2020版高中物理 第七章 機械能守恒定律 章末檢測（含解析）新人教版必修2

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1、第七章　章末檢測 一、選擇題(本題10個小題，每小題6分，共60分.1～7題為單項選擇題，8～10題為多項選擇題) 1．關于能量和能源，下列說法正確的是(　　) A．在利用能源的過程中，能量在數(shù)量上并未減少 B．由于自然界的能量守恒，所以不需要節(jié)約能源 C．能量耗散說明能量在轉化過程中沒有方向性 D．人類在不斷地開發(fā)和利用新能源，所以能量可以被創(chuàng)造 解析：由于自然界的能量守恒，所以在利用能源的過程中，能量在數(shù)量上并未減少，選項A正確；由于能源的品質逐漸降低，故仍需要節(jié)約能源，選項B錯誤；能量耗散說明能量在轉化過程中具有方向性，比如一杯熱水經(jīng)過一段時間，熱量流失，水冷了

2、，所以轉化具有方向性，故C不正確；人類在不斷地開發(fā)和利用新能源，但能量不能被創(chuàng)造，也不會消失，故D不正確． 答案：A 2. 足夠長的傳送帶以v勻速傳動，一質量為m的小物塊A由靜止輕放于傳送帶上，若小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ，如圖所示，當小物塊與傳送帶相對靜止時，轉化為內(nèi)能的能量為(　　) A．mv2 B．2mv2 C.mv2 D.mv2 解析：物塊A被放于傳送帶上后立刻做勻加速直線運動，加速度a＝＝μg，勻加速過程前進的距離x1＝＝，該時間內(nèi)傳送帶前進的距離x2＝vt＝v·＝，所以物塊相對傳送帶滑動的距離Δx＝x2－x1＝，故產(chǎn)生的內(nèi)能Q＝μmg·Δx＝μmg·＝m

3、v2. 答案：D 3．如圖所示為一質量為2 kg的物塊向右以v1＝4 m/s的速度沿光滑的水平地面運動，同時在物塊上施加一方向水平向左的恒力F，經(jīng)過一段時間物塊的速度方向變?yōu)樗较蜃螅撬俣却笮関2＝4 m/s.則上述過程中(　　) A．恒力F對物塊做了32 J的功 B．恒力F對物塊做了16 J的功 C．恒力F對物塊做了8 J的功 D．恒力F對物塊做功為零 解析：由動能定理得WF＝mv－mv＝×2×42 J－×2×(－4)2 J＝0，D正確． 答案：D 4．下列各種運動過程中，物體(弓、過山車、石頭、圓珠筆)機械能守恒的是(忽略空氣阻力)(　　) A．將箭搭在弦

4、上，拉弓的整個過程 B．過山車在動力作用下在軌道上緩慢上行的過程 C．在一根細線的中央懸掛著一石頭，雙手拉著細線緩慢分開的過程 D．手握內(nèi)有彈簧的圓珠筆，筆帽抵在桌面放手后圓珠筆彈起的過程 解析：將箭搭在弦上，拉弓的整個過程中，拉力對弦做功，故弓的機械能不守恒，故A錯誤；過山車在動力作用下在軌道上緩慢上行的過程中，動能不變，重力勢能變大，故過山車的機械能不守恒，故B錯誤；在一根細線的中央懸掛著一石頭，雙手拉著細線緩慢分開的過程中，石頭的動能不變，重力勢能增加，故石頭的機械能不守恒，故C錯誤；筆帽抵在桌面放手后圓珠筆彈起的過程中，只有重力和彈簧彈力做功，故圓珠筆的機械能守恒，故D正確．

5、 答案：D 5. 假設一架戰(zhàn)斗機正在空中某一高度做勻速飛行，另一架空中加油機給其加油，如圖所示，加油后戰(zhàn)斗機仍以原來的高度和速度做勻速飛行，則與加油前相比，戰(zhàn)斗機的(　　) A．動能增加，勢能減少，機械能不變 B．動能增加，勢能增加，機械能增加 C．動能減少，勢能不變，機械能減少 D．動能不變，勢能不變，機械能不變 解析：加油后戰(zhàn)斗機的質量增加，又因戰(zhàn)斗機飛行的速率和高度都未發(fā)生變化，它的動能和重力勢能都要增加，所以機械能也要增加． 答案：B 6．質量為2 t的汽車，發(fā)動機的功率為30 kW，在水平公路上能以54 km/h的最大速度行駛，如果保持功率不變，則汽車的速度為3

6、6 km/h時，汽車的加速度為(　　) A．0.5 m/s2 B．1 m/s2 C．1.5 m/s2 D．2 m/s2 解析：由P＝Ffvm得Ff＝＝2×103 N，當v＝36 km/h時，由P＝Fv得F＝3×103 N，又a＝，所以a＝0.5 m/s2，選項A正確． 答案：A 7．兩滑塊甲和乙放在粗糙的水平面上，給兩滑塊同方向的初速度，兩滑塊僅在滑動摩擦力的作用下運動，并作出兩滑塊的動能與滑行距離的變化規(guī)律圖線，如圖所示，已知兩滑塊的質量相同．則能正確地反應兩滑塊的速度隨時間變化規(guī)律的圖象是(　　) 解析：對兩滑塊根據(jù)動能定理－Ffx＝Ek－Ek0，所以Ek＝－Ffx＋E

7、k0，由此表達式可知題中圖線的斜率表達的是物體運動過程中所受的摩擦力，由Ek-x圖線可判斷甲、乙兩滑塊所受摩擦力相等，所以兩滑塊均以相同的加速度做勻減速運動，D選項正確． 答案：D 8．如圖所示，在抗洪救災中，一架直升機通過繩索用恒力F豎直向上拉起一個漂在水面上的木箱，使其由水面開始加速上升到某一高度，若考慮空氣阻力而不考慮空氣浮力，則在此過程中，以下說法正確的是(　　) A．力F所做的功減去克服阻力所做的功等于木箱重力勢能的增量 B．木箱克服重力所做的功等于木箱重力勢能的增量 C．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于木箱動能的增量 D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱機械能

8、的增量 解析：木箱運動過程中，有力F、重力、阻力三個力對木箱做功，合力做功決定著物體動能的改變量，C正確、A錯誤；重力做功決定著重力勢能的改變量，B正確；除重力做功以外，其他力做功的代數(shù)和等于物體機械能的改變量，D正確． 答案：BCD 9. 如圖所示，一個物體在A時，彈簧處于原長，將物體從A推到B時，彈力做功W1；將物體從A推到B再推到C最后再回到B，彈力做功W2.下列說法正確的是(　　) A．W1

9、推到B和將物體由A推到B再推到C最后再回到B的彈簧形變量相同，故有W1＝W2，而且均是外界對彈簧做正功，故彈簧彈性勢能均增加，A、C錯誤，B、D正確． 答案：BD 10. 在平直公路上，汽車由靜止開始做勻加速直線運動，當速度達到vmax后，立即關閉發(fā)動機直至靜止，v - t圖象如圖所示，設汽車的牽引力為F，受到的摩擦力為Ff，全程中牽引力做功為W1，克服摩擦力做功為W2，則(　　) A．F:Ff＝1:3 B．W1:W2＝1:1 C．F:Ff＝4:1 D．W1:W2＝1:3 解析：對汽車運動的全過程，由動能定理得：W1－W2＝ΔEk＝0，所以W1＝W2，選項B正確，選項D錯誤

10、．由圖象知x1:x2＝1:4.由動能定理得Fx1－Ffx2＝0，所以F:Ff＝4:1，選項A錯誤，選項C正確． 答案：BC 二、非選擇題(本題3小題，共40分) 11．(10分) 如圖所示，ABC為金屬桿做成的軌道，固定在豎直平面內(nèi)．軌道的AB段水平且粗糙，BC段光滑，且BC段由半徑為R的兩段圓弧平滑連接而成．一質量m＝0.2 kg的小環(huán)套在桿上，在F＝1.8 N的恒定水平拉力作用下，從A點由靜止開始運動，經(jīng)時間t＝0.4 s到達B點，然后撤去拉力F，小環(huán)沿軌道上滑，到達C點恰好掉落做自由落體運動．小環(huán)與水平直桿間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，重力加速度g取10 m/s2.求： (1)

11、小環(huán)到達B點時的速度大小； (2)圓弧的半徑R. 解析：(1)在A點小環(huán)受重力G、支持力FN、拉力F和摩擦力Ff.小環(huán)在AB段受恒力作用，做勻加速運動，由牛頓第二定律可得F－Ff＝ma，又Ff＝μFN＝μmg，解得a＝＝ m/s2＝5 m/s2，則vB＝at＝5×0.4 m/s＝2.0 m/s. (2)因BC段軌道光滑，小球在BC段運動時只有重力做功，機械能守恒，小環(huán)到達C點恰好掉落做自由落體運動，則在C點速度減為零，則mv＝mg×2R，解得R＝＝ m＝0.1 m. 答案：(1)2.0 m/s　(2)0.1 m 12．(14分)如圖所示，水平軌道與豎直平面內(nèi)的圓弧軌道平滑連接后固

12、定在水平地面上，圓弧軌道B端的切線沿水平方向．質量m＝1 kg的滑塊(可視為質點)在水平恒力F＝10 N的作用下，從A點由靜止開始運動，當滑塊運動的位移x＝0.5 m時撤去力F.已知A、B之間的距離x0＝1 m，滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，滑塊上升的最大高度h＝0.2 m，g取10 m/s2.求： (1)在撤去力F時，滑塊的速度大?。? (2)滑塊從B到C過程中克服摩擦力做的功． 解析：(1)滑塊在力F的作用下由A點運動到撤去力F的過程中，依據(jù)動能定理有：Fx－μmgx＝mv2，解得v＝3 m/s. (2)滑塊由A到C的整個過程中，依據(jù)動能定理有：Fx－μmgx0－mgh

13、－Wf＝0 解得：Wf＝Fx－μmgx0－mgh＝2 J. 答案：(1)3 m/s　(2)2 J 13．(16分)如圖所示，豎直平面內(nèi)有一光滑圓弧軌道，其半徑為R＝0.5 m，平臺與軌道的最高點等高，一質量m＝0.8 kg的小球從平臺邊緣的A處水平射出，恰能沿圓弧軌道上P點的切線方向進入軌道內(nèi)側，軌道半徑OP與豎直線的夾角為53°，已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g取10 m/s2，試求： (1)小球從平臺上的A點射出時的速度大小v0； (2)小球從平臺上的射出點A到圓軌道入射點P之間的水平距離L； (3)小球到達圓弧軌道最低點時的速度大?。? 解析：(1)小球從A到P的高度差為：h＝R(1＋cos 53°) 從A到P是平拋運動，根據(jù)分運動公式，有： h＝gt2，vy＝gt，tan 53°＝ 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：v0＝3 m/s (2)從A到P是平拋運動，根據(jù)分位移公式， 有L＝v0t 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：L＝1.2 m (3)從A到圓弧最低點，根據(jù)機械能守恒定律，有： mv＝mg·2R＋mv 代入數(shù)據(jù)解得：v1＝ m/s 答案：(1)3 m/s　(2)1.2 m　(3) m/s - 5 -