物理：第二章《能的转化与守恒》测试（鲁科版必修2）

能的转化与守恒 测试
第一部分：选择题（共44分）
一、单项选择题（以下8道题中，每题只有一个正确答案，每题3分,共24分）
1、某人用同一水平力先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进s距离，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则 （ ）
A.W1=W2，P1=P2 B.W1=W2，P1>P2 C.W1>W2，P1>P2 D.W1>W2，P1=P2
2、汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，直到达到最大速度为v，则下列判断正确的是 ( )
A.汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动
B.汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动
C.汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动
D.汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动
3、以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为 ( )
A.0 B.-fh C.-2fh D.-4fh
4、质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在全过程中，以下说法不正确的是（ ）
A.外力对物体做的总功为零
B.重力对物体做功为mgH
C.物体的机械能减少mg(H+h)
D.地面对物体的平均阻力大小为mg(H+h)／h
5、下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系正确的是 （ ）
A.如果物体所受的合外力为零，那么，合外力对物体做的功一定为零
B.如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零
C.物体在合外力作用下作变速运动，动能一定变化
D.物体的动能不变，所受的合外力必定为零
6、当物体克服重力做了功时，物体的（ ）
A.重力势能一定减少，机械能可能不变 B.重力势能一定增加，机械能一定增加
C.重力势能一定增加，动能可能不变 D.重力势能一定减少，动能可能减少
7、关于机械能是否守恒的叙述，正确的是（ ）
A.作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒
B.作变速直线运动的物体的机械能可能守恒
C.外力对物体做功为零时，机械能一定守恒
　D.只要有除重力以外的力做了功，机械能一定不守恒
8、一质量分布均匀的不可伸长的绳索重为G，A、B两端固定在水平天花板上，如图所示，今在绳的最低点C施加一竖直向下的力将绳绷直，在此过程中，绳索AB的重心位置（ ）
A.逐渐升高 B.逐渐降低
C.先降低后升高 D.始终不变
二、不定项选择题（以下每题可能有一个或一个以上的正确答案，每题4分，选对而不全得2分，选错得0分。本题总分20分）
9、在高度为H的桌面上以速度v水平抛出质量为m的物体，当物体落到距地面高为h处，如图所示，不计空气阻力，选地面为零势能点，下列说法正确的是( )
A.物体在A点的机械能为
B.物体在A点的机械能为
C.物体在A点的动能为
D.物体在A点的动能为
10、两个质量相等的物体，分别从两个高度相等而倾角不同的光滑斜面顶从静止开始下滑，则下列说法正确的是（ 　 ）
A.到达底部时速度相同
B.到达底部时重力的功率相等
C.下滑到底端过程中重力做的功相等
D.到达底部时动能相等
11、在光滑的水平地面上,一个质量为m的物体在水平恒力F的作用下由静止开始运动,经过时间t后,获得动能为Ek；如果要使物体由静止开始运动相同的时间t后获得的动能为2Ek,可以采取（ ）
A.质量不变，力变为2F B.力不变，质量变为原来的一半
C.力不变，质量变为2m D.将质量和力都变为原来的一半
12、如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒定为f，使皮带以速度v匀速运动，则在运动过程中下列说法正确的是( )
A.人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力 B.人对皮带不做功
C.人对皮带做功的功率为mgv D.人对皮带做功的功率为fv
13、如图小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中
A.小球的机械能不守恒
B.小球的重力势能随时间一直减少21世纪教育网
C.小球的动能先从0增大，后减小到0，在b点时动能最大
D.到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
第二部分：非选择题（共56分）
三、填空题(以下每空2分，总共14分)[来源:21世纪教育网]
14、如图：用F =40 Ｎ的水平推力推一个质量m＝3.0 kg的木块，使其沿着固定的光滑斜面向上移动2 ｍ，则在这一过程中，F做的功为_____J，重力做的功为_____J.
15、甲、乙两物体质量之比m甲：m乙=1∶2，它们与水平桌面间的 摩擦因数相同．在水平面上运动时因受摩擦力作用而停止．(1)若它们的初速度相同，则运动位移之比为____；(2)若它们的初动能相同，则运动位移之比为__________．
16、小张用恒力对将重物提到一定高度，在此过程中，小张对重物做功W1,重物的重力做功W2，重物克服空气阻力做功W3，则此过程中重物的动能变化量为______________；重物的重力势能变化量为______________；重物的机械能变化量为______________。
四、实验题(每空2分，总共12分)
17、在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如下图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s)，那么：
(1)纸带的________ (填“P”或“C”，必须用字母表示)端与重物相连；
(2)打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=________m/s(保留到小数点后两位)；
(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=________J，此过程中物体动能的增加量△Ek=________J；(g取9.8m／s2保留到小数点后两位)
(4)通过计算，数值上△EP________△Ek(填“<”、“>”或“=”)，这是因为____________。
五、计算题（总共4题，前3题为必做题，第4题为选做题，即附加题。在解答过程画出必要的受力分析，写出必要的演算过程、解题步骤及重要关系式，并得出结果。总共8+10+12=30分，附加题20分）
18、把质量为3.0kg的石块，从高30m的某处，以的速度向斜上方抛出（不计空气阻力）求：（1）石块落地时的速率是多少？（2）若石块在运动过程中克服空气阻力做了73.5J的功，石块落地时的速率又为多少？
19、如图所示，A物体用板托着，位于离地h=1.0m处,轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态，已知A物体质量M=1.5㎏，B物体质量m=1.0kg，现将板抽走,A将拉动B上升，设A与地面碰后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，问：（1）A落地前瞬间的速度大小为多少？（2）B物体在上升过程中离地的最大高度为多大？
20、一辆质量为2.0×103kg的汽车以额定功率为6.0×104W在平直公路上行驶，汽车受到的阻力恒为2.0×103N，求：(1)汽车所能达到的最大速度是多大?(2)当汽车的速度为10m／s时的加速度是多大?(3)若汽车从静止开达到最大速度过程中，通过的路程为300米，则这一过程总用时为多少秒？(4)若汽车从静止开始做匀加速直线运动(不是额定功率行驶)，加速度的大小a=1.0m/s2，则这一过程最多能保持多长时间?
21、（附加题20分）人从一定的高度落地容易造成骨折。一般人胫骨的极限抗压强度约为1.5×108N/m2，胫骨最小横截面积大多为3.2cm2。假若一质量为50kg的人从某一高度直膝双足落地，落地时其重心又约下降1cm。试通过计算估计这个高度超过多少时，就可能导致胫骨骨折。
参考答案
一、单项选择题（以下8道题中，每题只有一个正确答案，每题3分,共24分）
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
答 案
B
C21世纪教育网
C
B
A
C
B
A
二、不定项选择题
题号
9
10
11
12
13
答案
BD
CD
B
AD
ABD
三、填空题(以下每空2分，总共14分)
14、J； -30J。 15、1：1； 2：1。 16、W1+W2—W3； -W2； W1-W3。
四、实验题(每空2分，总共12分)
17、(1) P (2)0.98m／s (3) 0.49J 0.48J
(4)“>”；纸带下落过程中必不可少有摩擦等原因使机械能减少
18．解：（1）对石块，在出手后到落地过程中，依据动能定理得：
　 代入数据解得v1=25m/s
（２）对石块，在刚被抛出到落地过程中，依据动能定理得：
　　　　　　　
　　　　 代入数据解得
19解：（１）对A、Ｂ组成的系统，在Ａ下降h至地面过程中，A、B系统机械能守恒，
依据机械能守恒定律得 ①
解得 ②
代入数据有 ＝2m/s ③
（２）对Ｂ，在A着地后，B向上作匀减速过程中，依据运动学知Ｂ物还能上升的高度h`为： ④
代入数据有 0.2m ⑤
故B物体上升过程中距地面的最大高度为 ＝1.2m ⑥
20解：（１）由机车起动知，当牵引力Ｆ１＝f时，速度最大， （1`）
　　　　　最大速度 （1`）
（２）当车的速度v1=10m/s时，此时加速度设为a1,依据牛顿第二定律得
（2`）
代入数据解得此时加速度a1=2m/s2 （1`）
（3）对车,在刚起动到达到最大速度过程中，依据动能定理得:[来源:21世纪教育网]
（2`）
代入数据解得
=25秒 （1`）
即从起动到达到最大速度总用时25秒
（4）当以a=1.0m/s2匀加速起动时，匀加速时的末速度为v1,因时为t1 秒
依据牛顿第二定律知： （2`）
由匀变速速度公式知： （1`）
联立以上两式代入数据得t1=15秒 （1`）
21、（附加题）
解：依题意知，胫骨所以承受的最大冲击力为
F=
设下落地最大安全高度为h1，触地时重心又下降高度为h2，落地者质量为m，落地速度为v，与地碰撞时间为
由动能定理 mg(h1+h2)-Fh2=0
所以 h1=
代入数据得h1=