高中物理必修二第七章機(jī)械能守恒定律限時(shí)訓(xùn)練

1、第七章限時(shí)訓(xùn)練分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分。滿(mǎn)分100分，時(shí)間90分鐘。第卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第16小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第710小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1如圖所示的四幅圖是小明提包回家的情景，小明提包的力不做功的是()2如圖所示，小物體A沿高為h、傾角為的光滑斜面以初速度v0從頂端滑到底端，而相同的物體B以同樣大小的初速度從同等高度處豎直上拋，則()A兩物體落地時(shí)速度相同B從開(kāi)始至落地，重力對(duì)它們做功相同C兩物體落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同D從開(kāi)

2、始運(yùn)動(dòng)至落地過(guò)程中，重力對(duì)它們做功的平均功率相同3一輛汽車(chē)以v16m/s的速度沿水平路面行駛時(shí)，急剎車(chē)后能滑行s13.6m，如果以v28m/s的速度行駛，在同樣路面上急剎車(chē)后滑行的距離s2應(yīng)為()A6.4mB5.6m C7.2m D10.8m4如圖甲、乙中是一質(zhì)量m6×103kg的公共汽車(chē)在t0和t4s末兩個(gè)時(shí)刻的兩張照片。當(dāng)t0時(shí)，汽車(chē)剛啟動(dòng)(汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)可看成勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng))。圖丙是車(chē)內(nèi)橫桿上懸掛的手拉環(huán)的圖象，測(cè)得30°。根據(jù)題中提供的信息，無(wú)法估算出的物理量是()A汽車(chē)的長(zhǎng)度B4s內(nèi)汽車(chē)牽引力所做的功C4s末汽車(chē)的速度D4s末汽車(chē)合外力的瞬時(shí)功率5(杭州二中1213學(xué)

3、年高一下學(xué)期期末)如圖所示，傾角30°的斜面連接水平面，在水平面上安裝半徑為R的半圓豎直擋板，質(zhì)量m的小球從斜面上高為R/2處?kù)o止釋放，到達(dá)水平面恰能貼著擋板內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。不計(jì)小球體積，不計(jì)摩擦和機(jī)械能損失。則小球沿?fù)醢暹\(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)擋板的作用力是()A0.5mg BmgC1.5mg D2mg6如圖所示，傳送帶以1m/s的速度水平勻速運(yùn)動(dòng)，砂斗以20kg/s的流量向傳送帶上裝砂子，為了保持傳遞速率不變，驅(qū)動(dòng)傳送帶的電動(dòng)機(jī)因此應(yīng)增加功率()A10W B20WC30W D40W7溜溜球是一種流行的健身玩具，具有很濃的趣味性，備受學(xué)生的歡迎。溜溜球類(lèi)似“滾擺”，對(duì)稱(chēng)的左右兩輪通過(guò)固定軸連接(兩輪均用

4、透明塑料制成)，軸上套一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒，圓筒上系條長(zhǎng)約1m的棉線(xiàn)，玩時(shí)手掌向下，用力向正下方擲出溜溜球，當(dāng)滾到最低處時(shí)，輕抖手腕，向上拉一下繩線(xiàn)，溜溜球?qū)⒎祷氐侥愕氖稚?，如圖所示。溜溜球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A一邊轉(zhuǎn)動(dòng)一邊向下運(yùn)動(dòng)，由于重力做功，溜溜球越轉(zhuǎn)越快，動(dòng)能不斷增大，溜溜球的勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能B在溜溜球上下運(yùn)動(dòng)中，由于發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，因此機(jī)械能守恒C在溜溜球上下運(yùn)動(dòng)中，由于空氣阻力和繩子與固定軸之間摩擦力的作用，會(huì)損失一部分能量D在溜溜球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)繩子將要開(kāi)始向上纏繞時(shí)，輕抖手腕，向上拉一下繩子，給溜溜球提供能量8某位溜冰愛(ài)好者先在岸上從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始勻加速助跑，2s后到達(dá)岸邊A

5、處，接著進(jìn)入冰面(冰面與岸邊基本相平)開(kāi)始滑行，又經(jīng)3s停在了冰上的B點(diǎn)，如圖甲所示。若該過(guò)程中，他的位移是x，速度是v，受的合外力是F，機(jī)械能是E，則對(duì)以上各量隨時(shí)間變化規(guī)律的描述，圖乙中正確的是()9(遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)、東北育才中學(xué)、大連二十高20132014學(xué)年高一下學(xué)期期末聯(lián)考)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(gè)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，

6、與斜面相連，管的高度大于h；D圖中是個(gè)半圓形軌道，其直徑等于h，如果不計(jì)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(溫州十校聯(lián)合體1213學(xué)年高一下學(xué)期期末)如圖甲所示是一打樁機(jī)的簡(jiǎn)易模型。質(zhì)量m1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，上升一段高度后撤去F，到最高點(diǎn)后自由下落，撞擊釘子，將釘子打入一定深度。物體上升過(guò)程中，機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示。不計(jì)所有摩擦，g取10m/s2()A拉力F的大小為12NB物體上升1.0m處的速度為2m/sC撤去F后物體上升時(shí)間為0.1sD物體上升到0.25m高度處拉力F的瞬時(shí)功率為12W第卷(非選

7、擇題共60分)二、填空題(共3小題，共18分。將正確答案填在題中的橫線(xiàn)上)11(5分)(海岳中學(xué)20132014學(xué)年高一下學(xué)期期末)我國(guó)艦載飛機(jī)在“遼寧艦”上成功著艦后，某課外活動(dòng)小組對(duì)艦載飛機(jī)利用阻攔索著艦的力學(xué)問(wèn)題很感興趣。他們找來(lái)了木板、鋼球、鐵釘、橡皮條以及墨水，制作了如圖所示的裝置，準(zhǔn)備定量研究鋼球在橡皮條阻攔下前進(jìn)的距離與被阻攔前速率的關(guān)系。要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模柚苯訙y(cè)量的物理量是鋼球由靜止釋放時(shí)的_和在橡皮條阻攔下前進(jìn)的距離，還必須增加的一種實(shí)驗(yàn)器材是_。忽略鋼球所受的摩擦力和空氣阻力，重力加速度已知，根據(jù)_定律(定理)，可得到鋼球被阻攔前的速率。12(6分)(湛江一中2013201

8、4學(xué)年高一下學(xué)期期中)某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，如圖中小車(chē)是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W，當(dāng)用2條、3條，完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致。每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)、刻度尺和_。(2)木板傾斜的目的是為了_。(3)若木板水平放置，小車(chē)在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車(chē)所在的位置，下列說(shuō)法正確的是()A橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài) B橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài) C小車(chē)在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(xiàn)

9、處(4)在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)，并不都是均勻的，為了測(cè)量小車(chē)獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的_部分進(jìn)行測(cè)量(根據(jù)上面所示的紙帶回答，填入相應(yīng)段的字母)。(5)若Wv2圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜的直線(xiàn)，則說(shuō)明_。13(7分)用如圖(甲)實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開(kāi)始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖(乙)給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m150g，m2150g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz，則(g取10m/s2，結(jié)果保留兩位

10、有效數(shù)字)(1)紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v_m/s；(2)在打05的過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量Ek_J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量Ep_J，由此得出的結(jié)論是_。(3)若某同學(xué)作出v2h圖象如圖(丙)所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2。三、論述·計(jì)算題(本題共4小題；共42分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)14(10分)(寧波市20132014學(xué)年高一下學(xué)期期末)如圖甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為2×103kg的汽車(chē)，正以10m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)前方的水平路段BC較粗糙，汽車(chē)通過(guò)整個(gè)A

11、BC路段的vt圖象如圖乙所示(在t15s處水平虛線(xiàn)與曲線(xiàn)相切)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持20kW不變，假設(shè)汽車(chē)在兩個(gè)路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自有恒定的大小。(1)求汽車(chē)在AB路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力Ff1；(2)求汽車(chē)剛好到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的加速度a；(3)求BC路段的長(zhǎng)度。15(10分)如圖所示為一種擺式摩擦因數(shù)測(cè)量?jī)x，可測(cè)量輪胎與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)，其主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的輕質(zhì)細(xì)桿。擺錘的質(zhì)量為m，細(xì)桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，擺錘重心到O點(diǎn)距離為L(zhǎng)。測(cè)量時(shí)，測(cè)量?jī)x固定于水平地面，將擺錘從與O等高的位置處?kù)o止釋放。擺錘到最低點(diǎn)附近時(shí)，橡膠

12、片緊壓地面擦過(guò)一小段距離s(sL)，之后繼續(xù)擺至與豎直方向成角的最高位置。若擺錘對(duì)地面的壓力可視為大小為F的恒力，重力加速度為g，求(1)擺錘在上述過(guò)程中損失的機(jī)械能；(2)在上述過(guò)程中摩擦力對(duì)擺錘所做的功；(3)橡膠片與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。16(10分)(湛江一中20132014學(xué)年高一下學(xué)期期中)如圖所示，豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑管道半徑略大于小球半徑，管道中心到圓心距離為R，A端與圓心O等高，AD為水平面，B端在O的正下方，小球自A點(diǎn)正上方由靜止釋放，自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入管道，當(dāng)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，管壁對(duì)小球的彈力大小為小球重力的9倍。求：(1)釋放點(diǎn)距A的豎直高度；(2)落點(diǎn)C與A的水平距離

13、。17(12分)如圖所示，在游樂(lè)節(jié)目中，一質(zhì)量為m60kg的選手以v07m/s的水平速度抓住豎直繩下端的抓手開(kāi)始擺動(dòng)，當(dāng)繩擺到與豎直方向夾角37°時(shí)，選手放開(kāi)抓手，松手后的上升過(guò)程中選手水平速度保持不變，運(yùn)動(dòng)到水平傳送帶左端A時(shí)速度剛好水平，并在傳送帶上滑行，傳送帶以v2m/s勻速向右運(yùn)動(dòng)。已知繩子的懸掛點(diǎn)到抓手的距離為L(zhǎng)6m，傳送帶兩端點(diǎn)A、B間的距離s7m，選手與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，若把選手看成質(zhì)點(diǎn)，且不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量。(g10m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8)求：(1)選手放開(kāi)抓手時(shí)的速度大??；(2)選手在傳送帶上從A運(yùn)動(dòng)到B

14、的時(shí)間；(3)選手在傳送帶上克服摩擦力做的功。1、答案：B解析：據(jù)功的概念及功的兩個(gè)因素可知，只有同時(shí)滿(mǎn)足力及在力的方向上有位移兩個(gè)條件時(shí)，力對(duì)物體才做功，A、C、D做功，B沒(méi)有做功，選B。2、答案：B解析：整個(gè)過(guò)程重力對(duì)它們做的功均為mgh，根據(jù)機(jī)械能守恒知兩物體落地時(shí)速度的大小相等，但方向不同，所以A、C錯(cuò)，B正確。從開(kāi)始至落地它們用時(shí)不等，所以D錯(cuò)。3、答案：A解析：急剎車(chē)后，車(chē)只受摩擦阻力的作用，且兩種情況下摩擦力大小是相同的，汽車(chē)的末速度皆為零。設(shè)摩擦阻力為F，據(jù)動(dòng)能定理得Fs10mvFs20mv式除以式得：故得汽車(chē)滑行距離s2s1()2×3.6m6.4m。4、答案：B解析

15、：根據(jù)題圖丙，通過(guò)對(duì)手拉環(huán)受力分析，結(jié)合牛頓第二定律可知，汽車(chē)的加速度為agtanm/s2，所以，t4s末汽車(chē)的速度vatm/s ，選項(xiàng)C可估算；根據(jù)圖甲、乙可知，汽車(chē)的長(zhǎng)度等于4s內(nèi)汽車(chē)的位移，即lat2m，選項(xiàng)A可估算；因?yàn)?s末汽車(chē)的瞬時(shí)速度可求出，汽車(chē)的合外力Fma也可求出，所以汽車(chē)在4s末的瞬時(shí)功率為PFv也可估算，即選項(xiàng)D可估算；因?yàn)椴恢?chē)與地面間的摩擦力，所以無(wú)法估算4s內(nèi)汽車(chē)牽引力所做的功，選項(xiàng)B符合題意。5、答案：B解析：由mgmv2，F(xiàn)m得Fmg選項(xiàng)B正確。6、答案：B解析：每秒鐘流到傳送帶的砂子獲得的動(dòng)能為Ekmv2，砂子達(dá)到速度v之前，相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)，每秒轉(zhuǎn)化為內(nèi)

16、能的機(jī)械能為：QFfs相對(duì)，而s相對(duì)QFfs相對(duì)mg·mv2因此，電動(dòng)機(jī)必須增加的功率為：P20W，應(yīng)選B。7、答案：ACD解析：溜溜球向下運(yùn)動(dòng)時(shí)由于重力做正功，動(dòng)能一定增大，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，選項(xiàng)A正確；溜溜球在上下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中由于有阻力做功，所以會(huì)損失一部分機(jī)械能，機(jī)械能不守恒，若不及時(shí)補(bǔ)充能量則上升的高度會(huì)越來(lái)越低，因此可在溜溜球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)輕抖手腕，向上拉一下繩子，給其補(bǔ)充能量，故選項(xiàng)CD正確，B錯(cuò)誤。8、答案：BC解析：由題意知，初末速度均為0，前2s勻加速運(yùn)動(dòng)，后3s做勻減速運(yùn)動(dòng)，位移一直增加，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；加速度的大小關(guān)系為3 2，由牛頓第二定律得受的合外力的大小關(guān)系為3

17、 2，選項(xiàng)BC正確；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重力勢(shì)能不變，而動(dòng)能先增大后減小，所以機(jī)械能先增大后減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9、答案：AC解析：對(duì)A、C軌道，小球到右側(cè)最高點(diǎn)的速度可以為零，由機(jī)械能守恒可得，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)軌道最大高度小于h，小球到軌道最高點(diǎn)后做斜拋運(yùn)動(dòng)，小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)仍有水平速度，因此，小球能到達(dá)的最大高度小于h，B不正確，軌道D右側(cè)為圓形軌道，小球通過(guò)最高點(diǎn)必須具有一定速度，因此，小球沿軌道D不可能到達(dá)h高度，D錯(cuò)誤。10、答案：ABD解析：由功能關(guān)系：F·hE得FN12N，選項(xiàng)A正確。由Emghmv2當(dāng)h1m時(shí)得v2m/s，選項(xiàng)B正確。撤去F

18、后t0.2s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由圖線(xiàn)可知，當(dāng)h0.25m時(shí)E3J，此時(shí)v1m/s所以PFv12W，選項(xiàng)D正確。11、答案：高度(距水平木板的高度)刻度尺機(jī)械能守恒(動(dòng)能)解析：本題用實(shí)驗(yàn)情景考查機(jī)械能守恒定律。設(shè)鋼球釋放點(diǎn)距水平木板的高度為h，由機(jī)械能守恒定律(或動(dòng)能定理)得mghmv2v要求鋼球被阻攔前的速度v，只要知道h，因此需再加的實(shí)驗(yàn)器材是刻度尺，用以測(cè)量h。12、答案：(1)交流電源(或?qū)W生電源)(2)平衡摩擦力(3)B(4)GK(選取勻速部分均為正確)(5)W與v2成正比13、答案：(1)2.4(2)0.580.60在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒(3)9.7解析：(

19、1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度大小為v×102m/s2.4m/s(2)在打點(diǎn)05過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量為Ekm1v2m2v20×50×103×2.42J×150×103×2.42J00.58J系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量為Epm2gh05m1gh05150×103×10×(38.4021.60)×102J50×103×10×(38.4021.60)×102J0.60J實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量，即系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。(3)m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則m2ghm1ghm2v2m1v20，整理得v2gh可見(jiàn)，重力加速度g大小等于h圖象斜率的2倍，則g2×m/s29.7m/s2。14、答案：(1)2000N(2)1m/s2(3)68.75m解