2023-2024学年鲁科版必修2第一章《功和机械能》单元测试B卷(后附答案）

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2023-2024学年 鲁科版必修2 第一章《功和机械能》单元测试B卷
试卷后附解析
考试范围：xxx；考试时间：75分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请添加修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．2013 年6月11日17时38分，酒泉卫星发射中心将我国自行研制的“神舟十号”载人航天飞船成功地送上太空，飞船绕地球飞行一圈时间约为90分钟，“神舟十号”载人航天飞船一项任务是绕“天宫一号”目标飞行器飞行一圈。根据以上信息有（　　）
A．“17时38分”和“90分钟”，前者表示时刻，后者表示时间
B．飞船绕地球飞行一圈，它的位移和路程都为零
C．飞船绕地球飞行一圈平均速率为零，但它在每一时刻的瞬时速度都不为零
D．飞船围绕地球运动和绕“天宫一号”飞行时，均不能将飞船看成质点
2．下列所描述的运动中，可能的有（　　）
A．速度变化率很大，加速度很小
B．速度变化方向为正，加速度方向为负
C．速度变化越来越快，加速度越来越小
D．速度越来越大，加速度越来越小
3．自动驾驶汽车依靠人工智能、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人操作的情况下，自动安全地操作机动车辆。如图甲所示，某平直公路上，一辆自动驾驶汽车正以v1=72km/h的速度匀速行驶，某时刻其前方一白色小汽车以v2=30m/s的速度匀速前行，当后车传感器探测到前车时，两车距离L1=150m。此时刻前车遇紧急情况后，加速度随时间变化如图乙所示，取开始运动方向为正方向。则下列说法正确的是（　　）
A．两车在9s内一定会相碰
B．时两车距离最近，且最近距离为155m
C．时前车速度减为0
D．两车距离为95m
4．如图所示的装置，通过动滑轮和定滑轮悬挂重均为G的两个物体，图中虚线保持水平，则θ角为（　　）
A．45° B．30° C．60° D．75°
5．悬索桥的简化模型如下：吊桥六对钢杆悬吊桥面分列桥面两侧，其上端挂在两根钢缆上，如图为其一侧面图，已知图中相邻两钢杆间距离为9m，靠桥面中心的钢杆长度为2m（即AA′= DD′=2m），BB′= EE′，CC′= PP′，又已知两端钢缆CM、PN与水平方向成45°角，钢杆、钢缆自重不计，每根钢杆承受拉力相同，桥面总质量m，则（　　）
A．BB′=5m
B．每根钢杆拉力为
C．钢缆AD中拉力为
D．钢缆CM中拉力为
6．关于自由落体运动，以下叙述正确的是（　　）
A．自由落体运动就是不能有任何空气阻力的运动
B．自由落体运动是减速直线运动
C．自由落体运动中的速度总是与时间的平方成正比
D．只要知道自由落体运动的时间，就一定可以知道这段时间内运动的平均速度
7．如图所示，A、B两物块质量均为m，用一轻弹簧相连，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，B物块恰好与水平桌面接触，此时轻弹簧的伸长量为x，现将悬绳剪断，则（ ）
A．悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为g
B．悬绳剪断瞬间B物块的加速度大小为g
C．悬绳剪断后A物块向下运动距离2x时速度最大
D．悬绳剪断后A物块向下运动距离x时加速度最小
评卷人得分
二、多选题
8．用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．F2的反作用力是F3 B．F1的施力物体是弹簧
C．F3的施力物体是小球 D．F4的反作用力是F1
9．一位同学乘坐直升电梯从一楼上到六楼的过程中，其v－t图像如图所示。已知该同学的质量m＝60kg，g＝9.8m/s2.下列说法正确的是（　　）
A．2－9s时间内该同学处于平衡状态 B．前2s内该同学处于超重状态
C．前2s内该同学对电梯底部的压力大小为540N D．10s内电梯的位移大小为17m
10．如图所示为一质点运动的位移随时间变化的规律，图线是一条抛物线，方程为x=－5t2＋40t．在前8s内，下列说法正确的是( )
A．质点做匀变速直线运动，最大位移是80m B．质点的初速度是20m/s
C．质点的加速度大小是10m/s2 D．第8s内质点的平均速度为0
11．如图所示，物体 A 的重力为 10 牛顿，固定斜面的倾角为 30°，物体 A 与固定斜面间的最大静摩擦力为 2 牛顿，A 与 B 间由轻绳相连且平行于斜面，图中所示的角 60 ， 绳 OC 呈水平，则物体 B 的重力取以下哪几个值，物体 A 可以在斜面上保持静止状态（ ）
A．1.6 牛顿 B．2.4 牛顿
C．3.3 牛顿 D．3.8 牛顿
第II卷（非选择题）
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三、实验题
12．某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图甲所示。

（1）该同学正确操作后，取下纸带，取其中的一段标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为，，，，，，已知打点计时器的打点间隔，则重锤运动的加速度表达式为 （用题中所给符号表示），代入数据，可得加速度 （计算结果保留3位有效数字）。
（2）该同学从实验结果发现，重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小，为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，以下改进可行的是 。
A．增加重锤的质量 B．换一个打点计时器 C．采用频闪照相法
13．在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：
（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 （填选项代号）
A．学生电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平
（2）实验过程中，下列做法正确的是( )
A．先接通电源，再使纸带运动
B．先使纸带运动，再接通电源
C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
（3）在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如下图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm，根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB= m/s，C、E间的平均速度为 m/s，小车的加速度a= m/s2（计算结果保留二位有效数字）。
评卷人得分
四、解答题
14．将一个质量为m的铅球放在倾角为的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态、不考虑铅球受到的摩擦力，求挡板对铅球的弹力和斜面对铅球的支持力。
15．在平直的公路上，一辆自行车以5m/s的速度开始做匀减速直线运动，行驶了50m后停止。如果自行车和人的总质量为100kg，求自行车所受阻力的大小。
16．如图所示，倾角为且足够长的斜面固定在水平地面上，将长为的板放于斜面上，小滑块置于的上端，现同时从静止释放、，已知、质量都为，（重力加速度，各接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。求：
(1)为使、静止在斜面上，则与斜面动摩擦因数应满足什么条件；
(2)若和斜面间动摩擦因数、间的动摩擦因数，求、下滑过程中、之间的摩擦力为多大；
(3)若和斜面间动摩擦因数、间的动摩擦因数，求在上运动的时间。
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案：
1．A
解析：A．时刻表示时间点，时间表示时间段，“17时38分”表示时刻， “90分钟”表示时间，故A正确；
B．飞船绕地球飞行一圈，回到出发点，位移为0，路程不为0，故B错误；
C．平均速率为路程与时间的比值，飞船绕地球飞行一圈，路程不为0，则平均速率不为零，在每一时刻的瞬时速度都不为零，故C错误；
D．飞船围绕地球运动时，可以看做质点，但飞船围绕“天宫一号”飞行时，飞船的体积和大小不能忽略，不能看成质点，故D错误。
答案：A。
2．D
解析：根据可得加速度表示速度的变化率，也表示速度的变化快慢，速度变化越快，加速度越大，其方向与速度变化量的方向一致，但加速度与速度、速度变化量均无关。
答案：D。
3．D
解析：ABD．时，白色小汽车的速度为
根据图象做出白色小汽车的图象。
可知当白色小汽车加速过程中速度与自动驾驶汽车速度相等时，两车的距离最近，设白色小汽车加速过程中时刻，两车速度相等，有
解得
则两车距离为
可知两车在9s内不会相碰，时两车距离最近，且最近距离为，故AB错误，D正确；
C．时前车速度为
故C错误。
答案：D。
4．B
解析：对右侧物体受力分析，受拉力和重力而平衡，则有
对滑轮受力分析，受三根绳子的拉力，三个力的大小都等于G，根据平衡条件，三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，该三角形是等边三角形，故两个细线的拉力的夹角为120°，由几何关系可得
答案：B。
5．A
解析：B．对整体受力分析可得
解得每根钢杆的拉力为
B错误；
CD．以图中左边部分为研究对象，如图所示
根据平衡条件可得
CD错误；
A．以结点A为研究对象，如图所示
由图可得
根据几何关系
A正确。
答案：A。
6．D
思路：物体做自由落体运动的条件：①只在重力作用下②从静止开始．只在重力作用下保证了物体的加速度为g；从静止开始保证了物体初速度等于零．所以自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动．
解析：A、自由落体运动可以有空气阻力，但空气的阻力较小，可以忽略不计．故A错误；
B、自由落体运动是匀加速直线运动．故B错误；
C、由v=gt可知自由落体运动中的速度总是与时间成正比．故C错误；
D、若知道自由落体运动的时间为t，则这段时间内运动的平均速度为：，故D正确．
答案：D．
点拨：自由落体运动的条件是这类概念选择题判断的主要依据，所以不但要记准概念，还要充分理解．
7．C
解析：AB．剪断悬绳前，对B受力分析，B受到重力和弹簧的弹力，知弹力
F=mg
剪断瞬间，对B受力分析，B的受力情况不变，则B的加速度为0，对A分析，A的合力为
F合=mg+F=2mg
根据牛顿第二定律，得
a=2g
故AB错误；
CD．弹簧开始处于伸长状态，弹力
F=mg=kx
当向下压缩
mg=F′=kx′
时，加速度为零，速度最大
x′=x
所以下降的距离为2x时速度最大，加速度最小，故C正确，D错误。
答案：C。
8．AC
解析：A.小球受到弹簧的拉力和弹簧对小球的拉力是一对相互作用力，故A正确；
B.F1是小球受到的重力，施力物体是地球，故B错误；
C. F3是小球对弹簧的拉力，施力物体是小球，故C正确；
D. F4是天花板对弹簧的拉力，其反作用力不是F1，故D错误。
答案：AC。
9．ABD
解析：A．由图像可知，2－9s时间内该同学做匀速直线运动，加速度为零，由牛顿第二定律，可得合力F为零，所以该在此时间段处于平衡状态，A正确；
B．该同学乘坐直升电梯从一楼上到六楼，规定向上为正方向，前2s物体的加速度为正，即加速度向上，此为超重状态，B正确；
C．前2s加速度向上，大小为，令FN为电梯对人的支持力，对人分析，由牛顿第二定律，有
FN-mg=ma
代入数值计算的
FN=648N
由牛顿第三定理，可知前2s内该同学对电梯底部的压力大小为648N，C错误；
D．速度—时间图像所围成的面积表示位移，则10s内电梯的位移
D正确。
答案：ABD。
10．AC
解析：ABC．图像上的任意一点表示该时刻的位置坐标，在时间轴上方，位置坐标为正数，在时间轴下方，位置坐标为负数，即图像中的坐标不是正数就是负数，所有点在同一条直线上，所以位移时间图像仅描述直线运动，又由于图线是一条抛物线，方程为把它与位移时间关系式：相比较，对应的未知数前面常数相同，可以得到
即物体做初速度为40m/s，加速度为-10m/s2的匀变速直线运动；由图可以看到位移的最大值为80m，故A项正确，B项错误，C项正确；
D．物体前8s内的位移为：
物体前7s内的位移为：
由平均速度公式可得：
故D项错误．
11．ABC
解析：当A受的摩擦力为最大静摩擦力且摩擦力方向沿斜面向下时，对A受力分析如图：
则
当A受的摩擦力为最大静摩擦力且摩擦力方向沿斜面向上时，解得：．物体 A 可以在斜面上保持静止状态，绳中拉力的范围为3～7N
对B受力分析如图：
则，因为，所以
故ABC三项正确，D项错误．
12． AC/CA
解析：（1）[1]根据题意结合图乙可知，相邻计数点间的时间间隔为
由逐差法有
解得
[2]代入数据，可得加速度
（2）[3]重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小，是因为重锤下落时受到较大的空气阻力或者纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦力过大，为了有效地缩小这个实验测得的重力加速度与实际的重力加速度之差，可以换用较大质量的重锤，换用电火花计时器或采用频闪照相法。
答案：AC。
13． AC/CA AD/DA 0.25 0.45 1.0
思路：结合实验过程取实验所需的器材，特别是刻度尺是用来测量计数点之间的距离，可以解出平均速度或瞬时速度以及加速度；而实验具体操作步骤的先后顺序要在做实验时注意体会；
纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，根据中间时刻速度等于一段过程中的平均速度可求出某点的瞬时速度，根据运动学公式 x=aT2求得加速度。
解析：（1）[1]AB．实验使用的电源必须是交流电源，A正确，B错误；
C．刻度尺要用来测量纸带的点之间的距离，所以必须要有刻度尺，C正确；
D．打点计时器本身就是计时的仪器，所以不需要秒表，D错误；
E．在处理纸带求解速度与加速度的过程中，物体的质量不需要知道，所以不用天平测物体的质量，E错误。
答案：AC。
（2）[2]AB．开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，A正确，B错误；
CD．在实验时要将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，这样可以在纸带上打出较多的点，所以C错误，D正确。
答案：AD。
（3）[3]相邻两计数点之间还有四个点未画出，则两个计数点之间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，B点速度是AC段的平均速度，得
[4]CE间的平均速度为
[5]根据运动学公式 x=aT2，解得
点拨：对于一些实验操作细节，要通过亲自动手实验，才能体会具体操作细节的含义，并且在做实验时体会得到的结果记忆深刻；提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，知道中间时刻速度等于一段过程中的平均速度，能根据运动学公式 x=aT2求得加速度。
14．挡板对铅球的弹力为；斜面对铅球的支持力为
解析：对铅球受力分析如图所示
受到水平挡板的弹力F1，斜面的弹力F2，重力mg，由于铅球处于静止状态，所以F1和mg的合力大小等于F2，则有
解得
15．25N
解析：自行车做减速运动的加速度为
根据牛顿第二定律可知
f=ma=25N
16．(1)；(2)2N；(3)0.5s
解析：(1) AB静止在斜面上，以AB整体为对象有
解得
(2)假设A、B相对静止
以AB整体为对象，由牛顿第二定律得
对B对象，由牛顿第二定律得
解得
假设成立，所以A、B之间为静摩擦力
fs=2N
(3)对B对象，由牛顿第二定律得
解得
对A对象，由牛顿第二定律得
解得
所以
解得
t=0.5s
答案第1页，共2页
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