【同步备课】2020年高中物理人教版必修2-章末检测卷-第7章机械能守恒定律6

章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共9小题，每小题7分，共63分)1．如图1所示，在水平的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳子，用力使船向前移动．关于力对船做功的下列说法中正确的是()．图1A．绳的拉力对船做了功B．人对绳的拉力对船做了功C．树对绳子的拉力对船做了功D．人对船的静摩擦力对船做了功解析绳的拉力、人对绳的拉力和树对绳子的拉力都并没有作用于船，没有对船做功．只有人对船的静摩擦力作用于船，且船发生了位移，故对船做了功，且做正功．设想一下若船板光滑，人与船之间无摩擦力，则人拉绳时，人前进了，船则在原处不动，没有力对船做功．答案D2．某同学身高1.8m，在运动会上他参与跳高竞赛，起跳后身体横着越过了1.8m高的横杆．据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取10m()．A．2m/s B．4m/s C．6m/s D．8m/s解析将运动员视为竖直上抛物体，整个过程机械能守恒，取地面为参考平面，最高点速度为零，则Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2，得eq\f(1,2)mv02＋mgh1＝mgh2其中h1为起跳时人重心的高度，即h1＝0.9m.代入数据得起跳速度v0＝eq\r(2g（h2－h1）)＝eq\r(2×10×（1.8－0.9）)m/s≈4.2m/s.答案B3．一个质量为m的物体自倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开头滑下，它在滑下一段距离L时的动能为()．A．mgLtanθ B．mgLsinθC.eq\f(mgL,cosθ) D．mgLcotθ解析物体在光滑斜面上由静止开头滑下，只有重力做功，由动能定理得：mgLsinθ＝eq\f(1,2)mv2－0，所以物体在滑下一段距离L时的动能为mgLsinθ，正确选项为B.答案B4．质量为m的物体，从静止开头以2g的加速度竖直向下运动h()．A．物体的重力势能削减2mghB．物体的机械能保持不变C．物体的动能增加2mghD．物体的机械能增加mgh解析因重力做了mgh的功，由重力做功与重力势能变化关系可知重力势能削减mgh，合力做功为2mgh，由动能定理可知动能增加2mgh，除重力之外的力做功mgh，所以机械能增加mgh，A、B错，C、D对．答案CD5．如图2所示，地面上竖直放一根轻弹簧，其下端和地面固定连接，一物体从弹簧正上方距弹簧肯定高度处自由下落，则()．图2A．物体和弹簧接触时，物体的动能最大B．接触弹簧以后，物体动能和弹簧弹性势能的和不断增加C．接触弹簧以后，物体的动能和弹性势能的和先增加后削减D．物体在反弹阶段动能始终增加，直到物体脱离弹簧为止解析本题考查动能与重力势能、弹性势能的转化关系．物体在下落过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能是守恒的；物体和弹簧接触后，受重力和向上的弹力作用，物体下落阶段，先是重力大于弹力，然后是弹力大于重力，故物体先加速后减速，动能先增加后削减．同理，物体在反弹阶段，动能先增加后削减．物体在整个运动过程中，先下落后上升，物体的重力势能先削减后增加，由于总机械能守恒，所以物体的动能和弹簧的弹性势能的和先增加后削减，故C项正确．答案C6．物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，v代表下落的速度以水平地面为零势能面，如图所示的图象中，能正确反映各物理量之间关系的是()．解析设物体的质量为m，初态势能为E0，则有Ep＝E0－eq\f(1,2)mg2t2＝E0－eq\f(1,2)mv2＝E0－Ek＝E0－mgh，综上可知只有B对．答案B7．在某田赛训练基地运动员在艰苦地训练，设某运动员臂长为L，将质量为m的铅球推出，铅球出手时的速度大小为v0，方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球所做的功是()．A.eq\f(m（gL＋v02）,2) B．mgL＋eq\f(1,2)mv02C.eq\f(1,2)mv02 D．mgL＋mv02解析设运动员对铅球做功为W，由动能定理W－mgLsin30°＝eq\f(1,2)mv02，所以W＝eq\f(1,2)mgL＋eq\f(1,2)mv02.答案A8．如图3所示，质量为m的物体从h高处由静止滑下，至水平面上A点静止；若使物体由A点沿原路径返回C点，则外力至少做功为()．图3A．mgh B．2mghC．3mgh D．不能确定解析设下滑过程摩擦力做的功为Wf，由动能定理知，下滑时mgh－Wf＝0，向上运动时W－mgh－Wf＝0；则W＝2mgh，B正确．答案B9．半径为R的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶的最低点，如图4所示．小车以速度v向右匀速运动，当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升的高度不行能的是()．图4A．等于eq\f(v2,2g) B．大于eq\f(v2,2g)C．小于eq\f(v2,2g) D．等于2R解析小球沿圆桶上滑机械能守恒，由机械能守恒分析知A、C、D是可能的．答案B二、非选择题(本题共3小题，共37分)10．(1)(4分)在“探究功与速度变化的关系”的试验中，得到的纸带如图5所示，小车的运动状况可描述为：A、B之间为________运动；C、D之间为________运动，应选________来计算小车的速度v.图5(2)(8分)使用如图6(甲)所示的装置验证机械能守恒定律，打出一条纸带如图6(乙)所示．图6(乙)中O是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F…是依次打出的点迹，量出OE间的距离为l，DF间的距离为s，已知打点计时器打点的周期是T.图6①上述物理量假如在试验误差允许的范围内满足关系式________，即验证了重物下落过程中机械能是守恒的．②假如发觉图6(乙)中OA距离大约是4mm假如消灭这种状况，上述的各物理量间满足的关系式可能是________．答案(1)加速匀速直线CD段(2)①gl＝eq\f(s2,8T2)②先释放纸带，后接通电源gl<eq\f(s2,8T2)11．(11分)如图7所示，在高度h＝0.8m的水平光滑桌面上，有一轻弹簧左端固定，质量为m＝1kg的小球在外力作用下使弹簧处于压缩状态．由静止释放小球，将小球水平弹出，小球离开弹簧时的速度为v1＝图7(1)弹簧的弹力对小球所做的功为多少？(2)小球落地时速度v2的大小．(g取10m/s2解析(1)依据动能定理，弹簧的弹力对小球所做的功等于小球增加的动能：W＝eq\f(1,2)mv12＝eq\f(1,2)×1×32J＝4.5J(2)由动能定理得：mgh＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12代入数据解得：v2＝5m答案(1)4.5J(2)5m12．(14分)如图8所示，光滑斜轨和光滑圆轨相连，固定在同一竖直面内，圆轨的半径为R，一个小球(可视为质点)，从离水平面高h处由静止自由下滑，由斜轨进入圆轨．求：图8(1)为了使小球在圆轨内运动的过程中始终不脱离圆轨，h应至少多高？(2)若小球到达圆轨最高点时圆轨对小球的压力大小恰好等于它自身重力大小，那么小球开头下滑时的h是多大？解析(1)小球刚好不脱离圆轨，在最高点由牛顿其次定律得：mg＝meq\f(v2,R) ①小球由斜轨至圆轨最高点过程，由动能定理得：mg(h－2R)＝eq\f(1,2)mv2 ②联立①②解得：h＝eq\f(5,2)R故h≥eq\f(5,2)R时小球在圆轨内运动的过程中始终不脱离圆轨，高度至少为eq