2014年高中物理(人教版)必修二：第七章《机械能守恒定律》全章测评

1、(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50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5分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)一、选择题1.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力()A.等于零,对人不做功B.水平向左,对人做负功C.水平向右,对人做正功D.斜向上,对人做正功解析:人随扶梯沿斜面加速上升,人受到重力、支持力和水平向右的静摩擦力。且静摩擦力方向与运动方向的夹角小于90,故静摩擦力对人做正功。答案:C2.下列几种情况,系统的机械能守恒

2、的是()A.图甲中一颗弹丸在光滑的碗内做复杂的曲线运动B.图乙中运动员在蹦床上越跳越高C.图丙中小车上放一木块,小车的左侧有弹簧与墙壁相连。小车在左右振动时,木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)D.图丙中小车振动时,木块相对小车有滑动解析:图甲中只有重力做功,机械能守恒;图乙中人体内的化学能转化为系统的机械能,故机械能不守恒;图丙中若木块相对于小车无滑动,则只有弹簧的弹力做功,弹簧和小车及木块构成的系统机械能守恒,若木块相对小车有滑动,则要有内能产生,系统的机械能减少。答案:AC3.伽利略曾设计如图所示的一个实验,将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处钉上钉子

3、,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M点。这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小()A.只与斜面的倾角有关B.只与斜面的长度有关C.只与下滑的高度有关D.只与物体的质量有关解析:物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑的过程中,机械能守恒,由mgh=mv2可得,末速度的大小v=,与斜面的倾角和长度、物体的质量无关。答案:C4.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1m/s,而此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙

4、所示,设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系式正确的是()A.W1=W2=W3B.W1W2W3C.W1W3W2D.W1=W2m物v2,故选项C错而D对。答案:BD二、填空题(本题共2小题,11题4分,12题16分,共20分)11.如图所示,在“探究动能定理”的实验中,关于橡皮筋做的功,下列说法中正确的是。A.橡皮筋做的功可以直接测量B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C.橡皮筋在小车运动的全程中始终做功D.把橡皮筋拉伸为原来的两倍,橡皮筋做的功也增加为原来的两倍解析:橡皮筋做的功等于橡皮筋所释放的弹性势能,但无法直接测量,橡皮

5、筋的条数成倍增加,弹性势能也会成倍增加,即做功成倍增加,但橡皮筋只是在释放弹性势能的一段时间内才做功,故A、C错,B对。橡皮筋的弹性势能与形变量的平方成正比,当橡皮筋拉伸为原来的两倍时,功变为原来的4倍,故D错。答案:B12.某小组同学利用斜槽和小钢球来验证机械能守恒定律,如图所示,每次都使小球在斜槽上同一位置滚下,冲过水平槽飞出后做平抛运动。在小球经过的地方水平放置一块木板,木板上放一张白纸,白纸上放有复写纸,这样可记录小球在白纸上的落点。判断小球从斜槽滚下减少的重力势能是否等于其在斜槽末端具有的动能。(1)提供的测量仪器有停表、刻度尺、天平、弹簧测力计,请指出需要使用的有。(2)需要测量的

6、物理量有:用刻度尺测小球在斜槽上的起始位置到斜槽末端的高度h;还需要用测;用测。(3)若小球的质量为m,用测量的物理量表示小球在斜槽上滑下过程中所减少的重力势能为;小球在斜槽末端具有的动能为。(4)为提高实验的准确程度,你认为以下建议确实有作用的是。(填入选项前字母)A.斜槽表面要尽量光滑B.小球的质量要测量精确C.钢球的体积越大越好D.木板要尽量水平放置解析:解法一:(1)本实验中,可以求出平抛运动的初速度,需要测出平抛运动的水平位移和竖直位移,不需要测量时间和质量,故只需要刻度尺。(2)要用刻度尺测出小球在木板上的落点到斜槽末端的水平距离x,用刻度尺测出斜槽末端到木板的竖直高度H。(3)减

7、少的重力势能等于重力做的功,即mgh。由H=gt2和x=vt可得平抛运动的初速度即小球到斜槽水平部分时的速度v=x,故小球在斜槽末端具有的动能为mv2=。(4)AD解法二:(1)如果知道小球在木板上的落点到斜槽末端的水平距离和运动时间,就可以求出小球在斜槽的水平部分运动的速度,故选用刻度尺和停表。(2)用刻度尺测出小球在木板上的落点到斜槽末端的水平距离x,用停表测出小球从斜槽末端下落到木板上的时间t。(3)减少的重力势能等于重力做的功,即mgh。小球在斜槽水平部分运动时的速度v=,小球在斜槽末端具有的动能为mv2=。(4)AD答案:见解析三、解答题(本题共2小题,共30分。解题时要有必要的步骤

8、和文字说明)13.(14分)一辆汽车在平直的路面上以恒定功率由静止开始行驶,设所受阻力大小不变,其牵引力F与速度v的关系如图所示,加速过程结束时对应图中的B点,所用的时间t=10s,经历的路程x=60m。此后汽车做匀速直线运动。求:(1)汽车所受阻力的大小;(2)汽车的质量。解析:(1)加速过程在B点结束,即此后沿平直路面做匀速直线运动由牛顿第二定律和图象可得FB-Ff=0FB=1104N所以Ff=1104N。(2)由图象、功率与功的关系和动能定理可得P=FvW=PtW-Ffx=mv2解得m=8000kg。答案:(1)1104N(2)8000kg14.(16分)如图所示,一个质量为m的小孩在平台上以加速度a做匀加速助跑,目的是抓住在平台右端的、上端固定的、长度为l的轻质悬绳,并在竖直面内做圆周运动。已知轻质绳的下端与小孩的重心在同一高度,小孩抓住绳的瞬间重心的高度不变,且无能量损失。若小孩能完成圆周运动,则:(1)小孩抓住绳的瞬间对悬线的拉力至少为多大?(2)小孩的最小助跑位移多大?解析:(1)小孩能完成圆周运动,则在最高点向心力最小,等于小孩所受的重力,设小孩在最低点运动的速度为v1,最高点运动的速度为v2。小孩抓住悬线时,悬线对小孩的拉力至少为F依据牛顿第二定律可得小孩在最高点有:mg=m小孩在最低点有: