沪科版必修2同步精练精析：单元质量评估（四）（沪科版必修二）

单元质量评估（四）
一、选择题(本题共9小题，每小题5分，共45分.有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1.水流从高处落下，对水轮机做3×108 J的功，关于这句话的正确理解为（ ）
A.水流在对水轮机做功前，具有3×108 J的能量
B.水流在对水轮机做功时，具有3×108 J的能量
C.水流在对水轮机做功后，具有3×108 J的能量
D.水流在对水轮机做功的过程中，其能量减少了3×108 J
【解析】选D.功是能量转化的量度，力对物体做多少功，就有多少能量参与了转化，故只有D对.
2.质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地面高度为h,如图1所示,若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是（ ）
A.mgh,减少mg(H-h)
B.mgh,增加mg(H+h)
C.-mgh,增加mg(H-h)
D.-mgh,减少mg(H+h)
【解析】选D.小球落地时在参考平面以下,此时小球的重力势能为-mgh.在全过程中重力做正功,重力势能减少，ΔEp=-WG=-mg(H+h).
3.关于弹力做功与弹性势能的关系，我们在进行猜想时，可以参考重力做功与重力势能的关系讨论.下面的猜想正确的是（ ）
①弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将增加；
②弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将减少；
③弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将增加；
④弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将减少；
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
【解析】选B.重力做功时，重力势能改变，弹力做功时，弹性势能也要变化.重力做正功时，物体的高度降低，重力势能减少，弹力做正功时，弹簧的形变减小，则弹性势能减少；重力做负功时，物体的高度升高，重力势能增加，同理弹力做负功时，弹簧的形变增大，则弹性势能增加，所以②、③正确，①、④错，故选B.
4.关于重力势能与重力做功,正确的是（ ）21世纪教育网
A.物体克服重力做功等于重力势能的增加
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,物体所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21世纪教育网
D.用手托住一个物体匀速上升时,手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体重力势能之和
【解析】选A、B.物体克服重力做的功等于重力势能的增加量,A正确;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正确;重力势能的数值取决于参考面的选取,重力势能为零的物体,完全可以对别的物体做功,C错误;用手托住物体匀速上升时,手对物体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错误.
5.物体在下列运动过程中,机械能守恒的是（ ）
A.直升机载物匀速上升
B.起重机匀速下放物体
C.物体沿光滑斜面加速下滑21世纪教育网
D.电梯载物匀加速上升
【解析】选C.对A、B、D选项而言,从能量变化角度看A、B动能不变,只有势能变化,故机械能不守恒；D项中动能和势能都增大,故机械能变大;而物体沿光滑斜面下滑,只有重力做功,机械能守恒,故C项正确.
6.（2009·广东高考）某缓冲装置
可抽象成图2所示的简单模型.图中
K1、K2为原长相等，劲度系数不同的
轻质弹簧.下列表述正确的是（ ）
A．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等
C．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等
D．垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变
【解析】选B、D.两弹簧中任一点处，相互作用力均相等，都等于弹簧一端的力，与劲度系数无关.（只是劲度系数不同，形变量不同），B对，C错.两弹簧均发生形变，其弹性势能均变化，D对.弹簧的劲度系数越大.缓冲效果越好，A错.21世纪教育网
7.物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动.在这三种情况下物体机械能的变化情况是（ ）
A.匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小
B.匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小
C.由于该拉力与重力大小的关系不明确，所以不能确定物体机械能的变化情况21世纪教育网
D.三种情况中，物体的机械能均增加
【解析】选D.在题中所列举的三种情况中，除重力做负功外，向上的拉力均对物体做了功，所以物体的机械能均增加，故A、B、C均错，D正确.
8.如图3所示,A球用线悬挂且通过弹簧与
B球相连,两球质量相等.当两球都静止时,
将悬线烧断,下列说法正确的是（ ）
A.线断瞬间,A球的加速度大于B球的加
速度
B.线断后最初一段时间里,重力势能转化为动能和弹性势能
C.在下落过程中,两小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒
D.线断后最初一段时间里,动能的增加大于重力势能的减少
【解析】选A、C、D.悬线烧断前弹簧处于伸长状态,弹簧对A球的作用力向下,对B球的作用力向上.当悬线烧断瞬间,弹簧的伸长来不及改变,所以B球加速度仍为零,对A球作用力仍然向下,故A球的加速度大于B球的加速度,即选项A正确.
在下落过程中,只有重力和弹力做功,故两小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒,即选项C正确.悬线烧断后最初的一段时间里,弹簧缩短到原长以前,重力势能和弹性势能均减少,系统的动能增加,即选项D正确.
9.如图4所示，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，其运动的加速度为3g/4，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（ ）
A.重力势能增加了3mgh/4
B.重力势能增加了mgh
C.动能损失了mgh
D.机械能损失了mgh/2
二、实验题（10分）[来源:21世纪教育网
10.如图5所示，是“验证机械能守恒”实验中得到的一条合格的纸带，OA之间已用纸盖住，只有A、B、C三点清晰，测得AB=2.112 cm，BC=2.496 cm,打点计时器用的交流电频率为50 Hz,若重锤质量为0.1 kg,重锤下落至B点时的动能等于________J,O、A两点间的距离为_______m.
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[来源:21世纪教育网
三、计算题（本题共3小题，共45分.计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
11.（10分）如图6所示，P、Q是竖直固
定于水平桌面上的挡板，相距s.质量为
m的小物体从紧靠P处以一定初速度向Q[来源:21世纪教育网
板运动，与Q板碰撞后反弹(速度方向反
向，大小不变)，向P板运动，与P板碰撞后向Q板运动，往复n次后，最后停止在P、Q的中点，设物体与桌面的动摩擦因数为μ,碰撞过程中无能量损失，求整个过程中摩擦力做功多少？
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12.（2010·沈阳高一检测）
（16分）如图7所示，倾角为
θ的光滑斜面上有轻杆连接的
A、B两个小物体，A的质量为m,
B的质量为3 m，轻杆长为L，A
物体距水平地面的高度为h，水平地面光滑，斜面与水平地面的连接处是光滑圆弧，两物体从静止开始下滑.求：
（1）两物体在水平地面上运动时的速度大小.21世纪教育网
（2）在整个运动过程中，杆对B物体所做的功.
13.（19分）一个人站在距地面20 m的高处,将质量为
0.2 kg的石块以v1=12 m/s的速度斜向上抛出,石块的初速度方向与水平方向之间的夹角为30°,g取10 m/s2,求:
(1)人抛石块过程对石块做多少功
(2)若不计空气阻力,石块落地时的速度大小是多少
(3)若落地时速度大小为22 m/s,石块在空中运动过程中克服阻力做多少功
【解析】
答案:
【解析】
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