高中物理二：第七章章末复习课测试题VIP

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精章末复习课知识体系[答案填写］①W为正②W＝0③W为负④eq\f(1，2）mv2⑤mgh⑥初、末位置⑦eq\f(1，2)mveq\o\al（2，2）－eq\f（1，2）mveq\o\al（2,1）主题一动能定理在多过程中的应用1．分段应用动能定理时,将复杂的过程分割成一个个子过程,对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析，然后针对每个子过程应用动能定理列式，然后联立求解．2．全程应用动能定理时，分析整个过程中出现过的各力的做功情况,分析每个力的做功，确定整个过程中合外力做的总功，然后确定整个过程的初、末动能，针对整个过程利用动能定理列式求解．当题目不涉及中间量时，选择全程应用动能定理更简单、更方便．【例1】如图所示，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N,P端固定一竖直挡板．M相对于N的高度为h，NP长度为s。一物块从M端由静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞(碰撞后物块速度大小不变，方向相反)后停止在水平轨道上某处．若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的动摩擦因数为μ,求物块停止的地方距N点的距离的可能值．解析：设物块的质量为m，在水平轨道上滑行的总路程为s′，则物块从开始下滑到停止在水平轨道上的过程中，由动能定理得mgh－μmgs′＝0.解得s′＝eq\f（h，μ）.第一种可能：物块与挡板碰撞后，在到达N前停止,则物块停止的位置距N点的距离d＝2s－s′＝2s－eq\f（h,μ).第二种可能：物块与挡板碰撞后,可再一次滑上光滑圆弧轨道，然后滑下，在水平轨道上停止，则物块停止的位置距N点的距离为d＝s′－2s＝eq\f（h,μ）－2s。所以物块停止的位置距N点的距离可能为2s－eq\f(h,μ）或eq\f(h，μ）－2s。答案：2s－eq\f（h，μ)或eq\f（h,μ）－2s针对训练1.如图所示，质量为m的钢珠从高出地面h处由静止自由下落，落到地面进入沙坑eq\f(h,10）停止,则：（1）钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？（2)若让钢珠进入沙坑eq\f（h，8），则钢珠开始时的动能应为多少(设钢珠在沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变)？解析：(1）取钢珠为研究对象，对它的整个运动过程,由动能定理得W＝WF＋WG＝ΔEk＝0.则重力的功WG＝eq\f（11，10)mgh，阻力的功WF＝－eq\f(1,10)Ffh，代入得eq\f（11,10)mgh－eq\f(1，10）Ffh＝0,故有eq\f（Ff，mg）＝11，即所求倍数为11.（2）设钢珠开始时的动能为Ek,则对钢珠的整个运动过程，由动能定理得W＝WF＋WG＝ΔEk，进一步展开为eq\f（9mgh，8）－eq\f(Ffh，8)＝－Ek，得Ek＝eq\f（mgh，4）.答案:(1)11（2)eq\f(mgh，4)主题二功能关系的理解和应用1．几种常见功能关系的理解．功能关系表达式物理意义正功、负功含义重力做功与重力势能W＝－ΔEp重力做功是重力势能变化的原因W＞0势能减少W＜0势能增加W＝0势能不变弹簧弹力做功与弹性势能W＝－ΔEp弹力做功是弹性势能变化的原因W＞0势能减少W＜0势能增加W＝0势能不变合力做功与动能W＝ΔEk合外力做功是物体动能变化的原因W＞0动能增加W＜0动能减少W＝0动能不变除重力或系统弹力外其他力做功与机械能W＝ΔE除重力或系统弹力外其他力做功是机械能变化的原因W＞0机械能增加W＜0机械能减少W＝0机械能守恒2.应用功能关系解题的步骤．（1)明确研究对象,研究对象是一个物体或是几个物体组成的系统．（2）隔离研究对象,分析哪些力对它做功，它的哪些能量发生变化．(3)根据能量的变化类型确定用哪一类功能关系去求解．（4)根据相应的功能关系列方程、求解．【例2】如图所示,在光滑水平地面上放置质量M＝2kg的长木板,木板上表面与固定的光滑弧面相切．一质量m＝1kg的小滑块自弧面上高h处由静止自由滑下,在木板上滑行t＝1s后，滑块和木板以共同速度v＝1m/s匀速运动，g取10m/s(1）滑块与木板间的摩擦力大小Ff;（2)滑块下滑的高度h；(3)滑块与木板相对滑动过程中产生的热量Q.解析：（1）对木板：Ff＝Ma1,由运动学公式，有v＝a1t,解得Ff＝2N.（2）对滑块:－Ff＝ma2.设滑块滑上木板时的速度是v0，则v－v0＝a2t，v0＝3m由机械能守恒定律有mgh＝eq\f（1,2)mveq\o\al（2，0),h＝eq\f（veq\o\al(2,0),2g)＝eq\f(32，2×10）m＝0。45m.(3)根据功能关系有：Q＝eq\f（1，2）mveq\o\al（2，0)－eq\f(1，2）（M＋m）v2＝eq\f（1,2)×1×32J－eq\f(1，2)×（1＋2)×12J＝3J.答案：(1)2N(2）0。45m(3)3针对训练2．（2014·广东卷)如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦．在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中(）A．缓冲器的机械能守恒B．摩擦力做功消耗机械能C．垫板的动能全部转化为内能D．弹簧的弹性势能全部转化为动能解析：在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中，有摩擦力做功，消耗机械能，缓冲器的机械能不守恒，A项错误、B项正确；在弹簧压缩的过程中,有部分动能转化成了弹簧的弹性势能，并没有全部转化为内能，C项错误；在弹簧压缩的过程中，是部分动能转化成了弹簧的弹性势能，而不是弹簧的弹性势能全部转化为动能，D项错误．答案：B【统揽考情】本章的基本概念和基本规律较多，体现了利用功能观点分析问题的思路,该部分内容是高考的重点和热点．既有本章的单独考查，也有与电场、磁场的综合考查．高考命题的热点主要集中在动能定理的综合应用上,功能关系的综合应用每年必考，并且分值较多，大约在20分．高考题型有选择题，有综合计算题，也有实验题．【真题例析】(2015·课标全国Ⅱ卷)(多选）如图,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h,b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g，则(）A．a落地前，轻杆对b一直做正功B．a落地时速度大小为eq\r(2gh)C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD．a落地前，当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg解析：选b滑块为研究对象，b滑块的初速度为零，当a滑块落地时，a滑块没有在水平方向上的分速度，所以b滑块的末速度也为零，由此可得b滑块速度是先增大再减小,当b滑块速度减小时，轻杆对b一直做负功，A项错误；当a滑块落地时，b滑块的速度为零,由机械能守恒定律，可得a落地时速度大小为eq\r(2gh)，B项正确;当b滑块速度减小时,轻杆对a、b都表现为拉力，拉力在竖直方向上有分力与a的重力合成，其加速度大小大于g，C项错误；a的机械能先减小再增大,当a的机械能最小时，轻杆对a、b的作用力均为零,故此时b对地面的压力大小为mg,D项正确．答案：BD针对训练（2014·课标全国Ⅱ卷)一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v,若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v，对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（）A．WF2＞4WF1，Wf2＞2Wf1B．WF2＞4WF1，Wf2＝2Wf1C．WF2＜4WF1,Wf2＝2Wf1D．WF2＜4WF1,Wf2＜2Wf1解析：根据x＝eq\f（v，2）t和Wf＝μmgx可判断，两次克服摩擦力所做的功Wf2＝2Wf1。由动能定理得WF1－Wf1＝eq\f(1,2)mv2和WF2－Wf2＝eq\f(1,2）m（2v)2,整理可判断WF2＜4WF1,故选项C正确．答案：C1．（2015·四川卷)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小(）A．一样大 B．水平抛的最大C．斜向上抛的最大 D．斜向下抛的最大解析：不计空气阻力的抛体运动,机械能守恒．故以相同的速率向不同的方向抛出落至同一水平地面时，物体速度的大小相等．故只有选项A正确．答案：A2．（2015·福建卷)如图，在竖直平面内,滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上．若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用的时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则()A．t1＜t2 B．t1＝t2C．t1＞t2 D．无法比较t1、t2的大小解析：在AB段，根据牛顿第二定律mg－FN＝meq\f(v2,R)，速度越大，滑块受支持力越小,摩擦力就越小，在BC段，根据牛顿第二定律FN－mg＝meq\f（v2，R），速度越大,滑块受支持力越大，摩擦力就越大，由题意知从A运动到C相比从C到A，在AB段速度较大，在BC段速度较小，所以从A到C运动过程受摩擦力较小,用时短，所以A正确．答案:A3．（多选）(2015·浙江卷)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器．舰载机总质量为3.0×104kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1。0×105N；弹射器有效作用长度为100m，推力恒定．要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和A．弹射器的推力大小为1。1×106NB．弹射器对舰载机所做的功为1。1×108JC．弹射器对舰载机做功的平均功率为8。8×107WD．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s解析：由题可知,舰载机弹射过程的加速度为a＝eq\f（v2，2x)＝eq\f（802,2×100)m/s2＝32m/s2,D项正确；根据牛顿第二定律，0。8（F发＋F弹)＝ma，求得弹射器的推力大小F弹＝1.1×106N,A项正确；弹射器对舰载机做的功为W＝1。1×106×100J＝1。1×108J,B项正确;弹射过程的时间t＝eq\f(v,a)＝eq\f（80，32）s＝2。5s，弹射器做功的平均功率P＝eq\f（W,t）＝4.4×107W，C项错误．答案：ABD4.(2015·天津卷）如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态,现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度），A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了eq\r(3）mgLC．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变解析：圆环下滑过程中，圆环动能、重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变，故选项A、D错误；圆环从最高点（动能为零)到最低点（动能为零)，重力势能减少了mgeq\r(（2L）2－L2)＝eq\r（3）mgL,根据机械能守恒，弹簧弹性势能增加了eq\r(3）mgL，故选项B正确；圆环由静止开始下滑到圆环下滑到最大距离过程中，先加速后减速,下滑到最大距离时，所受合力不为零,故选项C错误．答案：B5.（2015·福建卷）如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,BC段是长为L的粗糙水平轨道，两段轨道相切于B点．一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g.(1)若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力．(2）若不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车．已知滑块质量m＝eq\f（M,2）,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求：①滑块运动过程中，小车的最大速度大小vm；②滑块从B到C运动过程中,小车的位移大小s。解析：(1）由于圆弧轨道光滑,滑块下滑过程机械能守恒，有mgR＝eq\f（1，2）mveq\o\al（2，B).滑块在B点处，对小车的压力最大，由牛顿第