2025高中物理《課時作業(yè)》教科版必修第二冊課時素養(yǎng)評價15

2025高中物理《課時作業(yè)》教科版必修第二冊課時素養(yǎng)評價15課時素養(yǎng)評價15勢能A組合格性考試練1．質(zhì)量為m＝500g，靜止于地面1位置的足球被球員踢出后落到地面3的位置，在空中達(dá)到的最高點(diǎn)2的高度為h＝3m．如圖所示，如果球員踢球過程中空氣阻力不計(jì)，以地面為參考平面時，則足球在最高點(diǎn)2時的重力勢能是()A．15JB．20JC．500JD．1500J2．如圖所示，“天津之眼”摩天輪直徑為110米，輪外裝掛48個360度透明座艙，每個座艙可乘坐8個人，可同時供384個人觀光．假設(shè)某一游客質(zhì)量為m，游客到圓心的距離為R，重力加速度為g，摩天輪轉(zhuǎn)動角速度為ω，游客從最低點(diǎn)開始計(jì)時，以最低點(diǎn)為重力勢能的零點(diǎn)，則經(jīng)過時間t，游客重力勢能隨時間的變化關(guān)系式為()A．Ep＝mgR(1－cosωt)B．Ep＝mgR(1＋cosωt)C．Ep＝mgR(1－sinωt)D．Ep＝mgR(1＋sinωt)3．一個質(zhì)量為100g的球從1.8m的高處落到一個水平板上又彈回到1.25m的高度．取g＝10m/s2，則整個過程中()A．重力做功為1.8JB．重力做功為－0.55JC．物體的重力勢能一定減少了0.55JD．物體的重力勢能一定增加了1.25J4．如今高層居民小區(qū)越來越多，家住高層，窗外“風(fēng)光無限”，可電梯房雖好，就是怕停電，要是電梯停運(yùn)了，給高層住戶的生活帶來很多不便．家住10樓的李同學(xué)某次停電時步行從一樓走樓梯回家，已知該同學(xué)質(zhì)量為50kg，每層樓的高度為3m，g＝10m/s2，則該同學(xué)在這個過程中()A．重力做正功B．樓梯的支持力做負(fù)功C．重力勢能增加1.35×104JD．重力勢能增加1.5×105J5．如圖所示，一條長為1m、質(zhì)量為10kg的鐵鏈放在水平地面上，現(xiàn)提起鐵鏈的一端直到鐵鏈的另一端剛好離開地面．重力加速度g＝10m/s2.則該過程中鐵鏈重力勢能的變化量為()A．100JB．－100JC．50JD．－50J6．2021年7月30日，東京奧運(yùn)會女子蹦床決賽，朱雪瑩以56.635分奪得金牌．在做蹦床運(yùn)動時，由高處自由落下，從朱雪瑩雙腳接觸蹦床開始到最低點(diǎn)的過程中，關(guān)于蹦床的彈性勢能、運(yùn)動員的重力勢能的變化情況，下列說法正確的是()A．增大、增大B．增大、減小C．減小、增大D．減小、減小7．“神舟十二號”宇航員順利返回地球后，又經(jīng)過了兩個星期左右的恢復(fù)鍛煉，才逐漸適應(yīng)地球的重力環(huán)境．如圖所示，重物A質(zhì)量為m，置于水平地面上．一根輕質(zhì)彈簧，原長為L，勁度系數(shù)為k，下端與物體A相連接．宇航員恢復(fù)鍛煉時現(xiàn)將彈簧(初始為原長)上端點(diǎn)P緩慢地豎直提起一段高度使重物A離開地面．已知上端點(diǎn)P向上移動的高度為h，則這時重物具有的重力勢能為(以地面為零勢能面)()A．mg(h－L－eq\f(mg,k))B．mg(L－k)C．mg(h－eq\f(mg,k))D．mg(h－L＋eq\f(mg,k))8．眾所周知，游樂場中的滑滑梯是小朋友最喜歡的游戲之一．如圖即為游樂場中滑梯的結(jié)構(gòu)示意圖，AB為固定在豎直平面內(nèi)的eq\f(1,4)光滑圓弧滑道，其半徑為R＝1.8m，軌道的B點(diǎn)與水平地面相切．質(zhì)量為m＝20kg的小孩由A點(diǎn)靜止滑下．(1)以地面為零勢能面，小孩在A點(diǎn)的重力勢能多大？(2)求小孩滑到最低點(diǎn)B時的速度v.B組選擇性考試練9.如圖所示，ACP和BDP是豎直平面內(nèi)兩個半徑不同的半圓形光滑軌道，A、P、B三點(diǎn)位于同一水平面上，C和D分別為兩軌道的最低點(diǎn)，將兩個質(zhì)量相同的小球分別從A和B兩處同時無初速度釋放，則()A．沿BDP光滑軌道運(yùn)動的小球的重力勢能永遠(yuǎn)為正值B．兩小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時，對軌道的壓力相等C．兩小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時，動能相等D．兩小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時，重力做功相等10．如圖所示，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k，一端固定，另一端用力緩慢把它由原長拉長Δl，彈簧彈力做功的絕對值為W1；繼續(xù)用力緩慢把它再拉長Δl(彈簧處于彈性限度內(nèi))，彈簧彈力做功的絕對值為W2，下列說法正確的是()A．W1＝W2B．W1<W2C．W1>W2D．無法確定11.魔方，又叫魔術(shù)方塊或魯比克方塊，通常泛指三階魔方，三階魔方形狀是正方體，由有彈性的硬塑料制成．要將一個質(zhì)量為m、邊長為a的水平放置的勻質(zhì)三階魔方翻倒，推力對它做功至少為()A．eq\r(2)mgaB．eq\f(\r(2)mga,2)C．eq\f(（\r(2)＋1）mga,2)D．eq\f(（\r(2)－1）mga,2)12．(多選)豎直上拋一個小球，從拋出到落回原拋出點(diǎn)的過程中，它的速度、重力勢能、位移、加速度隨時間變化的函數(shù)圖像(如圖所示)中正確的是(不計(jì)空氣阻力，以豎直向下為正方向，圖中曲線為拋物線，拋出點(diǎn)為零勢能點(diǎn))()13.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，用一長為l的細(xì)線懸于O點(diǎn)，將懸線拉直成水平狀態(tài)，并給小球一個向下的速度讓小球向下運(yùn)動，O點(diǎn)正下方D處有一釘子，小球運(yùn)動到B處時會以D為圓心做圓周運(yùn)動，并經(jīng)過C點(diǎn)，若已知OD＝eq\f(2,3)l，則小球由A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，重力勢能變化了多少？重力做功為多少？(重力加速度為g)課時素養(yǎng)評價16機(jī)械能守恒定律A組合格性考試練1．在下列所述實(shí)例中，若不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒的是()A．小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動B．電梯加速上升的過程C．拋出的鉛球在空中運(yùn)動的過程D．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程2．(多選)關(guān)于機(jī)械能是否守恒，下列說法正確的是()A．做勻速直線運(yùn)動的物體機(jī)械能一定守恒B．做圓周運(yùn)動的物體機(jī)械能可能守恒C．做變速運(yùn)動的物體機(jī)械能可能守恒D．合外力對物體做功不為零，機(jī)械能一定不守恒3.質(zhì)量為m的物體，以水平速度v0離開離地高為H的桌面，若以地面為參考面，不計(jì)空氣阻力(g為重力加速度)，則當(dāng)它經(jīng)過離地高度為h的A點(diǎn)時，所具有的機(jī)械能是()A．eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＋mghB．eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))－mghC．eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＋mg(H＋h)D．eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＋mgH4．月球繞地球沿橢圓軌道運(yùn)動的示意圖如圖所示．有關(guān)月球的運(yùn)動，下列說法正確的是()A．月球從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動的過程中做離心運(yùn)動，速度逐漸增大B．月球從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動的過程中加速度逐漸增大C．月球在近地點(diǎn)時受到的萬有引力大于其做圓周運(yùn)動所需要的向心力D．月球從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動的過程中機(jī)械能不變5.如圖所示，一個小環(huán)套在豎直放置的光滑圓形軌道上做圓周運(yùn)動．小環(huán)從最高點(diǎn)A滑到最低點(diǎn)B的過程中，其線速度大小的二次方v2隨下落高度h變化的圖像可能是下列選項(xiàng)中的()6．(多選)物體做自由落體運(yùn)動，以地面為重力勢能零點(diǎn)，下列所示圖像中，能正確描述物體的重力勢能與下落速度關(guān)系正確的圖像是(圖中曲線為二次函數(shù)的一部分)()7．一質(zhì)量為m的物體從某一高處做自由落體運(yùn)動，已知物體落地時的動能為Ek，則當(dāng)物體動能為eq\f(2Ek,3)時，物體距離地面的高度為()A．eq\f(Ek,mg)B．eq\f(2Ek,mg)C．eq\f(Ek,3mg)D．eq\f(2Ek,3mg)8．如圖所示，用內(nèi)表面光滑的圓管彎成的曲線形軌道，固定在豎直平面內(nèi)，中部為一個直徑為1.6m的圓，左端口A距地面0.8m，右端口B距地面1.2m，質(zhì)量為0.02kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的小球表面光滑，可以通過左端口A進(jìn)入光滑軌道，經(jīng)過C、D，到達(dá)右端口B.請通過計(jì)算回答：(1)若小球以2m/s的速度由A進(jìn)入管中，則其到達(dá)軌道底部C時的動能為多大？(2)若使小球能從右端口B離開軌道，小球應(yīng)至少以多大的速度進(jìn)入左端口A?B組選擇性考試練9.(多選)內(nèi)徑面積為S的U形圓筒豎直放在水平面上，筒內(nèi)裝水，底部閥門K關(guān)閉時兩側(cè)水面高度分別為h1和h2，如圖所示．已知水的密度為ρ，不計(jì)水與筒壁的摩擦阻力．現(xiàn)把連接兩筒的閥門K打開，到兩筒水面高度相等的過程中()A．水柱的重力做正功B．大氣壓力對水柱做負(fù)功C．水柱的機(jī)械能守恒D．水柱動能的改變量是eq\f(1,4)ρgSeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(h1－h(huán)2))210.(多選)如圖所示，質(zhì)量分別為2m、m的A、B小球固定在輕桿的兩端，可繞水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動．已知桿長為l，水平軸O在桿的中點(diǎn)，初始時A、O、B在同一豎直線上．現(xiàn)裝置因輕微擾動而發(fā)生轉(zhuǎn)動，在桿繞軸O轉(zhuǎn)過90°的過程中()A.球B的機(jī)械能保持不變B．球A和球B的動能變化量之和為mglC．球A和球B的重力勢能減少量之和為eq\f(1,2)mglD．桿對球A做負(fù)功，球A的機(jī)械能減少了eq\f(2,3)mgl11．(多選)如圖所示，小球(可視為質(zhì)點(diǎn))沿水平面通過O點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的半圓弧軌道后恰能通過最高點(diǎn)P，然后落回水平面，不計(jì)一切阻力．下列說法正確的是()A.小球落地點(diǎn)離O點(diǎn)的水平距離為2RB．小球落地時的動能為eq\f(5mgR,2)C．小球運(yùn)動到半圓弧最高點(diǎn)P時向心力恰好為0D．若將半圓弧軌道上部的eq\f(1,4)圓弧截去，其他條件不變，則小球能達(dá)到的最大高度比P點(diǎn)高0.5R12．長為L的均勻鏈條，放在光滑的水平桌面上，且使其長度的eq\f(1,3)垂在桌邊，如圖所示，松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑，則鏈條滑至剛剛離開桌邊時的速度大小為多大？13.如圖所示，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，管道中心到圓心距離為R，A端與圓心O等高，AD為水平面，B點(diǎn)在圓心O的正下方，小球自A端正上方由靜止釋放，自由下落至A端進(jìn)入管道，當(dāng)小球到達(dá)B點(diǎn)時，管壁對小球的彈力大小為小球重力的9倍．求：(1)釋放點(diǎn)距A端的豎直高度；(2)落點(diǎn)C與A端的水平距離．課時素養(yǎng)評價17實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律A組合格性考試練1．某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(1)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：①按實(shí)驗(yàn)要求安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；②使重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時器，接著先釋放重錘，再接通電源，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)；③圖乙為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時器打下的第一個點(diǎn)，分別測出若干連續(xù)打點(diǎn)A、B、C…與O點(diǎn)之間的距離h1、h2、h3…以上操作步驟中，有錯誤的操作步驟是________(選填“①”“②”或“③”).(2)已知打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)周期為T，重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，結(jié)合實(shí)驗(yàn)中所測的h1、h2、h3，可得打B點(diǎn)時重錘的速度大小為________，重錘下落h2的過程中減小的重力勢能為________，在誤差允許范圍內(nèi)重錘動能增加量等于重力勢能減少量，即驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．實(shí)際上由于打點(diǎn)計(jì)時器與紙帶間及其他阻力的作用，重錘動能增加量稍微________(選填“大于”或“小于”)重力勢能減少量．2．某同學(xué)用如圖甲所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，他將兩物塊A和B用輕質(zhì)細(xì)繩連接并跨過輕質(zhì)定滑輪，B下端連接紙帶，紙帶穿過固定的打點(diǎn)計(jì)時器，用天平測出A、B兩物塊的質(zhì)量mA＝150g，mB＝50g，A從高處由靜止開始下落，B拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，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是打下的第一個點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示，已知打點(diǎn)計(jì)時器計(jì)時周期為T＝0.02s，則：(1)在打點(diǎn)5時的速度大小為________m/s，在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk＝________J，系統(tǒng)勢能的減小量ΔEp＝________J，由此得出的結(jié)論是________________________________；(重力加速度g＝9.8m/s2，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(2)用v表示物塊A的速度，h表示物塊A下落的高度．若某同學(xué)作出的eq\f(v2,2)-h圖像如圖丙所示，則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).3．在用打點(diǎn)計(jì)時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，(1)學(xué)生在操作實(shí)驗(yàn)過程中有下列四種情況，其中正確操作的是________．(2)質(zhì)量m＝2.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列點(diǎn)．如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，0為第一個點(diǎn)，A、B、C…為從合適位置開始選取的連續(xù)點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，則：紙帶打下E點(diǎn)時的速度vE＝________m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).(3)從B點(diǎn)到E點(diǎn)，重物重力勢能減少量ΔEp＝________J，動能增加量ΔEk＝________J；(以上兩空均保留3位有效數(shù)字)(4)上問中，重物重力勢能減少量大于動能增加量，發(fā)生此誤差的原因是存在阻力，則重物在下落過程中所受阻力的大小約為________N(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).4．某實(shí)驗(yàn)小組用圖示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．光電門1、光電門2固定在鐵架臺上，兩光電門分別與數(shù)字計(jì)時器連接．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.(1)實(shí)驗(yàn)前先測得小球的直徑為d及兩光電門之間的高度差為h；(2)讓小球從光電門1正上方某位置由靜止釋放，小球通過光電門1和光電門2時，小球的擋光時間分別為t1、t2，則小球通過光電門1時的速度大小為________；若小球在下落過程中機(jī)械能守恒，則滿足的表達(dá)式為________；(均用題中相應(yīng)物理量符號表示)(3)某次實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果表明，小球重力勢能的減少量小于動能的增加量，可能的原因是________．A．由于空氣阻力的影響B(tài)．小球經(jīng)過光電門2時球心未經(jīng)光電門中心，有偏差C．小球直徑d的測量值偏大B組選擇性考試練5.某同學(xué)用如圖a所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．一根細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上．鋼球靜止于A點(diǎn)，光電門固定在A的正下方．在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條，將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間可由計(jì)時器測出，取v＝eq\f(d,t)作為鋼球經(jīng)過A點(diǎn)時的速度，記錄鋼球每次下落的高度h和計(jì)時器示數(shù)t，計(jì)算并比較鋼球在釋放點(diǎn)和A點(diǎn)之間的勢能變化大小ΔEp與動能變化大小ΔEk，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒．(1)用ΔEp＝mgh計(jì)算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到________之間的豎直距離．A．鋼球在A點(diǎn)時的頂端B．鋼球在A點(diǎn)時的球心C．鋼球在A點(diǎn)時的底端(2)用ΔEk＝eq\f(1,2)mv2計(jì)算鋼球動能變化的大小，用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為________cm.某次測量中，計(jì)時器的示數(shù)為0.0100s，則鋼球的速度為v＝________m/s.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(3)下表為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：ΔEp(×10－2J)4.8929.78614.6919.5929.38ΔEk(×10－2J)5.0410.115.120.029.8他發(fā)現(xiàn)表中的ΔEp與ΔEk之間存在差異，你認(rèn)為這差異是否是由于空氣阻力造成的________．(填“是”或“否”)6．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．測出遮光條的寬度為d＝0.5cm，鉤碼的質(zhì)量為m＝100g，滑塊(含遮光條)的質(zhì)量為M＝300g；b．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，調(diào)節(jié)旋鈕將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平；c．撤去光電門2，將滑塊移至圖示位置，測出遮光條到光電門1的距離l.d．靜止釋放滑塊，記錄遮光條通過光電門1的時間Δt；e．改變滑塊的釋放位置，重復(fù)步驟c、d得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．f．……據(jù)此回答下列問題：(1)在步驟b中，該同學(xué)在光電門1的右側(cè)向左輕推滑塊，發(fā)現(xiàn)遮光條通過光電門1的時間大于通過光電門2的時間，他應(yīng)調(diào)節(jié)左側(cè)調(diào)節(jié)旋鈕將軌道左端適當(dāng)________(選填“調(diào)高”或“調(diào)低”)；(2)在某次實(shí)驗(yàn)中，測得遮光條到光電門1的距離l1＝50.0cm，遮光條通過光電門的時間Δt1＝3.2×10－3s，則滑塊通過光電1時的速度