功等于零C .物体的机械能保持不变D .物体机械能减小解析 物体在沿斜面方向上除受拉力F 和摩擦力F f 外,还有重力沿斜面方向的分力,拉力大小等于摩擦力,因此物体不可能做匀速运动,且合力对物体做功不为零。

物体在运动过程中,合力做的功等于重力做的功,机械能守恒。

答案 C3.(2017·衡水高一检测)如图2所示,一箱苹果沿着倾角为θ的有摩擦的斜面加速下滑,在箱子正中央夹有一只质量为m 的苹果,它周围苹果对它作用力的合力( )图2A .对它做正功B .对它做负功C .对它不做功D .无法确定做功情况解析 对整体分析,受重力和支持力、摩擦力,整体的加速度a =mg sin θ-fm=g sin θ-μg cos θ。

可知苹果的加速度为g sin θ-μg cos θ,苹果受重力、周围苹果的作用力,两个力的合力等于mg sin θ-μmg cos θ,所以其他苹果对该苹果的作用力F =μmg cosθ,方向沿斜面向上,根据W =Fs cos α可知,F 做负功,故B 正确。

高中物理 第7章 机械能守恒定律综合测评 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理试题

高中物理 第7章 机械能守恒定律综合测评 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理试题

第七章机械能守恒定律(时间:60 分钟总分为:100 分)中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~10题有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1.如下关于力对物体做功的说法正确的答案是( )A.摩擦力对物体做功的多少与路径无关B.合力不做功,物体必定做匀速直线运动C.在一样时间内作用力与反作用力做功绝对值一定相等,一正一负D.一对作用力和反作用力,可能其中一个力做功,而另一个力不做功【解析】根据摩擦力做功的特点知,摩擦力的功与路径有关,A错误;合力不做功,合力不一定为零,物体不一定做匀速直线运动,B错误;一对作用力、反作用力的功不一定数值相等、一正一负,有可能一个力做功,另一个力不做功,C错误,D正确.【答案】 D2.假设物体在运动过程中受到的合外力不为零,如此( )A.物体的加速度一定变化B.物体的速度一定变化C.物体的合外力一定做功D.物体的机械能一定发生改变【解析】合外力为恒力时,物体的加速度不变,A错;合外力不为零,物体的加速度一定不为零,它的速度一定发生变化,B对;合外力不为零,但假设物体在合外力方向上没有位移,如此合外力不做功,C错;物体做自由落体运动时合外力不为零,但它的机械能守恒,D错.【答案】 B3.如图1所示,在加速运动的车厢中,一个人用力沿车前进的方向推车厢,人与车厢始终保持相对静止,那么人对车厢做功的情况是( )图1A .做正功B .做负功C .不做功D .无法确定【解析】 人随车一起向车前进的方向加速运动,明确车对人在水平方向上的合力向前,根据牛顿第三定律,人对车在水平方向的合力与车运动方向相反,故人对车做负功,B 正确.【答案】 B4.(2015·福州高一期末)如图2所示,小球以初速度v 0从A 点沿不光滑的轨道运动到高为h 的B 点后自动返回,其返回途中仍经过A 点,如此经过A 点的速度大小为( )图2A.v 20-4gh B.4gh -v 20 C.v 20-2gh D.2gh -v 2【解析】 设小球从A 到B 抑制摩擦力做的功为W f ,小球从A 至B ,由协能定理,有-W f -mgh =0-12mv 20小球从B 至A ,由动能定理,有mgh -W f =12mv 2A -0解以上两式得v A =4gh -v 20,B 对. 【答案】 B5.一小球从如图3所示的弧形轨道上的A 点,由静止开始滑下.由于轨道不光滑,它仅能滑到B 点.由B 点返回后,仅能滑到C 点,A 、B 高度差为h 1,B 、C 高度差为h 2,如此如下关系正确的答案是( )图3A .h 1=h 2B .h 1<h 2C .h 1>h 2D .h 1、h 2大小关系不确定【解析】 由能的转化和守恒定律可知,小球由A 到B 的过程中重力势能减少mgh 1,全部用于抑制摩擦力做功,即W AB =mgh 1.同理,W BC =mgh 2,又随着小球最大高度的降低,每次滑过的路程越来越短,必有W AB >W BC ,所以mgh 1>mgh 2,得h 1>h 2.故C 正确.【答案】 C6.人们设计出磁悬浮列车,列车能以很大速度行驶.列车的速度很大,是采取了如下哪些可能的措施( )A .减小列车的质量B .增大列车的牵引力C .减小列车所受的阻力D .增大列车的功率【解析】 当列车以最大速度行驶时,牵引力与阻力大小相等,有P =F f v ,故v =P F f,要增大速度,一方面增大列车的功率,另一方面减小列车所受的阻力,故C 、D 正确.【答案】 CD7.(2015·济宁高一检测)汽车在拱形桥上由A 匀速率地运动到B ,如下说法中正确的答案是( )图4A .牵引力与摩擦力做的功相等B .牵引力做的功大于重力做的功C .合外力对汽车不做功D .重力做功的功率不变【解析】 由于汽车做匀速率运动,根据动能定理得:W F -WF f -W G =0,故牵引力做的功大于抑制摩擦力或重力做的功,A 错误,B 正确;根据动能定理得:汽车由A 匀速率运动到B 的过程中动能变化为0,所以合外力对汽车不做功,故C 正确;重力的大小、方向不变,但是汽车在竖直方向的分速度v 时刻在变小,所以重力的功率P =mgv 越来越小,D 错误.【答案】 BC8.(2015·合肥高一检测)水平传送带匀速运动,速度大小为v ,现将一小工件放到传送带上.设小工件初速度为零,当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v 而与传送带保持相对静止.设小工件质量为m ,它与传送带间的动摩擦因数为μ,如此在小工件相对传送带滑动的过程中( )A .滑动摩擦力对小工件做的功为12mv 2B .小工件的机械能增量为12mv 2C .小工件相对于传送带滑动的路程大小为v 22μgD .传送带对小工件做功为零【解析】 小工件相对传送带滑动的过程中,受到的合外力就是传送带对它施加的摩擦力,根据动能定理可知,摩擦力做的功等于小工件增加的动能,小工件的初速度为零,末速度为v ,其动能增加为12mv 2,如此小工件受到的滑动摩擦力对小工件做的功为12mv 2,选项A正确,而选项D 错误;根据功能关系知,除了重力和弹力以外的其他力所做的功等于小工件机械能的改变量,选项B 正确;由动能定理可得μmgs 1=12mv 2,如此s 1=v22μg ,s 1是小工件相对地面的位移,该过程中,传送带相对地面的位移为s 2=vt =v ·vμg=2s 1,如此小工件相对于传送带的位移为s =s 2-s 1=v 22μg,选项C 正确.【答案】 ABC9.如图5所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗,放在不同高度的水平面上,使两碗口处于同一水平面,现将质量一样的两个小球(小球半径远小于碗的半径),分别从两个碗的边缘由静止释放,当两球分别通过碗的最低点时( )图5A .两球的动能相等B .两球的加速度大小相等C .两球对碗底的压力大小相等D .两球的角速度大小相等【解析】 设小球的质量为m ,通过最低点时的速度大小为v ,碗的半径为R ,如此根据动能定理mgR =12mv 2,由于两碗的半径不同,两球过最低点时的动能不同,A 错.a =v 2R=2g ,两球过最低点时的加速度相等,B 对.由牛顿第二定律知F N -mg =m v 2R ,F N =mg +m v 2R=3mg ,两球过最低点时对碗的压力大小相等,C 对.ω=vR=2gRR=2gR,R 不同,ω不相等,D错.【答案】 BC10.(2013·山东高考)如图6所示,楔形木块abc 固定在水平面上,粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角一样,顶角b 处安装一定滑轮.质量分别为M 、m (M >m )的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动.假设不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中( )图6A.两滑块组成系统的机械能守恒B.重力对M做的功等于M动能的增加C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加D.两滑块组成系统的机械能损失等于M抑制摩擦力做的功【解析】对于M和m组成的系统,除了重力、轻绳弹力做功外,摩擦力对M做了功,系统机械能不守恒,选项A错误;对于M,合外力做的功等于其重力、轻绳拉力与摩擦力做功的代数和,根据动能定理可知,M动能的增加等于合外力做的功,选项B错误;对于m,只有其重力和轻绳拉力做了功,根据功能关系可知,除了重力之外的其他力对物体做的正功等于物体机械能的增加量,选项C正确;对于M和m组成的系统,系统内轻绳上弹力做功的代数和等于零,只有两滑块的重力和M受到的摩擦力对系统做了功,根据功能关系得,M的摩擦力对系统做的功等于系统机械能的损失量,选项D正确.【答案】CD二、填空题(此题共 3 个小题,共 18 分)11.(4分)在“探究做功与物体速度变化的关系〞的实验中:(1)如下表示正确的答案是( )A.可不必算出橡皮筋每次对小车做功的具体数值B.实验时,橡皮筋每次拉伸的长度必须保持一致C.将放小车的长木板倾斜的目的是让小车松手后运动得更快些D.要使橡皮筋对小车做不同的功是靠改变系在小车上的橡皮筋的条数来达到的(2)为了计算因橡皮筋做功而使小车获得的速度,在某次实验中得到了如图7所示的一条纸带,在A、B、C、D、E五个计数点中应该选用________点的速度才符合要求.图7【解析】(1)实验时,每次保持橡皮筋的形变量一定,当有n根一样橡皮筋系在小车上时,n根一样橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍,不需要算出橡皮筋对小车做功的具体数值,A正确;为了保证每根橡皮筋对小车做功一样,所以每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必须保持一致,B正确;为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果,必须平衡摩擦力,因此倾斜长木板的目的是平衡摩擦力,C错误;由于每根橡皮筋形变量一样,因此每根橡皮筋做功一样,故可以通过改变橡皮筋的条数来改变橡皮筋对小车做的功,D正确.(2)橡皮筋做功完毕小车速度最大,做匀速直线运动,点迹均匀,应当选C点.【答案】 (1)ABD (2)C12.(6分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m =1.00 kg 的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图8所示.O 为第一个点,A 、B 、C 为从适宜位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).打点计时器每隔0.02 s 打一个点,当地的重力加速度为9.8 m/s 2,那么图8(1)纸带的________(填“左〞或“右〞)端与重物相连;(2)根据图上所得的数据,应取图中O 点到________点来验证机械能守恒定律; (3)从O 点到第(2)题中所取的点,重物重力势能的减少量ΔE p =________ J ,动能增加量ΔE k =________ J .(结果取三位有效数字)【解析】 由题意知,O 点为第一个点,所以纸带的左端与重物相连,为了减小误差和便于求重物动能的增加量,可取题图中O 点到B 点来验证机械能守恒定律,此过程中重力势能的减少量ΔE p =mgh OB =1.00×9.8×19.25×10-2J≈1.89 J.打B 点时重物的瞬时速度v B =OC -OA 2T=22.93-15.55×10-22×0.02m/s =1.845 m/s.所以动能增量ΔE k =12mv 2B =12×1.00×1.8452J =1.70 J.【答案】 (1)左 (2)B (3)1.89 1.7013.(8分)在用重锤下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作选得纸带如图9所示.其中O 是起始点,A 、B 、C 、D 、E 是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为f =50 Hz.该同学用毫米刻度尺测量O 到A 、B 、C 、D 、E 各点的距离,并记录在图中(单位:cm).图9(1)这五个数据中不符合有效数字读数要求的是________(选填“A 〞“B 〞“C 〞“D 〞或“E 〞)点读数.(2)该同学用重锤在OC 段的运动来验证机械能守恒,如此C 点对应的物体的速度v C =________(用题中字母表示).(3)假设O 点到某计数点距离用h 表示,重力加速度为g ,该点对应重锤的瞬时速度为v ,如此实验中要验证的等式为________.(4)假设重锤质量m =0.200×10-1kg ,重力加速度g =9.80 m/s 2,由图中给出的数据,可得出从O 到打下D 点,重锤重力势能的减少量为________J ,而动能的增加量为________J .(均保存3位有效数字)【解析】 (1)刻度尺读数时应在最小刻度1 mm 的根底上向下一位估读,即应当保存到小数点后两位12.40 cm ,所以B 点读数不符合要求.(2)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C 点时小车的瞬时速度大小,即:v C =x BD 2T =O D -O B 2f=O D -O B f2.(3)验证机械能守恒应该是减少的重力势能等于增加的动能,即:mgh =12mv 2,故gh =12v 2.(4)从O 到D 点,重锤重力势能的减少量为mgh OD =0.200×9.80×0.194 1 J=0.380 J. 打纸带上D 点时,小车的瞬时速度大小:v D =x CE 2T =O E -O C2f=O E -O C f2=1.94 m/s故动能的增加量为12mv 2D =0.376 J.【答案】 (1)B (2)O D -O Bf2(3)gh =12v 2(4)0.380 0.376三、计算题(此题共 3 小题,共 32 分.要有必要的文字说明和解决步骤,有数值计算的要注明单位.)14.(8分)“滔天浊浪排空来,翻江倒海山为摧〞的钱塘江大潮,被誉为天下奇观.小莉设想用钱塘江大潮来发电,在江海交接某处建一大坝,形成一个面积为1.0×107m ,涨潮时水深达25 m 的蓄水湖,关上水闸落潮后坝内外水位差为2 m .假设发电时水重力势能的12%转变为电能,并只有退潮时发电,每天涨潮两次,求该电站每天能发多少电?(水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3,g =10 m/s 2)【解析】 退潮时水的落差是h =2 m ,水的质量是m =ρV =ρS h 这些水的重心下降高度Δh =12h重力势能减少:ΔE p =mg Δh =ρgSh ·12h =12ρgSh 2每天发出的电能为ΔE =2ΔE p ×12%=0.12ρSgh 2=4.8×1010J.【答案】 4.8×1010J15.(10分)如图10所示,竖直平面内有一段不光滑的斜直轨道与光滑的圆形轨道相切,切点P 与圆心O 的连线与竖直方向的夹角为θ=60°,圆形轨道的半径为R ,一质量为m 的小物块从斜轨道上A 点由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动,A 点相对圆形轨道底部的高度h =7R ,物块通过圆形轨道最高点C 时,与轨道间的压力大小为3mg .求:图10(1)物块通过轨道最高点时的速度大小? (2)物块通过轨道最低点B 时对轨道的压力大小? (3)物块与斜直轨道间的动摩擦因数μ=?【解析】 (1)对物块通过轨道最高点C 时受力分析:C 点:N +mg =m v 2C R得: v C =2gR .(2)从最低点B 到最高点C ,由机械能守恒定律得 12mv 2B =mg ·2R +12mv 2C 物块通过轨道最低点B 时:N B -mg =m v 2B R得:N B =9mg根据牛顿第三定律,物块通过轨道最低点B 时对轨道的压力大小为9mg . (3)根椐动能定理,由A 运动到B 有:mgh -μmg cos θ·s =12mv 2B -0S sin θ=h -R +R cos θ解得μ=61313.【答案】 见解析16.(14分)如图11所示,光滑曲面AB 与水平面BC 平滑连接于B 点,BC 右端连接内壁光滑、半径为r 的14细圆管CD ,管口D 端正下方直立一根劲度系数为k 的轻弹簧,轻弹簧下端固定,上端恰好与管口D 端齐平.质量为m 的小球在曲面上距BC 的高度为2r 处从静止开始下滑,进入管口C 端时与管壁间恰好无作用力,通过CD 后压缩弹簧,在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为E p ,小球与BC 间的动摩擦因数μ=0.5.求:图11(1)小球达到B 点时的速度大小v B ; (2)水平面BC 的长度s ;(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度v m . 【解析】 (1)由机械能守恒得mg 2r =12mv 2B解得v B =2gr .(2)由mg =m v 2Cr得v C =gr由A 至C ,由动能定理得mg 2r -μmgs =12mv 2C解得s =3r .(3)设在压缩弹簧过程中小球速度最大时离D 端的距离为x ,如此有kx =mg 得x =mg k由功能关系得mg (r +x )-E p =12mv 2m -12mv 2C得v m =3gr +2mg 2k -2E pm【答案】 (1)2gr (2)3r (3)3gr +2mg 2k -2E Pm附加题(此题供学生拓展学习,不计入试卷总分)17.(2014·资阳高一检测)如图12所示,半径R =1.0 m 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B 和圆心O 的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C 为轨道的最低点.C 点右侧的光滑水平面上紧挨C 点静止放置一木板,木板质量M =1 kg ,上外表与C 点等高.质量为m =1 kg 的物块(可视为质点)从空中A 点以v 0=1.2 m/s 的速度水平抛出,恰好从轨道的B 端沿切线方向进入轨道.物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g =10 m/s 2.求:图12(1)物块经过C 点时的速度v C ;(2)假设木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q .【解析】 (1)设物体在B 点的速度为v B ,在C 点的速度为v C ,从A 到B 物体做平抛运动,有:v B sin θ=v 0①从B 到C ,根据动能定理有:mgR (1+sin θ)=12mv 2C -12mv 2B ②联解①②得:v C =6 m/s.③(2)物块在木板上相对滑动过程中由于摩擦力作用,最终将一起共同运动.设相对滑动时物体加速度为a 1,木板加速度为a 2,经过时间t 达到共同运动速度为v ,如此:μmg =ma 1④ μmg =Ma 2⑤ v =v C -a 1t ⑥ v =a 2t ⑦根据能量守恒定律有: 12(m +M )v 2+Q =12mv 2C ⑧ 联解③④⑤⑥⑦⑧得:Q =9 J.word 【答案】(1)6 m/s (2)9 J11 / 11。

高中物理 第七章 机械能守恒定律 7.7 动能和动能定理同步测试 新人教版必修2-新人教版高一必修2

高中物理 第七章 机械能守恒定律 7.7 动能和动能定理同步测试 新人教版必修2-新人教版高一必修2

7.7动能和动能定理1.质量相等的物体分别在地球和月球外表上以一样的初动能做竖直上抛运动,如此它们在上升的全过程中〔不计空气阻力〕:〔〕A. 所受冲量大小相等B. 重力做的功一样C. 平均速度大小一样D. 重力加速度大小相等【答案】ABC【解析】【分析】根据动量定理分析重力的冲量;根据匀变速直线运动的特点分析平均速度;【详解】由于初动能一样,根据动能和动量的关系有初动量为:,到最高点速度为零,末动量为零,如此:A、上升过程中物体动量的变化是相等的,根据动量定理可知,两种情况下上升过程中所受的冲量相等,故A正确;B、所以上升过程中物体动能的变化是相等,而且物体只受到重力做用,根据动能定理可知,上升过程中重力做的功是相等的,故B正确;C、由于物体质量相等,初动能相等,即初速度相等,最高点末速度为零,由于是做匀减速直线运动,所以根据平均速度公式,可知平均速度是相等的,故C正确;D、地球外表和月球外表的重力加速度不同,应当选项D错误。

【点睛】该题考查的知识点比拟多,在解答的过程中要注意两种情况下都是做匀减速直线运动,而且初末速度一样,利用相应定理和定律进展求解即可。

2.一个人用力把一个质量为1㎏的物体,由静止向上提起1m时,物体的速度为2m/s,如此在此过程中,如下说法正确的答案是〔〕A. 手对物体做的功为12JB. 合外力对物体做的功为2JC. 合外力对物体做的功伟12JD. 物体抑制重力做的功为10J【答案】ABD【解析】【详解】A、由动能定理得:W-mgh=mv2-0,得手对物体所做的功为:W=mv2+mgh=×1×22+1×10×1=12J,故A正确.B、C、由动能定理得:合外力做功为W合=mv2-0=×1×22=2J,故B正确,C错误.D、物体抑制重力做功为:W=mgh=1×10×1J=10J,故D正确;此题选错误的应当选C。

最新-高中物理 第七章 机械能守恒定律单元测试10 新人

最新-高中物理 第七章 机械能守恒定律单元测试10 新人

机械能及守恒定律 单元测试题一.选择题:1.下面说法中正确的是 ( )A .地面上的物体重力势能一定为零B .质量大的物体重力势能一定大C .不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大D .离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零2.下列关于功率的说法,错误的是 ( )A .功率是反映做功快慢的物理量B .据公式P =W /t ,求出的是力F 在t 时间内做功的平均功率C .据公式P =Fv 可知,汽车的运动速率增大,牵引力一定减小D .据公P =Fv cos α,若知道运动物体在某一时刻的速度大小,该时刻作用力F 的大小以及二者之间的夹角.便可求出该时间内力F 做功的功率3.如图所示,木块A 放在木块B 的左上端,两木块间的动摩擦因数为μ。

用水平恒力F 将木块A 拉至B 的右端,第一次将B 固定在地面上,F 做的功为W 1;第二次让B 可以在光滑地面上自由滑动,F 做的功为W 2,比较两次做功,判断正确的是( )A .W1<W 2B .W 1=W 2C .W 1>W 2D .无法比较4.跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法中正确的( )A .空气阻力做正功B .重力势能增加C .动能增加D .空气阻力做负功5.一个人站在阳台上,以相同的速率v 分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出,不计空气阻力,则三球落地时的速度( )A .上抛球最大B .下抛球最大C .平抛球最大D .三球一样大6.一质量为m 的小球,用长为l 的轻绳悬挂于O 点,小球在水平力F 作用下,从平衡位置缓慢地移到Q 点,如图所示,则此过程中力F 所做的功为( )A .m g l cos θB .Fl sin θC .θ⋅FlD .).cos 1(θ-mgl7.一足球运动员将质量为l kg 的足球由静止以10m/s 的速度用力踢出,假设运动员踢球瞬间的平均作用力为200N,球在水平方向上运动了30m停止,则人对球所做的功为()A.50J B.500J C.200J D.6000J8.一物体质量为2kg,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,从某时刻起作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4m/s,在这段时间内水平做功为()A.0 B.8J C.16J D.32J9.质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地面高度为h,如图所示,若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是()A.mgh,减少mg(H﹣h )B.mgh,增加mg(H+h)C.-mgh,增加mg(H﹣h)D.-mgh,减少mg(H+h)10.如图所示,质量为m的物块始终固定在倾角为θ的斜面上,下列说法中正确的是()A.若斜面向右匀速移动距离s,斜面对物块没有做功B.若斜面向上匀速移动距离s,斜面对物块做功mgsC.若斜面向左以加速度a移动距离s,斜面对物块做功masD.若斜面向下以加速度a移动距离s,斜面对物块做功m(g+a)s二.计算题:11.一颗质量m=10g的子弹,以速度v=600m/s从枪口飞出,子弹飞出枪口时的动能为多大?若测得枪膛长s=0.6m,则火药引爆后产生的高温高压气体在枪膛内对子弹的平均推力多大?12.如图所示,质量是20kg的小车,在一个与斜面平行的200N的拉力作用下,由静止开始前进了3m,斜面的倾角为300,小车与斜面间的摩擦力忽略不计.求这一过程物体的重力势能增加了多少?物体的动能增加了多少?拉力F 做的功是多少?13.水平轨道与半径R =2 m ,高为h =0.8 m 的一段圆弧形光滑轨道连接,如图所示。

人教版高中物理必修2%E3%80%80第七章《机械能守恒定律》测试卷

人教版高中物理必修2%E3%80%80第七章《机械能守恒定律》测试卷

第七章《机械能守恒定律》测试卷 一、单选题(共12小题) 1.一空盒以某一初速度在水平面上滑行,滑行的最远距离为L.现往空盒中倒入沙子,使空盒与沙

子的总质量为原来空盒的3倍,仍以原来的初速度在水平面上滑行,此时滑行的最远距离为( ) A.

B.

C.L

D. 3L

2.如图所示,在离地面高为H处,将质量为m的小球以初速度v

0竖直上抛,取抛出位置所在水平

面为参考平面,则小球在最高点和落地处重力势能分别为( )

A.mg,0 B.mv,-mgH

C.mv,mgH

D.mv,mgH+mv

3.下列关于做功的说法正确的是( ) A. 凡是受力作用的物体,一定有力对物体做功

B. 凡是发生了位移的物体,一定有力对物体做功

C. 只要物体受力的同时又有位移发生,则一定有力对物体做功

D. 只要物体受力,又在力的方向上发生了位移,则一定有力对物体做功

4.如图所示,自动卸货车静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下,θ角缓慢增大,在货物相对

车厢仍然静止的过程中,下列说法正确的是( )

A. 货物受到的支持力变小

B. 货物受到的摩擦力变小 C. 货物受到的支持力对货物做负功

D. 货物受到的摩擦力对货物做负功

5.如图甲所示,固定斜面倾角为θ,底部挡板连一轻质弹簧.质量为m的物块从斜面上某一高度处

静止释放,不断撞击弹簧,最终静止.物块所受弹簧弹力F的大小随时间t变化的关系如图乙所示,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g,则( )

A. 物块运动过程中,物块和弹簧组成的系统机械能守恒

B. 物块运动过程中,t

1时刻速度最大

C. 物块运动过程中的最大加速度大小为

D. 最终静止时,物块受到的重力、斜面支持力和摩擦力的合力方向沿斜面向上

6.如图甲所示,一固定在地面上的足够长斜面,倾角为37°,物体A放在斜面底端挡板处,通过不

可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B相连接,B的质量M=1 kg,绳绷直时B离地面有一定高度.在t=0时刻,无初速度释放B,由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的A沿斜面向上运动的v-t图象如图乙所示,若B落地后不反弹,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法正确的是( )

高中物理 第七章 机械能守恒定律 质量检测(含解析)新人教版必修2-新人教版高一必修2物理试题

高中物理 第七章 机械能守恒定律 质量检测(含解析)新人教版必修2-新人教版高一必修2物理试题

质量检测(三)(时间:90分钟 总分为:100分)一、选择题(此题共10小题,每一小题4分,共40分)1.(多项选择)如如下图所示,质量为m 的飞机在水平甲板上,在与竖直方向成θ角的斜向下的恒定拉力F 作用下,沿水平方向移动了距离s ,飞机与水平甲板之间的摩擦力大小恒为f ,如此在此过程中( )A .摩擦力做的功为-fsB .力F 做的功为Fs cos θC .重力做的功为mgsD .力F 做的功为Fs sin θ[解析] 摩擦力大小为f ,且摩擦力方向与位移方向相反,如此摩擦力所做的功W f =-fs ,A 正确;由题意可知,拉力的方向与位移方向的夹角为90°-θ,如此根据功的公式可得W F =Fs cos(90°-θ)=Fs sin θ,B 错误,D 正确;由于飞机在竖直方向上没有位移,故重力不做功,C 错误.[答案] AD2.用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的运动时间一样,不计空气阻力,如此如下说法正确的答案是( )A .匀加速上升拉力做功多B .匀速上升拉力做功多C .两个过程拉力做功一样多D .以上三种情况都有可能[解析] 重物在竖直方向上只受两个力的作用:重力G 、拉力F .匀加速提升重物时,设拉力为F 1,加速度为a ,根据牛顿第二定律有F 1-G =ma ,得F 1=G +ma =m (g +a )又知位移l 1=at 22所以匀加速提升重物时,拉力F 1所做的功W 1=F 1l 1=m (g +a )·at 22匀速提升重物时,设拉力为F 2,根据平衡条件得F 2=G =mg匀速运动的位移l 2=vt =at 2所以匀速提升重物时拉力做的功W 2=F 2l 2=mg ·at 2比拟两种情况下拉力做功的表达式可知:当a >g 时,W 1>W 2; 当a =g 时,W 1=W 2;当a <g 时,W 1<W 2,故D 项正确. [答案] D3.某车以一样的功率在两种不同的水平路面上行驶,受到的阻力分别为车重的k 1和k 2倍,最大速率分别为v 1和v 2,如此( )A .v 2=k 1v 1B .v 2=k 1k 2v 1 C .v 2=k 2k 1v 1D .v 2=k 2v 1[解析] 根据机车的启动规律可知,当牵引力等于阻力时,车速最大,有v m =P F f,又F f=kmg ,如此v 1v 2=F f2F f1=k 2k 1,B 项正确. [答案] B4.质量为m 的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度-时间图象如下列图,从t 1时刻起汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为F f ,如此( )A .t 1~t 2时间内,汽车的平均速度等于v 1+v 22B .0~t 1时间内,汽车的牵引力等于m v 1t 1C .t 1~t 2时间内,汽车的功率等于⎝⎛⎭⎪⎫m v 1t1+F f v 1 D .汽车运动的过程中最大速度v 2=mv 21F f t 1[解析]t 1~t 2时间内,汽车做加速运动,平均速度不等于v 1+v 22,故A 错误;0~t 1时间内,汽车的加速度a =v 1t 1,根据牛顿第二定律知,汽车所受的合力F 合=ma =m v 1t 1,如此牵引力大于m v 1t 1,故B 错误;汽车做匀加速运动,有F -F f =ma ,解得F =F f +m v 1t 1,如此汽车的功率P =Fv 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫m v 1t 1+F f v 1,故C 正确;汽车的额定功率P =⎝ ⎛⎭⎪⎫m v 1t 1+F f v 1,当速度最大时,牵引力等于阻力,如此最大速度v 2=P F f=⎝ ⎛⎭⎪⎫m v 1t 1+F f v1F f,故D 错误.[答案] C5.从空中以40 m/s 的初速度平抛一重为10 N 的物体,物体在空中运动3 s 落地,不计空气阻力,取g =10 m/s 2,如此物体落地前瞬间,重力的瞬时功率与落地过程中重力势能的变化量分别为( )A .300 W 450 JB .400 W 150 JC .500 W 300 JD .700 W 0[解析] 物体落地瞬间v y =gt =30 m/s ,∴P G =mgv y =300 W .ΔE p =mgh =mg ·12gt 2=450 J.[答案] A6.如下列图是半径为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.要使小车不脱离轨道,如此在A 处使小车获得竖直向下的最小初速度应为( )A.7grB.5grC.3grD.2gr[解析] 小车恰好不脱离轨道的条件是在最高点满足mg =m v 2r.小车沿轨道内侧做圆周运动的过程中,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v A ,以A 点所在水平面为零势能面,由机械能守恒定律得12mv 2A =mgr +12mv 2,解得v A =3gr .应当选项C 正确.[答案] C7.如下列图,质量为m 的物块与转台之间能出现最大静摩擦力,且为物块重力的k 倍,它与转轴OO ′相距R ,物块随转台由静止开始转动,当转速缓慢地增加到某一定值时,物块即将在转台上滑动.在物块由静止到开始滑动前的这一过程中,转台对物块做的功为( )A .0B .2πmgRC .2kmgR D.12kmgR[解析] 设物块开始滑动时的速度大小为v ,如此kmg =m v 2R ,而根据动能定理W =12mv 2,故转台对物块做的功W =12kmgR ,D 正确.[答案] D8.(多项选择)如下列图,利用倾角为α的传送带把一个质量为m 的木箱匀速传送L 距离,这时木箱升高h ,木箱和传送带始终保持相对静止.关于此过程,如下说法正确的答案是( )A .木箱抑制重力做功mghB .摩擦力对木箱做功为零C .摩擦力对木箱做功为μmgL cos α,其中μ为摩擦因数D .摩擦力对木箱做功为mgh[解析] 木箱和传送带间的摩擦力为静摩擦力,对木箱做正功,木箱匀速运动,根据动能定理,摩擦力对木箱做的功等于木箱抑制重力做的功mgh ,A 、D 正确.[答案] AD9.(多项选择)如下列图,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m (包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为13g .在他从上向下滑到底端的过程中,如下说法正确的答案是( )A .运动员减少的重力势能全部转化为动能B .运动员获得的动能为23mghC .运动员抑制摩擦力做功为23mghD .下滑过程中系统减少的机械能为13mgh[解析] 运动员的加速度为13g ,沿斜面:mg sin30°-F f =m ·13g ,F f =16mg ,W f =16mg ·2h=13mgh ,所以A 、C 项错误,D 项正确;E k =mgh -13mgh =23mgh ,B 项正确. [答案] BD10.(多项选择)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送到地面.某竖井中矿车提升的速度大小v 随时间t 的变化关系如下列图,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都一样;两次提升的高度一样,提升的质量相等.不考虑摩擦阻力和空气阻力.对于第①次和第②次提升过程,( )A .矿车上升所用的时间之比为4∶5B .电机的最大牵引力之比为2∶1C .电机输出的最大功率之比为2∶1D .电机所做的功之比为4∶5[解析] 由题意可知两次提升过程位移相等,故图线①、②所围面积相等,有12t 0·12v 0=12v 0(t -2t 0),解得t =52t 0,两次上升时间之比为4∶5,A 正确;加速阶段牵引力F 最大且恒定,两次提升加速度相等,由牛顿第二定律a =F -mgm可知,两次牵引力大小相等,B 错误;由电机输出的功率P =Fv 可知,加速阶段F 最大且相等,此时v 最大如此P 最大,两阶段最大速度之比为2∶1,所以最大功率之比为2∶1,C 正确;由功能关系可知,电机做的功W =mgh +E k ,而E k =0,提升的高度一样,故电机做的功相等,D 错误.[答案] AC二、填空题(此题共2小题,共16分)11.(6分)某同学用如如下图所示的实验装置探究外力做功与小车动能变化的关系.(1)实验中,该同学让小车从静止开始运动一段位移,利用打点计时器测得了小车的速度v 和位移x ,读取了弹簧测力计的示数T ,还测得了小车的质量M ,沙桶的质量m ,如此细线对车做的功可以用W =________来计算.(2)实验中,该同学改变拉力,仍让小车从静止开始运动,保持位移一定,测得W 与v 对应的多组数据,得到如右图所示的W -v 2关系图象,但与预期的过原点直线不符,经检查测量、计算与作图均无误.你认为主要原因是______________________;实验操作中改良的具体措施是________________________________________________________________________________________________.[解析] (1)细线的拉力等于弹簧测力计的示数T ,如此细线对车所做的功W =Tx .(2)因没有平衡小车的摩擦力,故细线拉力对小车所做的功W =12Mv 2+W f .(其中W f 为小车抑制阻力所做的功).[答案] (1)Tx (2)小车受到了阻力 将平板左端适当垫高平衡小车受到的摩擦力 12.(10分)在验证机械能守恒定律的实验中:(1)实验中动能的增加量应略________(选填“大于〞、“小于〞或“等于〞)重力势能的减少量,其主要原因是________.A .重物下落的实际距离大于测量值B .重物下落的实际距离小于测量值C .重物下落受到阻力D .重物的实际末速度大于计算值(2)甲、乙两位同学分别得到A 、B 两条纸带,他们的前两个点间的距离分别是1.9 mm 、4.0 mm.那么应该选用________同学的纸带,一定存在操作误差的同学是________,可能的错误原因是________________________.(3)如如下图所示,有一条纸带,各点距A 点的距离分别为d 1,d 2,d 3,…,各相邻点间的打点时间间隔为T ,当地重力加速度为g .要用它来验证重物从B 到G 处的机械能是否守恒,如此B 点的速度表达式为v B =________,G 点的速度表达式为v G =________,假设B 点和G 点的速度v B 、v G 与BG 间的距离h 均为量,如此当满足________________时,重物的机械能守恒.[解析] (1)做验证机械能守恒定律的实验时,由于空气阻力以与纸带与限位孔之间的摩擦,重物动能的增加量要略小于重力势能的减少量,选项C 正确.(2)当重物自由下落时,第一、二两点之间的距离h =12gT 2≈2 mm,由此可知甲同学的纸带最为理想,乙同学所得出的纸带,开始两点之间的距离明显大于 2 mm ,这说明他在操作过程中开始打点时,纸带已经具有了速度,可能原因是乙同学在实验时先释放重物,后接通电源(或释放纸带的初速度不为零等).(3)根据匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,得出B 、G两点的瞬时速度大小分别为v B =d 22T ,v G =d 7-d 52T ,假设机械能守恒,如此有mgh +12mv 2B =12mv 2G ,即有v 2G -v 2B =2gh .[答案] (1)小于 C (2)甲 乙 乙同学在实验时先释放重物,后接通电源(或释放纸带的初速度不为零等) (3)d 22T d 7-d 52Tv 2G -v 2B =2gh三、计算题(此题共4小题,共44分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位,只写结果的,不能得分)13.(10分)如下列图,绳的一端固定在天花板上,通过一动滑轮将质量m =10 kg 的物体由静止开始以2 m/s 2的加速度提升3 s .求绳的另一端拉力F 在3 s 内所做的功.(g 取10 m/s 2,滑轮和绳的质量与摩擦均不计)[解析] 解法一:物体受到两个力的作用:拉力F ′和重力mg ,由牛顿第二定律得F ′-mg =ma ,所以F ′=m (g +a )=10×(10+2) N =120 N ,如此力F =12F ′=60 N.物体从静止开始运动,3 s 内的位移为 l =12at 2=12×2×32 m =9 m ,力F 作用在绳的端点,而在物体发生9 m 位移的过程中,绳的端点的位移为2l =18 m , 所以力F 做的功W =F ·2l =60×18 J=1080 J. 解法二:此题还可用等效法求力F 的功.由于滑轮和绳的质量与摩擦均不计,所以拉力F 做的功和拉力F ′对物体做的功相等,即W F =W F′=F ′l =120×9 J=1080 J.[答案] 1080 J14.(10分)汽车的质量为4×103kg ,额定功率为30 kW ,运动中阻力大小恒为车重的0.1.汽车在水平路面上从静止开始以8×103N 的牵引力出发,(g 取10 m/s 2)求:(1)汽车所能达到的最大速度v max ; (2)汽车能保持匀加速运动的最长时间t m ; (3)汽车加速度为0.6 m/s 2时的速度v ; (4)在匀加速运动的过程中发动机做的功W .[解析] (1)汽车在水平路面上匀速行驶时,此时达到最大速度,汽车的功率达到额定功率P 额,如此有F 牵=F 阻,P 额=F 牵v max =F 阻v max ,所以v max =P 额F 阻,代入数据得v max =7.5 m/s. (2)当汽车以恒定的牵引力启动,即以加速度a 匀加速启动,根据牛顿第二定律可得:F牵-F 阻=ma ,又由v =at 知汽车的速度不断增加.所以可得:汽车的输出功率将不断增大,当P 出=P 额时,汽车功率不再增加,此时汽车的匀加速运动将完毕,速度为v t ,如此有P 额=F 牵v t =F 牵at m ,t m =P 额F 牵a =P 额F 牵F 牵-F 阻m,代入数据解得t m =3.75 s. (3)汽车的加速度为0.6 m/s 2时的牵引力F ′=F 阻+ma ′, 代入数据可解得F ′=6.4×103N<8×103N.说明匀加速运动过程已经完毕,此时汽车的功率为P 额,所以由P 额=F ′v 可得v =P 额F ′=30×1036.4×103m/s =4.7 m/s.(4)汽车在匀加速运动过程中,发动机做的功,也就是牵引力所做的功为:W =F 牵x max=F 牵·12·F 牵-F 阻mt 2m ,代入数据可得W =5.6×104 J.[答案] (1)7.5 m/s (2)3.75 s (3)4.7 m/s (4)5.6×104J15.(12分)如图甲所示,质量m =1 kg 的物体静止在光滑的水平面上,t =0时刻,物体受到一个变力F 作用,t =1 s 时,撤去力F ,某时刻物体滑上倾角为37°的粗糙斜面;物体从开始运动到斜面最高点的v -t 图象如图乙所示,不计其他阻力,求:(1)变力F 做的功.(2)物体从斜面底端滑到最高点过程中抑制摩擦力做功的平均功率. (3)物体回到出发点的速度.[解析] (1)物体1 s 末的速度v 1=10 m/s ,根据动能定理得:W F =12mv 21=50 J(2)物体在斜面上升的最大距离:x =12×1×10 m=5 m物体到达斜面时的速度v 2=10 m/s ,到达斜面最高点的 速度为零,根据动能定理:-mgx si n37°-W f =0-12mv 22解得:W f =20 J ,P =W ft=20 W(3)设物体重新到达斜面底端时的速度为v 3,如此根据动能定理: -2W f =12mv 23-12mv 22解得:v 3=2 5 m/s此后物体做匀速直线运动,到达原出发点的速度为2 5 m/s [答案] (1)50 J (2)20 W (3)2 5 m/s16.(12分)光滑水平面AB 与竖直面内的圆形导轨在B 点连接,导轨半径R =0.5 m ,一个质量m =2 kg 的小球在A 处压缩一轻质弹簧,弹簧与小球不拴接.用手挡住小球不动,此时弹簧弹性势能E p =49 J ,如下列图.放手后小球向右运动脱离弹簧,沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C ,g 取10 m/s 2.求:(1)小球脱离弹簧时的速度大小. (2)小球从B 到C 抑制阻力做的功.(3)小球离开C 点后落回水平面时的动能大小. [解析] (1)根据机械能守恒定律E p =12mv 21① v 1=2E pm=2×492m/s =7 m/s ② (2)由动能定理得-mg ·2R -W f =12mv 22-12mv 21③小球恰能通过最高点,故mg =m v 22R④由②③④得W f =24 J (3)根据机械能守恒定律mg ·2R =E k -12mv 22⑤由④⑤得E k =25 J[答案] (1)7 m/s (2)24 J (3)25 J。

高中物理 第七章 机械能守恒定律 7.2 功同步测试(含解析)新人教版必修2-新人教版高一必修2物理

2 功演练提升夯基达标1.如下关于做功的说法正确的答案是( )A.力对物体做功多,说明物体的位移一定大B.力对物体做功少,说明物体的受力一定小C.力对物体不做功,说明物体一定无位移D.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的解析:根据功的计算公式W=Flcosα可知,力对物体做的功是由F、l、α三者共同决定的。

答案:D2.用一根轻绳系一个物体,如下列图,在悬点O以加速度a向下做匀减速运动时,作用在物体上的各力做功的情况是( )A.重力做正功,拉力做负功,合外力做负功B.重力做正功,拉力做负功,合外力做正功C.重力做正功,拉力做正功,合外力做正功D.重力做负功,拉力做负功,合外力做正功解析:物体受重力、绳子拉力作用,物体以加速度a向下做匀减速运动时,位移方向向下;由于加速度a的方向向上,由牛顿第二定律知,所受合力的方向向上,故重力做正功,拉力做负功,合外力做负功,选项A正确。

答案:A3.质量为m的物块A始终附着在楔形物块B的倾角为θ的斜面上,如下列图。

如下说法中正确的答案是( )A.假设B向右匀速移动距离l,如此B对A做的功为零B.假设B 向上匀速移动距离l,如此B 对A 做的功为mglC.假设B 向左以加速度a 移动距离l,如此B 对A 做的功为malD.假设B 向下以加速度a 移动距离l,如此B 对A 做的功为m(g+a)l解析:B 对A 的作用力是支持力和摩擦力的合力,我们可以根据共点力平衡或牛顿第二定律求出此力。

假设B 在竖直方向上匀速移动,如此B 对A 的作用力大小等于A 的重力大小,方向与A 的重力方向相反;假设B 在水平方向上加速运动,如此根据牛顿第二定律得B 对A 的作用力大小为ma.再根据功的计算公式可求出B 对A 做的功,竖直方向匀速运动时为mgl,水平方向加速运动时为mal 。

答案:ABC4.一个物体在三个共点力1F 、2F 、3F 作用下做匀速直线运动。

现保持1F 、2F 不变,不改变3F 的大小,只将3F 的方向顺时针转过60︒后,如下说法中正确的答案是( )A.力3F 一定对物体做负功B.物体的动能一定变化C.物体一定做匀变速曲线运动D.物体可能做匀变速直线运动解析:力3F 与速度方向关系不确定,无法判断做功正负,选项A 错。

高中物理必修二第7章机械能守恒定律单元质量评估卷新人教版必修2


D.相遇后的任意时刻,重力对球 a 做功的功率小于对球 b 做功的功率
二.非选择题 ( 本大题共 5 小题, 共 40 分, 解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演
算步骤, 只写出最后答案的不能得分. 有数值计算的题, 答案中必须明确写出数值和单位. )
11. (6 分 ) 在“验证机械能守恒定律”的实验中,若重物质量为
)( B)
A.大于 v0 B .等于 v0
C.小于 v0 D .取决于斜面的倾角
5.如图所示,一轻绳的一端系在固定的粗糙斜面上的
O点,另一端系一小球.给小球一足
够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动,在此过程中
( AC)
A.小球的机械能不守恒
B.重力对小球不做功
C.绳的张力对小球不做功
D.在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少
第七章 机械能守恒定律
一、选择题 ( 本题共 10 小题,每题 6 分,共 60 分,在每小题给出的四个选项中,有的只有
一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对得
6 分,漏选得 3 分,错选或不选得 0 分 )
1.关于功的下列几种说法中,正确的是 ( A)
A.人托着一个物体沿水平方向匀速前进,人对物体没有做功
B.人托着一个物体沿水平方向加速前进,人对物体没有做功
C.力和位移都是矢量,功也一定是矢量
D.因为功有正功和负功的区别,所以功是矢量
2.质量为 m 的物体,由静止开始下落,由于阻力作用,下落的加速度为
的过程中,下列说法中正确的是 ( AD) 4
A.物体的动能增加了 5mgh 4
B.物体的机械能减少了 5mgh 4
0.50 kg ,选择好的纸带如

[精品]新人教版高中物理必修二第七章+机械能守恒定律+单元质量评估及答案

单元质量评估(三)第七章(90分钟100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)1若物体在运动过程中受到的合外力不为零,则( )A物体的动能不可能总是不变的B物体的加速度一定变物体的速度方向一定变D物体所受合外力做的功可能为零2人们设计出磁悬浮列车,列车能以很大速度行驶。

列车的速度很大,是采取了下列哪些可能的措施( )A减小列车的质量 B增大列车的牵引力减小列车所受的阻力 D增大列车的功率3关于做功和物体动能变的关系,不正确的是( )A只有动力对物体做功,物体的动能增加B只有物体克服阻力做功,它的动能减少外力对物体做功的代和等于物体的末动能与初动能之差D动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变4一小石子从高为10 处自由下落,不计空气阻力,经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能 (以地面为参考平面),g=10 /2,则该时刻小石子的速度大小为( )A5 / B10 /15 / D20 /5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( )A阻力对系统始终做负功B系统受到的合外力始终向下重力做功使系统的重力势能增加D任意相等的时间内重力做的功相等6(2012·上饶高一检测)质量为1、2的两物体,静止在光滑的水平面上,质量为的人站在1上用恒力F拉绳子,经过一段时间后,两物体的速度大小分别为v1和v2,位移分别为1和2,如图所示。

则这段时间内此人所做的功的大小等于( )AF2BF(1+2)1 22v22+12(+1)v12D122v227(2011·海南高考)一质量为1 g的质点静止于光滑水平面上,从=0时起,第1 内受到2 N的水平外力作用,第2 内受到同方向的1 N的外力作用。

下列判断正确的是( )A0~2 内外力的平均功率是94WB第2 内外力所做的功是54J第2 末外力的瞬时功率最大D第1 内与第2 内质点动能增加量的比值是458如图所示,利用倾角为α的传送带把一个质量为的木箱匀速传送L距离,这时木箱升高,木箱和传送带始终保持相对静止。

人教版高中物理必修二第七章机械能守恒定律单元测试题

人教版高中物理必修二第七章机械能守恒定律单元测试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、多选题1.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中,正确的是( )A.重物质量的称量不准会造成较大误差B.重物质量选用得大些,有利于减小误差C.重物质量选用得较小些,有利于减小误差D.纸带下落和打点不同步会造成较大误差2.光滑楔形木块放在水平面上,斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的铁球,如图所示,当整个装置沿水平面向左运动的过程中,铁球所受各力做功的情况是( )A.斜面对球弹力做正功B.球受的重力不做功C.挡板对球弹力不做功D.不知运动具体情况,无法判断3.如图所示,一轻弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A 点摆向最低点的过程中()A.重物的机械能减少B.重物与弹簧组成的系统的机械能不变C.重物与弹簧组成的系统的机械能增加D.重物与弹簧组成的系统的机械能减少4.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v-t图像如图所示。

已知汽车的质量为m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,(取g=10m/s2)则()A .汽车在前5s 内的牵引力为4×103NB .汽车在前5s 内的牵引力为6×103NC .汽车的额定功率为60kWD .汽车的最大速度为20m/s5.下列四幅图片所描述的情景中,人对物体做功的是( )A .答案AB .答案BC .答案CD .答案D6.在《验证机械能守恒定律》的实验中,下列说法中正确的 A .要用天平称量重锤质量B .选用重物时,同样大小、形状的重物应选重一点的比较好C .要选用第1、2两点距离接近2mm 的纸带D .实验时,当松开纸带让重锤下落的同时,立即接通电源 E.实验结果总是动能增加量略小于重力势能的减小量二、单选题7.如图所示,质量为m 的小球以初速度v 0水平抛出,恰好垂直打在倾角为θ的斜面上,则球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力)A .0tan mgv θB .tan mgv θC .sin mgv θD .0cos mgv θ8.如图甲所示,用n 条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m 的物块.改变橡皮条条数进行多次实验,保证每次橡皮条的伸长量均相同,则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示.若更换物块所在水平面的材料,再重复做这个实验,则图乙中直线与水平轴线间的夹角将( )A.增大B.不变C.减小D.先增大后减小9.如图所示,物体A和B叠放在光滑水平面上,它们的质量分别为m A=1 kg,m B=2 kg,在物体B上作用一个大小等于3 N的水平拉力F后,A和B一起前进了4 m,在这一过程中,物体B对物体A做的功是( )A.0B.4 JC.8 JD.12 J10.一个物体在粗糙的水平面上运动,先使物体向右滑动距离s,再使物体向左滑动距离s,正好回到起点,来回所受摩擦力大小都为F f,则整个过程中摩擦力做功为( ) A.0 B.-2F f s C.-F f s D.无法确定11.如图所示,在加速运动的车厢中,一个人用力沿车前进的方向推车厢,已知人与车厢始终保持相对静止,那么人对车厢做功的情况是()A.做正功B.做负功C.不做功D.无法确定12.北京时间2015 年12 月22 日9 时29 分,美国太空探索公司(SpaceX)成功发射新型火箭Falcon 9 FT,并在发射10 分钟后非常完美地回收了一级火箭,并成功将Orbcomm 公司的11 颗通讯卫星送入预定轨道.一级火箭的回收将大幅降低火箭发射费用,人类前往太空不再昂贵,廉价太空时代即将到来.如图为火箭通过尾部喷气正竖直向着降落平台减速降落的情景.火箭质量为m,喷出气体的质量相对于火箭质量很小,在离平台高h 时速度为v,降落过程中受空气的浮力和阻力大小之和为F f,刚要落在平台上时的速度可忽略,降落过程中各力均可视为恒定.下列关于上述过程的描述正确的是()A.火箭处于失重状态B.降落过程中喷气推力为22fvmg m Fh--C.火箭的机械能减少了F f hD.火箭的重力势能减少了mgh13.如图所示,一质量均匀的不可伸长的绳索重为G,AB两端固定在天花板上,今在最低点C施加一竖直向下的力将绳缓慢拉至D点,在此过程中绳索AB的重心位置将()A.逐渐升高B.逐渐降低C.先降低后升高D.始终不变14.下面各个实例中,机械能守恒的是()A.物体沿斜面匀速下滑B.物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C.物体沿光滑曲面滑下D.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升15.如图,在竖直平面内滑道ABC关于B点对称,且A、B、C三点在同一水平面上.若小滑块第一次由A滑到C、第二次由C滑到A,小滑块运动过程始终沿着滑道滑行,两次运动的初速度大小分别为v1、v2,而末速度大小相等.小滑块与滑道的动摩擦因数恒定,则两次运动的初速度( )A.v1>v2B.v1<v2C.v1=v2D.v1、v2大小无法比较16.在射箭比赛中,如图所示,运动员右手向后拉弓弦的过程中,她对弓弦的做功情况是( )A.一直做正功B.一直做负功C.先做正功,后做负功D.先做负功,后做正功17.如图所示圆锥摆,当摆球m在某一水平面上做匀速圆周运动时,下列说法中正确的是( )A.摆球的重力不做功,绳的拉力做功B.摆球的重力做功,绳的拉力不做功C.摆球的重力和绳的拉力都不做功D.摆球的重力和绳的拉力都做功18.如图所示,质量相同的物体a和b,用不可伸长的轻绳跨接在光滑的轻质定滑轮两侧,a在水平桌面的上方,b在光滑的水平桌面上.初始时用力拉住b使a、b静止,撤去拉力后,a开始运动,在a下降的过程中,b始终未离开桌面.在此过程中()A.a物体的机械能守恒B.a、b两物体机械能的总和不变C .a 物体的动能总等于b 物体的动能D .绳的拉力对a 所做的功与对b 所做的功的代数和不为零19.一质量为5000kg 的汽车,以额定功率由静止启动,它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍,发动机额定功率为50kW .则汽车在此路面上行驶的最大速度为:( ) A .5m/sB .7m/sC .8m/sD .10m/s20.在光滑水平面上,有一块长木板,长木板左端放一个木块,木块与长木板间有摩擦,先后两次用相同的水平力F 将木块拉离木板,第1次将长木板固定,第2次长木板不固定,比较这两种情况下,下列说法中正确的是 ( ) A .木块受到摩擦力的大小不相同 B .因摩擦产生的热相同 C .恒力F 对木块做的功相同 D .木块获得的动能相同 21.下列说法不正确的是( ) A .10J -的功大于5J +的功B .功是标量,正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C .一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动D .功是矢量,正、负表示方向三、实验题22.下面是“探究功与速度变化的关系”实验的步骤,其合理顺序是________.①将小车拉至图中C 处,使A ,B 和B ,C 间距离大致相等,接通打点计时器电源,放开小车,小车带动纸带运动,打下一系列的小点,由纸带分析求出小车通过B 位置时的速度v ,设第1次橡皮筋对小车做的功为W .②作出W -v 、W -v 2的图象,分析图象的特点,得出结论.③如图所示,先固定打点计时器,在长木板的两侧A 处钉两个小钉,小车放在B 处挂上一根橡皮筋(即图示情况),使橡皮筋处于自由长度.④用2条、3条…同样的橡皮筋进行第2次、第3次…实验,每次实验保持橡皮筋拉伸的长度不变,用同样的方法测出v 2、v 3…记下W 、3W …记入表格. 23.某实验小组用图1所示装置“探究功与物体速度变化的关系”。

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