【金榜名師】2014-2021學年高中物理人教必修二-單元質量評估第七章

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調整合適的觀看比例，答案解析附后。關閉Word文檔返回原板塊。單元質量評估(三)第七章(60分鐘100分)一、選擇題(本大題共8小題,每小題6分,共48分。其中1～4小題為單選題,5～8小題為多選題)1.若物體在運動過程中受到的合外力不為零,則()A.物體的加速度肯定變化B.物體的速度肯定變化C.物體的合外力肯定做功D.物體的機械能肯定發(fā)生轉變【解析】選B。合外力為恒力時,物體的加速度不變,A錯。合外力不為零,物體的加速度肯定不為零,它的速度肯定發(fā)生變化,B對;合外力不為零,但若物體在合外力方向上沒有位移,則合外力不做功,C錯;物體做自由落體運動時合外力不為零,但它的機械能守恒,D錯。2.(2021·吉林高一檢測)在光滑的地板上,用水平拉力分別使兩個物塊由靜止獲得相同的動能,那么可以確定()A.水平拉力相等B.兩物塊質量相等C.兩物塊速度變化相等D.水平拉力對兩物塊做功相等【解析】選D。依據(jù)動能定理W=Ek-0可知,分別用兩個水平力由靜止開頭拉兩個物塊,使它們獲得相同的動能,可以斷定兩水平拉力對物塊做的功肯定相等,而兩拉力大小、兩個物塊的質量以及兩物塊的速度變化等都不肯定相等,所以A、B、C錯誤,D正確。3.(2022·溫州高一檢測)如圖所示,質量為m的物體(可視為質點)以某一速度從A點沖上傾角為30°的固定斜面,其運動的加速度為QUOTEg,此物體在斜面上上升的最大高度為h,則在這個過程中物體()A.重力勢能增加了QUOTEmgh B.動能損失了QUOTEmghC.動能損失了mgh D.動能損失了QUOTEmgh【解析】選D。重力做功WG=-mgh,故重力勢能增加了mgh,A錯。物體所受合力F=ma=QUOTEmg,合力做功W合=-FQUOTE=-QUOTEmg×2h=-QUOTEmgh,由動能定理知,動能損失了QUOTEmgh,B、C錯,D正確。4.(2021·南通高一檢測)如圖所示,在加速運動的車廂中,一個人用力沿車前進的方向推車廂,已知人與車廂始終保持相對靜止,那么人對車廂做功的狀況是()A.做正功B.做負功C.不做功D.無法確定【解析】選B。人隨車一起向車前進的方向加速運動,表明車對人在水平方向上的合力向前,依據(jù)牛頓第三定律,人對車在水平方向的合力與車運動方向相反,由于人對車的壓力對車不做功,故人對車做負功,B正確。5.(2021·肇慶高一檢測)站在地面上的一位同學,觀看乘坐觀光電梯由一樓升到頂樓的乘客,提出了以下四種看法,你認為正確的是()A.乘客的重力勢能增加B.乘客的重力與電梯對乘客的支持力是作用力和反作用力的關系C.電梯對乘客的支持力做正功D.乘客始終處于超重狀態(tài)【解析】選A、C。乘客的高度上升,則其重力勢能增加,A正確;乘客的重力與電梯對乘客的支持力不屬于作用力與反作用力,也不肯定是平衡力,若是勻速上升時,才是平衡力,B錯誤;電梯對乘客的支持力,與位移方向相同,則支持力做正功,C正確;當加速度豎直向下時,處于失重;而加速度豎直向上時,處于超重,由于不知電梯上升過程中的加速度的方向,因此無法確定是否始終處于超重,故D錯誤。6.(2022·濟寧高一檢測)汽車在拱形橋上由A勻速率地運動到B,下列說法中正確的是()A.牽引力與摩擦力做的功相等B.牽引力做的功大于重力做的功C.合外力對汽車不做功D.重力做功的功率不變【解析】選B、C。由于汽車做勻速率運動,依據(jù)動能定理得:WF-QUOTE-WG=0,故牽引力做的功大于克服摩擦力或重力做的功,A錯誤,B正確;依據(jù)動能定理得:汽車由A勻速率運動到B的過程中動能變化為0,所以合外力對汽車不做功,故C正確;重力的大小方向不變,但是汽車在豎直方向的分速度v時刻在變小,所以重力的功率P=mgv越來越小,D錯誤。【變式訓練】(多選)質量為m的滑塊沿著高為h,長為L的粗糙斜面恰能勻速下滑,在滑塊從斜面頂端下滑到底端的過程中()A.重力對滑塊所做的功為mghB.滑塊克服阻力所做的功等于mghC.合力對滑塊所做的功為mghD.合力對滑塊所做的功不能確定【解析】選A、B。重力做功的多少只與初、末位置的高度差有關,故WG=mgh,A對。由動能定理,WG-W阻=ΔEk=0,即W阻=WG=mgh,B對。合力做的功為零,C、D錯。7.甲、乙兩球的質量相等,懸線一長一短,將兩球由圖示位置的同一水平面無初速度釋放,不計阻力,則對小球過最低點時的正確說法是()A.甲球的動能與乙球的動能相等B.兩球受到線的拉力大小相等C.兩球的向心加速度大小相等D.相對同一參考面,兩球的機械能相等【解析】選B、C、D。由機械能守恒知,相對同一參考面,兩球開頭的機械能相等,由于運動過程中每個小球的機械能都守恒,所以任意時刻兩球相對同一參考平面的機械能相等,D對。設線長為l,小球的質量為m,小球到達最低點時的速度為v,則mgl=QUOTEmv2①兩球經(jīng)最低點時的動能不同,A錯。F-mg=mQUOTE②由①②得球過最低點時的拉力大小F=mg+mQUOTE=3mg,B對。球過最低點時的向心加速度大小a=QUOTE=2g,C對。8.(2021·合肥高一檢測)水平傳送帶勻速運動,速度大小為v,現(xiàn)將一小工件放到傳送帶上。設小工件初速度為零,當它在傳送帶上滑動一段距離后速度達到v而與傳送帶保持相對靜止。設小工件質量為m,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,則在小工件相對傳送帶滑動的過程中()A.滑動摩擦力對小工件做的功為QUOTEmv2B.小工件的機械能增量為QUOTEmv2C.小工件相對于傳送帶滑動的路程大小為QUOTED.傳送帶對小工件做功為零【解析】選A、B、C。小工件相對傳送帶滑動的過程中,受到的合外力就是傳送帶對它施加的摩擦力,依據(jù)動能定理可知,摩擦力做的功等于小工件增加的動能,小工件的初速度為零,末速度為v,其動能增加為QUOTEmv2,則小工件受到的滑動摩擦力對小工件做的功為QUOTEmv2,選項A正確,而選項D錯誤;依據(jù)功能關系知,除了重力和彈力以外的其他力所做的功等于小工件機械能的轉變量,選項B正確;由動能定理可得μmgs1=QUOTEmv2,則s1=QUOTE,s1是小工件相對地面的位移,該過程中,傳送帶相對地面的位移為s2=vt=v·QUOTE=2s1,則小工件相對于傳送帶的位移為s=s2-s1=QUOTE,選項C正確。二、試驗題(本大題共2小題,共15分)9.(6分)在“探究做功與物體速度變化的關系”的試驗中:(1)下列敘述正確的是()A.可不必算出橡皮筋每次對小車做功的具體數(shù)值B.試驗時,橡皮筋每次拉伸的長度必需保持全都C.將放小車的長木板傾斜的目的是讓小車松手后運動得更快些D.要使橡皮筋對小車做不同的功是靠轉變系在小車上的橡皮筋的條數(shù)來達到的(2)為了計算因橡皮筋做功而使小車獲得的速度,在某次試驗中得到了如圖所示的一條紙帶,在A、B、C、D、E五個計數(shù)點中應當選用點的速度才符合要求?！窘馕觥?1)試驗時,每次保持橡皮筋的形變量肯定,當有n根相同橡皮筋系在小車上時,n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時對小車做的功的n倍,不需要算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值,A正確;為了保證每根橡皮筋對小車做功相同,所以每次試驗中,橡皮筋拉伸的長度必需保持全都,B正確;為了保證小車的動能都是橡皮筋做功的結果,必需平衡摩擦力,因此傾斜長木板的目的是平衡摩擦力,C錯誤;由于每根橡皮筋形變量相同,因此每根橡皮筋做功相同,故可以通過轉變橡皮筋的條數(shù)來轉變橡皮筋對小車做的功,D正確。(2)橡皮筋做功完畢小車速度最大,做勻速直線運動,點跡均勻,故選C點。答案:(1)A、B、D(2)C10.(9分)在用重錘下落來驗證機械能守恒時,某同學依據(jù)正確的操作選得紙帶如圖所示。其中O是起始點,A、B、C、D、E是打點計時器連續(xù)打下的5個點,打點頻率為f=50Hz。該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C、D、E各點的距離,并記錄在圖中(單位:cm)。(1)這五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是(選填“A”“B”“C”“D”或“E”)點讀數(shù)。(2)該同學用重錘在OC段的運動來驗證機械能守恒,則C點對應的物體的速度vC=(用題中字母表示)。(3)如O點到某計數(shù)點距離用h表示,重力加速度為g,該點對應重錘的瞬時速度為v,則試驗中要驗證的等式為。(4)若重錘質量m=2.00×10-1kg,重力加速度g=9.80m/s2,由圖中給出的數(shù)據(jù),可得出從O到打下D點,重錘重力勢能的削減量為J,而動能的增加量為J。(均保留3位有效數(shù)字)【解析】(1)刻度尺讀數(shù)時應在最小刻度1mm的基礎上向下一位估讀,即應當保留到小數(shù)點后的兩位12.40cm,所以B點讀數(shù)不符合要求。(2)依據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小,即:vC=QUOTE=QUOTE=QUOTE。(3)驗證機械能守恒應當是削減的重力勢能等于增加的動能,即:mgh=QUOTEmv2,故gh=QUOTEv2。(4)從O到D點,重錘重力勢能的削減量為mghOD=0.200×9.80×0.1941J=0.380J。打紙帶上D點時,小車的瞬時速度大小:vD=QUOTE=QUOTE=QUOTE=1.94m/s故動能的增加量為QUOTEmQUOTE=0.376J。答案:(1)B(2)QUOTE(3)gh=QUOTEv2(4)0.3800.376三、計算題(本大題共2小題,共37分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)11.(16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QUOTEh。設碰撞時沒有動能的損失,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)小球最終停止運動時所經(jīng)過的總路程?！窘忸}指南】返回后高度變低,表明機械能削減,削減的機械能等于阻力做的功,而阻力做功與物體的運動路程有關。【解析】設小球質量為m,所受阻力大小為Ff(1)小球從h處釋放時速度為零,與地面碰撞反彈到QUOTEh時速度為零,由動能定理得:mg(h-QUOTEh)-Ff(h+QUOTEh)=0(5分)解得Ff=QUOTEmg(3分)(2)設小球運動的總路程為s,且最終小球靜止在地面上,由動能定理得:mgh-Ffs=0(5分)s=QUOTEh=7×2m=14m(3分)答案:(1)QUOTE(2)14m12.(21分)(2021·汕頭高一檢測)如圖所示,AB是傾角θ為45°的直軌道,CD是半徑R=0.4m的圓弧軌道,它們通過一段曲面BC平滑相接,整個軌道處于豎直平面內且處處光滑。一個質量m=1kg的物體(可以看作質點)從高H的地方由靜止釋放,結果它從圓弧最高點D點飛出,垂直斜面擊中P點。已知P點與圓弧的圓心O等高。g取10m/s2。求:(1)物體擊中P點前瞬間的速度;(2)在C點軌道對物體的壓力大小;(3)物體靜止釋放時的高度H?！窘馕觥?1)物體從D點運動到P點,做平拋運動,在豎直方向上滿足2gR=QUOTE,求得vy=2QUOTEm/s(3分)物體擊中P點的速度v=QUOTE=4m/s(3分)(2)物體在D點的速度為平拋運動的水平速度vD=vytanθ=2QUOTEm/s(2分)依據(jù)機械能守恒定律QUOTEmQUOTE=mg·2R+QUOTEmQUOTE(3分)由