山東省聊城市第三中學(xué)高中物理《機械能守恒定律》章末檢測 新人教版必修2（通用）

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1、 《機械能守恒定律》章末檢測 時間：90分鐘　滿分：100分 第Ⅰ卷(選擇題) 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分．每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項符合題目要求，有的有多個選項符合題目要求) 1．用水平拉力F＝1000 N拉質(zhì)量為M＝500 kg的大車移動10 m，用相同的水平拉力拉質(zhì)量為m＝50 kg的小車也移動10 m，則兩次拉車所做的功相比較(　　) A．拉大車做的功多 B．拉小車做的功多 C．兩次做功一樣多 D．因水平面的粗糙程度不知，兩車速度大小不知，無法判定 2． 如右圖石塊自由下落過程中，由A點到B點重力做的功是10 J，下列說法正

2、確的是(　　) A．由A到B，石塊的重力勢能減少了10 J B．由A到B，功減少了10 J C．由A到B,10 J的功轉(zhuǎn)化為石塊的動能 D．由A到B,10 J的重力勢能轉(zhuǎn)化為石塊的動能 3．下列說法正確的是(　　) A．物體的機械能守恒，一定只受重力和彈簧彈力作用 B．物體處于平衡狀態(tài)時機械能一定守恒 C．物體的動能和重力勢能之和增大時，必定有重力以外的其他力對物體做了功 D．物體的動能和重力勢能在相互轉(zhuǎn)化過程中，一定通過重力做功來實現(xiàn) 4．如圖所示，為一汽車在平直的公路上，由靜止開始運動的速度圖象，汽車所受阻力恒定．圖中OA為一段直線，AB為一曲線，BC為一平行于

3、時間軸的直線，則(　　) A．OA段汽車發(fā)動機的功率是恒定的 B．OA段汽車發(fā)動機的牽引力恒定 C．AB段汽車發(fā)動機的功率可能是恒定的 D．BC段汽車發(fā)動機的功率是恒定的 5．如圖所示，在電梯中的斜面上放置了一滑塊，在電梯加速上升的過程中，滑塊相對斜面靜止．則在該過程中(　　) A．斜面對滑塊的彈力對滑塊所做的功等于滑塊增加的重力勢能 B．滑塊所受合力對滑塊所做的功等于滑塊增加的機械能 C．斜面對滑塊的摩擦力對滑塊做負(fù)功 D．斜面對滑塊的彈力對滑塊所做的功小于滑塊增加的機械能 6．如圖所示是健身用的“跑步機”示意圖，質(zhì)量為m的運動員踩在與水平面成α角靜止的皮

4、帶上，運動員用力向后蹬皮帶，皮帶運動過程中受到的阻力恒為Ff，使皮帶以速度v勻速向右運動，則在運動過程中，下列說法正確的是(　　) A．人腳對皮帶的摩擦力是皮帶運動的動力 B．人對皮帶不做功 C．人對皮帶做功的功率為mgv D．人對皮帶做功的功率為Ffv 7．如圖所示，小球自a點由靜止自由下落，到b點時與彈簧接觸，到c點時彈簧被壓縮到最短．若不計彈簧的質(zhì)量和空氣阻力，在小球由a→b→c的運動過程中(　　) A．小球在b點時的動能最大 B．小球的重力勢能隨時間均勻減少 C．小球從b到c運動過程中，動能先增大后減小，彈簧的彈性勢能一直增大 D．到達(dá)c點時小球重力勢能的減少

5、量等于彈簧彈性勢能的增加量 8．如圖所示，重10 N的滑塊在傾角為30°的斜面上，從a點由靜止下滑，到b點接觸到一個輕彈簧．滑塊壓縮彈簧到c點開始彈回，返回b點離開彈簧，最后又回到a點，已知ab＝0.8 m，bc＝0.4 m，那么在整個過程中(　　) A．滑塊動能的最大值是6 J B．彈簧彈性勢能的最大值是6 J C．從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功是6 J D．滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個過程機械能減少 9．如圖所示，A、B、C、D四圖中的小球以及小球所在的左側(cè)斜面完全相同，現(xiàn)從同一高度h處由靜止釋放小球，使之進(jìn)入右側(cè)不同的軌道：除去底部一小段圓弧，A圖中的軌道是一段斜面，高度

6、大于h；B圖中的軌道與A圖中的軌道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C圖中的軌道是一個內(nèi)徑略大于小球直徑的管道，其上部為直管，下部為圓弧形，與斜面相連，管的高度大于h；D圖中的軌道是個半圓形軌道，其直徑等于h.如果不計任何摩擦阻力和拐彎處的能量損失，小球進(jìn)入右側(cè)軌道后能到達(dá)h高度的是(　　) 10．如圖所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點距A端較近，小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)由A到B逐漸減?。茸屛飰K從A由靜止開始滑到B.然后，將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從B由靜止開始滑到A.上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的有(　　) A．物塊經(jīng)過P點的動能，前一過

7、程較小 B．物塊從頂端滑到P點的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過程較少 C．物塊滑到底端的速度，前一過程較大 D．物塊從頂端滑到底端的時間，前一過程較長 第Ⅱ卷(非選擇題，60分) 二、實驗題(共2小題，共18分) 11．(6分)如圖甲所示，把紙帶固定在質(zhì)量為50 g的鉤碼上，讓紙帶穿過打點計時器，接通電源，松開紙帶，讓鉤碼自由下落，計時器在紙帶上打下一系列的點，得到如圖乙所示的紙帶．用刻度尺測量起始點O到各點的距離，并知交流電源的頻率是50 Hz，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，在此實驗中可以做到以下的幾點：________. A．測出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊木_值 B．計算在紙帶中打下D點時鉤

8、碼的動能 C．計算鉤碼下落過程中受到的合外力 D．較準(zhǔn)確地驗證機械能守恒定律 12．(12分)為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ(設(shè)μ為定值)，某同學(xué)經(jīng)查閱資料知：一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由伸長量為x至恢復(fù)到原長的過程中，彈力所做的功為kx2.于是他設(shè)計了下述實驗： 第一步，如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，彈簧處于原長時另一端落在位置B，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮至位置A，松手后滑塊在水平桌面上運動一段距離，到達(dá)位置C時停止． 第二步，將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止?fàn)顟B(tài)． 請回答下列問題： (1)你認(rèn)為，該同學(xué)需用刻度尺直接測量的物理

9、量是(寫出名稱并用符號表示)________． (2)用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ的計算式：μ＝________. 三、解答題 13．(12分)如圖所示，半徑R＝0.9 m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點B與長為L＝1 m的水平面相切于B點，BC離地面高h(yuǎn)＝0.8 m，質(zhì)量m＝1.0 kg的小滑塊從圓弧頂點D由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，(不計空氣阻力，取g＝10 m/s2)求： (1)小滑塊剛到達(dá)圓弧軌道的B點時對軌道的壓力； (2)小滑塊落地點距C點的距離． 14．(16分)如下圖所示，位于豎直平面內(nèi)的

10、光滑軌道，由一段斜的軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R.一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動．要求物塊能通過圓形軌道最高點，且在該最高點與軌道間的壓力不能超過5mg(g為重力加速度)．求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍． 15.（12分）某興趣小組設(shè)計了如圖所示的玩具軌道，其中“2020”四個等高數(shù)字用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成，固定在豎直平面內(nèi)（所有數(shù)字均由圓或半圓組成，圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多），底端與水平地面相切。彈射裝置將一個小物體（可視為質(zhì)點）以va=5m/s的水平初速度由a點彈出，從b點進(jìn)入

11、軌道，依次經(jīng)過“8002”后從p點水平拋出。小物體與地面ab段間的動摩擦因數(shù)u=0.3,不計其它機械能損失。已知ab段長L＝1. 5m，數(shù)字“0”的半徑R＝0.2m，小物體質(zhì)量m=0.01kg,g=10m/s2。求： （1）小物體從p點拋出后的水平射程。 （2）小物體經(jīng)過數(shù)這“0”的最高點時管道對小物體作用力的大小和方向。 《機械能守恒定律》章末檢測 1.解析：某個力的功等于力的大小，位移的大小及力和位移之間夾角的余弦，三者的乘積與物體是否受其他力，及物體的運動性質(zhì)等因素?zé)o關(guān)，故只有C選項正確． 2.解析：物體自由下落，重力做的功等于物體重力勢能的減少量，故A選項正確；功

12、是能轉(zhuǎn)化的量度，故B、C選項錯誤；由動能定理可知重力做功，從而動能增加，故D選項正確．答案：AD 3.解析：物體的機械能守恒時，一定只有重力和彈簧的彈力做功，但不一定只受重力和彈簧彈力的作用．答案：CD 4.解析：OA段汽車做勻加速運動，牽引力恒定，功率是逐漸增大的．答案：BCD 5.解析：物體克服重力所做的功等于物體增加的重力勢能，故A選項錯誤；合力對物體所做的功等于物體動能的增量，故B選項錯誤；斜面對物體的摩擦力沿斜面向上，因此摩擦力做正功，C選項錯誤；斜面對滑塊的彈力、摩擦力對滑塊做的總功等于滑塊機械能的增量，因此D選項正確．答案：D 6.解析：皮帶之所以能運動起來，是人對皮帶的

13、摩擦力充當(dāng)了動力，故A正確．摩擦力的大小與阻力相等，故人對皮帶做功的功率為Ffv.答案：AD 7.解析：小球由a→b作自由落體運動，重力勢能減少，ΔEp＝mgΔh＝mg·gt2＝mg2t2，故選項B錯誤；由b→c過程中，速度先增大，當(dāng)彈力等于重力時加速度為零，此時速度最大，接著再做變減速運動．故小球動能先增大后減小，而彈性勢能一直增大，選項C正確；到達(dá)c點時球速為零，由機械能守恒定律可知選項D正確．答案：CD 8.解析：滑塊能回到原出發(fā)點，所以機械能守恒，故D選項錯誤；以c點為參考點，則a點的機械能為6 J，在c點時滑塊的速度為零，重力勢能為零，所以彈簧的彈性勢能為6 J，從c到b的過程中

14、彈簧的彈力對滑塊做的功等于彈性勢能的減少量，故B、C選項正確；滑塊從a到c的過程中，重力勢能不能完全轉(zhuǎn)化為動能，故A選項錯誤． 9.解析：對A、C軌道，小球到達(dá)右側(cè)最高點的速度可以為零，由機械能守恒定律可得，小球進(jìn)入右側(cè)軌道后的高度仍為h，故A、C正確；軌道B右側(cè)的最大高度小于h，小球離開軌道后做斜拋運動，小球到達(dá)最高點仍具有水平速度．因此小球到達(dá)最高點的高度小于h，B不正確；軌道D右側(cè)為圓形軌道，小球通過最高點時必須具有一定的速度，因此小球沿軌道D不可能到達(dá)h高度，D錯誤．答案：AC 10解析：設(shè)第一個過程A到P點的距離為l1，板與水平面夾角為α，平均摩擦力為f1，到達(dá)P點速度為v1.第

15、二個過程從B到P的距離為l2，摩擦力的平均值為f2，到達(dá)P點速度為v2.由題意可知，l1f2.由動能定理可知，mgl1sinα－f1l1＝mv l1(mgsinα－f1)＝mv同理l2(mgsinα－f2)＝mv 由于f1>f2，l1

16、漸減小，兩次的位移大小相同，所以t1>t2，D選項正確．答案：AD 11.解析：由于該實驗存在摩擦力，因此無法精確地測出重力加速度，A選項錯誤；但可以利用紙帶求出物體的速度和加速度，從而求打下各點時鉤碼的動能，B選項正確；由加速度可求出合外力，C選項正確；由于阻力較小，因此用本實驗可以較準(zhǔn)確地驗證機械能守恒定律，故D選項正確．答案：BCD 12.解析：滑塊從A到C過程中彈簧的彈力做功，克服摩擦力做功．若能求得摩擦力做功以及物體的位移則可求摩擦力．設(shè)法求得滑塊受到水平桌面的支持力，則可求得摩擦因數(shù)．所以該同學(xué)用刻度尺直接測量的物理量是AB間的距離x1，AC間的距離l，彈簧豎直懸掛時彈簧伸長的

17、長度x2. (2)滑塊由A到C的過程由動能定理得kx－μmgl＝0 滑塊懸掛在彈簧上靜止時有mg＝kx 2由以上兩式得 μ＝. 答案：(1)AB間的距離x1，AC間的距離l，彈簧豎直懸掛時彈簧伸長的長度x2(2) 13.解析：(1)設(shè)小滑塊到達(dá)B點時的速度為vB，圓弧軌道對滑塊的支持力為FN，由機械能守恒定律得mgR＝mv由牛頓第二定律得FN－mg＝m聯(lián)立解得FN＝30 N. 由牛頓第三定律可知，滑塊在B點時對軌道的壓力為30 N. (2) 設(shè)滑塊運動到C點時的速度為vC，由動能定理得mgR－μmgL＝mv 解得vC＝4 m/s小滑塊從C點運動到地面做平拋運動水平方向x＝vCt豎直

18、方向h＝gt2滑塊落地點距C點的距離s＝＝ m.答案：(1)30 N　(2) m 14解析：設(shè)物塊在圓形軌道最高點的速度為v，由機械能守恒定律得 mgh＝2mgR＋mv2 ①物塊在最高點受的力為重力mg、軌道的壓力FN.重力與壓力的合力提供向心力，有mg＋FN＝m ② 物塊能通過最高點的條件是FN≥0 ③ 由②③式得v≥ ④由 ①④式得h≥2.5R ⑤ 又FN≤5mg， ⑥ 由②式得v≤ 由①⑥式得h≤5R　h的取值范圍是：2.5R≤h≤5R.答案：2.5R≤h≤5R 15.解析：（1）設(shè)小物體運動到p點時的速度大小為v，對小物體由a運動到p過程應(yīng)用動能定理得 s=vt 聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)解得s=0.8m （2）設(shè)在數(shù)字“0”的最高點時管道對小物體的作用力大小為F，取豎直向下為正方向 聯(lián)立①⑤式，代入數(shù)據(jù)解得＝0.3N方向豎直向下