第七章 机械能守恒定律 寒假复习题 word版含答案
文档属性
| 名称 | 第七章 机械能守恒定律 寒假复习题 word版含答案 |
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| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 118.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-02 00:00:00 | ||
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文档简介
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人教版 高中物理 必修二 第七章 机械能守恒定律 寒假复习题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
1.在光滑的水平面上，物体A以较大速度va向前运动，与以较小速度vb向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体B发生相互作用，如图所示．在相互作用的过程中，当系统的弹性势能最大时( )
A．va>vb
B．va＝vb
C．va
2.如图所示的几个运动过程中，物体的弹性势能增加的是( )
A． 如图甲，撑杆跳高的运动员上升过程中，杆的弹性势能
B． 如图乙，人拉长弹簧过程中，弹簧的弹性势能
C． 如图丙，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能
D． 如图丁，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能
3.热现象过程中不可避免地出现能量耗散现象．所谓能量耗散是指在能量转化过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用．下列关于能量耗散说法中正确的是( )
A． 能量耗散说明能量不守恒
B． 能量耗散不符合热力学第二定律
C． 能量耗散过程中能量仍守恒，只是说明能量的转化有方向性
D． 能量耗散过程中仍遵从能的转化与守恒定律：机械能可以转化为内能；反过来，内能也可以全部转化为机械能而不引起其他变化
4.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是( )
A． 重物质量的称量不准会造成较大误差
B． 重物质量选用得大些，有利于减小误差
C． 重物质量选用得较小些，有利于减小误差
D． 纸带下落和打点不同步一定会造成较大误差
5.速度为v的子弹，恰可穿透一固定着的木板，如果子弹速度为2v，子弹穿透木板的阻力视为不变，则可穿透同样的木板( )
A． 2块
B． 3块
C． 4块
D． 5块
6.我国南方部分地区遭遇了严重雪灾．在抗雪救灾中，运输救灾物资的汽车以额定功率上坡时，为增大牵引力，司机应使汽车的速度( )
A． 减小
B． 增大
C． 保持不变
D． 先增大后保持不变
7.如图是一种升降电梯的示意图，A为载人厢，B为平衡重物，它们的质量均为M，上下均由跨过滑轮的钢索系住，在电动机的牵引下使电梯上下运动．如果电梯中人的总质量为m，匀速上升的速度为v，电梯即将到顶层前关闭电动机，依靠惯性上升h高度后停止，在不计空气阻力和摩擦阻力的情况下，h为( )
A．
B．
C．
D．
8.如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是( )
A． 货物受到的支持力变小
B． 货物受到的摩擦力变小
C． 货物受到的支持力对货物做负功
D． 货物受到的摩擦力对货物做负功
9.能将机械能转化为电能的装置是( )
A． 干电池
B． 风力发电机
C． 电动机
D． 太阳能电池
10.如图所示，从光滑的圆弧槽的最高点滑下的小物块，滑出槽口时速度沿水平方向，槽口与一个半球顶点相切，半球底面在水平面内，若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圆弧轨道的半径为R1，半球的半径为R2，则R1与R2的关系为( )
A．R1≤R2
B．R1≥R2
C．R1≤
D．R1≥
二、多选题(共4小题,每小题6.0分,共24分)
11.(多选)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m(M>m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中( )
A． 两滑块组成系统的机械能守恒
B． 重力对M做的功等于M动能的增加
C． 轻绳对m做的功等于m机械能的增加
D． 两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功
12.(多选)如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对A施加一水平力F，F－t关系图象如图乙所示．两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终保持相对静止，则( )
A． 第1 s末两物体的速度最大
B． 第2 s内，拉力F对物体A做正功
C． 第2 s末，两物体开始反向运动
D． 物体A对物体B的摩擦力方向始终与力F的方向相同
13.(多选)如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则( )
A．a落地前，轻杆对b一直做正功
B．a落地时速度大小为
C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g
D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg
14.(多选)如图所示，一端可绕O点自由转动的长木板上方放一个物块，手持木板的另一端，使木板从水平位置沿顺时针方向缓慢旋转，则在物块相对于木板滑动前的过程中( )
A． 重力做正功
B． 摩擦力做负功
C． 摩擦力不做功
D． 支持力不做功
第Ⅱ卷
三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
15.在“验证机械能守恒定律”的实验中
(1)实验的研究对象是________．
(2)供选择的重物有以下四个，应选择________
A．质量为100 g的钩码 B．质量为10 g的砝码
C．质量为200 g的木球 D．质量为10 g的塑料球
(3)给打点计时器提供的电源如下，应选择________
A．4节干电池
B．3节蓄电池
C．学生电源4 V～6 V，交流输出
D．学生电源4 V～6 V，直流输出
(4)验证机械能守恒定律的实验步骤有
a．将打点计时器竖直安装在铁架台上．
b．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落．
c．取下纸带，再换一条新纸带，重复以上实验步骤．
d．将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带使重物静止．
e．选取一条理想纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3……并计算出相应的瞬时速度v1、v2、v3……
f．分别计算出mv与mghn，在误差允许范围内，看是否相等．
上述步骤合理的顺序是________．
(5)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，测得所用的重物的质量为1.00 kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________ J，动能的增加量等于________ J．(取三位有效数字)
四、计算题(共2小题, 共26分)
16.如图所示，物体在离斜面底端5 m处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧与斜面连接的水平面，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4，斜面倾角为37°.求物体能在水平面上滑行的距离．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
17.如图所示，是运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演的简化图，AB是水平路面，BCDE是一段曲面，其中BC段是一段半径为20 m的圆弧路面．运动员驾驶的摩托车始终以P＝9 kW的恒定功率行驶，到B点时的速度v1＝20 m/s，再经t＝3 s的时间通过坡面到达顶点E时关闭发动机，并以v2＝16 m/s的速度水平飞出．已知人和车的总质量m＝180 kg，坡顶高度h＝5 m，重力加速度g＝10 m/s2.空气阻力不计，求：
(1)摩托车落地点与E点的水平距离s；
(2)摩托车刚过B点时，摩托车对地面的压力大小；
(3)摩托车从B点冲上坡顶的过程中克服摩擦阻力做的功．
答案
1.【答案】B
【解析】当两物体A、B第一次相距最近时，va＝vb，弹簧压缩量最大，弹性势能最大，B正确．
2.【答案】B
【解析】杆的形变量逐渐减小，其弹性势能减小，故A错误；弹簧的伸长量在增大，则弹性势能增加，故B正确；物体的形变量减小，则其弹性势能减小，故C错误；弹簧的压缩量减小，其弹性势能减小，故D错误．
3.【答案】C
4.【答案】B
【解析】从需要验证的关系式ghn＝看，与质量无关，A错误；当重物质量大一些时，有利于减小误差，B正确，C错误；纸带先下落而后打点，此时，纸带上最初两点的点迹间隔较正常时略大，用此纸带进行数据处理，其结果是重物在打第一个点时就有了初动能，如果仍认为打第1个点时重物的速度为零，此时重物动能的增加量比重物重力势能的减少量大，若不用第1个点，另选纸带上的A，B两点，此时重力势能的变化量mg(hB－hA)与动能的增加量m(v－v)仍然可以相互对应，进而验证机械能守恒定律，D错误．
5.【答案】C
【解析】穿透一块木板时，由动能定理可得：－FL＝－mv2，同理，子弹速度为2v时，由动能定理得：－nFL＝－m·(2v)2，联立得：n＝4，故答案为C.
6.【答案】A
【解析】由功率公式P＝Fv可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡．
7.【答案】D
【解析】依靠惯性向上运动的过程中，人和电梯的动能、平衡重物的动能、平衡重物的重力势能都在减少，而人和电梯的重力势能增加．根据能量守恒定律(M＋m)gh＝(M＋m)v2＋Mv2＋Mgh，可得h＝选项D正确．
8.【答案】A
【解析】货物受重力、支持力、摩擦力的作用，根据平衡条件得FN＝mgcosθ，Ff＝mgsinθ，θ角缓慢增大的过程中，支持力变小，摩擦力增大，所以A正确；B错误；根据做功的公式知，支持力做正功，故C错误；摩擦力不做功，所以D错误．
9.【答案】B
【解析】干电池将化学能转化为电能，故A错误；风力发电机将动能转化为电能，故B正确；电动机将电能转化为机械能，故C错误；太阳能电池将太阳能转化为电能，故D错误．
10.【答案】D
【解析】小物块沿光滑的圆弧槽下滑的过程，只有重力做功，机械能守恒，故有
mgR1＝mv2①
要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，即做平抛运动，则
mg≤m②
由①②解得R1≥.
11.【答案】CD
【解析】对于M和m组成的系统，除了重力、轻绳拉力做功外，摩擦力对M做了功，系统机械能不守恒，选项A错误；对于M，合外力做的功等于其重力、轻绳拉力及摩擦力做功的代数和，根据动能定理可知，M动能的增加量等于合外力做的功，选项B错误；对于m，只有其重力和轻绳拉力做了功，根据功能关系可知，除了重力之外的其他力对物体做的正功等于物体机械能的增加量，选项C正确；对于M和m组成的系统，系统内轻绳上拉力做功的代数和等于零，只有两滑块的重力和M受到的摩擦力对系统做了功，根据功能关系得，M的摩擦力对系统做的功等于系统机械能的损失量，选项D正确．
12.【答案】BD
【解析】对整体受力分析可知，水平方向只受拉力，故0～2 s整体做加速运动，2 s～4 s做减速运动，故2 s末速度最大，故A错误．对A受力分析，可知第2 s内拉力F与速度同向，故拉力对物体A做正功，故B正确．第2 s末速度最大，故C错误．对整体分析，整体的加速度与F的方向相同，B物体所受的合力为摩擦力，故摩擦力的方向与加速度方向相同，即与F的方向相同．故D正确．
13.【答案】BD
【解析】当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功，故A错误；a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得：mAgh＝mAv，解得vA＝，故B正确；b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度，故C错误；a、b整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，即b对地面的压力大小为mg，故D正确．
14.【答案】AC
【解析】重力与速度方向成锐角，重力做正功；摩擦力与速度方向垂直，摩擦力不做功；支持力与速度方向成钝角，支持力做负功．综上所述，A，C项正确．
15.【答案】(1)带纸带夹的重锤 (2)A (3)C (4)adbcef (5)7.62 7.57
【解析】(1)实验的研究对象是带纸带夹的重锤(或重锤)．
(2)由于实验中受到空气阻力和纸带的摩擦阻力，所以应找体积较小，质量较大的物体作为研究对象，故选A.
(3)电磁打点计时器使用的是4～6 V的交流电，电火花打点计时器使用的是220 V的交流电，故选C.
(4)实验中先组装器材，再进行实验，最后进行数据处理，所以实验的步骤顺序为adbcef.
(5)重力势能减小量ΔEp＝mgh＝1.0×9.8×0.777 6 J≈7.62 J.
在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：
vC＝≈3.89 m/s，ΔEk＝mv≈7.57 J
16.【答案】3.5 m
【解析】对物体在斜面上和水平面上受力分析如图所示．
方法一 分过程列方程：设物体滑到斜面底端时的速度为v，物体下滑阶段
FN1＝mgcos 37°，
故Ff1＝μFN1＝μmgcos 37°.
由动能定理得：
mgsin 37°·l1－μmgcos 37°·l1＝mv2－0
设物体在水平面上运动过程前进的距离为l2，摩擦力Ff2＝μFN2＝μmg
由动能定理得：
－μmg·l2＝0－mv2
联立得l2＝3.5 m.
方法二 全过程列方程：
mgl1sin 37°－μmgcos 37°·l1－μmg·l2＝0
得：l2＝3.5 m.
17.【答案】(1)16 m (2)5 400 N (3)3.096×104J
【解析】(1)摩托车从E点飞出后，做平抛运动．
水平方向：s＝v2t
竖直方向：h＝gt2
解得：s＝16 m
(2)刚过B点，对摩托车受力分析，FN－mg＝
解得：FN＝5 400 N
根据牛顿第三定律，摩托车对地面的压力大小为5 400 N
(3)摩托车从B点冲上坡顶的过程中，牵引力做功
W牵＝Pt＝2.7×104J
根据动能定理：W牵－mgh－Wf＝mv－mv
解得：Wf＝3.096×104J