2022年人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》单元测试题 .pdf
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1、第七章机械能守恒定律单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1质量为50 kg 、高为 18 m的跳高运动员,背越式跳过2 m高的横杆而平落在高50 cm的垫子上,整个过程中重力对人做的功大约为()A1 000 J B750 J C650 J D200 J 2如图所示,起重机的钢绳上悬挂着重物。下列说法正确的是()A当重物静止时,重力不做功,钢绳的拉力做正功B当重物沿水平方向匀速移动时,重力和钢绳拉力都不做功C当重物沿竖直方向向上移动时,重力和钢绳拉力都做正功D当重物沿竖直方向向下移动时,重力和钢绳拉力都做负功3如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN是通过椭圆中心O
2、点的水平线。已知一小球从M点出发,初速率为v0,沿管道MPN 运动,到 N点的速率为 v1,所需时间为t1;若该小球仍由M点以出速率v0出发,而沿管道MQN 运动,到N点的速率为v2,所需时间为t2。则()Av1v2,t1t2 B v1v2,t1t2 Cv1=v2, t1t2 D v1=v2, t1t24 一个质量为2kg的物体,以 4sm/的速度在光滑水平面上向右滑行,从某个时刻起,在物体上作用一个向左的水平力,经过一段时间,物体的速度方向变为向左,大小仍然是 4sm/,在这段时间内水平力对物体做的功为()A0 BJ8 C.J16 D.J325某同学在平直公路上匀速骑行自行车,所受阻力约为车
3、和人总重的0.03 倍,则该同学骑行过程中做功功率最接近于()A10-3 kW B 10-1 kW C 1 kW D10 kW 6如图所示,物块第一次沿轨道1 从 A点由静止下滑至底端B 点,第二次沿轨道2 从A 点由静止下滑经C 点至底端B 点,AC CB , 。物块与两轨道的动摩擦因数相同,不考虑物块在C点处撞击的因素,则在物块两次整个下滑过程中()名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 16 页 - - - - - - - - - 试卷第 2 页,总 7 页
4、A物块沿1 轨道滑至 B点时的速率大 B物块沿 2 轨道滑至B点时的速率大C物块两次滑至B点时速度大小相同 D物块沿 2 轨道滑至B点产生的热量多7火车站以及商场都装有智能化电动扶梯,如图所示,当乘客站上扶梯时,它先缓慢加速,然后再匀速上升,则( ) A乘客始终处于超重状态B在匀速阶段,电梯对乘客的作用力不做功C在加速阶段,电梯对乘客有水平向右的摩擦力D在运送乘客的全过程中,电梯多做的功等于乘客增加的重力势能8如图所示,相同质量的两物块从底边长相同、倾角不同的固定斜面最高处同时由静止释放且下滑到底端,下面说法正确的是 ( ) A若斜面光滑,两物块一定同时运动到斜面底端B若斜面光滑,倾角小的斜面
5、上的物块一定先运动到斜面底端C若两物块与斜面之间的动摩擦因数相同,倾角大的斜面上的物块损失的机械能大D若两物块到达底面时的动能相同,倾角大的斜面与物块间的动摩擦因数大9如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m ,带电量为 +q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B 时,对管壁恰好无压力,则固定于圆心处的点电荷在AB 弧中点处的电场强度大小为()名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 16 页 - - -
6、- - - - - - A B C D10如图所示, A、B 两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连,置于固定斜面体的两个斜面上的相同高度处,且都处于静止状态,两斜面的倾角分别为 和 , , 若不计摩擦,剪断细绳后,下列关于两物体说法中正确的是( ) A两物体着地时所受重力的瞬时功率相同 B两物体着地时的动能相同C两物体着地时的速率相同 D两物体着地时的机械能相同11如图所示为皮带传送装置示意图的一部分,传送带与水平地面的倾角为,A、B两端相距L,将质量为m的物体轻放到传送带的A 端,物体沿AB方向从 A端一直加速运动到 B端,物体与传送带间的滑动摩擦力大小为f ,传送带顺时针运转,皮带传送速度 v
7、 保持不变,物体从A到达 B所用的时间为t ,物体和传送带组成的系统因摩擦产生的热量为Q,电动机因运送物体多做的功为W ,下列关系式中正确的()AQfL BQf vtLC21sin2WmvmgLQ D Wfvt12如图所示,一端连接轻弹簧的质量为m的物体 B静止在光滑水平面上,质量也为m的物体 A以速度v0正对 B向右滑行,在A、B和弹簧发生相互作用的过程中,以下判断不正确的是()A任意时刻A、B和弹簧组成的系统总动量都为mv0B弹簧压缩到最短时,A、B两物体的速度相等C弹簧的最大弹性势能为2018mvD弹簧压缩到最短时,A、B和弹簧组成的系统总动能最小13轻质弹簧竖直放在地面上,物块P的质量
8、为 m ,与弹簧连在一起保持静止,现用竖名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 16 页 - - - - - - - - - 试卷第 4 页,总 7 页直向上的恒力F使 P向上加速运动一小段距离L 时速度为v,则()A、重力做功是-mgL B、合外力做的功是212mvmgLC、合外力做的功是FLmgL D 、弹簧弹力做的功是212mgLFLmv14如图所示,在水平地面上,一物块在与水平方向成 角的恒力F 作用下,水平向右运动了一段位移x在此过程中,恒力F 对物体所
9、做的功为()AFxcos B?cos? CFxsin D?sin?15一个质量为m的物体只在重力和竖直向上的拉力作用下以ga2的加速度竖直向上加速运动,则在此物体上升h高度的过程中,下列说法正确的是()A物体的重力势能增加了mgh2 B物体的动能增加了mgh2C拉力对物体做功为mgh2 D物体的机械能增加了mgh3二、多选题(每小题至少有两个正确答案)16竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道,如图所示,A、M、B三点位于同一水平面上,C、D分别为两轨道的最低点,将两个相同的小球分别从A、B处同时无初速释放。则()A通过C、D时,两球的线速度大小相等B通过C、D时,两球的角速度大小相等C通过
10、C、D时,两球的机械能相等D通过C、D时,两球对轨道的压力相等17如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取g=10 m/s2,则:()名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 16 页 - - - - - - - - - 甲乙丙A第 1 s 内推力做功为1 J B第 2 s 内物体克服摩擦力做的功为W=2.0 J C第 1.5 s时推力F的功率为 2 W D第 2 s 内推力F做功的平
11、均功率? 3 W 18汽车发动机的额定功率为80kW ,汽车的质量为2103kg,如果汽车从静止开始以额定功率启动,汽车加速运动时间为6s,运动过程中阻力恒为4103N,则()A汽车从静止启动后能达到的最大速度为20 ms B汽车加速到10 ms 时加速度大小为2m s2C汽车从静止达到最大速度的过程中的平均速度等于10 ms D汽车从静止达到最大速度的过程中的平均速度大于10 ms 19如图所示,质量m=1kg的物块在水平恒力F=20 N 的推动下,从粗糙斜面底部A处由静止开始运动至高h=6 m 的 B处,用时 t=2s 到达 B处时物块的速度大小为v=10 m s,重力加速度g=10 ms
12、2不计空气阻力,则( ) AA、B之间的水平距离8m B物块与斜面间的动摩擦因数为0. 25 C推力 F对物块做的功为120 J D物块克服摩擦力做的功为50 J 三、实验题20一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系。实验装置如下图甲所示,在离地面高为h 的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定, 右端与质量为m的小球刚好接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
13、名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 16 页 - - - - - - - - - 试卷第 6 页,总 7 页( 1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P 痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为;( 2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:弹簧压缩量x/cm 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 小球飞行水平距离s/m 0.21 0.30 0.41 0.49 0.61 0.69 结合( 1)问与表中数据,可分析得到弹簧弹性势能pE与弹簧压缩量x 之间的函数关系式为(k 为比例系数)AkxEP B2kxEP CxkEP D
14、xkEP1( 3)你认为pE与 x 的关系式中的比例系数k 与弹簧的什么因素有关?21在利用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验中:( 1)打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,实验得到的甲、乙两条纸带如图所示,应选 _纸带好。( 2)若通过测量纸带上某两点间的距离来计算某时刻的瞬时速度,进而验证机械能守恒定律,现测得2、4 两点间的距离为X1,0 、3两点间的距离为X2,打点周期为T,为了验证 0、3 两点间的机械能守恒,则X1、X2和 T 应满足的关系是_。( 3)在本实验中,需要特别注意的有(_)A称出重物的质量B手提纸带,先接通电源再释放纸带让重物落下C可不考虑前面较密集的点,选取
15、某个清晰的点作为起始运动点处理纸带,验证mgh mv2/2 是否成立名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 16 页 - - - - - - - - - D必须选取第1、2 两点间距离一定等于2mm 的纸带,才能从第1 点起处理纸带,验证mgh mv2/2 是否成立( 4)在本节实验中, 根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,则以 v2/2 为纵轴,以 h 为横轴,画出的图象应是下图所示中的哪个(_) 。A. B C D四、解答题22根据牛顿第二定律及运动学相
16、关方程分别推导动能定理和动量定理的表达式。23某兴趣小组为了研究过山车原理,做了一个简易实验:取一段长度L1 m 水平粗糙轨道AB,如图所示,在B点设计一个竖直平面内的光滑圆轨道,半径R的大小可以调节现有一电动小车(可视为质点)质量为m0.2kg静止在A点, 通过遥控器打开电源开关,在恒定牵引力F2N 作用下开始向B运动,小车与水平轨道的动摩擦因数为0.1 , 当小车刚好到达B时立即关闭电源, 然后进入圆轨道,g=10m/s2, 求:( 1)若圆轨道半径R=0.1m,小车到达轨道最高C点时对轨道的压力;( 2)要使小车不脱离轨道,则圆轨道的半径R应满足什么条件?ABCDRL名师资料总结 - -
17、 -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 16 页 - - - - - - - - - 参考答案1D 【解析】要考虑运动员重心的变化高度,起跳时站立,重心离地面09 m,平落在50 cm的垫子上,重心下落了约04 m,重力做功WGmgh 200 J 2B 【解析】物静止时
18、,没有位移,则由功的公式:W=FLcos可知,重力及拉力均不做功,故A 错误;当水平匀速移动时,由于力和位移方向相互垂直,所以重力及拉力均不做功,故B正确;当重物竖直向上运动时,拉力做正功,而重力与位移方向相反,所以重力做负功,故C 错误;当重物沿竖直方向向下移动时,重力做正功,钢绳拉力做负功,故D错误。所以B正确, ACD错误。3D 【解析】由于小球在运动过程中只有重力做功,机械能守恒,到达N点时速率相等,且均等于初速率,即有v1=v2=v0小球沿管道MPN 运动时,根据机械能守恒定律可知在运动过程中小球的速率小于初速率v0,而小球沿管道MQN 运动,小球的速率大于初速率v0,所以小球沿管道
19、 MPN 运动的平均速率小于沿管道MQN 运动的平均速率, 而两个过程的路程相等,所以有t1t2故 D正确故选D. 4A 【解析】试题分析:对问题受力分析可知,全过程中只有拉力做功,由动能定理可得,KWEV,由于物体在前后的速度的大小相等,所以物体的动能的变化为零,所以水平力做的功为零,所以 A正确故选 A考点:功的计算点评:在全过程中,水平的拉力做的总功为零,所以根据动能定理可以很容易的判断,但是对于刚学到这个地方的学生来说,这是常出错的地方5B 【解析】设人的质量为50kg,体重就是500N,则受到的阻力的大小为15N,假设骑自行车的速度为10m/s,则匀速行驶时,骑车人的功率P=Fv=f
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