人教版高中物理必修2第七章機(jī)械能守恒定律4.重力勢(shì)能習(xí)題(2)

1、2018-2019年高中物理人教版必修 2第七章 機(jī)械能守恒定律第四節(jié) 重力勢(shì)能綜合測(cè)試試卷【5】含答案考點(diǎn)及解析班級(jí):姓名：分?jǐn)?shù):評(píng)卷人得分、選擇題題號(hào)一二三四五六總分得分注意事項(xiàng)：1.答題前填寫好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息2 .請(qǐng)將答案正確填寫在答題卡上1.右是測(cè)定運(yùn)動(dòng)員體能的一種裝置，運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量 m1,繩拴在腰間并沿水平方向跨過滑輪（不 計(jì)滑輪摩擦、質(zhì)量）懸掛質(zhì)量為 m2的重物，人用力蹬傳送帶而人的重心不動(dòng)，使傳送帶上側(cè) 以速率v向右運(yùn)動(dòng)，下面說法正確的是A.人對(duì)重物m2做功的功率為m2gvB.人對(duì)重物m2做功的功率為migvC.人對(duì)傳送帶做功D.人對(duì)傳送帶不做功【答案】C【解析】試題

2、分析：功率F =由于人用力蹬傳送帶過程人的重心不動(dòng)，所以讓你所拉的重物也不運(yùn)動(dòng)，即速度為0,所以人對(duì)重物做功的功率為 0,選項(xiàng)AB錯(cuò)。人用力向后蹬傳送帶，對(duì)傳 送帶產(chǎn)生向右的作用力，而傳送帶又向右運(yùn)動(dòng)，所以人對(duì)傳送帶做正功，選項(xiàng)C對(duì)D錯(cuò)?？键c(diǎn)：功和功率2 .質(zhì)量為m的滑塊從固定在水平面上、半徑為R的半球形碗的邊緣由靜止滑向碗底，過碗底的速度為v,若滑塊與碗之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為科，則在過碗底時(shí)滑塊受到摩擦力的大小為A.科 mgB.C.D.JIHJt【答案】C試題分析：滑塊到達(dá)底端時(shí)，根據(jù)牛頓定律分（g+二）,選項(xiàng)C正確?？键c(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)及牛頓第二定律。Fv 一時(shí)館=哂， 而及=，代入角軍得 Ff=3

3、 .關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，下列說法正確的是A.向心力是根據(jù)力的性質(zhì)命名的B.向心力可以是多個(gè)力的合力，也可以是其中的一個(gè)力或一個(gè)力的分力C.對(duì)穩(wěn)定的圓周運(yùn)動(dòng)，向心力是一個(gè)恒力D.向心力的效果是改變質(zhì)點(diǎn)的線速度大小【答案】B【解析】試題分析：向心力是根據(jù)力的效果命名，A錯(cuò)。向心力時(shí)刻指向圓心，是變力，C錯(cuò)；向心力時(shí)刻與速度垂直，效果是改變質(zhì)點(diǎn)的線速度的方向，D錯(cuò)；考點(diǎn)：向心力點(diǎn)評(píng)：本題考查了向心力的理解。屬于簡(jiǎn)單基礎(chǔ)題4 .質(zhì)量相同的小球 A和B分別懸掛在長(zhǎng)為 L和2L的不伸長(zhǎng)繩上。先將小球拉至同一水平位置 （如圖示）從靜止釋放，當(dāng)二繩豎直時(shí)，則（）A.兩球速度一樣大B.兩球的動(dòng)能一樣大C.

4、兩球的機(jī)械能一樣大D.兩球所受的拉力一樣大【答案】CD【解析】試題分析：A球和B球在下落過程中只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，設(shè)釋放時(shí)的水平面為 零勢(shì)能點(diǎn)，所以兩球的機(jī)械能在運(yùn)動(dòng)過程中總為零，故兩球的機(jī)械能相等，C正確。過程中A球的重力做功為 mgl, B球的重力做功為2mgl,所以在豎直方向上 A球的動(dòng)能為 mgl, B球 的動(dòng)能為2mgl, AB錯(cuò)誤，在豎直方向是 -用甘=/，得繩子對(duì)A球的拉力為3mg,4-冷唱-網(wǎng)上,得繩子對(duì)B球的拉力為3mg,所以兩球所受的拉力一樣大，D正確，故選CD考點(diǎn)：考查圓周運(yùn)動(dòng)和機(jī)械能點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，不能被表面的現(xiàn)象迷惑，一定要根據(jù)所學(xué)知識(shí)推導(dǎo)判斷5 .如圖

5、所示，繩長(zhǎng)為小球質(zhì)量為 m,小車質(zhì)量為 M,將m拉至水平右端后放手，則 （水平 面光滑）（）-t.A.系統(tǒng)的動(dòng)量守恒B.水平方向任意時(shí)刻m與M的動(dòng)量等大反向C. m不能向左擺到原高度D. M向右移動(dòng)的最大距離為工【答案】BD【解析】本題考查的是動(dòng)量守恒定律等問題，小球無初速釋放，系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，初始動(dòng)量為零，在任意時(shí)刻 m與M水平的動(dòng)量等大反向，但在豎直方向系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，A錯(cuò)誤，B正確；m向左擺到原高度時(shí)，小車速度為零，C錯(cuò)誤；M向右移動(dòng)的最大距離為2M , D正確；m十AZ6 .甲、乙兩物體分別放在廣州和北京，它們隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下面說法正確的是A.甲的線速度大C.甲的向心加速度

6、大【答案】ACDB.甲的角速度大D.甲和乙的角速度相等【解析】?jī)晌矬w圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同，廣州的半徑較大，線速度 v=wr較大，A對(duì)；B錯(cuò)D 對(duì)；由向心加速度 廿二中。，甲物體的向心加速度大，C對(duì)；7 .如圖所示，質(zhì)量為 m的物體沿斜上方以速度 v0拋出后，能達(dá)到白最大高度為H,當(dāng)它將要落到離地面高度為 h的平臺(tái)時(shí)（不計(jì)空氣阻力，取地面為參考平面），下列判斷正確的是A.它的總機(jī)械能大于 .8 .它的總機(jī)械能為必.C.它的動(dòng)能為三三1 、 +D.它的動(dòng)能為-【解析】小球斜上拋運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒, 機(jī)械能大于* , B錯(cuò)；由機(jī)械能守恒 C錯(cuò)；D對(duì)；機(jī)械能為 M , A錯(cuò)；運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能不為零,-

7、 =mgh+Ek,運(yùn)動(dòng)至ijh平臺(tái)處動(dòng)能為 爭(zhēng)巧4-mgh ,8 .如圖所示，A、B是兩只相同的齒輪，A被固定不能轉(zhuǎn)動(dòng).若 B齒輪繞A齒輪運(yùn)動(dòng)半周，到 達(dá)圖中C的位置，則齒輪上所標(biāo)出的的箭頭所指的方向是（）A.豎直向上C DB.豎直向下C.水平向左D.水平向右【答案】D【解析】B逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)到 C位置時(shí)，箭頭所指的位置正好與A的右邊接觸，所以方向應(yīng)該水平向右。9 .如圖所示，是滑雪運(yùn)動(dòng)的示意圖?；┱邚腍點(diǎn)出發(fā)，不斷加速到 ©點(diǎn)，保持勻速到D點(diǎn),減速滑到E點(diǎn)飛出。場(chǎng)地的兩側(cè)是圓弧 忸燈、de ,已知-1 :。仁D段是水平地面。假設(shè)運(yùn)動(dòng) 員與滑雪板的質(zhì)量為也，滑雪板與雪地間的動(dòng)摩擦因

8、數(shù)為因運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中，所受的 最大滑動(dòng)摩擦力為 其，關(guān)于 晨的大小和作用位置，下列說法正確的是：A.鼻=刖巴作用在水平地面上B.工金小以作用在左側(cè)圓弧上的某點(diǎn)C.尸、, 加巴作用在右側(cè)圓弧上的最低點(diǎn)D.晨、加喀，作用在左側(cè)圓弧上的最低點(diǎn)【答案】C【解析】人受的摩擦為滑動(dòng)摩擦，根據(jù)滑動(dòng)摩擦的公式：f = mNN越大的地方，摩擦力越大又因?yàn)槿嗽趫A弧上運(yùn)動(dòng)時(shí)，-r 4N =加g+也一 尸/f = m . 一! r速度越大，半徑越小，支持力越大，匕 % =力 專力-1-,所以艮工口噂,作用在右側(cè)圓弧上的最低點(diǎn) D處時(shí)，摩擦力最大。所以選 C10 .當(dāng)物體的初速度 v0和所受的合外力F分別滿足下列(

9、1)(4)中所給定的條件時(shí)，物體的運(yùn) 動(dòng)情況將會(huì)怎樣：A.靜止B.勻速直線運(yùn)動(dòng)C.勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.勻減速直線運(yùn)動(dòng)E.勻變速運(yùn)動(dòng)F.曲線運(yùn)動(dòng)v0= 0, F= 0;(2)v0wq Fwo且恒定，方向相同；(3)v0wq Fwo且恒定，方向相反；(4)v°wq Fwo且恒定，方向不在同一條直線上 .【答案】(1)A (2)C (3)D (4)EF【解析】(1)v0= 0, F0=0,物體處于平衡狀態(tài)中的靜止，答案為A.(2)v0wq FW0且恒定，方向相同，物體將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，答案為C.(3)/wq FW0且恒定，方向相反，物體將做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，答案為 D.(4)v°w

10、q FW0且恒定，方向不在同一條直線上，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)， 同時(shí)加速度的大小和方向不變，故做勻變速運(yùn)動(dòng)，即勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，答案為E、F.評(píng)卷人得分11. (1)在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪平拋物體運(yùn)動(dòng)軌跡和求物體的平拋初速 度。實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：A.讓小球多次從位置上滾下，記下小球穿過卡片孔的一系列位置；B.安裝好器材，注意斜槽末端水平和平板豎直，記下斜槽末端O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線，檢測(cè)斜槽末端水平的方法是。C.測(cè)出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo) x、y，用V0=算出該小球的平拋初速度，實(shí)驗(yàn)需要對(duì)多個(gè)點(diǎn)求V0的值，然后求它們的平均值。D.取下白紙，以 。為原點(diǎn)，以豎直線為軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平

11、拋軌跡。上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是(只排列序號(hào)即可)。(2)如圖所示，在 研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)l=1.25cm。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、的初速度的計(jì)算式為vo=(用1、g表不)，其值是b、c、d所示，則小球平拋一2、 (取 g=9.8m/s )小球在b點(diǎn)的速率是【答案】同一；將小球放在水平槽中若能靜止則可認(rèn)為水平;0.875m/s后；BADC; R瓶；0.7m/s ;【解析】(1) A、需要小球拋出的速度相同，故應(yīng)從同一位置;B、將小球放在水平槽中若能靜止則可認(rèn)為水平;C、小球下落的時(shí)間為實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是 BADG(2)小球

12、的時(shí)間間隔為:,水平速度為V.=二=2代入數(shù)值得 過b點(diǎn)的豎直速度為.=之二;后，則=而三駕癡;代人數(shù)值得Vj = 0 5” 第£°評(píng)卷人得分三、填空題12.用細(xì)繩栓一個(gè)小筒，盛 0.5kg的水后，使小筒在豎直平面做半徑為 60cm的圓周運(yùn)動(dòng)，要使小筒過最高點(diǎn)時(shí)水不致流出，小筒過最高點(diǎn)的速度應(yīng)是 。當(dāng)小筒過最高點(diǎn)的速度為2、3m/s時(shí)，水對(duì)筒底的壓力是 。 (g=10m/s)【答案】娓m/s； 2.5N【解析】試題分析：小桶在最高點(diǎn)由重力和杯子對(duì)水支持力提供向心力，即尸十豳=施二，當(dāng)支持力為零，即丫二標(biāo)點(diǎn)喇入若速度為3m/s,代入上式，則支持力為 2.5N,說明壓力位2.5

13、N,方 向相反?？键c(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng) 點(diǎn)評(píng)：本題考查了圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來源問題，通過向心力知識(shí)列出向心力方程，通過方程 分析求解。13 .如圖所示，小球作勻速圓錐擺運(yùn)動(dòng)，錐的頂角為 22小球的質(zhì)量為 m,懸掛小球的細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng),則小球運(yùn)動(dòng)的角速度為；細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為/月-國(guó)5四案】Th篇【解析】向心力由重力和拉力的合力提供，有，速tali 9 -所儲(chǔ)瓦夫一上mJ-,拉力F=05(?14 .質(zhì)量為m的物體從靜止開始自由下落，不計(jì)空氣阻力，在 t秒內(nèi)重力對(duì)物體做功的平均功 率是。【答案】mg2t/2【解析】因?yàn)槲矬w做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以物體下落的高度H=1/2gt2,再根據(jù)做功的公式W=FS=GH=m

14、g 1/2gt2=mg2t2/2 ,所以平均功率為 P="W/t=" mg2t2/2/t= mg2 t/2.15 .鐵路提速，要解決許多技術(shù)問題。通常列車阻力與速度平方成正比，即Ff = kv2.列車要跑得快，必須用大功率的機(jī)車來牽引。試計(jì)算列車分別以120 km/h和40 km/h的速度勻速行駛時(shí)，機(jī)車功率大小的比值為 ?！敬鸢浮?7： 1【解析】略16 .質(zhì)量m = 2kg的物體從距地面45m高的地方自由下落，不計(jì)空氣阻力，在 t = 2s內(nèi)重力對(duì)2物體做功的平均功率為 W,重力在2s末的瞬時(shí)功率為 W. （g =10m/s ）【答案】200; 400【解析】物體做自由

15、落體運(yùn)動(dòng)，甘=1爐，則下落45m所需時(shí)間為3s, t = 2s內(nèi)下落高度為h=20m,所以重力對(duì)物體做功的平均功率為戶=工=也=>?/=其訊,重力在2s末的瞬£ t 2時(shí)功率為二=一二三-=：,' ' -=-故答案為：200; 400評(píng)卷人得分四、計(jì)算題17 .踏板跳水運(yùn)動(dòng)員在彈離跳板后，先上升到一定的高度，在空中完成一系列復(fù)雜而優(yōu)美的動(dòng) 作后入水.將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，請(qǐng)你分析一下從運(yùn)動(dòng)員起跳到入水的全過程，有哪些能量發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化.【答案】見解析【解析】跳水運(yùn)動(dòng)員在走板和起跳時(shí)要先使跳板上下振動(dòng)，此過程運(yùn)動(dòng)員將身體儲(chǔ)存的化學(xué) 能轉(zhuǎn)化為跳板的（彈性）勢(shì)能，然后再將

16、這一（彈性）勢(shì)能轉(zhuǎn)化為身體起跳的動(dòng)能；運(yùn)動(dòng)員離開跳 板上升的過程，動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為 （重力）勢(shì)能；當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)下降時(shí)，（重力）勢(shì)能逐漸減小,運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能逐漸增大，所以此過程是（重力）勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過程；運(yùn)動(dòng)員入水后，受水的阻力的作用，運(yùn)動(dòng)員的（重力）勢(shì)能和動(dòng)能都要減小，這部分能量最終轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能.m的小球，當(dāng)繩子與豎直方向成。角時(shí),（重力加速度為18 .如圖所示，一圓錐擺擺長(zhǎng)為 L,下端拴著質(zhì)量為繩的拉力大小F是多少？圓錐擺周期 T是多少？【答案】（1）產(chǎn)二羨案（2） 丁版必如【解析】（1）對(duì)小球受力分析，可得:5(2)對(duì)小球受力分析，可得：聯(lián)立解得：T - 2.T_J上本題考查的是圓周

17、運(yùn)動(dòng)的問題，根據(jù)受力分析得出圓錐擺的向心力表達(dá)式，進(jìn)而得到運(yùn)動(dòng)周 期；19 . (20分)一探險(xiǎn)隊(duì)員在探險(xiǎn)時(shí)遇到一山溝，山溝的一側(cè)豎直，另一側(cè)的坡面呈拋物線形 狀。此隊(duì)員從山溝的豎直一側(cè)，以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面。如圖所示，以溝底的2O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系 Oxy。已知，山溝豎直一側(cè)的高度為2h,坡面的拋物線方程為 y=Lx,探險(xiǎn)隊(duì)員的質(zhì)量為 m。人視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為go(1)求此人落到坡面時(shí)的動(dòng)能;(2)此人水平跳出的速度為多大時(shí)，他落在坡面時(shí)的動(dòng)能最小？動(dòng)能的最小值為多少?【答案】(1) gm ( !：. +v02)(2) ： mgh【解析】(1)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，

18、x=v0t, 2h-y=gt2,又 y=x2,聯(lián)立解得y=吒+就由動(dòng)能定理，mg(2h-y)=Ek-l mv02,斛倚耳=mg(2h- - )+ 一 mvo2= . m (-+vo2)。1 桓唱 1 ，加h 9 .(2) 耳=-m (+v02) =-m (+v02+gh-gh)。0 0當(dāng).r.二v02+gh,即v0=屈時(shí)，他落在坡面時(shí)的動(dòng)能最小。動(dòng)能的最小值為Ekmin= mgh。20 .如圖所示，在半徑為 龍的水平圓板中心軸正上方高為 兀處，水平拋出一小球，圓板作勻速 轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)圓板半徑儂與初速度方向一致時(shí)開始拋出小球，要使球與圓板只碰一次，且落點(diǎn) 為T,貝U(1)小球的初速度飛應(yīng)為多大;(2)圓板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為多大？【答案】略【解析】團(tuán)餐=2上次(上=t»=評(píng)卷人得分五、簡(jiǎn)答題21 .牛頓力學(xué)及牛頓的工作方法成為近代自然科學(xué)的經(jīng)典，它實(shí)現(xiàn)了人類認(rèn)識(shí)自然界的第一次 綜合.你知道牛頓偉大貢獻(xiàn)的精髓在哪里嗎？【答案】見解析【解析】經(jīng)典力學(xué)的建立首次告訴人們，一個(gè)以現(xiàn)象觀察和實(shí)驗(yàn)研究為基礎(chǔ)的自然科學(xué)理論 體系，其思想觀點(diǎn)應(yīng)該是明確透徹的，其結(jié)構(gòu)體系應(yīng)是