鲁科版高中物理必修二 第二章 能的转化与守恒 单元测试教学文档.docx
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鲁科版高中物理必修二第二章能的转化与守恒单元测试
要练说,先练胆。
说话胆小是幼儿语言发展的障碍。
不少幼儿当众说话时显得胆怯:
有的结巴重复,面红耳赤;有的声音极低,自讲自听;有的低头不语,扯衣服,扭身子。
总之,说话时外部表现不自然。
我抓住练胆这个关键,面向全体,偏向差生。
一是和幼儿建立和谐的语言交流关系。
每当和幼儿讲话时,我总是笑脸相迎,声音亲切,动作亲昵,消除幼儿畏惧心理,让他能主动的、无拘无束地和我交谈。
二是注重培养幼儿敢于当众说话的习惯。
或在课堂教学中,改变过去老师讲学生听的传统的教学模式,取消了先举手后发言的约束,多采取自由讨论和谈话的形式,给每个幼儿较多的当众说话的机会,培养幼儿爱说话敢说话的兴趣,对一些说话有困难的幼儿,我总是认真地耐心地听,热情地帮助和鼓励他把话说完、说好,增强其说话的勇气和把话说好的信心。
三是要提明确的说话要求,在说话训练中不断提高,我要求每个幼儿在说话时要仪态大方,口齿清楚,声音响亮,学会用眼神。
对说得好的幼儿,即使是某一方面,我都抓住教育,提出表扬,并要其他幼儿模仿。
长期坚持,不断训练,幼儿说话胆量也在不断提高。
一、单选题(共12题;共24分)
教师范读的是阅读教学中不可缺少的部分,我常采用范读,让幼儿学习、模仿。
如领读,我读一句,让幼儿读一句,边读边记;第二通读,我大声读,我大声读,幼儿小声读,边学边仿;第三赏读,我借用录好配朗读磁带,一边放录音,一边幼儿反复倾听,在反复倾听中体验、品味。
1.如右图所示,具有一定初速度的物块,沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动的过程中,受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用,这时物块的加速度大小为4m/s2,方向沿斜面向下,那么,在物块向上运动的过程中,下列说法正确的是 ( )
语文课本中的文章都是精选的比较优秀的文章,还有不少名家名篇。
如果有选择循序渐进地让学生背诵一些优秀篇目、精彩段落,对提高学生的水平会大有裨益。
现在,不少语文教师在分析课文时,把文章解体的支离破碎,总在文章的技巧方面下功夫。
结果教师费劲,学生头疼。
分析完之后,学生收效甚微,没过几天便忘的一干二净。
造成这种事倍功半的尴尬局面的关键就是对文章读的不熟。
常言道“书读百遍,其义自见”,如果有目的、有计划地引导学生反复阅读课文,或细读、默读、跳读,或听读、范读、轮读、分角色朗读,学生便可以在读中自然领悟文章的思想内容和写作技巧,可以在读中自然加强语感,增强语言的感受力。
久而久之,这种思想内容、写作技巧和语感就会自然渗透到学生的语言意识之中,就会在写作中自觉不自觉地加以运用、创造和发展。
A. 物块的机械能一定增加
B. 物块的机械能一定减小
C. 物块的机械能可能不变
D. 物块的机械能可能增加也可能减小
与当今“教师”一称最接近的“老师”概念,最早也要追溯至宋元时期。
金代元好问《示侄孙伯安》诗云:
“伯安入小学,颖悟非凡貌,属句有夙性,说字惊老师。
”于是看,宋元时期小学教师被称为“老师”有案可稽。
清代称主考官也为“老师”,而一般学堂里的先生则称为“教师”或“教习”。
可见,“教师”一说是比较晚的事了。
如今体会,“教师”的含义比之“老师”一说,具有资历和学识程度上较低一些的差别。
辛亥革命后,教师与其他官员一样依法令任命,故又称“教师”为“教员”。
2.关于重力势能,以下说法中正确的是( )
一般说来,“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。
杨士勋(唐初学者,四门博士)《春秋谷梁传疏》曰:
“师者教人以不及,故谓师为师资也”。
这儿的“师资”,其实就是先秦而后历代对教师的别称之一。
《韩非子》也有云:
“今有不才之子……师长教之弗为变”其“师长”当然也指教师。
这儿的“师资”和“师长”可称为“教师”概念的雏形,但仍说不上是名副其实的“教师”,因为“教师”必须要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。
A. 某个物体处于某个位置,重力势能的大小是唯一确定的
B. 重力势能为0的物体,不可能对别的物体做功
C. 物体做匀速直线运动时,重力势能一定不变
D. 只要重力做功,重力势能一定变化
3.下列关于动能的说法正确的是( )
A. 公式Ek=
mv2中的速度v通常是指物体相对地面的速度
B. 动能的大小由物体的质量和速率决定,与物体的运动方向无关
C. 物体以相同的速率向东和向西运动,动能的大小相等而方向不同
D. 物体以相同的速率做匀速直线运动和匀速圆周运动,其动能不同,因为它在这两种情况下的合力不同,运动性质也不同
4.如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设桌面处重力势能为零,则小球落地前瞬间的重力势能为( )
A. ﹣mgh
B. mgH
C. mg(H+h)
D. mg(H﹣h)
5.在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项.质量为60kg的跳水运动员进入水中后受到水的阻力做竖直向下的减速运动,设水对他的阻力大小恒为2600N,那么在他减速下降2m的过程中,下列说法正确的是(g=10m/s2)( )
A. 他的动能减少了5200J
B. 他的重力势能减少了1200J
C. 他的机械能减少了4000J
D. 他的机械能保持不变
6.潮汐能是一种很有潜力的待开发的新能源.图是双向潮汐发电站示意图.
(a)涨潮时,水经通道进入海湾,待内外水位高度相同,堵住通道,潮落至最低时放水发电如图
(b).待内外水面高度相同,再堵住通道,直到下次涨潮至最高点,再放水发电如图
(c).设海湾面积为S,涨潮与落潮水位差为h,海水密度为ρ,则一次涨、落潮可以发电的海水势能为( )
A. ρSh2
B.
C. ρSh2g
D.
7.在一次军事演习中,伞兵跳离飞机后打开降落伞,实施定点降落.在伞兵匀速下降的过程中,下列说法正确的是( )
A. 伞兵的机械能守恒,重力势能不变
B. 伞兵的机械能守恒,重力势能减小
C. 伞兵的机械能不守恒,重力势能不变
D. 伞兵的机械能不守恒,重力势能减小
8.如图轻质弹簧长为L,竖直固定在地面上,质量为m的小球,由离地面高度为H处,由静止开始下落,正好落在弹簧上,使弹簧的最大压缩量为x,在下落过程中,小球受到的空气阻力恒为f,则弹簧在最短时具有的弹性势能为( )
A. (mg﹣f)(H﹣L+x)
B. mg(H﹣L+x)﹣f(H﹣L)
C. mgH﹣f(H﹣L)
D. mg(L﹣x)+f(H﹣L+x)
9.一根弹簧的弹力﹣﹣位移图线如图所示,那么弹簧由伸长量8cm到伸长量4cm的过程中,弹力做功和弹性势能的变化量为( )
A. 3.0焦耳,﹣3.0焦耳
B. ﹣3.0焦耳,3.0焦耳
C. ﹣1.8焦耳,1.8焦耳
D. 1.8焦耳,﹣1.8焦耳
10.一个质量为0.3kg的弹性小球,在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同,则碰撞前后小球速度变化量的大小△v和碰撞过程中小球的动能变化量△Ek为( )
A. △v=0
B. △v=12m/s
C. △Ek=1.8J
D. △Ek=10.8J
11.在同一高度将质量相等的三个小球以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出,不计空气阻力.从抛出到落地过程中,三球( )
A. 运动时间相同 B. 落地时的速度相同 C. 落地时重力的功率相同 D. 落地时的动能相同
12.物体在外力作用下沿光滑水平地面运动,在物体的速度由0增为v的过程中,外力做功W1,在物体的速度由v增为2v的过程中,外力做功W2,则W1∶W2为
( )
A. 1∶1
B. 1∶2
C. 1∶3
D. 1∶4
二、多选题(共5题;共15分)
13.关于动能,下列说法中正确的是( )
A. 动能是机械能中的一种基本形式,凡是运动的物体都有动能
B. 公式Ek=
中,速度v是物体相对地面的速度,且动能总是正值
C. 一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化
D. 动能不变的物体,一定处于平衡状态
14.质量为m的物体,在距地面h高处以
的加速度由静止竖直下落到地面.下列说法中正确的是( )
A. 物体的重力势能减少mgh
B. 物体的动能增加mgh
C. 物体的机械能减少mgh D. 重力做功mgh
15.内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为
R的轻杆,一端固定有质量为m的小球甲,另一端固定有质量为2m的小球乙,将两小球放入凹槽内,小球乙位于凹槽的最低点,如图所示.由静止释放后( )
A. 下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能
B. 下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能
C. 甲球不可能沿凹槽下滑到槽的最低点
D. 杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽的最低点
16.关于重力势能与重力做功,下列说法中正确的是( )
A. 物体克服重力做的功等于重力势能的增加量
B. 在同一高度,将物体以初速度v0向不同方向抛出,从抛出到落地的过程中,重力所做的功相等,物体减少的重力势能一定相等
C. 重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功
D. 用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体重力势能增量之和
17.如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端与水平地面相连,让小球从距离弹簧上端一定高度自由下落,直至到弹簧被压缩到最短的整个下落过程中(弹簧始终在弹性限度内),下列说法正确的是( )
A. 小球的机械能守恒
B. 小球的机械能一直减小
C. 小球的动能一直增大
D. 小球、弹簧组成的系统机械能守恒
三、填空题(共3题;共8分)
18.某学习小组利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律,实验中电火花计时器所用的交流电源的频率为f,得到如图乙所示的纸带,如图所示.重物的质量为m,当地的重力加速度为g.
①在进行实验时,与重物相连的是纸带的________端(选填“左”或“右”).
②图丙是用刻度尺测量打点AB间的距离,则AB间的距离s为________ m.
③打下B点时,重物的速度大小表式为vB=________.
④取A、B为研究的初、末位置,则验证机械能守恒成立的表达式是________.
19.用力将地面上的一个质量为10kg的物体提升10m(取g=10m/s2),速度达到10m/s.物体被提高后具有的重力势能是________ J(以地面为零势能参考面);物体被提高后具有的动能是________ J.
20.一质量为1kg的物体,位于离地面高1.5m处,比天花板低2.5m.以地面为零势能位置时,物体的重力势能等于________ J;以天花板为零势能位置时,物体的重力势能等于________ J(g取10m/s2)
四、实验探究题(共1题;共3分)
21.“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行.
(1)比较这两种方案,________(填“甲”或“乙”)方案好一些.
(2)图丙是采用甲方案时得到的一条纸带,在计算图中N点速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中最佳的选项是 .(填选项字母)
A. vN=gnT
B. vN=
C. vN=
D. vN=g(n﹣1)T.
五、综合题(共2题;共25分)
22.如图所示,用细圆管组成的光滑轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,圆管截面半径r≪R.有一质量为m,半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管.
(1)若要小球能从C端出来,初速度v0需多大?
(2)在小球从C端出来的瞬间,管壁对小球的压力为
mg,那么小球的初速度v0应为多少?
23.如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.试求:
(1)弹簧开始时的弹性势能;
(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功;
(3)物体离开C点后落回水平面时的动能.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【分析】设物块的质量为m,拉力与摩擦力的合力大小为F′,根据牛顿第二定律得知,物体所受的合力大小为4m,方向没斜面向下,而重力沿斜面的分力mgsin30°=5m,所以F′沿斜面向上,大小为m,物块沿斜面向上运动,拉力与摩擦力的合力F′做正功,物体的机械能增加,BCD错误,故A正确。
2.【答案】D
【解析】【解答】解:
A、选取不同的零势能面,则同一位置的物体的重力势能是不同的,故A错误;
B、重力势能的大小是相对于零势能面的高度决定的,重力势能为零只能说明物体处于零势能面上,它对下方的物体同样可以做功,故B错误;
C、物体若在竖直方向做匀速直线运动,故物体的高度变化,重力势能也会发生变化,故C错误;
D、重力势能的改变量等于重力做功的多少,故若重力做功,重力势能一定发生变化,故D正确.
故选D.
【分析】物体由于被举高而具有的能量称为重力势能;零势能面的选取不同则物体的重力势能不同;而重力做功的大小等于重力势能的改变量.
3.【答案】B
【解析】【解答】解:
A、公式中的速度应为相对于参考系的速度;故A错误;B、动能是标量,与物体的运动方向无关;故B正确;
C、动能是标量,没有方向;故速率相同时,动能即相同;故C错误;
D、动能只取决于质量和速度,与合力无关,只要速率相同,质量相同,则动能一定相同;故D错误;
故选:
B.
【分析】动能是标量,只有大小没有方向,速度是矢量,有大小有方向,对于一定质量的物体,动能变化,则速度一定变化,速度变化,动能不一定变化.
4.【答案】A
【解析】【解答】解:
以桌面为参考平面,小球落地前瞬间的重力势能为:
E=﹣mgh.故A正确,BCD错误.故选:
A
【分析】根据重力势能的定义与0势能点的选择,可以直接得出小球落到地面瞬间重力势能.
5.【答案】B
【解析】【解答】解:
A、减速下降深度为h的过程中,根据动能定理,动能的减小量等于克服合力做的功,为:
(F﹣mg)h=(2600﹣600)×2=4000J,故A错误;
B、减速下降深度为h的过程中,重力势能的减小量等于重力做的功,为:
mgh=60×10×2=1200J,故B正确;
C、D、减速下降深度为h的过程中,机械能的减小量等于克服阻力做的功,为:
Fh=2600×2=5200J,故C错误,D错误;
故选:
B.
【分析】根据重力做功判断重力势能的变化,根据合力做功判断动能的变化,根据除重力以外其它力做功判断机械能的变化.
6.【答案】C
【解析】【解答】解:
一次涨落潮时经过发电机的流的质量为:
m=ρV=ρhs重心高度为
,则可知,可以发电的海水势能为:
Ep=2mg×
=ρSh2g;
故选:
C.
【分析】明确一次涨落潮时有两次发电过程,两次发电中经过的水量相同;根据重力势能的定义可明确两次发电的重力势能.
7.【答案】D
【解析】【解答】解:
在伞兵匀速下降的过程中,其重力不变,高度不断减小,则重力势能不断减小.动能不变,动能与重力势能之和即机械能减小.故ABC错误,D正确.
故选:
D.
【分析】从重力势能和机械能大小的决定因素考虑:
(1)重力势能大小的影响因素:
质量、被举的高度.质量越大,高度越高,重力势能越大;
(2)机械能等于动能和重力势能之和.
8.【答案】A
【解析】【解答】解:
小球从开始下落到弹簧压缩到最短的过程中,小球的重力势能转化为弹簧的弹性势能、内能,根据能量守恒定得:
mg[H﹣(L﹣x)]=f(H﹣L+x)+EP,
得弹簧在压缩到最短时具有的弹性势能为:
EP=mg(H﹣L+x)﹣f(H﹣L+x)=(mg﹣f)(H﹣L+x).
故选:
A
【分析】小球从开始下落到弹簧压缩到最短的过程中,小球的重力势能转化为弹簧的弹性势能、内能,由能量守恒定律求解弹簧的弹性势能.
9.【答案】D
【解析】【解答】解:
由胡克定律:
F=kx,可知F﹣x图象的斜率表示弹簧劲度系数,故该弹簧的劲度系数为:
k=
N/m.弹性势能的表达式为:
,故将此弹簧从原长拉伸4cm时,它的弹性势能为:
J.
故将此弹簧从原长拉伸8cm时,它的弹性势能为:
J.
当弹簧由伸长量4cm到伸长量8cm的过程中,弹力做功和弹性势能的变化量为:
W=﹣△Ep=﹣(3.6﹣1.8)=﹣1.8J
即为:
△Ep=1.8J
故选:
D
【分析】由胡克定律:
F=kx,可知F﹣x图象的斜率表示弹簧劲度系数,弹性势能的表达式为:
,由此可计算弹簧形变之后的弹性势能.
10.【答案】B
【解析】【解答】解:
A、规定初速度方向为正方向,初速度为:
v1=6m/s,碰撞后速度为:
v2=﹣6m/s△v=v2﹣v1=﹣12m/s,负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反,所以碰撞前后小球速度变化量的大小为12m/s.故A错误,B正确.
C、反弹后的速度大小与碰撞前相同,即初、末动能相等,所以△Ek=0,故CD错误;
故选:
B.
【分析】由于速度是矢量,对于速度的变化量我们应该采用平行四边形法则.
对于同一直线上的速度变化量的求解,我们可以运用表达式△v=v2﹣v1,但必须规定正方向.
11.【答案】D
【解析】【解答】解:
A、落地的时间不同,竖直上抛时间最长,竖直下抛时间最短,故A错误;
B、小球运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,故末速度相等,但方向不同,故B错误;
C、落地时速度相等,但方向不同,根据P=Gvcosθ可知,重力的瞬时功率不等,故C错误;
D、根据机械能守恒定律得到落地时动能相等,故D正确;
故选D.
【分析】小球沿着不同的方向抛出,都只有重力做功,机械能守恒,故可得到落地时动能相等,但方向不同;根据瞬时功率表达式P=Fvcosθ判断瞬时功率的大小.
12.【答案】C
【解析】【分析】由动能定理可得
,
,所以
。
【点评】在运用动能定理分析问题时,一定要注意过程中的始末状态。
二、多选题
13.【答案】AC
【解析】【解答】解:
A、动能就是物体由于运动而具有的能量,是普遍存在的机械能中的一种基本形式,凡是运动的物体都有动能,所以A正确.B、物体的动能是没有方向的,它是标量,速度v是物体相对参考平面的速度,所以B错误.
C、对于一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化的,但速度变化时,动能不一定变化,所以C正确
D、动能不变的物体,可以是物体速度的大小不变,但速度的方向可以变化,比如匀速圆周运动,此时的物体并不一定是受力平衡状态,所以D错误.
故选:
AC
【分析】动能的计算式为EK=
mV2,物体的质量和速度的大小都可以引起物体动能的变化,它是没有方向的,它是标量
14.【答案】AD
【解析】【解答】解:
A、物体在下落过程中,重力做正功为mgh,则重力势能减小也为mgh.故A正确;B、物体的合力为
,则合力做功为
,所以物体的动能增加为
,故B错误;
C、物体除重力做功,阻力做负功,导致机械能减少.
根据牛顿第二定律得:
F合=ma=mg﹣f=
mg
得:
f=
mg
所以阻力做功为:
Wf=﹣fh=﹣
,
所以机械能减少为
,故C错误;
D、物体在下落过程中,重力做正功为mgh,故D正确;
故选:
AD.
【分析】物体距地面一定高度以
的加速度由静止竖直下落到地面,则说明物体下落受到一定阻力.那么重力势能的变化是由重力做功多少决定的,而动能变化由合力做功决定的,那么机械能是否守恒是否只有重力做功决定的.
15.【答案】A,C,D
【解析】【解答】解:
A、甲与乙两个物体系统机械能守恒,故甲减小的机械能一定等于乙增加的机械能,故A正确;
B、甲与乙两个物体系统机械能守恒,甲球减小的重力势能转化为乙的势能和动能以及甲的动能,故B错误;
C、将甲与乙当作一个整体,机械能也守恒,找出重心,在甲与乙的连线上,如果甲到圆弧的最低点,则系统重心升高了,机械能增加了,矛盾,故甲球不可能到圆弧最低点,故C正确;
D、由于机械能守恒,故动能减为零时,势能应该不变,故杆从右向左滑回时,乙球一定能回到凹槽的最低点,故D正确;
故选ACD.
【分析】与乙两小球系统,重力势能和动能相互转化,系统机械能守恒;还可以将甲与乙当作一个整体,找出重心,机械能也守恒.
16.【答案】A,B
【解析】【解答】A、根据WG=Ep1-Ep2知,物体克服重力做的功等于重力势能增加量,A项符合题意;
B、根据重力做功的特点知,从同一高度抛出物体到落地的过程中,重力做功相等,因而重力势能的减少量也相等,B项符合题意;
C、重力势能的数值依赖于参考平面的选取,重力势能为零的物体,完全可以对别的物体做功,C项不符合题意;
D、用手托住物体匀速上升时,手的支持力等于物体的重力,手的支持力做的功等于物体克服重力做的功,也等于物体重力势能的增加量,D项不符合题意.
故答案为:
A、B。
【分析】重力
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