最新高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》单元测试题整理含答案Word文档下载推荐.docx
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2.一小球从如图所示的弧形轨道上的A点,由静止开始滑下.由于轨道不光滑,它仅能滑到B点.由B点返回后,仅能滑到C点,已知A、B高度差为h1,B、C高度差为h2,则下列关系正确的是( )
A.h1=h2
B.h1<h2
C.h1>h2
D.h1、h2大小关系不确定
3.如图所示,在电梯中的斜面上放置了一滑块,在电梯加速上升的过程中,滑块相对斜面静止.则在该过程中( )
A.斜面对滑块的弹力对滑块所做的功等于滑块增加的重力势能
B.滑块所受合力对滑块所做的功等于滑块增加的机械能
C.斜面对滑块的摩擦力对滑块做负功
D.斜面对滑块的弹力对滑块所做的功小于滑块增加的机械能
4.质量为m的汽车由静止开始以加速度a做匀加速运动,经过时间t,汽车达到额定功率,则下列说法正确的是( )
A.at即为汽车额定功率下的速度最大值
B.at不是汽车额定功率下的速度最大值
C.汽车的额定功率是ma2t
D.题中所给条件可以求出汽车的额定功率
5.将质量为m的小球在距地面高度为h处竖直向上抛出,抛出时的速度大小为v,小球落到地面上时的速度大小为3v,若小球受到的空气阻力不能忽略,则对于小球整个运动过程,下列说法正确的是( )
A.合外力对小球做的功为4mv2
B.重力对小球做的功等于-mgh
C.小球落地时的机械能会变大
D.小球克服空气阻力做的功为mv2
6.如图所示,ab是—个位于竖直平面内的光滑圆弧形轨道,高度为h,轨道的末端与水平轨道相切于b点.一个小木块质量为m,在顶端a处由静止释放后沿轨道滑下,最后停止在水平段的c点.现使小木块从c点出发,靠惯性沿原路恰好回到a点,小木块具有初动能的值为Ek,则( )
A.Ek=mghB.mgh<Ek<2mgh
C.Ek=2mghD.Ek>2mgh
7.如图,一颗小弹丸从离水面不高处落入水中,溅起的几个小水珠可以跳得很高(不计能量损失),下列说法正确的是( )
A.小弹丸下落时具有的重力势能等于几个水珠在最高点的重力势能
B.小弹丸下落时具有的重力势能大于几个水珠在最高点的重力势能
C.小弹丸下落时具有的重力势能小于几个水珠在最高点的重力势能
D.小水珠跳起的高度超过弹丸下落的高度,是违背能量守恒的
8.如图所示,一个质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°
的固定斜面,其运动的加速度大小为0.6g,该物体在斜面上上升的最大高度为h,g取10m/s2,则在这个过程中物体的( )
A.机械能守恒B.重力势能增加了0.5mgh
C.动能损失了1.1mghD.机械能损失了0.2mgh
9.如图所示,小球以初速度v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回,其返回途中仍经过A点,则经过A点的速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
10.(全国卷)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动.当物块的初速度为v时,上升的最大高度为H,如图所示.当物块的初速度为时,上升的最大高度记为h.重力加速度大小为g.物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( )
A.tanθ和
B.tanθ和
C.tanθ和
D.tanθ和
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分.每小题有多个选项是正确的,全选对得6分,少选得3分,选错、多选或不选得0分)
11.如图所示,长木板A放在光滑水平地面上,物体B以水平速度v0冲上A后,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上.则从B冲到木板A上到相对板A静止的过程中,下列说法正确的是( )
A.摩擦力对物体B做负功,对物体A做正功
B.物体B动能的减少量等于系统损失的机械能
C.摩擦力对A物体做的功等于系统机械能增加量
D.物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和
12.如图所示,是一儿童游戏机的工作示意图.光滑游戏面板与水平面成一夹角θ,半径为R的四分之一圆弧轨道BC与AB管道相切于B点,C点为圆弧轨道最高点,轻弹簧下端固定在AB管道的底端,上端系一轻绳,绳通过弹簧内部连一手柄P.将弹珠投入AB管内,缓慢下拉手柄使弹簧被压缩,释放手柄,弹珠被弹出,与游戏面板内的障碍物发生一系列碰撞后落入弹槽里,根据入槽情况可以获得不同的奖励.假设所有轨道均光滑,忽略空气阻力和手柄质量,弹珠视为质点.某次缓慢下拉手柄,使弹珠与B点距离为L,释放手柄,弹珠被弹出,到达C点速度为v,下列说法正确的是( )
A.弹珠从释放手柄开始到触碰障碍物之前的过程中机械能守恒
B.弹珠从释放手柄到离开弹簧的过程中,其动能先增大后减小
C.弹珠脱离弹簧的瞬间,其动能和重力势能之和达到最大
D.此过程中,弹簧的最大弹性势能为mg(L+R)sinθ+mv2
13.如图所示,在排球比赛中,假设排球运动员某次发球后排球恰好从网上边缘过网,排球网高H=2.24m,排球质量为m=300g,运动员对排球做的功为W1=20J,排球运动过程中克服空气阻力做功为W2=4.12J,重力加速度g取10m/s2.球从手刚发出位置的高度h=2.04m,选地面为零势能面,则( )
A.与排球从手刚发出时相比较,排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为6.72J
B.排球恰好到达球网上边缘时的机械能为22J
C.排球恰好到达球网上边缘时的动能为15.88J
D.与排球从手刚发出时相比较,排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为4.72J
14.某兴趣小组遥控一辆玩具车,使其在水平路面上由静止启动,在前2s内做匀加速直线运动,2s末达到额定功率,
2s到14s保持额定功率运动,14s末停止遥控,让玩具车自由滑行,其v-t图象如图所示.可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变,已知玩具车的质量为m=1kg,取g=10m/s2,则( )
A.玩具车所受阻力大小为2N
B.玩具车在4s末牵引力的瞬时功率为9W
C.玩具车在2s到10s内位移的大小为39m
D.玩具车整个过程的位移为90m
三、非选择题(本题共4小题,共46分.把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15.(8分)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图(a)所示:
轻弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接.向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.
图(a)
(1)实验中涉及下列操作步骤:
①把纸带向左拉直
②松手释放物块
③接通打点计时器电源
④向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量
上述步骤正确的操作顺序是________(填入代表步骤的序号).
(2)图(b)中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果.打点计时器所用交流电的频率为50Hz.由M纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为________m/s.比较两纸带可知,________(选填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能更大些.
图(b)
16.(8分)目前上海有若干辆超级电容车试运行,其特点是充电快、运行远,只需在乘客上车间隙充电30s~1min,就能行驶3km~5km.假设有一辆超级电容车,质量m=2×
103kg,额定功率P=60kW,当超级电容车在平直水平路面上行驶时,受到的阻力f是车重的k=0.1倍,g取10m/s2.求:
(1)超级电容车在此路面上能达到的最大速度vm;
(2)超级电容车从静止开始以a=0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动所能维持的时间t;
(3)超级电容车以额定功率从静止开始运动经过t′=50s达到最大速度过程中的位移x.
17.(12分)光滑的长轨道形状如图所示,底部为半圆形,半径为R,固定在竖直平面内,A、B为两质量相同的小环,用长为R的轻杆连接在一起,套在轨道上,将A、B两环从图示位置静止释放,A环距底部2R.不考虑轻杆和轨道的接触,即忽略系统机械能的损失,求:
(1)A、B两环进入半圆形底部前,杆上的作用力;
(2)A环到达最低点时,两环的速度大小;
(3)若轻杆长为2R,A环仍从距底部2R处静止释放,经过半圆形底部再次上升后离开底部的最大高度.
18.(18分)如图所示,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧,轻弹簧下端固定,上端恰好与管口D端齐平,质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑,进入管口C端时与管壁间恰好无作用力,通过CD后压缩弹簧,在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为Ep,已知小球与BC间的动摩擦因数μ=0.5.求:
(1)小球达到B点时的速度大小vB;
(2)水平面BC的长度s;
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm.
解析:
绳的拉力、人对绳子的拉力和树对绳子的拉力都没有作用于船,没有对船做功.只有人对船的静摩擦力作用于船,且船发生了位移,故对船做了功,且做正功,故选项A、B、C错误,D正确.
答案:
D
A.h1=h2 B.h1<h2
C.h1>h2D.h1、h2大小关系不确定
由能的转化和守恒定律可知,小球由A到B的过程中重力势能减少mgh1,全部用于克服摩擦力做功,即WAB=mgh1.同理,WBC=mgh2,又随着小球最大高度的降低,每次滑过的路程越来越短,必有WAB>WBC,所以mgh1>mgh2,得h1>h2,故C正确.
C
滑块克服重力所做的功等于滑块增加的重力势能,故选项A错误;
合力对滑块所做的功等于滑块动能的增量,故选项B错误;
斜面对滑块的摩擦力沿斜面向上,故摩擦力做正功,选项C错误;
斜面对滑块的
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