高中物理滬科2練習(xí)：章末檢測卷（三） 含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精章末檢測卷（三)(時間：90分鐘滿分：100分)一、單項選擇題（本題共8小題，每小題4分．每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1．關(guān)于力對物體做功的下列說法中，正確的是（）A．一對平衡力在相同的時間內(nèi)對物體做功的代數(shù)和一定為零B．作用力與反作用力在相同的時間內(nèi)所做的功一定大小相等，一正一負C．合外力對物體不做功,物體必定做勻速直線運動D．滑動摩擦力對物體一定做負功2．某運動員臂長為L，將質(zhì)量為m的鉛球推出，鉛球出手時的速度大小為v0，方向與水平方向成30°角，則該運動員對鉛球所做的功是(）A。eq\f(mgL＋v\o\al(2,0),2) B．mgL＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2，0)C.eq\f(1,2）mveq\o\al(2，0） D．mgL＋mveq\o\al（2,0)3．(2015·海南·3）假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率．如果摩托艇發(fā)動機的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼?）A．4倍 B．2倍C.eq\r(3)倍 D。eq\r(2)倍4．如圖1所示,AB為eq\f（1，4)圓弧軌道，BC為水平直軌道，圓弧的半徑為R，BC的長度也是R，一質(zhì)量為m的物體與兩個軌道間的動摩擦因數(shù)都為μ，當(dāng)它由軌道頂端A從靜止開始下落，恰好運動到C處停止，那么物體在AB段克服摩擦力所做的功為(）圖1A。eq\f(1，2）μmgR B。eq\f（1，2)mgRC．－mgR D．(1－μ)mgR5。質(zhì)量為m的小球被系在輕繩的一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖2所示,運動過程中小球受到空氣阻力的作用．設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子所受拉力為7mg，此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為（)圖2A.eq\f(mgR,8)B.eq\f（mgR,4）C。eq\f（mgR,2)D．mgR6．靜置于光滑水平面上坐標(biāo)原點處的小物塊,在水平拉力F作用下,沿s軸方向運動，拉力F隨物塊所在位置坐標(biāo)s的變化關(guān)系如圖3所示，圖線為半圓．則小物塊運動到s0處時的動能為(）圖3A．0 B.eq\f（1,2)Fms0C.eq\f（π，4）Fms0 D.eq\f(π，4)seq\o\al（2，0)7．如圖4所示，滑雪者由靜止開始沿斜坡從A點自由滑下,然后在水平面上前進至B點停下,已知斜坡、水平面與滑雪板之間的動摩擦因數(shù)皆為μ，滑雪者(包括滑雪板）的質(zhì)量為m,A、B兩點間的水平距離為l.在滑雪者經(jīng)過AB段的過程中,摩擦力所做功的大小為(已知滑雪者從斜坡滑上水平面時沒有動能損失)（）圖4A．大于μmglB．小于μmglC．等于μmglD．以上三種情況都有可能8．（2015·新課標(biāo)全國Ⅰ·17）如圖5,一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑POQ水平．一質(zhì)量為m的質(zhì)點自P點上方高度R處由靜止開始下落,恰好從P點進入軌道．質(zhì)點滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小．用W表示質(zhì)點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功．則（）圖5A．W＝eq\f（1,2)mgR，質(zhì)點恰好可以到達Q點B．W＞eq\f（1，2)mgR,質(zhì)點不能到達Q點C．W＝eq\f(1，2)mgR，質(zhì)點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離D．W＜eq\f(1,2)mgR，質(zhì)點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離二、多項選擇題(本題共4小題,每小題5分，在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得5分,選對但不全的得3分，有選錯的得0分)9．一物體靜止在升降機的地板上，在升降機加速上升的過程中，下列說法正確的是（）A．合力對物體不做功B．地板對物體的支持力做正功C．重力對物體做負功D．地板對物體的支持力做負功10．質(zhì)量不等，但有相同動能的兩個物體，在動摩擦因數(shù)相同的水平地面上滑行，直至停止，則（)A．質(zhì)量小的物體滑行的距離大B．質(zhì)量大的物體滑行的距離大C．它們滑行的距離一樣大D．它們克服摩擦力所做的功一樣多11．質(zhì)量為m的汽車在平直公路上行駛,發(fā)動機的功率P和汽車受到的阻力f均恒定不變,在時間t內(nèi)，汽車的速度由v0增加到最大速度vm,汽車前進的距離為s，則此段時間內(nèi)發(fā)動機所做的功W可表示為()A．W＝Pt B．W＝fsC．W＝eq\f(1，2）mveq\o\al（2，m)－eq\f（1,2)mveq\o\al(2，0）＋fs D．W＝eq\f（1,2）mveq\o\al(2，m)＋fs12．在平直公路上，汽車由靜止開始做勻加速直線運動,當(dāng)速度達到vmax后，立即關(guān)閉發(fā)動機直至靜止，v－t圖像如圖6所示,設(shè)汽車的牽引力為F,受到的摩擦力為f，全程中牽引力做功為W1，克服摩擦力做功為W2，則(）圖6A．F∶f＝1∶3 B．W1∶W2＝1∶1C．F∶f＝4∶1 D．W1∶W2＝1∶3三、實驗題(本題共6分）13．(6分)某同學(xué)在探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系實驗中，設(shè)計了如圖7甲所示的實驗．將紙帶固定在重物上，讓紙帶穿過電火花計時器．先用手提著紙帶，使重物靜止在靠近計時器的地方．然后接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落,計時器就在紙帶上打下一系列小點．得到的紙帶如圖乙所示，O點為計時器打下的第1個點，該同學(xué)對數(shù)據(jù)進行了如下處理：取OA＝AB＝BC，并根據(jù)紙帶算出了A、B、C三點的速度分別為vA＝0。12m/s，vB＝0。17m/s,vC＝0.21m/s.根據(jù)以上數(shù)據(jù)你能否大致判定W∝v2?圖7四、計算題(本題有4小題，共42分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的答案中須明確寫出數(shù)值和單位)14．（8分)小球自h＝2m的高度由靜止釋放,與地面碰撞后反彈的高度為eq\f（3,4）h.設(shè)碰撞時沒有動能損失,且小球在運動過程中受到的空氣阻力大小不變，求:（1）小球受到的空氣阻力是重力的多少倍？(2)小球從開始到停止運動的過程中運動的總路程．15．（10分)一臺起重機將質(zhì)量m＝1×103kg的貨物從靜止勻加速地豎直吊起，在2s末貨物的速度v＝4m/s.求起重機在2s內(nèi)對貨物做的功和在2s內(nèi)的平均輸出功率．（g取10m/s2)16．(12分)如圖8所示,豎直平面內(nèi)的eq\f（3，4）圓弧形光滑管道半徑略大于小球半徑,管道中心線到圓心的距離為R，A端與圓心O等高，AD為水平面，B點在O的正下方，小球自A點正上方由靜止釋放，自由下落至A點時進入管道，從上端口飛出后落在C點，當(dāng)小球到達B點時,管壁對小球的彈力大小是小球重力大小的9倍．求：圖8(1)釋放點距A點的豎直高度;(2)落點C與A點的水平距離．17．(12分)如圖9所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為2×103kg的汽車，正以10m/s的速度向右勻速運動，汽車前方的水平路段BC較粗糙,汽車通過整個ABC路段的v－t圖像（在t＝15s處水平虛線與曲線相切)，運動過程中汽車發(fā)動機的輸出功率保持20kW不變，假設(shè)汽車在兩個路段上受到的阻力恒定不變．(解題時將汽車看成質(zhì)點)圖9(1)求汽車在AB路段上運動時所受的阻力f1的大小和BC路段上運動時所受的阻力f2的大??；（2)求汽車從B到C的過程中牽引力做的功；(3)求BC路段的長度．單元檢測卷答案精析章末檢測卷（三)1．A2.A3。D4.D5。C6．C［F－s圖線與s坐標(biāo)軸所包圍的面積就等于變力F在位移s上做功的數(shù)值，即W＝eq\f(1,2)π（eq\f（s0，2))2＝eq\f(1,8）πseq\o\al(2,0),A、D錯誤．由幾何關(guān)系得Fm＝eq\f(s0，2)根據(jù)動能定理，W＝Ek－0所以Ek＝eq\f(π,4）Fms0,B錯誤，C正確．]7．C[設(shè)在斜面上滑動的距離為s，斜面傾角為θ，由A到B的過程中摩擦力所做的功為Wf＝－μmgcosθ·s－μmg（l－scosθ）＝－μmgl，故C正確．］8．C［根據(jù)動能定理得P點動能EkP＝mgR，經(jīng)過N點時，由牛頓第二定律和向心力公式可得4mg－mg＝meq\f（v2，R）,所以N點動能為EkN＝eq\f（3mgR，2）,從P點到N點根據(jù)動能定理可得mgR－W＝eq\f(3mgR，2）－mgR,即克服摩擦力做功W＝eq\f（mgR,2)。質(zhì)點運動過程，半徑方向的合力提供向心力，即N－mgcosθ＝ma＝meq\f(v2,R），根據(jù)左右對稱,在同一高度處，由于摩擦力做功導(dǎo)致在右邊圓形軌道中的速度變小，軌道彈力變小，滑動摩擦力f＝μN變小，所以摩擦力做功變小，那么從N到Q，根據(jù)動能定理，Q點動能EkQ＝eq\f(3mgR,2)－mgR－W′＝eq\f（1,2)mgR－W′，由于W′＜eq\f（mgR，2),所以Q點速度仍然沒有減小到0，會繼續(xù)向上運動一段距離，對照選項，C正確．]9．BC［升降機加速上升時,物體所受支持力方向向上，與位移同向做正功；物體所受重力方向向下，與位移反向做負功；物體所受合力方向向上，與位移同向做正功．故選項B、C正確．］10．AD[由動能定理可得－fs＝0－Ek，即μmgs＝Ek,由于兩者動能相同,故質(zhì)量小的滑行距離大，它們克服摩擦力所做的功都等于Ek.]11．AC[由題意知，發(fā)動機功率不變，故t時間內(nèi)發(fā)動機做功W＝Pt，所以A正確；車做加速運動，故牽引力大于阻力f，故B錯誤；根據(jù)動能定理W－fs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2，m)－eq\f（1,2）mveq\o\al（2，0)，所以C正確，D錯誤．］12．BC[對汽車運動的全過程，由動能定理得：W1－W2＝ΔEk＝0,所以W1＝W2,選項B正確,選項D錯誤;由圖像知s1∶s2＝1∶4。由動能定理得Fs1－fs2＝0，所以F∶f＝4∶1，選項A錯誤，選項C正確．]13．見解析解析本題考查了實驗探究的過程．設(shè)由O到A的過程中，重力對重物所做的功為W0,那么由O到B過程中，重力對重物所做的功為2W0，由O到C的過程中，重力對重物所做的功為3W0。由計算可知，veq\o\al(2,A)＝1.44×10－2m2/s2，veq\o\al(2，B）＝2。89×10－2m2/s2，veq\o\al(2,C)＝4.41×10－2m2/s2，eq\f(v\o\al（2,B），v\o\al(2,A））≈2，eq\f（v\o\al(2,C)，v\o\al(2，A))≈3，即veq\o\al（2，B）≈2veq\o\al(2,A），veq\o\al(2，C）≈3veq\o\al（2,A)，由以上數(shù)據(jù)可以判定W∝v2是正確的．也可以根據(jù)W－v2圖像來判定，如圖所示．14．(1）eq\f(1,7)(2）14m解析設(shè)小球的質(zhì)量為m，所受阻力大小為f.（1）小球從h處釋放時速度為零,與地面碰撞反彈到eq\f（3，4)h時，速度也為零，由動能定理得mg(h－eq\f(3,4)h）－f(h＋eq\f(3，4)h)＝0解得f＝eq\f（1，7）mg(2）設(shè)小球運動的總路程為s,且最后小球靜止在地面上,對于整個過程,由動能定理得mgh－fs＝0s＝eq\f(mg,f）h＝7×2m＝14m15．4.8×104J2.4×104W解析貨物運動的加速度a＝eq\f(v，t)＝eq\f（4，2）m/s2＝2m/s2,設(shè)鋼繩的拉力為F，根據(jù)牛頓第二定律得F－mg＝ma,故F＝mg＋ma＝1×103×(10＋2)N＝1.2×104N貨物上升的位移s＝eq\f（1,2)at2＝4m拉力做的功W＝Fs＝1.2×104×4J＝4。8×104J則平均輸出功率eq\x\to（P)＝eq\f(W，t）＝2.4×104W16．（1)3R（2)（2eq\r（2)－1）R解析(1）設(shè)小球到達B點的速度為v1，因為到達B點時管壁對小球的彈力大小是小球重力大小的9倍,所以有9mg－mg＝eq\f（mv\o\al(2，1）,R）①從最高點到B點的過程中，由動能定理得mg（h＋R)＝eq\f(1，2)mveq\o\al(2，1)②由①②得:h＝3R③（2)設(shè)小球到達圓弧最高點的速度為v2，落點C與A點的水平距離為x從B到最高點的過程中,由動能定理得－mg·2R＝eq\f(1，2）mveq\o\al（2,2）－eq\f（1,2)mveq\o\al(2，1）④由平拋運動的規(guī)律得R＝eq\f(1,2)gt2⑤R＋x＝v2t⑥聯(lián)立④⑤⑥解得x＝（2eq\r(2)－1）R.17．（1）2000N4000N(2)2。0×105J(3)68。75m解析（1)汽車在AB路段做勻速直線運動,根據(jù)平衡條件，有：F1＝f1;P＝F1v1解得f1＝eq\f（P，v1）＝eq\f(20×103，10）N＝2000N方向與運動方向相反；t＝15