2019人教版必修第二冊 第八章 機(jī)械能守恒定律 章末系統(tǒng)檢測（含解析）

試卷第=page88頁，共=sectionpages88頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁2019人教版必修第二冊第八章章末系統(tǒng)檢測基礎(chǔ)鞏固拓展練習(xí)一、單選題1．如圖甲所示，傾角θ=30°的光滑斜面固定在水平面上，自然伸長的輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面底端的擋板上。一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端一定距離的位置由靜止釋放，接觸彈簧后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)。小球運(yùn)動(dòng)的v—t圖象如圖乙所示，其中OA段為直線，AB段是與OA相切于A點(diǎn)的平滑曲線，BC是平滑曲線，不考慮空氣阻力，重力加速度為g。關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)過程，下列說法不正確的是（）A．小球在tB時(shí)刻所受彈簧彈力等于B．小球在tC時(shí)刻的加速度大于C．小球從tC時(shí)刻所在的位置由靜止釋放后，能回到出發(fā)點(diǎn)D．小球從tA時(shí)刻到tC時(shí)刻的過程中重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量2．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與水平轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物塊與轉(zhuǎn)軸相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速增至某一值時(shí)，物塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng)，此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)已開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在這一過程中，摩擦力對(duì)物塊做的功是（假設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）（）A．0 B．2μmgRC． D．3．下列物理量與其所對(duì)應(yīng)的國際單位符號(hào)正確的是A．功率J B．電勢 C．重力勢能 D．電場強(qiáng)度4．如圖所示，某力，作用于半徑的轉(zhuǎn)盤的邊緣上，力的大小保持不變，但方向始終保持與作用點(diǎn)的切線方向一致，則轉(zhuǎn)動(dòng)一周這個(gè)力做的總功應(yīng)為（）A． B． C． D．5．美國NBA全明星賽非常精彩，最后東部隊(duì)以2分的微弱優(yōu)勢取勝，本次比賽的最佳隊(duì)員為東部隊(duì)的詹姆斯．假設(shè)他在某次投籃過程中對(duì)籃球做功為W，出手高度為，籃筐距地面高度為，球的質(zhì)量為m，不計(jì)空氣阻力，則籃球進(jìn)框時(shí)的動(dòng)能為（）A．B．C．D．6．用如圖所示實(shí)驗(yàn)?zāi)茯?yàn)證動(dòng)量守恒定律，兩塊小木塊A和B中間夾著一輕質(zhì)彈簧，用細(xì)線捆在一起，放在光滑的水平臺(tái)面上，將細(xì)線燒斷，木塊A、B被彈簧彈出，最后落在水平地面上落地點(diǎn)與平臺(tái)邊緣的水平距離分別為，．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明下列說法正確的是A．木塊A、B離開彈簧時(shí)的速度大小之比B．木塊A、B的質(zhì)量之比C．彈簧對(duì)木塊A、B做功之比D．木塊A、B離開彈簧時(shí)的動(dòng)能之比7．一個(gè)質(zhì)量為m的木塊靜止在粗糙的水平面上，木塊與水平面間的滑動(dòng)摩擦力大小為2F0，某時(shí)刻開始受到如圖所示的水平拉力的作用，下列說法正確的是（）A．0到t0時(shí)間內(nèi)，木塊的位移大小為

B．t0時(shí)刻合力的功率為C．0到t0時(shí)間內(nèi)，水平拉力做功為D．2t0時(shí)刻，木塊的速度大小為二、多選題8．如圖，一固定斜面傾角為30°，一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小等于重力加速度的大小g。若物塊上升的最大高度為H，則此過程中，物塊的（）A．動(dòng)能損失了2mgH B．動(dòng)能損失了mgHC．機(jī)械能損失了2mgH D．機(jī)械能損失了mgH9．如圖所示，長為L=4m的傳送帶的速度是5m/s，現(xiàn)將m=1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪的過程中，下列說法中正確的是()A．傳送帶對(duì)小物體做功為12.5JB．小物體獲得的動(dòng)能為8JC．摩擦產(chǎn)生的熱量為8JD．電動(dòng)機(jī)由于傳送物體多消耗的能量為20J10．如圖所示，質(zhì)量為M，長度為L的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊，放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過一段時(shí)間小車運(yùn)動(dòng)的位移為x，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說法中正確的是（）A．此時(shí)物塊的動(dòng)能為B．此時(shí)小車的動(dòng)能為C．這一過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為D．這一過程中，物塊和小車增加的機(jī)械能為11．如圖所示為質(zhì)量為m的汽車在水平路面上啟動(dòng)過程中的速度圖像，Oa段為過原點(diǎn)的傾斜直線，ab段表示以額定功率行駛時(shí)的加速階段，bc段是與ab段相切的水平直線，則下述說法正確的是（）A．0~t1時(shí)間內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)且功率恒定B．t1~t2時(shí)間內(nèi)汽車牽引力做功為mv22－mv12C．t1~t2時(shí)間內(nèi)的平均速度大于（v1＋v2）D．在全過程中，t1時(shí)刻的牽引力及其功率都是最大值三、實(shí)驗(yàn)題12．下圖為“測量彈簧勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，彈簧的上端固定在鐵架臺(tái)上，下端裝有指針及掛鉤，指針恰好指向一把豎直立起的毫米刻度尺．現(xiàn)在測得在掛鉤上掛上一定數(shù)量鉤碼時(shí)針在刻度尺上的讀數(shù)如下表：已知所有鉤碼的質(zhì)量可認(rèn)為相同且m0＝50g，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9．8m/s2．請(qǐng)回答下列問題．（1）請(qǐng)根據(jù)表格數(shù)據(jù)計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k＝____________N/m．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）考慮到在沒有掛鉤碼時(shí)彈簧自身有重量，測量的勁度系數(shù)與真實(shí)值相比較__________（填“偏大”、“偏小”或“沒有影響”）13．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行了如下的操作：A取下紙帶，挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶，記下起始點(diǎn)，在距離點(diǎn)較遠(yuǎn)處選擇連續(xù)幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（或計(jì)時(shí)點(diǎn)）B．用天平稱出重物和夾子的質(zhì)量C．計(jì)算出和，看兩者是否相等D．固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將連著重物的紙帶穿過限位孔，用手提住，讓重物盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器E．先接通電源，后松開紙帶，開始打點(diǎn)，并如此重復(fù)多次，以得到幾條打點(diǎn)紙帶F．測出各點(diǎn)到點(diǎn)的距離，即得到重物下落的高度，并計(jì)算出各點(diǎn)的速度值在以上的操作中不必要的是_____________；然后將必要的操作進(jìn)行正確排序：____________。四、解答題14．如圖所示，一輕彈簧原長15cm,豎直放置在水平面上，將一質(zhì)量為m1=8.1kg的物體無初速地放在彈簧上端，彈簧壓得最短時(shí)長度為10cm．現(xiàn)將這彈簧放在與彈簧原長相等的光滑固定水平臺(tái)B上，彈簧右端固定在平臺(tái)邊緣，平臺(tái)左端有一等高質(zhì)量為m＝0.2kg的長木板，木板靜止在水平地面上并與B挨著，已知木板A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.1．將質(zhì)量M＝0.1kg的小鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放平臺(tái)B上與彈簧左端接觸但不連接，用力推鐵塊向右壓縮彈簧到長度為10cm，然后撤去推力無初速釋放鐵塊，從木板A的右端滑上木板．鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.4，取重力加速度g＝10m/s2，木板足夠長，求：(1)彈簧上放物體壓縮到最短10cm時(shí)，具有的彈性勢能Ep；(2)鐵塊相對(duì)木板滑動(dòng)時(shí)木板的加速度的大??；(3)鐵塊與木板摩擦所產(chǎn)生的熱量Q和木板在水平地面上滑行的總路程x.15．如圖，一勁度系數(shù)的輕質(zhì)彈簧兩端分別焊接著A、B兩物體，，直立于水平地面而靜止，現(xiàn)給物體加一個(gè)豎直向上的力，使緩慢向上運(yùn)動(dòng)，直到B剛要離開地面。設(shè)整個(gè)過程彈簧都處于彈性限度內(nèi)，。（1）B剛要離地時(shí)的彈性勢能與最初的彈性勢能相比，大小關(guān)系如何？（不用定量計(jì)算）（2）求整個(gè)過程中，物體克服重力做的功？16．疫情期間，質(zhì)量為25kg的小孩在如圖所示的小區(qū)游樂場蕩秋千。小孩可以看作質(zhì)點(diǎn)，小孩坐在秋千板上靜止時(shí)，小孩離系繩子的橫梁2.5m；現(xiàn)把小孩和秋千板拉到最高點(diǎn)，最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差是1.25m，靜止釋放后任其自由蕩擺，（不計(jì)繩子與座板的質(zhì)量，取g=10m/s2），求：(1)若取秋千板擺到最低點(diǎn)為零勢能面，小孩在最高點(diǎn)時(shí)具有的重力勢能。(2)若不計(jì)空氣阻力、繩與橫梁間的摩擦力，當(dāng)秋千板擺到最低點(diǎn)時(shí)，小孩的速度。(3)今測得小孩某次蕩到最低點(diǎn)時(shí)，他的速度大小為4m/s，那么在秋千板由最高點(diǎn)擺到最低點(diǎn)的過程中，克服阻力做的功。答案第=page1111頁，共=sectionpages1111頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．D【解析】【詳解】A．小球在tB時(shí)刻速度達(dá)到最大，此時(shí)彈簧的彈力等于小球重力沿斜面的分力，則故A正確；B．由題圖可知，tA時(shí)刻所在位置關(guān)于tB時(shí)刻所在位置對(duì)稱處小球的加速度大小為，彈簧彈力大小為mg，故到達(dá)tC時(shí)刻所在位置時(shí)彈簧的彈力大于mg，根據(jù)牛頓第二定律可知解得故B正確；C．整個(gè)過程中，彈簧和小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故從tC時(shí)刻所在的位置由靜止釋放，小球能到達(dá)原來的出發(fā)點(diǎn)，故C正確；D．小球從tA時(shí)刻到tC時(shí)刻的過程中，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒知小球重力勢能的減小量與小球動(dòng)能的減小量之和等于彈簧彈性勢能的增加量，故D錯(cuò)誤。題目要求選不正確的，故選D。2．D【解析】【分析】【詳解】塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng)但還未滑動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊的最大靜摩擦力恰好提供向心力，設(shè)此時(shí)物塊做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為v，則有在物塊由靜止到獲得速度v的過程中，物塊受到的重力和支持力不做功，只有摩擦力對(duì)物塊做功，由動(dòng)能定理得聯(lián)立解得故選項(xiàng)D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。3．B【解析】【詳解】A.功率的國際單位是W，故A錯(cuò)誤；B.電勢的國際單位是V，故B正確；C.重力勢能的國際單位是J，故C錯(cuò)誤；D.電場強(qiáng)度的國際單位是N/C或V/m，故D錯(cuò)誤；4．B【解析】【詳解】把圓周分成無限個(gè)微元，每個(gè)微元可認(rèn)為與力F在同一直線上，故則轉(zhuǎn)一周中做功的代數(shù)和為故選B正確。故選B。5．A【解析】【分析】【詳解】從投籃到進(jìn)框過程中，人對(duì)籃球做正功，重力最籃球做負(fù)功，故根據(jù)動(dòng)能定理可得故選A。【點(diǎn)睛】應(yīng)用動(dòng)能定理應(yīng)注意的幾個(gè)問題（1）明確研究對(duì)象和研究過程，找出始末狀態(tài)的速度；（2）要對(duì)物體正確地進(jìn)行受力分析，明確各力做功的大小及正負(fù)情況（待求的功除外）；（3）有些力在物體運(yùn)動(dòng)過程中不是始終存在的．若物體運(yùn)動(dòng)過程中包括幾個(gè)階段，物體在不同階段內(nèi)的受力情況不同，在考慮外力做功時(shí)需根據(jù)情況區(qū)分對(duì)待。6．D【解析】【詳解】A．兩個(gè)木塊被彈出離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，因?yàn)橄侣涞母叨认嗟?，所以運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，水平方向上根據(jù)公式x=v0t及l(fā)A=1m，lB=2m，得：vA：vB=lA：lB=1：2，故A錯(cuò)誤；B．彈簧彈開兩個(gè)物體的過程，對(duì)兩個(gè)木塊組成的系統(tǒng)，取向左為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mAvA-mBvB=0，解得：mA：mB=vB：vA=2：1，故B錯(cuò)誤；CD．由mA：mB=vB：vA=2：1，根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式可得：EkA：EkB=1：2，根據(jù)動(dòng)能定理，彈簧對(duì)木塊A、B做功之比WA：WB=EkA：EkB=1：2，故D正確，C錯(cuò)誤．7．D【解析】【詳解】0到t0時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生的加速度為，產(chǎn)生的位移為，故A錯(cuò)誤；t0時(shí)刻的速度為v=at0=，t0時(shí)刻合力的功率為為P=2F0v=，故B錯(cuò)誤；0到t0時(shí)間內(nèi)，水平拉力做功為W=4F0x＝，故C錯(cuò)誤；在t0之后產(chǎn)生的加速度為，2t0時(shí)刻，木塊的速度大小為v′＝v?at0＝，故D正確；故選D．8．AD【解析】【詳解】AB．根據(jù)動(dòng)能定理，小物塊沖上斜面有合外力做負(fù)功，故動(dòng)能損失2mgh，A正確，B錯(cuò)誤；CD．由牛頓第二定律可得，對(duì)小物塊有可求得：根據(jù)功能關(guān)系，物塊機(jī)械能的損失等于物塊克服f做的功，即故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD。9．BD【解析】【詳解】試題分析：對(duì)小物體運(yùn)用動(dòng)能定理：，可得小物體速度增大到5m/s時(shí)的對(duì)地位移，可見質(zhì)點(diǎn)一直在加速．運(yùn)動(dòng)到右輪正上方時(shí)，速度還沒達(dá)到5m/s,再根據(jù)動(dòng)能定理可得小物體獲得的動(dòng)能,A錯(cuò)，B對(duì)；由得：小物塊到達(dá)最右端速度，根據(jù)得傳送帶對(duì)地位移，根據(jù)得：,C錯(cuò)，D對(duì)．考點(diǎn)：考查了傳送帶模型的運(yùn)動(dòng)過程分析，動(dòng)能定理的簡單計(jì)算和摩擦生熱計(jì)算10．BCD【解析】【分析】【詳解】A．對(duì)物塊，根據(jù)動(dòng)能定理得則物塊的動(dòng)能為故A錯(cuò)誤；B．對(duì)小車，由動(dòng)能定理得則此時(shí)小車的動(dòng)能為故B正確；C．系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)克服滑動(dòng)摩擦力做功，為故C正確；D．這一過程中，由能量守恒定律可知，小物塊和小車增加的機(jī)械能為故D正確。故選BCD。11．CD【解析】【詳解】A．0~t1時(shí)間內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，牽引力F大小恒定，但汽車的速度v逐漸增大，所以其功率逐漸增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．在t1~t2時(shí)間內(nèi)，牽引力做正功，摩擦力做負(fù)功，合外力做功之和等于動(dòng)能的改變量，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)“面積”法求位移，t1~t2時(shí)間內(nèi)汽車的位移所以平均速度選項(xiàng)C正確；D．在全過程中t1時(shí)刻的斜率最大，加速度a1也最大，根據(jù)F1=f＋ma1可知，此時(shí)牽引力F1最大，此時(shí)刻的功率P1也是在0~t1時(shí)間內(nèi)最大的，在t1時(shí)刻之后，汽車的功率保持P1不變，所以P1是整個(gè)過程中的最大值，在t2~t3時(shí)間內(nèi)牽引力等于摩擦力，牽引力最小，所以選項(xiàng)D正確。故選CD。12．32無影響【解析】【詳解】試題分析：（1）彈簧的原長為：，鉤碼每增加彈簧的形變量的平均值為：；由得：．（2）由胡克定律可知，彈簧彈力的增加量與彈簧的形變量成正比，即：，因此彈簧的自重不會(huì)對(duì)勁度系數(shù)產(chǎn)生影響．考點(diǎn)：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】彈簧測力計(jì)的原理是在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長與受到的拉力成正比，對(duì)于實(shí)驗(yàn)問題，我們要充分利用測量數(shù)據(jù)求解可以減少誤差．13．BDEAFC【解析】【詳解】[1]驗(yàn)證機(jī)械能守恒，即驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，兩端都有質(zhì)量，可以約去，不需要測量重物和夾子的質(zhì)量，故步驟B是不必要的；[2]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理以及操作分析可知，正確的操作順序?yàn)镈EAFC；14．(1)Ep=4.05J(2)a＝0.5m/s2(3)Q＝3.6J，x＝1.5m【解析】【詳解】(1)物塊向下壓彈簧的過程，由能量守恒定律：Ep=m1g（L1-L2）=4.05J(2)設(shè)鐵塊滑上木板時(shí)速度為v0，在木板上滑動(dòng)時(shí)，鐵塊的加速度為a1，木板的加速度為a2，由功能關(guān)系得解得：v0=9m/s由牛頓第二定律可得μ2Mg＝Ma1，解得：a1＝μ2g＝4m/s2．μ2Mg－μ1(M＋m)g＝ma2，解得a2＝0.5m/s2．設(shè)鐵塊與