人教版必修第二册 第八章 本章达标检测
一、单选题
1.如图(甲),一维坐标系中有一质量为m=2 kg的物块静置于x轴上的某位置(图中未画出),t=0时刻,物块在外力作用下沿x轴开始运动,如图(乙)为其位置坐标和速率二次方关系图像的一部分.下列说法正确的是( )
A.物块做匀加速直线运动且加速度大小为1 m/s2
B.t=4 s时物块位于x=4 m处
C.t=4 s时物块的速率为2 m/s
D.在0~4 s时间内物块所受合外力做的功为2 J
2.如图所示,A、B两物体质量分别为m和2m,A置于光滑水平面上,B置于粗糙水平面上,用相同水平力分别依次推A和B,使它们从静止前进相同的位移,下面说法正确的是( )
A.两次推力做的功不相等;
B.第二次推力做的功大一些;
C.第二次推力做功的平均功率小一些;
D.第二次推力做功的平均功率大一些.
3.某人在平直公路上仅靠电机驱动电动车以额定功率从静止启动,已知电动车能够达到的最大速度为v,电动车所受的阻力是人和车总重力的。当车速为时,人和车的瞬时加速度为( )(g取10m/s2)
A.0.5m/s2 B.1m/s2 C.1.5m/s2 D.2m/s2
4.大小相等的力按如图甲和乙所示的两种方式作用在两个相同的物体上,使两个物体沿粗糙的水平面向右移动相同的距离,有关力做功的说法正确的是( )
A.甲图中力做正功,乙图中力做负功
B.甲图和乙图中力都做负功
C.甲图、乙图中力做的功一样多
D.甲图中力做的功比乙图中力做的功多
5.如图所示,作用于轻绳端点A竖直向下的拉力F,通过跨在光滑小滑轮的轻绳拉一处在较远处的物体B初始位置绳与水平方向的夹角很小,使物体沿水平面向右匀速滑动,直到接近滑轮下方,在此过程中( )
A.绳端A的速度逐渐增大
B.绳端拉力F逐渐增大
C.绳端拉力F的功率逐渐减小
D.物体B对地面的压力逐渐增大
6.如图所示,高为h=1.25m的平台上覆盖一层薄冰,现有一质量为60kg的滑雪爱好者以一定的初速度v向平台边缘滑去,着地时速度的方向与水平地面的夹角为45°(取重力加速度g=10m/s2).由此可知下列各项中错误的是 ( )
A.滑雪者离开平台边缘时的速度大小是5.0m/s
B.滑雪者在空中运动的时间为0.5s
C.滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是2.5m
D.着地时滑雪者重力做功的瞬时功率是300W
7.如图所示,一足够长的斜面倾角为45°,一弹性小球,在与斜面上端等高的某处A点由静止释放,小球落到斜面上的B点后反弹,反弹时速度大小不变,反弹前后,速度方向与斜面夹角相等,小球反弹后落到斜面上C点,不计空气阻力,则小球在AB段和BC段运动中( )
A.运动时间之比为tAB:tBC=1:1
B.重力做功的平均功率之比为PAB:PBC=1:3
C.运动的竖直高度之比为hAB:hBC=1:2
D.若小球释放点自A点向右平移少许,则小球反弹后再次落到斜面上时速度方向与落到C点的相同
二、多选题
8.10月16日,赣南客家围屋被列入第八批全国重点文物保护单位,如图甲所示。假设围屋的屋顶底边宽L保持不变,屋顶的倾角θ可调,如图乙所示,下雨时,雨滴下滑可视为做初速度为零且无摩擦的运动,下列说法正确的是( )
A.θ越小,雨滴对屋顶压力越小
B.θ越小,雨滴下滑时的加速度越小
C.θ越小,雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间越长
D.θ=45°时,雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间最短
9.如图所示,光滑半圆轨道竖直放置,在轨道边缘处固定一光滑定滑轮(忽略滑轮大小),一条轻绳跨过定滑轮且两端分别连接小球A、B,小球A在水平拉力F作用下静止于轨道最低点P。现增大拉力F使小球A沿着半圆轨道运动,当小球A经过Q点时速度为v,OQ连线与竖直方向的夹角为30°,则下列说法正确的是( )
A.小球A、B的质量之比为∶2
B.小球A经过Q点时,小球B的速度大小为
C.小球A从P运动到Q的过程中,小球A、B组成的系统机械能一定在增加
D.小球A从P运动到Q的过程中,小球B的动能一直增加
三、实验题
10.“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,___________(选填A.“甲”或B.“乙”)方案好些.
(2)如图是该实验中得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图所示,已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1 s,物体运动的加速度a= __________ m/s2;该纸带是_________(选填A.“甲”或B.“乙”)实验方案得到的.
(3)如图是采用甲方案得到的一条纸带,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,其中正确的是_____
A.vN=gnT B.vN= C.vN= D.vN=g(n-1)T
四、解答题
11.如图所示,在水平面上依次放置小物块A和C以及曲面劈B,其中A与C的质量相等均为m,曲面劈B的质量M=2m,曲面劈B的曲面下端与水平面相切,且曲面劈B足够高,各接触面均光滑。现小物块C以水平速度向右运动,与A发生碰撞,碰撞后两个小物块粘在一起继续向右运动。求:
(1)C与A碰撞后速度的大小及碰撞过程损失的机械能;
(2)碰后物块A与C在曲面劈B上能够达到的最大高度;
(3)曲面劈B获得的最大速度的大小。
12.如图是利用传送带装运煤块的示意图.其中,传送带长为L=7m,倾角θ=37°,传送带以恒定速度沿顺时针方向转动,煤块与传送带间的动摩擦因数=0.8,上方主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度H=1.8m,与运煤车车箱中心的水平距离x=1.2m.现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点),煤块随传送带运动到轮的最高点恰好水平抛出并落在车箱中心,取g=10m/s2,sia37=0.6,co37°=0.8.求:
(1)煤块在轮的最高点水平抛出时的速度大小;
(2)煤块在传送带上运动的时间
13.我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后,拉开了全面试验试飞的新征程,假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动,当位移x=1.6×103 m时才能达到起飞所要求的速度v=80m/s。已知飞机质量m=7.0×104 kg,滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍,取重力加速度g=10m/s2,在飞机滑跑过程中, 求:
(1)飞机克服阻力所做的功和牵引力的大小;
(2)牵引力的平均功率。
14.如图所示,物块A的质量为M=0.3kg,物块B、C的质量都是m=0.25kg。三物块用细线通过轻质滑轮连接,物块B与物块C的距离和物块C到地面的距离都是L=0.1m。现将物块A下方的细线剪断,A距滑轮足够远且不计一切阻力。(g=10m/s2)求:
(1)物块A上升时的最大速度;
(2)物块A上升的最大高度。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【解析】
【分析】
【详解】
AC.由图,根据数学知识可得由
根据匀变速直线运动的速度位移关系公式
得
结合图像可知
物块做匀加速直线运动,加速度
t=4s时物块的速率为
A错误C正确;
B.由图像与x轴的交点表示物块的初始位置坐标,根据图像可知,物块的初始位置坐标为
t=4s时,
由图可得
B错误;
D.由动能定理得内物块所受合力做功为
D错误。
故选C。
2.C
【解析】
【详解】
AB、用相同的推力前进相同的位移,所以推力做的功是相等的,故AB错误;
CD、若有摩擦力作用时,物体运动是的加速度小,运动相同的位移所用时间比较长,则推力做功的平均功率会小一点,故C正确,D错误;
综上所述本题答案是:C
3.B
【解析】
【详解】
由题意可知电动车所受的阻力大小为
①
当电动车以最大速度行驶时,电机牵引力与阻力大小相等,则
②
当车速为时,电机牵引力大小为
③
设此时人和车的瞬时加速度为a,根据牛顿第二定律有
④
联立①②③④解得
⑤
故选B。
4.C
【解析】
【详解】
根据功的公式
可知,两图中力和位移之间的夹角均为锐角,故两图中力F均做正功,且做功相同
故选C。
5.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.对B的速度分解,设绳与水平夹角为,则沿绳方向的速度为
由于角度增大,故该速度不断减小,即绳端A的速度逐渐减小,故A错误;
B.由于B匀速运动,故其在水平方向受力平衡,故有
解得
随角度的增大,力F先变小后变大,故B错误;
C.由于力F先变小后变大,故其功率
由表达式可知随角度的增大,功率减小,故C正确;
D.由于力F的竖直向上的分力为
随的增大力逐渐增大,故物体对地面的压力减小,故D错误。
故选C。
6.D
【解析】
【详解】
A.着地时的速度方向与水平地面的夹角为45°,所以此时的水平速度和竖直速度的大小相等,由,可得
故A正确;
BC.人在水平方向上做匀速直线运动,水平的位移为
竖直方向上
所以可以求得
由竖直方向上的位移可以求得,时间t为0.5s,故BC正确;
D.着地时滑雪者重力做功的瞬时功率是
故D错误。
故选D。
7.D
【解析】
【详解】
设AB=h,则落到斜面上时的时间;速度为,则反弹速度也为,在斜面上做平抛运动:,解得,即tAB:tBC=1:2,选项A错误;在AB段,重力做功的平均功率:;在BC段重力做功的平均功率:,则PAB:PBC=1:2,选项B错误;运动的竖直高度之比为hAB:hBC=h:=1:4,选项C错误;若设小球从斜面上水平抛出后落到斜面上时速度方向与水平方向夹角为θ,则根据平抛运动的推论可知tanθ=2tan450=2,则小球落到斜面上时的速度方向一定;若小球释放点自A点向右平移少许,则小球反弹后仍水平抛出,则再次落到斜面上时速度方向与落到C点的相同,选项D正确;故选D.
【点睛】
解决本题的关键知道小球落到斜面上反弹后做平抛运动,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解.
8.BD
【解析】
【详解】
A.雨滴对屋顶压力
则θ越小,雨滴对屋顶压力越大,A错误;
B.雨滴下滑时的加速度
在θ越小,雨滴下滑时的加速度越小,B正确;
CD.根据
可得
则θ=45°时,雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间最短;在0~45°范围内,θ越小,雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间越长;在在45°~90°范围内,θ越小,雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间越短,D正确,C错误。
故选BD。
9.BC
【解析】
【详解】
A.根据题述条件,不能够得出小球A、B的质量之比,A错误;
B.当小球A经过Q点时速度为v,沿轻绳方向的分速度大小为:
vcos 60°=
等于此时B的速度大小,B正确;
C.小球A从P运动到Q的过程中,水平拉力F做正功,小球A、B组成的系统机械能一定增加,C正确;
D.小球A从P运动到Q的过程中,小球B的重力势能一直增加,机械能一直增加,但动能不一定一直增加,D错误。
故选BC。
10. (1)A (2)4.8 m/s2(4.7 m/s2~4.9 m/s2均可) B (3)BC
【解析】
【详解】
(1)机械能守恒定律的条件是只有重力做功,甲方案中摩擦阻力小,误差小,且操作方便,故可采用图甲方案.
(2)考虑将纸带计数点B到F等效分成两段BD和DF,根据可得,且加速度明显小于重力加速度,故该纸带是采用乙方案得到的.
(3)图甲的重力加速度应根据纸带去求解,求N点的速度只能用 公式,即BC正确.
【点睛】
第(1)题的关键是明确机械能守恒的条件是只有重力做功,甲方案阻力影响较小,乙方案阻力影响较大,所以甲方案好.
第(2)题应根据求加速度,注意利用“二分法”求平均加速度的方法;要根据来求瞬时速度.
第(3)题的关键在于重力加速度需要根据纸带去求解,不能直接用g代替.
11.(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】
(1)小物块C与A发生碰撞粘在一起,由动量守恒定律得
解得
碰撞过程中系统损失的机械能为
解得
(2)当AC上升到最大高度时,ABC系统的速度相等,根据动量守恒定律
解得
由能量关系
解得
(3)当AC由曲面劈B滑下后,B达到最大速度,从AC达共速到由B滑下过程中,由系统动量守恒
系机械能守恒
联立可得
12.(1)2m/s(2)6s
【解析】
【分析】
(1)煤块飞离传送带后做平抛运动,根据平抛运动的规律求解煤块在轮的最高点水平抛出时的速度大小;(2)煤块在传送带上先加速后匀速,根据牛顿第二定律先求解加速度,再结合运动学公式求解煤块在传送带上运动的时间.
【详解】
(1)由H=gt2解得
x=v0t
解得
(2)由牛顿第二定律:
解得a=0.4m/s2;
加速过程
因 ,则共速后一起匀速 ;
A到B的时间:
13.(1)1.12×108J,2.1×105N;(2)8.4×106 W
【解析】
【分析】
【详解】
(1)飞机克服阻力所做的功
Wf=f·x
f=0.1mg
解得
Wf=1.12×108J
飞机作匀变速直线运动,有
v2=2ax
由牛顿第二定律,有
F-f=ma
联立解得
a=2m/s2
F=2.1×105N
(2)设飞机滑跑过程中的平均速度为,有
在滑跑阶段,牵引力的平均功率
联立解得
P=8.4×106 W
14.(1)0.707m/s;(2)0.216m
【解析】
【详解】
(1)当B、C下降L,A上升L时,A的速度最大,根据机械能守恒定律,有
代入数据,解得
故A上升时的最大速度为0.707m/s。
(2)假设C着地后,B恰好着地,即B着地时的速度恰好为0,根据机械能守恒定律,有
但经过计算,有
所以B不能够恰好着地,B着地后A还会继续上升一段距离,则从C着地至B着地的过程中,有
代入数据解得
B着地后A继续上升的高度为
故A上升的最大高度为
故物块A上升的最大高度为0.216m。
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