人教版高一物理必修二第七章 机械能守恒定律 单元检测卷（附答案）
文档属性
| 名称 | 人教版高一物理必修二第七章 机械能守恒定律 单元检测卷（附答案） |
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| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 70.9KB | ||
| 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 | 2020-05-13 00:00:00 | ||
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文档简介
第七章 机械能守恒定律
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.质量为m的汽车，其发动机额定功率为P.当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为( )
A．
B．
C．
D．
2.如图所示，质量为1 kg的小球以速度4 m/s从桌面竖直上抛，到达的最大高度为0.8 m，返回后，落到桌面下1 m的地面上，取桌面为重力势能的参考平面，则下述说法正确的是( )
A． 小球在最高点时具有的重力势能为18 J
B． 小球在最高点时具有的机械能为16 J
C． 小球落地前瞬间具有的机械能为8 J
D． 小球落地前瞬间具有的动能为8 J
3.下列过程中机械能守恒的是( )
A． 飘落中的树叶
B． 小石块做平抛运动的过程
C． 子弹射穿木块的过程
D． 木箱在粗糙斜面上滑动的过程
4.起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物匀加速地向上提升，若g取10 m/s2，则在第1 s内起重机对货物所做的功是( )
A． 500 J
B． 4 500 J
C． 6 000 J
D． 5 500 J
5.自由下落的物体，在第1 s内、第2 s内、第3 s内重力的平均功率之比为( )．
A． 1∶1∶1
B． 1∶2∶3
C． 1∶3∶5
D． 1∶4∶9
6.地球的卫星由离地高度为200 km圆轨道变换为更远的343 km圆轨道上稳定运行，则( )
A． 速度变小，周期变长，角速度变小，重力势能增加
B． 速度变大，周期变短，角速度变大，重力势能增加
C． 速度变小，周期变长，角速度变小，重力势能减少
D． 速度变大，周期变短，角速度变大，重力势能减少
7.沪杭高铁连接上海与杭州，是中国“四纵四横”客运专线网络中沪昆客运专线的一段．正线全长160公里，全线设计时速为350公里．据报道，沪杭高铁试运行，当天中午11时40分，沪杭高铁(上海－杭州)运行最高时速达到416.6公里，继续刷新世界铁路运营试验的最高时速．沪杭高铁使上海、杭州的旅行时间压缩到38分钟．沪宁杭的时空距离将进一步拉近，“长三角高铁时代”的脚步将迈得更为坚实．同时对车辆和铁路建设提出了更高的要求．一方面，火车提速需要增大发动机功率，另一方面，铁路转弯处要求外轨比内轨稍高，其内外轨高度差h的设计不仅与弯道半径r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关．如果火车行驶时所受阻力与v2成正比，则以下说法正确的是( )
A． 如果火车提速为原来的2倍，则发动机功率应增大为原来的4倍
B． 如果h一定时，v越大则要求r越大
C． 如果r一定时，v越大则要求h越小
D． 如果v一定时，r越大则要求h越大
8.沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的两个斜面，向上拉同一物体到顶端，下列说法中正确的是( )
A． 沿坡度大的斜面上升克服重力做的功多
B． 沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多
C． 沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少
D． 两种情况重力做功同样多
9.两个物体A、B的质量之比为mA∶mB＝2∶1，二者初动能相同，它们和水平桌面间的动摩擦因数相同，则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为(忽略空气阻力的影响)( )
A．xA∶xB＝2∶1
B．xA∶xB＝1∶2
C．xA∶xB＝4∶1
D．xA∶xB＝1∶4
10.如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(g取10 m/s2)( )
A． 物体加速度大小为2 m/s2
B．F的大小为21 N
C． 4 s末F的功率大小为42 W
D． 4 s内F做功的平均功率为42 W
11.从地面竖直上抛两个质量不同的小球，设它们的初动能相同，当上升到同一高度时(不计空气阻力，选抛出点为参考面)，则( )
A． 所具有的重力势能相等
B． 所具有的动能相等
C． 所具有的机械能不等
D． 所具有的机械能相等
12.将一个物体由A移至B，重力做功( )
A． 与运动过程中是否存在阻力有关
B． 与物体沿直线或曲线运动有关
C． 与物体是做加速、减速或匀速运动有关
D． 与物体初、末位置高度差有关
13.质量为1 kg的物体从倾角为30°、长2 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，那么，当它滑到斜面中点时具有的机械能和重力势能分别是(g取10 m/s2)( )
A． 0 J，－5 J
B． 0 J，－10 J
C． 10 J,5 J
D． 20 J，－10 J
14.如图所示，倾角θ＝30°的粗糙面固定在地面上，长为l，质量为m，粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端水平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物体未到达地面)，在此过程中( )．
A． 物块的机械能逐渐增加
B． 软绳重力势能共减少mgl
C． 物块重力势能的减少等于软绳摩擦力所做的功
D． 软绳重力势能的减少大于其动能增加与克服摩擦力所做功之和
15.能源短缺和环境恶化指的是( )
①煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限度的，这叫能源短缺；
②煤炭和石油资源是有限的，以今天的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，这叫能源短缺；
③煤炭和石油具有很大的气味，在开采、存放和使用过程中这些气味会聚集在空气中污染空气，使环境恶化；
④大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了大气成分使环境恶化．
A． ①③
B． ①④
C． ②③
D． ②④
16.如图所示，某人以力F将物体沿斜面向下拉，拉力大小等于摩擦力，则下列说法正确的是( )
A． 物体做匀速运动
B． 合力对物体做功等于零
C． 物体的机械能保持不变
D． 物体机械能减小
17.如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下，从B端水平飞出，撞击到一个与地面成θ＝37°的斜面上，撞击点为C.已知斜面上端与曲面末端B相连，若AB的高度差为h，BC间的高度差为H，则h与H的比值等于：(不计空气阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )
A．
B．
C．
D．
18.如图所示，一个质量为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移是H(开始时弹簧处于原长)，则物体重力势能的增加量为( )
A．MgH
B．MgH＋
C．MgH－
D．MgH－
19.一个人站在高出地面h处，抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速率为v，人对物体所做的功等于(空气阻力不计)( )
A．mgh
B．mv2
C．mv2－mgh
D．mv2＋mgh
20.物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做匀速上升、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
D． 三种情况中，物体的机械能均增加
二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
21.根据“验证机械能守恒定律”的实验回答下列问题.
(1)关于本实验的叙述中，正确的有( )
A.打点计时器安装时要使两限位孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减小纸带下落过程中的阻力
B.需用天平测出重物的质量
C.打点计时器用四节干电池串联而成的电池组作为电源
D.用手托着重物，先闭合打点计时器的电源开关，然后释放重物
E.打出的纸带中，只要点迹清晰，就可以运用公式mgΔh＝mv2来验证机械能是否守恒
F.验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面
(2)验证机械能是否守恒时，对于实验中计算某一点的速度，甲同学用v＝gt来计算，乙同学用vn＝来计算.其中________同学的计算方法符合实验要求.计算重力势能时，对于重力加速度g的数值，甲同学用9.8 m/s2代入，乙同学用通过对纸带分析计算出重物下落的实际加速度代入，丙同学用当地的实际重力加速度代入，其中________同学的做法是正确的.
三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)
22.如图所示，固定在竖直平面内的粗糙圆弧形轨道ABCD，半径为R，其A点与圆心等高，D点为轨道最高点，BD为竖直线，AC为水平线，AE为水平面．今使质量为m的小球自A点正上方R处由静止释放，从A点进入圆轨道运动，小球最终通过最高点D时对轨道的压力等于mg.求：
(1)小球通过D点后，落到A所在水平面上距A的距离？
(2)小球克服轨道摩擦力做的功？
23.如图所示，在光滑水平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为F1＝3 N和F2＝4 N的恒力，其合力在水平方向上，从静止开始运动10 m，求：
(1)F1和F2分别对物体做的功是多少？代数和为多大？
(2)F1和F2合力为多大？合力做功是多少？
24.如图所示，光滑弧形轨道下端与水平传送带相接，轨道上的A点到传送带的竖直距离和传送带到地面的距离均为h＝5 m，把一物体放在A点由静止释放，若传送带不动，物体滑上传送带后，从右端B水平飞离，落在地面上的P点，B、P的水平距离OP为x＝2 m；若传送带顺时针方向转动，传送带速度大小为v＝5 m/s，则物体落在何处？这两次传送带对物体所做的功之比为多大？
答案解析
1-5: DCBDC
6-10:ABDBC
11-15: DDABD
16-20：CDCCD
16.【答案】D
21.【答案】(1)AD (2)乙 丙
22.【答案】(1)R (2)0.5mgR
23.【答案】(1)18 J 32 J 50 J (2)5 N 50 J
24.【答案】距B点水平距离5 m处 ＝
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.质量为m的汽车，其发动机额定功率为P.当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为( )
A．
B．
C．
D．
2.如图所示，质量为1 kg的小球以速度4 m/s从桌面竖直上抛，到达的最大高度为0.8 m，返回后，落到桌面下1 m的地面上，取桌面为重力势能的参考平面，则下述说法正确的是( )
A． 小球在最高点时具有的重力势能为18 J
B． 小球在最高点时具有的机械能为16 J
C． 小球落地前瞬间具有的机械能为8 J
D． 小球落地前瞬间具有的动能为8 J
3.下列过程中机械能守恒的是( )
A． 飘落中的树叶
B． 小石块做平抛运动的过程
C． 子弹射穿木块的过程
D． 木箱在粗糙斜面上滑动的过程
4.起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物匀加速地向上提升，若g取10 m/s2，则在第1 s内起重机对货物所做的功是( )
A． 500 J
B． 4 500 J
C． 6 000 J
D． 5 500 J
5.自由下落的物体，在第1 s内、第2 s内、第3 s内重力的平均功率之比为( )．
A． 1∶1∶1
B． 1∶2∶3
C． 1∶3∶5
D． 1∶4∶9
6.地球的卫星由离地高度为200 km圆轨道变换为更远的343 km圆轨道上稳定运行，则( )
A． 速度变小，周期变长，角速度变小，重力势能增加
B． 速度变大，周期变短，角速度变大，重力势能增加
C． 速度变小，周期变长，角速度变小，重力势能减少
D． 速度变大，周期变短，角速度变大，重力势能减少
7.沪杭高铁连接上海与杭州，是中国“四纵四横”客运专线网络中沪昆客运专线的一段．正线全长160公里，全线设计时速为350公里．据报道，沪杭高铁试运行，当天中午11时40分，沪杭高铁(上海－杭州)运行最高时速达到416.6公里，继续刷新世界铁路运营试验的最高时速．沪杭高铁使上海、杭州的旅行时间压缩到38分钟．沪宁杭的时空距离将进一步拉近，“长三角高铁时代”的脚步将迈得更为坚实．同时对车辆和铁路建设提出了更高的要求．一方面，火车提速需要增大发动机功率，另一方面，铁路转弯处要求外轨比内轨稍高，其内外轨高度差h的设计不仅与弯道半径r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关．如果火车行驶时所受阻力与v2成正比，则以下说法正确的是( )
A． 如果火车提速为原来的2倍，则发动机功率应增大为原来的4倍
B． 如果h一定时，v越大则要求r越大
C． 如果r一定时，v越大则要求h越小
D． 如果v一定时，r越大则要求h越大
8.沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的两个斜面，向上拉同一物体到顶端，下列说法中正确的是( )
A． 沿坡度大的斜面上升克服重力做的功多
B． 沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多
C． 沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少
D． 两种情况重力做功同样多
9.两个物体A、B的质量之比为mA∶mB＝2∶1，二者初动能相同，它们和水平桌面间的动摩擦因数相同，则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为(忽略空气阻力的影响)( )
A．xA∶xB＝2∶1
B．xA∶xB＝1∶2
C．xA∶xB＝4∶1
D．xA∶xB＝1∶4
10.如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(g取10 m/s2)( )
A． 物体加速度大小为2 m/s2
B．F的大小为21 N
C． 4 s末F的功率大小为42 W
D． 4 s内F做功的平均功率为42 W
11.从地面竖直上抛两个质量不同的小球，设它们的初动能相同，当上升到同一高度时(不计空气阻力，选抛出点为参考面)，则( )
A． 所具有的重力势能相等
B． 所具有的动能相等
C． 所具有的机械能不等
D． 所具有的机械能相等
12.将一个物体由A移至B，重力做功( )
A． 与运动过程中是否存在阻力有关
B． 与物体沿直线或曲线运动有关
C． 与物体是做加速、减速或匀速运动有关
D． 与物体初、末位置高度差有关
13.质量为1 kg的物体从倾角为30°、长2 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，那么，当它滑到斜面中点时具有的机械能和重力势能分别是(g取10 m/s2)( )
A． 0 J，－5 J
B． 0 J，－10 J
C． 10 J,5 J
D． 20 J，－10 J
14.如图所示，倾角θ＝30°的粗糙面固定在地面上，长为l，质量为m，粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端水平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物体未到达地面)，在此过程中( )．
A． 物块的机械能逐渐增加
B． 软绳重力势能共减少mgl
C． 物块重力势能的减少等于软绳摩擦力所做的功
D． 软绳重力势能的减少大于其动能增加与克服摩擦力所做功之和
15.能源短缺和环境恶化指的是( )
①煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限度的，这叫能源短缺；
②煤炭和石油资源是有限的，以今天的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，这叫能源短缺；
③煤炭和石油具有很大的气味，在开采、存放和使用过程中这些气味会聚集在空气中污染空气，使环境恶化；
④大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了大气成分使环境恶化．
A． ①③
B． ①④
C． ②③
D． ②④
16.如图所示，某人以力F将物体沿斜面向下拉，拉力大小等于摩擦力，则下列说法正确的是( )
A． 物体做匀速运动
B． 合力对物体做功等于零
C． 物体的机械能保持不变
D． 物体机械能减小
17.如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下，从B端水平飞出，撞击到一个与地面成θ＝37°的斜面上，撞击点为C.已知斜面上端与曲面末端B相连，若AB的高度差为h，BC间的高度差为H，则h与H的比值等于：(不计空气阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )
A．
B．
C．
D．
18.如图所示，一个质量为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移是H(开始时弹簧处于原长)，则物体重力势能的增加量为( )
A．MgH
B．MgH＋
C．MgH－
D．MgH－
19.一个人站在高出地面h处，抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速率为v，人对物体所做的功等于(空气阻力不计)( )
A．mgh
B．mv2
C．mv2－mgh
D．mv2＋mgh
20.物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做匀速上升、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
D． 三种情况中，物体的机械能均增加
二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)
21.根据“验证机械能守恒定律”的实验回答下列问题.
(1)关于本实验的叙述中，正确的有( )
A.打点计时器安装时要使两限位孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减小纸带下落过程中的阻力
B.需用天平测出重物的质量
C.打点计时器用四节干电池串联而成的电池组作为电源
D.用手托着重物，先闭合打点计时器的电源开关，然后释放重物
E.打出的纸带中，只要点迹清晰，就可以运用公式mgΔh＝mv2来验证机械能是否守恒
F.验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面
(2)验证机械能是否守恒时，对于实验中计算某一点的速度，甲同学用v＝gt来计算，乙同学用vn＝来计算.其中________同学的计算方法符合实验要求.计算重力势能时，对于重力加速度g的数值，甲同学用9.8 m/s2代入，乙同学用通过对纸带分析计算出重物下落的实际加速度代入，丙同学用当地的实际重力加速度代入，其中________同学的做法是正确的.
三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)
22.如图所示，固定在竖直平面内的粗糙圆弧形轨道ABCD，半径为R，其A点与圆心等高，D点为轨道最高点，BD为竖直线，AC为水平线，AE为水平面．今使质量为m的小球自A点正上方R处由静止释放，从A点进入圆轨道运动，小球最终通过最高点D时对轨道的压力等于mg.求：
(1)小球通过D点后，落到A所在水平面上距A的距离？
(2)小球克服轨道摩擦力做的功？
23.如图所示，在光滑水平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为F1＝3 N和F2＝4 N的恒力，其合力在水平方向上，从静止开始运动10 m，求：
(1)F1和F2分别对物体做的功是多少？代数和为多大？
(2)F1和F2合力为多大？合力做功是多少？
24.如图所示，光滑弧形轨道下端与水平传送带相接，轨道上的A点到传送带的竖直距离和传送带到地面的距离均为h＝5 m，把一物体放在A点由静止释放，若传送带不动，物体滑上传送带后，从右端B水平飞离，落在地面上的P点，B、P的水平距离OP为x＝2 m；若传送带顺时针方向转动，传送带速度大小为v＝5 m/s，则物体落在何处？这两次传送带对物体所做的功之比为多大？
答案解析
1-5: DCBDC
6-10:ABDBC
11-15: DDABD
16-20：CDCCD
16.【答案】D
21.【答案】(1)AD (2)乙 丙
22.【答案】(1)R (2)0.5mgR
23.【答案】(1)18 J 32 J 50 J (2)5 N 50 J
24.【答案】距B点水平距离5 m处 ＝